OBRABOTKAMETALLOV Vol. 26 No. 3 2024 67 TECHNOLOGY Введение Шлифование железнодорожных рельсов является одной из операций по текущему содержанию верхнего строения пути, которая формирует профиль рельса и удаляет дефекты, возникающие при эксплуатации. Для шлифования рельсов применяют специальные поезда – рельсошлифовальные. На таких поездах установлены абразивные круги, которые обрабатывают поверхность головки рельса по схеме плоского шлифования [1–4]. Для работы рельсошлифовальных поездов на сети железных дорог организуют специальные «технологические окна», когда перегоны закрывают для движения любых видов подвижного состава, что приводит к финансовым потерям для транспортных компаний. Организация таких «окон» обусловлена тем, что скорость рельсошлифовального поезда очень мала и составляет от 4 до 8 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 3600 об/мин [5–7]. Поэтому задача уменьшения времени работы рельсошлифовального поезда путем увеличения рабочей скорости относится к приоритетным направлениям по развитию железнодорожной отрасли. Для решения этой задачи реализуется проект РШП 2.0, выполняемый Сибирским государственным университетом путей сообщения и Калужским заводом «Ремпутьмаш». В рамках этого проекта ведется разработка рельсошлифовального поезда РШП 2.0, рабочая скорость которого будет увеличена до 15 км/ч, при этом величина съема металла останется неизменной и составит 0,2 мм. В соответствии с проведенными ранее исследованиями по скоростному шлифованию рельсов [8–10] и теорией резания [11–13] увеличения рабочей скорости рельсошлифовального поезда можно достичь путем повышения частоты вращения шлифовального круга [14]. Предварительно проведенные промышленные и лабораторные испытания [15, 16] показали возможность повышения рабочей скорости РШП 2.0 до 15 км/ч при частоте вращения шлифовального круга 5000 об/мин, а в перспективе до 20…30 км/ч при 6000…7000 об/мин. При этом величина съема металла с рельса остается неизменной и в среднем составляет 0,2 мм. Принципиально рабочее оборудование РШП 2.0 не отличается от применяемых рельсошлифовальных поездов и характеризуется силовым замыканием кинематической цепи «абразивный круг – обрабатываемая поверхность» [17]. За счет пневмоцилиндра шлифовальные круги прижимаются к поверхности головки рельса. Пневмоцилиндр воздействует на электродвигатель, установленный в рычажном механизме рабочего оборудования (рис. 1). Давление в пневмоцилиндре регулируется в зависимости от нагрузки на электродвигателе, которая характеризуется силой тока в статоре. Схема управления усилием прижатия шлифовального круга представлена на рис. 2. При шлифовании рельсов необходимо обеспечить определенный съем металла, чтобы получить требуемый профиль рельса. Однако реализовать шлифование с определенным съемом металла не представляется возможным из-за упругой подвески шлифовальной головки. Кроме того, отклонения съема металла от предполагаемых значений будут приводить к нарушениям точности формирования поперечного профиля рельса [18, 19], а также к изменениям условий работы абразивного инструмента [20] и ухудшению параметров качества обработанной поверхности. Уменьшение разности между заданным съемом металла при шлифовании и фактически полуРис. 1. Схема крепления шлифовальной головки: 1 – абразивный круг; 2 – электродвигатель; 3 – подмоторная плита; 4 – параллелограммная подвеска; 5 – пневмоцилиндр; 6 – плита блока; 7 – ось Fig. 1. Grinding head mounting pattern: 1 – abrasive wheel; 2 – electric motor; 3 – motor-mounting plate; 4 – parallelogram suspension; 5 – pneumatic cylinder; 6 – block plate; 7 – axis
RkJQdWJsaXNoZXIy MTk0ODM1