Какую точку отмечают после каждой остановки ротора

Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн

Лестницы. Входная группа. Материалы. Двери. Замки. Дизайн » Пола » Статическая балансировка. Устройство и ремонт электрических машин — бандажирование и балансировка роторов и якорей Динамическая балансировка якорей электрических машин

Статическая балансировка. Устройство и ремонт электрических машин — бандажирование и балансировка роторов и якорей Динамическая балансировка якорей электрических машин

Большинство станков ремонтных заводов выполнены по принципу измерения величины вектора дисбаланса по максимальному отклонению опор на резонансных частотах вращения. Этим измеряется величина вектора. Направление вектора фиксируется следящей системой по углу поворота проверяемого тела вращения. Показатели суммируются в измерительном устройстве, по взаимной реакции катушек прибора, по принципу электродинамического ваттметра.

Первоначально замеряется существующий дисбаланс. Его коррекция заключается в установке балансировочных грузов предусмотренных чертежом изделия в направлении прямо противоположном измеренному вектору. Либо в небольшом снятии металла в направлении строго соответствующему измеренному вектору.

Грузы в зависимости от конструкции узла закрепляются временно или постоянно. Производится повторный замер вектора и корректировка установленных грузов, либо их, предусмотренное конструкцией, окончательное закрепление, если величина остаточного дисбаланса соответствует допускаемой

Серийно выпущенные станки для динамической балансировки

Весьма широко применяются станки производства Минского станкостроительного завода типа 9717, 9718, 9719. Это оборудование имеет значительные габариты и требует для установки железобетонных фундаментов большого объема. На них осуществляется балансировка деталей и сборочных единиц от 0,5 до 5.0 тонн. Это якоря электрических машин и колесные пары. С середины 80-х годов была изменена конструкция фланцев якорей генераторов. Внешняя поверхность гнезда под установку кольца для центровки выполнена в виде удлиненного бурта цилиндрической формы, которая может непосредственно служить базовой поверхностью при динамической балансировке якоря. Это позволило отказаться от установки дополнительных втулок, уменьшить трудоемкость операции и увеличить ее точность.

Рис.20 Балансировка якоря на станке 9719

Новое поколение станков

В последнее время на заводах появилось новое поколение балансировочных станков предлагаемых сегодня рынком. В частности это станки фирмы «ДИАМЕХ». Особенностью станков является то, что замер дисбаланса производится не за счет максимального отклонения подвижных подшипниковых опор, а за счет реакции жестко закрепленных опор. При этом сама реакция измеряется как величина напряжений тензометрическим способом при помощи встроенных датчиков. Все результаты суммируются и обрабатываются на встроенном в станок компьютере с выводом информации на дисплей.

Данная конструкция станка не требует фундаментов для своего монтажа. Установка станка осуществляется непосредственно на поверхности полов. Габариты этих станков незначительно превышают габариты изделия подвергаемого балансировке.

Рис.21 Динамическая балансировка на станке ВМ3000 фирмы ДИАМЕХ

Весьма характерной деталью для станков нового поколения является отсутствие фундамента и передача детали вращения ременным приводом.

После ремонта роторы электрических машин в сборе с вентиляторами и другими вращающимися частями подвергают статической или динамической балансировке на специальных балансировочных станках. Эти станки служат для выявления неуравновешенности массы ротора, являющейся основной причиной возникновения вибрации при работе машины. Вибрация, вызванная центробежными силами, достигающими при большой частоте вращения несбалансированного ротора значительных величин, может стать причиной разрушения фундамента и аварийного выхода машины из строя.

Для статической балансировки роторов и якорей служит станок (рис. 12, а), представляющий собой опорную конструкцию из профильной стали и установленными на ней призмами трапециевидной формы. Длина призм должна быть такой, чтобы ротор мог сделать на них не менее двух оборотов.

Ширину рабочей поверхности призм станков для балансировки роторов массой до 1 т принимают равной 3—5 мм. Рабочая поверхность призм должна быть хорошо отшлифована и способна, не деформируясь, выдерживать массу балансируемого ротора.

Статическую балансировку ротора на станке производят в такой последовательности. Ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. При этом ротор, перекатываясь на призмах, займет такое положение, при котором его наиболее тяжелая часть окажется внизу.

Для определения точки окружности, в которой должен быть установлен балансирующий груз, ротор 5—6 раз перекатывают и после каждого останова отвечают мелом нижнюю «тяжелую» точку. После этого на небольшой части окружности ротора окажется пять меловых черточек.

