Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов
Рассмотрены вопросы определения способов повышения надежности работы электроприводов стрелочных переводов. Целью исследований является разработка исходных технических требований на создание электроприводов стрелочных переводов, обеспечивающих повышение уровня безопасности движения поездов. Представл...
Збережено в:
| Дата: | 2017 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України
2017
|
| Назва видання: | Геотехнічна механіка |
| Онлайн доступ: | http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158625 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов / В.В. Говоруха, С.Л. Ладик, В.К. Кизилов, Т.П. Собко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 136. — С. 183-195. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
irk-123456789-158625 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
irk-123456789-1586252019-09-09T01:25:37Z Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов Говоруха, В.В. Ладик, С.Л. Кизилов, В.К. Собко, Т.П. Рассмотрены вопросы определения способов повышения надежности работы электроприводов стрелочных переводов. Целью исследований является разработка исходных технических требований на создание электроприводов стрелочных переводов, обеспечивающих повышение уровня безопасности движения поездов. Представлены результаты исследований электроприводов стрелочных переводов повышенной мощности, направленные на изменение способа кинематического примыкания стрелочного перевода в крайних рабочих положениях с учетом устранения динамического взаимодействия элементов стрелочного перевода и тяговых устройств узлов электропривода в процессе работы. Розглянуті питання визначення способів підвищення надійності роботи електроприводів стрілочних переводів. Метою досліджень є розробка вихідних технічних вимог на створення електроприводів стрілочних переводів, що забезпечують підвищення рівня безпеки руху поїздів. Представлені результати досліджень електроприводів стрілочних переводів підвищеної потужності, спрямовані на зміну способу кінематичного примикання стрілочного переводу в крайніх робочих положеннях з урахуванням усунення динамічної взаємодії елементів стрілочного переводу і тягових пристроїв вузлів електроприводу в процесі роботи. Issues concerning ways of improvement of reliability of point-switch electric drive operation are considered. Purpose of the research was to develop initial technical requirements for creation of the point-switch electric drive, which would improve level of the train safety. In the paper, results of the study of point-switch electric drives with increased capacity are presented. The study was focused on changing method of point-switch kinematic adjacency in their extreme operating positions and eliminating dynamic interaction between the point-switch elements and pulling devices in the electric drive units during their operation. 2017 Article Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов / В.В. Говоруха, С.Л. Ладик, В.К. Кизилов, Т.П. Собко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 136. — С. 183-195. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. 1607-4556 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158625 622. 62: 625.151.3: 625.14 ru Геотехнічна механіка Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| language |
Russian |
| description |
Рассмотрены вопросы определения способов повышения надежности работы электроприводов стрелочных переводов. Целью исследований является разработка исходных технических требований на создание электроприводов стрелочных переводов, обеспечивающих повышение уровня безопасности движения поездов. Представлены результаты исследований электроприводов стрелочных переводов повышенной мощности, направленные на изменение способа кинематического примыкания стрелочного перевода в крайних рабочих положениях с учетом устранения динамического взаимодействия элементов стрелочного перевода и тяговых устройств узлов электропривода в процессе работы. |
| format |
Article |
| author |
Говоруха, В.В. Ладик, С.Л. Кизилов, В.К. Собко, Т.П. |
| spellingShingle |
Говоруха, В.В. Ладик, С.Л. Кизилов, В.К. Собко, Т.П. Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов Геотехнічна механіка |
| author_facet |
Говоруха, В.В. Ладик, С.Л. Кизилов, В.К. Собко, Т.П. |
| author_sort |