Отметив середину расстояния между крайними меловыми отметками, определяют точку установки уравновешивающего груза: она находится в месте, диаметрально противоположном средней «тяжелой» точке. В этой точке устанавливают уравновешивающий груз, массу которого подбирают опытным путем до тех пор, пока ротор не перестанет перекатываться, будучи оставлен в любом произвольном положении. Правильно сбалансированный ротор после перекатывания в одном и другом направлениях должен во всех положениях находиться в состоянии безразличного равновесия.

При необходимости более полного обнаружения и устранения оставшегося небаланса, окружность ротора делят на шесть равных частей. Затем, укладывая ротор на призмах так, чтобы каждая из отметок поочередно находилась на горизонтальном диаметре, в каждую из шести точек поочередно навешивают небольшие грузы до тех пор, пока ротор не выйдет из состояния покоя. Массы грузов для каждой из шести точек будут различными. Наименьшая масса будет в «тяжелой» точке, наибольшая — в диаметрально противоположной точке ротора.

При статическом методе балансировки уравновешивающий груз устанавливают только на одном торце ротора и таким образом устраняют статический небаланс. Однако этот способ балансировки применим только для коротких роторов и якорей мелких и тихоходных машин. Для уравновешивания масс роторов и якорей крупных электрических машин с большей частотой вращения (более 1000 об/мин) применяют динамическую балансировку, при которой уравновешивающий груз устанавливают на обоих торцах ротора. Это объясняется тем, что при вращении ротора с большой частотой каждый его торец имеет самостоятельное биение, вызванное не-сбалансированными массами.

Для динамической балансировки наиболее удобен станок резонансного типа (рис. 12, б), состоящий из двух сварных стоек 1, опорных плит 9 и балансировочных головок. Головки состоят из подшипников 8, сегментов 6 и могут быть закреплены неподвижно болтами 7 либо свободно качаться на сегментах. Балансируемый ротор 2 приводится во вращательное движение электродвигателем 5. Муфта расцепления 4 служит для отсоединения вращающегося ротора от привода в момент балансировки.

Динамическая балансировка роторов состоит из двух операций: измерения первоначальной величины вибрации, дающей представление о размерах неуравновешенности масс ротора; нахождения точки размещения и определения массы уравновешивающего груза для одного из торцов ротора.

При первой операции головки станка закрепляют болтами 7. Ротор электродвигателем приводится во вращение, после чего привод отключают, расцепляя муфту, и освобождают одну из головок станка. Освобожденная головка под действием радиально направленной центробежной силы небаланса раскачивается, что позволяет стрелочным индикатором 3 измерить амплитуду колебания головки. Такое же измерение производят для второй головки.

Вторую операцию выполняют методом «обхода грузом». Разделив обе стороны ротора на шесть равных частей, в каждой точке поочередно закрепляют пробный груз, который должен быть меньше предполагаемого небаланса. Затем описанным выше способом измеряют колебания головки для каждого положения груза. Самым удоб-ным местом размещения груза будет точка, в которой амплитуда колебаний была минимальной.

Массу уравновешивающего груза Q (кг) определяют по формуле:

где Р—масса пробного круга, К0—первоначальная амплитуда колебаний до обхода пробным грузом, К min— минимальная амплитуда колебаний при обходе пробным грузом.

Закончив балансировку одной стороны ротора, таким же способом балансируют вторую сторону. Балансировка, считается удовлетворительной, если центробежная сила оставшейся неуравновешенности не превышает 3% массы ротора. Это условие можно считать выполненным, если амплитуда оставшихся колебаний головки балансировочного станка находится в пределах, определяемых выражением:

Где Вр— масса балансируемого ротора, т.

После окончания балансировки временно установленный на роторе груз закрепляют. В качестве балансировочного груза используют куски полосовой или квадратной стали. Груз крепят к ротору сваркой или винтами. Крепление груза должно быть надежным, так как недостаточно прочно закрепленный груз может в процессе работы машины оторваться от ротора и стать причиной аварии или несчастного случая. Закрепив груз постоянно, ротор подвергают проверочной балансировке, затем передают в сборочное отделение для сборки машины.

Отремонтированные электрические машины подвергают послеремонтным испытаниям по установленной программе: они должны удовлетворять требованиям, предъявляемым к ней стандартами или ТУ.

На ремонтных предприятиях проводят следующие виды испытаний: контрольные — для определения качества электрооборудования; приемо-сдаточные — при сдаче отремонтированного электрооборудования ремонтным предприятием и приеме заказчиком; типовые, после внесения изменения в конструкцию электрооборудования или технологию его ремонта для оценки целесообразности внесенных изменений. В ремонтной практике чаще всего применяют контрольные и приемо-сдаточные испытания.

Каждую электрическую машину после ремонта вне зависимости от его объема подвергают приемо-сдаточным испытаниям. При испытаниях, выборе измерительных приборов, сборке схемы измерений, подготовке испытуемой электрической машины, установлении методики и норм испытаний, а также для оценки результатов испытаний используют соответствующие стандарты и ресурсы.

Если при ремонте машины не изменена её мощность или частота вращения, после капитального ремонта машину подвергают контрольным испытаниям, а при изменении мощности или частоты вращения — типовым испытаниям.

2.16. Балансировка роторов и якорей

Отремонтированные роторы и якоря электрических машин направляют на статическую, а при необходимости и на динамическую балансировку в сборе с вентиляторами и другими вращающимися частями. Балансировку производят на специальных станках для выявления неуравновешенности (дисбаланса) масс ротора и якоря. Причинами неравномерного распределения масс могут быть: разная толщина отдельных деталей, наличие в них раковин, неодинаковый вылет лобовых частей обмотки и др. Любая деталь ротора или якоря может быть неуравновешенной в результате сдвига осей инерции относительно оси вращения. Неуравновешенные массы отдельных деталей в зависимости от их расположения могут суммироваться или взаимно компенсироваться.
Роторы и якоря, в которых центральная ось инерции не совпадает с осью вращения, называют неуравновешенными.
Вращение неуравновешенного ротора или якоря вызывает вибрацию, которая может разрушить подшипники и фундамент машины. Чтобы этого избежать, производят балансировку роторов, которая заключается в определении размеров и мест неуравновешенной массы и устранении дисбаланса.
Неуравновешенность определяют статической или динамической балансировкой. Выбор способа балансировки зависит от точности уравновешивания, которую можно осуществить на данном оборудовании. При динамической балансировке получают лучшие результаты компенсации неуравновешенности, чем при статической.

Статическую балансировку выполняют при невращающемся роторе на призмах, дисках или специальных весах (рис. 2.45). Для определения неуравновешенности ротор выводят из равновесия легким толчком. Неуравновешенный ротор будет стремиться вернуться в такое положение, когда его тяжелая сторона окажется внизу. После остановки ротора мелом отмечают место, которое оказалось в верхнем положении. Процесс повторяют несколько раз. Если ротор останавливается в одном и том же положении, значит центр его тяжести смещен.

Рис. 2.45. :
а — на призмах; б — на дисках; в — на специальных весах; 1 — груз; 2 — грузовая рамка; 3 — индикатор; 4 — рама; 5 — ротор (якорь)
В определенном месте (чаще, всего это внутренний диаметр обода нажимной шайбы) устанавливают пробные грузы, прикрепляя их замазкой. После этого повторяют прием балансировки. Увеличивая или уменьшая массы грузов, добиваются остановки ротора в произвольном положении. Это означает, что ротор статически уравновешен.
По окончании балансировки пробные грузы заменяют одним грузом той же массы.
Неуравновешенность можно компенсировать высверливанием соответствующей части металла из тяжелой части ротора.
Более точной, чем на призмах и дисках, является балансировка на специальных весах.
Статическую балансировку применяют для роторов с частотой вращение не более 1000об/мин. Статически -уравновешенный ротор может быть динамически неуравновешенным, поэтому роторы с частотой вращения более 1000 об/мин подвергают динамической балансировке, при которой устраняется и статическая неуравновешенность.
Динамическая балансировка ротора, которую выполняют на балансировочном станке, состоит из двух операций: измерение первоначальной вибрации; нахождение точки расположения и массы уравновешивающего груза для одного из торцов ротора.
Балансировку производят с одной стороны ротора, а потом с другой. После окончания балансировки груз закрепляют сваркой или винтами. Затем выполняют проверочную балансировку.

7-6. БАЛАНСИРОВКА РОТОРОВ

Если вращающаяся часть машины не уравновешена, то при вращении ее появляется сотрясение (вибрация) всей машины. Вибрация вызывает разрушение подшипников, фундамента и самой машины. Для устранения

вибрации вращающиеся части должны быть отбалансированы. Различают балансировку статическую, выполняемую на призмах, и динамическую при вращении балансируемой детали. Если, например, ротор, изображенный на рис. 7-9,а, имеет более тяжелую половину //, то при вращении центробежная сила этой половины будет больше центробежной силы половины /. Она будет создавать давление на подшипники, переменное по на-