Говоруха, В.В. |
| title |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| title_short |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| title_full |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| title_fullStr |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| title_full_unstemmed |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| title_sort |
повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов |
| publisher |
Інститут геотехнічної механіки імені М.С. Полякова НАН України |
| publishDate |
2017 |
| url |
http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/158625 |
| citation_txt |
Повышение надежности работы электроприводов стрелочных переводов / В.В. Говоруха, С.Л. Ладик, В.К. Кизилов, Т.П. Собко // Геотехнічна механіка: Міжвід. зб. наук. праць. — Дніпро: ИГТМ НАНУ, 2017. — Вип. 136. — С. 183-195. — Бібліогр.: 6 назв. — рос. |
| series |
Геотехнічна механіка |
| work_keys_str_mv |
AT govoruhavv povyšenienadežnostirabotyélektroprivodovstreločnyhperevodov AT ladiksl povyšenienadežnostirabotyélektroprivodovstreločnyhperevodov AT kizilovvk povyšenienadežnostirabotyélektroprivodovstreločnyhperevodov AT sobkotp povyšenienadežnostirabotyélektroprivodovstreločnyhperevodov |
| first_indexed |
2025-07-14T11:11:09Z |
| last_indexed |
2025-07-14T11:11:09Z |
| _version_ |
1837620496295788544 |
| fulltext |
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
183
УДК 622. 62: 625.151.3: 625.14
Говоруха В.В., канд. техн. наук, ст. науч. сотр.,
Ладик С.Л., магистр,
Кизилов В.К., магистр,
Собко Т.П., магистр
(ИГТМ НАН Украины)
ПОВЫШЕНИЕ НАДЕЖНОСТИ РАБОТЫ
ЭЛЕКТРОПРИВОДОВ СТРЕЛОЧНЫХ ПЕРЕВОДОВ
Говоруха В.В., канд. техн. наук, ст. наук, співр.,
Ладик С.Л., магістр,
Кізілов В.К., магістр,
Собко Т.П., магістр
(ІГТМ НАН України)
ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ РОБОТИ
ЕЛЕКТРОПРИВОДІВ СТРІЛОЧНИХ ПЕРЕВОДІВ
Govorukha V.V. Ph.D. (Tech.), Senior Researcher,
Ladik S.L., M.S. (Tech.),
Kizilov V.K., M.S. (Tech.),
Sobko T.P., M.S. (Tech.)
(IGTM NAS of Ukraine)
IMPROVING OF RELIABILITY OF THE POINT-SWITCH ELECTRIC
DRIVE OPERATION
Аннотация. Рассмотрены вопросы определения способов повышения надежности рабо-
ты электроприводов стрелочных переводов. Целью исследований является разработка ис-
ходных технических требований на создание электроприводов стрелочных переводов, обес-
печивающих повышение уровня безопасности движения поездов. Представлены результаты
исследований электроприводов стрелочных переводов повышенной мощности, направлен-
ные на изменение способа кинематического примыкания стрелочного перевода в крайних
рабочих положениях с учетом устранения динамического взаимодействия элементов стре-
лочного перевода и тяговых устройств узлов электропривода в процессе работы. Предло-
женные исходные технические требования прошли испытания в условиях действующих
промышленных предприятий Криворожского горнорудного бассейна (Украина) и Гайского
горно-обогатительного комбината (Россия).
Разработанные научно-технические требования к электроприводам стрелочных перево-
дов позволяют повысить в 1,5-2,0 раза надежность и безопасность работы рельсового транс-
порта горных предприятий.
Ключевые слова: стрелочные переводы, горный транспорт, электропривод стрелочного
перевода, динамические процессы.
Введение. В области рельсового транспорта одним из основных направле-
ний, обеспечивающих повышение безопасности и надежности движения, про-
изводительности труда является улучшение работы электроприво-
________________________________________________________________________________
© В.В. Говоруха, С.Л. Ладик, В.К. Кизилов, Т.П. Собко, 2017
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
184
да стрелочного перевода и его взаимодействие с подвижными транспортными
средствами в зависимости от параметров и характеристик конструкции и усло-
вий эксплуатации. Изменения конструкции локомотивов, транспортных
средств, скорости движения или грузонапряженности участков влечет необхо-
димость изменения конструкции рельсового пути и стрелочных переводов. Из
опыта эксплуатации установлены недостаточная прочность и надежность рабо-
ты электроприводов шахтных стрелочных переводов, которые сдерживают реа-
лизацию технических характеристик подвижного состава. Возросла масса ло-
комотива до 14 т вместо 7–10 т и применена сцепка локомотивов массой 28 т.
Увеличена емкость вагонов до 10 м
3
(масса до 40,0 т) для рудных шахт и до 7 м
3
(масса до 10,0 т) для угольных. Созданы секционные поезда с вместимостью
секций 1,5; 3,5 и 7,0 м
3
(масса до 10,0 т), большегрузные вагоны с донной раз-
грузкой. Грузоподъемность транспортных сосудов увеличена в два–три раза. В
секционных поездах конструктивно увеличена нагрузка на колесную пару в два
раза по сравнению с двухосными вагонами. Эксплуатационная скорость поез-
дов увеличена до 5–7 м/с. Вместе с этим в путевом хозяйстве не произошло су-
щественных изменений в конструкции электроприводов стрелочных переводов.
В связи с этим возникла необходимость в создании конструкции электроприво-
дов стрелочного перевода, обеспечивающих необходимый технический уровень
[1-4].
Целью работы является разработка исходных технических требований для
электроприводов стрелочных переводов, обеспечивающих повышение уровня
безопасности движения поездов в горной промышленности.
Основная часть исследований. Вследствие низкого технического уровня
электроприводов стрелочных переводов возрастают трудозатраты на их теку-
щее содержание и ремонт, снижается безопасность движения поездов. Это при-
водит также к уменьшению среднего срока службы переводов и съездов, равно-
го 1–3 г., вместо требуемых 6-8 лет. Параметры элементов стрелочных перево-
дов и их приводов не соответствуют современным техническим требованиям к
рельсовому пути. К конструктивным недостаткам относятся: использование со-
кращенной длины остряков (1000-1500 мм), контррельсов (1000–1400 мм) и
крестовин (600-1200 мм); применение крутых марок крестовин (3/5–1/5), малых
радиусов кривых (4,0–10,0 м) и больших углов удара в зоне остряков, контр-
рельсов и усовиков крестовин (4-10 ); изготовление крестовин из низкопрочно-
го чугуна; отсутствие специальных профилей проката для остряков и контр-
рельсов; применение сокращенных съездов с конструктивной ненадежностью.
Все вышеперечисленное привело к необходимости создания стрелочных пере-
водов нового технического уровня, что, в свою очередь, вызвало необходи-
мость разработки новых типов электроприводов стрелочных переводов [4–6].
Для решения отмеченных вопросов необходимо совершенствование и мо-
дернизация рельсового транспорта, включающее теоретические разработки для
исследования взаимодействия элементов рельсовых транспортных систем
«рельсовый путь – подвижной экипаж – груз –смежные устройства», разработ-
ку и внедрение новых конструкций элементов рельсового пути; исследование
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
185
характеристик, свойств, показателей нагруженности, прочности и надежности
элементов рельсовых путей шахт и рудников; разработки методов и способов
определения рациональных параметров элементов рельсовых путей с учетом
свойств и характеристик конструкции верхнего строения и основания примени-
тельно к эксплуатационным условиям шахт и рудников; практическую реализа-
цию научных основ, выводов и рекомендаций для различных создаваемых эле-
ментов средств рельсового транспорта шахт и рудников. Анализ последних до-
стижений и публикаций в этой области приведен в [3-6].
Минимально допустимое по условиям безотказности время перевода стрел-
ки может быть оценено из условий динамики взаимодействия остряка с рамным
рельсом в момент завершения перемещения остряков и их примыкания к рам-
ным рельсам.
Для исследования динамики перемещения остряков рассмотрим кинемати-
ческая схема электропривода стрелочного перевода (рис. 1).
1 – электродвигатель; 2 – вал электродвигателя с гайкой; 3 – ходовой винт;
4 – перемещаемые массы (остряки); 5 – направляющие (опорной подкладки-подушки
рамных рельсов)
Рисунок 1 – Кинематическая схема электропривода стрелочного перевода:
Процесс работы кинематической системы включает в себя перемещение
остряков из одного крайнего положения в противоположное (нерабочее и рабо-
чее состояние).
Определяющими для электропривода стрелочного перевода являются сле-
дующие показатели: максимальный ход перемещаемых масс Н; максимальная
скорость перемещения v; масса перемещаемых остряков m; осевое усилие, раз-
виваемое в направлении перемещения Р.
Для выявления закономерностей взаимосвязи режимов перемещения в узлах
примыкания стрелочных переводов с безотказностью их работы и определения
граничных параметров этих процессов рассмотрена следующая диаграмма ско-
рости перемещаемых масс остряков (рис. 2).
Безопасная работа стрелочного перевода обеспечивается безударным взаи-
модействием остряков с рамным рельсом, т.е. в процессе перемещения остря-
ков их скорость перемещения должна изменяться по диаграмме ABCD (рис. 2).
Такой режим требует построения регулируемого позиционного электропривода
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
186
по типу приводов робототехнических комплексов. При этом сложность подоб-
ной системы управления будет сопоставима со сложностью систем управления
шахтными подъемными машинами. В связи с этим процесс перемещения ост-
ряка предполагает изменение скорости по диаграмме ABЕD с учетом регулиро-
вания и управления их перемещением.
Максимально допустимую скорость перемещения остряков дv можно опре-
делить, следующим образом.
Рисунок 2 – Диаграмма скорости перемещаемых масс остряков
Кинетическая энергия перемещения остряков (U) в момент соударения его с
рамным рельсом составит
2
2
дm
U (1)
При допущении, что вся кинетическая энергия переходит во внутреннюю
энергию деформации узла примыкания остряков к рамным рельсам система
описывается следующим уравнением
.
2
1
2
1
xx
x
E
dxP
E
dxxM
U (2)
Принимая величину момента силы перемещения остряков хРМ х в вы-
ражении (2), внутренняя энергия деформации остряков при ударе определится
l
l
E
P
U
2
3
2
, (3)
где l – длина остряка, м; σ – нормальные напряжения для применяемого мате-
риала, МПа; Е=2,02 10
4
– модуль упругости материала, кг/мм
2
.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
187
Если в формуле (3) величину напряжения σ рассматривать, как допустимое
напряжение в материале остряка при циклическом нагружении ([σ-1]), то допу-
стимая потенциальная энергия деформации может быть определена из равен-
ства
l
l
E
P
U
22
3][ 1- , (4)
Совместное решение выражений (1) и (4) позволяет получить уравнение для
определения предельно допустимой скорости перемещения остряков
,
2
3
1 l
l
mE
P
д (5)
где [σ-1] – допустимое значение нормальных напряжений, МПа, для применяе-
мого материала при симметричном циклическом нагружении.
С учетом того, что масса остряка qlт , где q – удельная масса остря-
ка, кг/м
.1
2
2
1 l
qE
P
д (6)
В период времени t1, с, происходит равноускоренное перемещение остряка
от скорости 01 до скорости д2 . Уравнение динамики перемещения ост-
ряков имеет вид
,fg
dt
dv
qlP (7)
где f – коэффициент трения подошвы остряков по опорным подкладкам-
подушкам; g – ускорение свободного падения, м/с
2
. Следовательно
.dtfg
ql
P
d (8)
Выражение (8) позволяет определить формулу, описывающую мгновенную
скорость движущихся частей в узле примыкания остряков:
Сt
P
fg
ql
, (9)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
188
где С – некоторая постоянная.
Из условия, что при t=0 v=0 следует: С=0.
Требуемое для перевода стрелки усилие расходуется на преодоление:
– трения движущихся элементов о подушки;
– сопротивления в шарнирах.
Выделим произвольный элементарный участок каждого остряка длина ко-
торого dl, а масса dq. Условно полагая, что остряк лежит не на дискретных по-
душках, а на сплошном основании и коэффициент трения остряков об это осно-
вание равен f, определим момент элементарной силы трения относительно кор-
ня остряков
dqf
dli
М i
2
)12(
(10)
В данной задаче момент всех элементарных сил трения остряков по основа-
нию
i
n
i
м dqidl
f
М
1
)12(
2
1
. (11)
Следовательно, усилие, требуемое на преодоление трения перемещаемых
частей, приложенное на расстоянии (l a) от корня остряка, составит
i
n
i
dqi
al
dl
fa
M
P M
1
12
2
1
1
, (12)
где l – длина остряка, м; а – расстояние от острия остряка до точки приложения
усилия, м; n – число элементарных участков dl .
Допуская, что все элементарные участки остряков имеют одинаковую массу,
в выражении (12) можно заменить на qdqi i
n
i 1
12 :
.
2
1 2
al
lnq
fal
M
P M (13)
Исходя из того, что lndl и lqndq и с учетом того, что al в про-
цессе перемещения участвуют 2 остряка приблизительно равной длины, фор-
мулу 13 можно представить
f
lq
Р . (14)
Рассматривая совместно выражения (9) и (14) получим формулу для опреде-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
189
ления мгновенной скорости равноускоренного движения остряков
t
1
fg
f
v , (15)
Время равноускоренного движения выражается
,
1 21
gf
fv
t (16)
За время it остряки переместятся на величину
.
122 2
2
1
1
gf
fvtv
S дд (17)
Перемещение остряков со скоростью vd происходит на пути 12 S-НS . При
этом время перемещения составит
д
д
д gf
fgf
12
-Н 12S-Н
t
2
22
1
2 (18)
Общее время перемещения остряков определяется, как сумма 21 ttt :
д
д
gf
gff
12
Н 12
ttt
2
22
21 (19)
Величина предельно допустимой скорости перемещения остряков опреде-
лится в результате совместного решения выражений (5) и (14)
.
2
3
1 l
l
fE
д (20)
Вследствие этого выражения (16 – 19) принимают вид
21
1
t
gf
l
l
fE
f
2
3][ 1-
(21)
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
190
21
12
2
S
gfE
ll3][ 1- (22)
l
l
fE
fE
llEf
g
g
2
3
3
][
][
1-
1-
2
2
2
14
2-Н14
t
(23)
l
l
fE 2
3][ 1-
Н
t (24)
На рис. 3 – 5 приведены зависимости предельно допустимых: усилия пере-
мещения остряков Р, скорости перемещения остряков д и времени перемеще-
ния остряков t от длины остряка l. При этом для разных типов рельс приняты:
q=33, 43 и 50 кг/м; [σ-1]=16 кг/мм
2
; f =1,5 кН; Н=0,12 м. Расчеты выполнены для
6l0 м с шагом 1 м.
Рисунок 3 – Зависимость предельно допустимого усилия перемещения остряка Р
от длины остряка l
Рисунок 4 – Зависимость предельно допустимой скорости перемещения остряков дv
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
191
от длины остряка l
Рисунок 5 – Зависимость предельно допустимого времени перемещения остряков t
от длины остряка l
На основании проведенных исследований составлены исходные техниче-
ские требования, выполнена разработка рабочей документации, изготовлены и
введены в эксплуатацию на горных предприятиях новые конструкции электро-
приводов стрелочных переводов, которые прошли испытания в составе стре-
лочных переводов типа Р50 марки 1/5 типа ПОМ3-750-325-1/5-20П (правый) на
шахтах и рудниках Криворожского горнорудного бассейна (Украина) и Гайско-
го горно-обогатительного комбината (Россия) рис. 6.
Рисунок 6 – Стрелочный перевод ПОМ3-750-325-1/5-20П
Техническая характеристика исследуемого стрелочного перевода приведена
в таблице 1.
На основании проведенных исследований разработаны экспериментальные
образцы соленоидного электропривода с аналогичными характеристиками, рас-
считанные на эксплуатацию в условиях подземных рельсовых путей с троллей-
ными электровозами. Питание электропривода осуществлялося напряжением
+250 В от троллеи. Для обеспечения времени перемещения остряков стрелоч-
ного перевода из одного крайнего положения в другое в течении 1,5 с солено-
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
192
идный привод комплектуется станцией управления. Разработка и изготовление
экспериментальных образцов соленоидного привода происходила с участием и
активным содействием предприятия «Укрсвязьчермет» (г. Кривой Рог, Украи-
на).
Таблица 1 – Техническая характеристика стрелочного перевода ПОМ3-750-325-1/5-20П
Наименование параметра Значение
Ширина колеи, мм 750
Вертикальная нагрузка на ось, кН, не более 98
Тип рельса Р50
Тип рельсового пути, примыкающего к стрелочному переводу Р33, Р43
Марка крестовины 1/5
Радиус перевода, мм 20 000
Скорость движения по стрелочному переводу, м/с, не более
– по прямому пути 5,0
– по боковому пути 2,2
Длина стрелочного перевода, мм, не более 10 045
Длина стрелочного перевода с рубками, мм, не более 13 045
Масса с рубками, кг, не более 7 750
Масса металлических брусьев, поставляемых со стрелочным пе-
реводом, кг, не более 2 055
Два экспериментальных образца соленоидных приводов прошли успешные
испытания в условиях Гайского горно-обогатительного комбината. Один обра-
зец был установлен на стрелочном переводе перед опрокидывателями и отрабо-
тал в течение года (второй образец использовался в качестве резервного).
По результатам приемочных испытаний комиссией рекомендовано изготов-
ление опытной партии таких электроприводов стрелочных переводов с замед-
ленным перемещением тяговых устройств для последующего применения в
промышленности.
По полученным исходным техническим требованиям также разработан и из-
готовлен экспериментальный образец электродвигательного привода стрелоч-
ных переводов типа ПЭМС-1 [1].
Этот электропривод со специально разработанным встраиваемым электро-
двигателем типа АВ132L18 имеет следующие характеристики:
– ход штока – 125 мм;
– усилие на штоке – не менее 3450 Н;
– время перемещения остряков стрелочного перевода – 1,5 с;
- мощность на валу электродвигателя – 1100 Вт;
- напряжение питания – ~ 127/220 В (∆/Y);
- линейный ток двигателя – 13,2 А;
- к.п.д. – не менее 52,8 %;
- коэффициент мощности – не менее 0,417;
- частота вращения ротора –309 об/мин.
Схема внешнего вида этого привода приведена на рис. 7.
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
193
Рисунок 7 – Экспериментальный образец электроприводов стрелочного перевода
типа ПЭМС-1
Выводы.
1. Представлены результаты исследований электроприводов стрелочных пе-
реводов повышенной мощности, направленные на изменение способа примы-
кания остряков к рамным рельсам стрелочного перевода в крайних рабочих по-
ложениях с учетом устранения ударного динамического взаимодействия эле-
ментов стрелочного перевода и тяговых устройств узлов электропривода в про-
цессе работы с переходом на технологически управляемый замедленный про-
цесс перемещения. Получены величины нагрузок на штоки новых электропри-
водов равные 3450 Н, вместо 700-900 Н для существующих электроприводов,
что в 3,5-5,0 раз больше. Скорость перемещения остряков новых электроприво-
дов регулируемая и равна 0,3-1,2 м/с, вместо 0,1 м/с для существующих элек-
троприводов. Сила удара в зоне привода остряков уменьшена в 3-12 раз. Ресурс
работы новых электроприводов увеличен до 6-8 лет, вместо 0,5-1,0 год на дей-
ствующих рельсовых путях.
2. Разработаны исходные технические требования на создание электропри-
водов стрелочных переводов, обеспечивающих повышение уровня безопасно-
сти движения поездов. Для двух новых конструкций электродвигательного
привода типа ПЭМС-1 и электроцеленоидного привода типа АВ132L18 преду-
смотрено: плавный ход штока привода равный 125 мм, вместо 90 мм; мощность
на валу электродвигателя равна 1100 Вт, усилие на штоке 3450 Н для новых
остряков из остряковых рельсов типов ОР50 и ОР43; скорость перемещения
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
194
остряков регулируемая и равна 0,3-1,2 м/с; ресурс работы новых электродвига-
телей равен 6-8 лет.
3. Исходные технические требования и технические решения по созданию
электроприводов стрелочных переводов подтверждены результатами испыта-
ний в условиях действующих промышленных предприятий Криворожского
горнорудного бассейна (Украина) и Гайского горно-обогатительного комбината
(Россия).
–––––––––––––––––––––––––––––––
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Говоруха, В. В. Создание автоматизированных систем управления стрелочными переводами
рельсового транспорта. Моногр: / В.В. Говоруха, С.Л. Ладик. – Днепропетровск: «Овантаж», 2005. -
230 с.
2. Говоруха, В. В. Механика взаимодействия рельсового пути, подвижных транспортных средств
и смежных устройств: Моногр. / В.В. Говоруха. – Днепропетровск: Лира,2006. – 448 с.
3. Иванов, О.И. Оценка профессионального риска травмирования шахтеров / О.И. Иванов
// Уголь Украины. – 1999.–№ 11. – С. 46–47.
4. Говоруха, В. В. Физико-технические основы создания элементов рельсового транспорта шахт и
карьеров / В.В. Говоруха: Моногр. Киев: Наук. думка, 1992. 200 с.
5. Бережинский, В.И. Новые разработки для повышения безопасности работ на шахтном транс-
порте и подъеме // В.И. Бережинский, С.В. Бабаков // Уголь Украины. – 2012.–№ 6. – С. 17–20.
6. Говоруха, В.В. Исследование нагруженности, устойчивости и безопасности движения шахтных
вагонов со свободной и жесткой насадкой колес по рельсовому пути с неровностями / В.В. Говоруха
// Науковий вісник НГУ. - 2013. - №2(134). - С.44-52.
REFERENCES
1. Govorukha, V. V. and Ladik, S.L. (2005), Sozdanie avtomatizirovannykh system upravleniya stre-
lochnymi perevodami relsovogo transporta [Creation of automated control systems for point switch of rail
vehicles], "Ovantage", Dnepropetrovsk, Ukraine.
2. Govorukha, V. V. (2006), Mechanika vzaimodeistviya relsovogo puti, podvizhnykh transportnykh
sredstv I smezhnykh ustroystv [Mechanics of interaction of a track, moving vehicles and related devices],
Lira, Dnipropetrovsk, Ukraine.
3. Ivanov, O.I. (1999), ―Evaluation of miners’ professional risk‖, Coal of Ukraine, no.11, pp. 46-47.
4. Govorukhа, V.V. (1992), Fiziko-tekhnicheskie osnovy sozdaniya elementov relsovogo transporta
shakh i karerov [Physical-technical basics of railway transport elements creation of mine and open-pits],
Naukova Dumka, Kyiv, Ukraine.
5. Berezhinskiy, V.I. and Babakov, S.V. (2012), ―New developments aiming improvement of the mine
transport and lifting of operation safety», Coal of Ukraine, no 6, pp. 17-20.
6. Govorukhа, V.V. (2013), ―Study of burden, stability and safety of movement of mine cars with loose
and firm mounting of wheels mowing along a rail track with burrs‖, Scientific bulletin NMU, no 2 (134), pp.
44-52.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Об авторах
Говоруха Владимир Васильевич, кандидат технических наук, старший научный сотрудник, заве-
дующий лабораторией Проблем рельсового транспорта отдела физико-механических основ горного
транспорта, Институт геотехнической механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук
Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр, Украина, igtm.rail.trans@gmail.com.
Ладик Сергей Леонидович, магистр, младший научный сотрудник лаборатории Проблем рельсо-
вого транспорта отдела физико-механических основ горного транспорта, Институт геотехнической
механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр,
Украина, igtm.rail.trans@gmail.com.
Кизилов Валентин Константинович, магистр, главный технолог лаборатории Проблем рельсо-
вого транспорта отдела физико-механических основ горного транспорта, Институт геотехнической
механики им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр,
Украина, igtm.rail.trans@gmail.com.
Собко Тамара Петровна, магистр, главный конструктор лаборатории Проблем рельсового
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
ISSN 1607-4556 (Print), ISSN 2309-6004 (Online) Геотехнічна механіка. 2017. №136
195
транспорта отдела физико-механических основ горного транспорта, Институт геотехнической меха-
ники им. Н.С. Полякова Национальной академии наук Украины (ИГТМ НАН Украины), Днепр,
Украина, igtm.rail.trans@gmail.com.
About the authors
Govorukha Vladimir Vasilyevich, Candidate of Technical Sciences (Ph.D.), Senior Researcher, Head of
Laboratory of Mine Railway Transport in Department of Mining Transport Physics and Mechanics, Institute
of Geotechnical Mechanics name by N. Polyakov of National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM,
NASU), Dnipro, Ukraine, igtm.rail.trans@gmail.com.
Ladik Sergey Leonidovitch, Master of Science, Junior Researcher in Laboratory of Mine Railway
Transport in Department of Mining Transport Physics and Mechanics, Institute of Geotechnical Mechanics
name by N. Polyakov of National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine,
igtm.rail.trans@gmail.com.
Kizilov Valentin Konstantinovitch, Master of Science, main technologist of Laboratory of Mine Rail-
way Transport in Department of Mining Transport Physics and Mechanics, Institute of Geotechnical Me-
chanics name by N. Polyakov of National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro,
Ukraine, igtm.rail.trans@gmail.com.
Sobko Tamara Petrovna, Master of Science, main designer of Laboratory of Mine Railway Transport in
Department of Mining Transport Physics and Mechanics, Institute of Geotechnical Mechanics name by N.
Polyakov of National Academy of Sciences of Ukraine (IGTM, NASU), Dnipro, Ukraine,
igtm.rail.trans@gmail.com.
–––––––––––––––––––––––––––––––
Анотація. Розглянуті питання визначення способів підвищення надійності роботи елект-
роприводів стрілочних переводів. Метою досліджень є розробка вихідних технічних вимог
на створення електроприводів стрілочних переводів, що забезпечують підвищення рівня без-
пеки руху поїздів. Представлені результати досліджень електроприводів стрілочних перево-
дів підвищеної потужності, спрямовані на зміну способу кінематичного примикання стрілоч-
ного переводу в крайніх робочих положеннях з урахуванням усунення динамічної взаємодії
елементів стрілочного переводу і тягових пристроїв вузлів електроприводу в процесі роботи.
Запропоновані вихідні технічні вимоги пройшли випробування в умовах діючих промисло-
вих підприємств Криворізького гірничорудного басейну (Україна) і Гайского гірничо-
збагачувального комбінату (Росія).
Розроблені науково-технічні вимоги до електроприводів стрілочних переводів дозволя-
ють підвищити в 1,5-2,0 рази надійність і безпеку роботи рейкового транспорту гірничих пі-
дприємств.
Ключові слова: стрілочні переводи, гірничий транспорт, електропривод стрілочного пе-
реводу, динамічні процеси.
Abstract. Issues concerning ways of improvement of reliability of point-switch electric drive
operation are considered. Purpose of the research was to develop initial technical requirements for
creation of the point-switch electric drive, which would improve level of the train safety. In the pa-
per, results of the study of point-switch electric drives with increased capacity are presented. The
study was focused on changing method of point-switch kinematic adjacency in their extreme oper-
ating positions and eliminating dynamic interaction between the point-switch elements and pulling
devices in the electric drive units during their operation. The proposed initial technical requirements
were tested in the existing industrial enterprises of the Kryvyi Rih ore mining basin (Ukraine) and
the Hayskyi mining processing plant (Russia).
The developed scientific and technological requirements for the point-switch electric drives al-
low increasing reliability and safety of the rail-transport operation in the mining enterprises by 1.5-
2.0 times.
Keywords: point switch, mine transport, point-switch electric drive, dynamic processes.
Статья поступила в редакцию 30.04.2017
Рекомендовано к публикации д-ром технических наук Надутым В.П.
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
mailto:igtm.rail.trans@gmail.com
|