Рис. 7-9. Смещение центра тяжести ротора,

правлению, и вызывать сотрясение машины. Такай небаланс устраняется статической балансировкой на призмах. Ротор шейками вала ставится «а призмы, точно выверенные по горизонтали, и при этом, естественно, поворачивается тяжелой стороной вниз. На верхнюю сторону в специальные канавки, которые предусматриваются в нажимных шайбах и обмоткодержателях, подбирают и ставят свинцовые грузы такого веса, чтобы ротор оставался.на призмах в безразличном положении. После балансировки свинцовые грузы обычно заменяют на стальные одинакового веса, которые надежно приваривают или привертывают к ротору. Однако для длинных якорей и роторов статической балансировки недостаточно. Даже если отбалансировать обе половины ротора так, что веса обеих половин будут одинаковыми (рис. 7-9,6), то может оказаться, что центры тяжести сдвинуты по оси машины. В этом случае центробежные силы двух половин не могут уравновесить друг друга, а создают пару сил, вызывающую переменное давление на подшипники. Для устранения действия этой пары сил должны быть размещены специальные грузы (рис. 7-9,6) с тем, чтобы создать пару сил, действующую обратно паре сил.небаланса. Найти величину и положение этих

грузов можно путем балансировки вращающегося ротора (динамическая балансировка).

Перед проведением динамической балансировки следует проверить рабочие поверхности ротора (шейки и концы вала, коллектор, контактные кольца, сталь ротора) на отсутствие биения и при необходимости устранить его. Если для установки ротора на станок приме-

Рис. 7-10. Схема динамической балансировки,

«лютея какие-либо оправки, то они должны быть проверены на отсутствие биения и небаланса.

Па роторе не должно быть плохо закрепленных деталей, так как в этом случае балансировка невозможна. Для проведения динамической балансировки ротор укладывают в подшипники специального станка. Эти подшипники укреплены на плоских пружинах и по желанию могут либо быть закреплены неподвижно специальным тормозом, либо совершать свободные колебания вместе с пружиной (рис. 7-10,а). Ротор при помощи электродвигателя и муфты приводится во вращение. Появляющаяся при этом сила небаланса, которая направлена радиально, будет раскачивать подшипники станка. Для проведения балансировки один подшипник закрепляется тормозом неподвижно, второй освобождается и под влиянием небаланса колеблется. На какой-либо точно обработанной поверхности ротора, концентричной с осью вала, делают цветным карандашом отметку, показывающую точку наибольшего отклонения ротора (рис. 7-10,6).

Однако по этой точке еще нельзя точно определить

место, где находится небаланс ротора, так как наибольшее отклонение ротора получается после прохождения силы небаланса через горизонтальную плоскость, в которой находится отметчик (карандаш).

Угол сдвига (т. е. угол между точкой небаланса и отметкой) зависит от отношения скорости вращения к собственной частоте колебания ротора на опорах, т. е. к частоте колебаний, которые будут иметь место, если толкнуть невращающийся ротор, установленный на опорах станка.

При совпадении числа оборотов в секунду с собственной частотой имеет место резонанс. Колебания приобретают наибольший размах и, следовательно, станок становится наиболее чувствительным. Поэтому стремятся вести балансировку при резонансном числе оборотов. При этом указанный выше угловой сдвиг становится близким к 90° и, следовательно, место небаланса может быть найдено отсчетом от середины отметки-90° вперед по вращению (а место установки груза 90° против вращения). Если же почему-либо работать на резонансной скорости нельзя, то для определения места положения небаланса повторяют описанный опыт при обратном направлении вращения при том же числе оборотов в ми-иуту. Отметку делают карандашом другого цвета. Тогда середина между двумя отметками определяет место, где находится небаланс. В диаметрально противоположной точке устанавливают балансный груз. Величину этого груза определяют подбором до исчезновения вибрации подшипника. Вместо укрепления груза балансировка может быть получена путем высверливания противополож-«ой части якоря. После того как отбалансирована одна сторона ротора, подшипник этой стороны закрепляют неподвижно, а подшипник второй стороны освобождают и аналогичными приемами балансируют вторую сторону. После этого проверяют балансировку первой стороны и в случае необходимости корректируют и т. д.

В настоящее время существует большое число станков для динамической балансировки, на которых местоположения и величины груза определяются достаточно удобно и точно. Методы работы на этих станках даются в инструкциях заводов-изготовителей.

При отсутствии специальных станков динамическая балансировка может производиться на прочных дере-

вянных брусьях, уложенных на резиновые прокладки. На эти брусья кладут либо непосредственно шейки вала балансируемого ротора, либо вкладыши подшипников, в которых лежат шейки вала. При помощи клиньев брусья могут закрепляться неподвижно. Ротор разворачивается ременной передачей, охватывающей непосредственно сталь, затем клин вынимается, и подшипник получает возможность колебаться на резиновых подкладках. Процесс балансировки аналогичен описанному выше.

В условиях ремонта, в особенно для крупных машин, целесообразна балансировка в собранном виде [Л. 8]; для этой цели машину запускают вхолостую и измеряют вибрацию подшипников Это измерение следует производить при помощи виброметров (например, типов ВР-1, ВР-3, 2ВК, ЗВК).

При отсутствии виброметров вибрацию можно измерить индикатором, укрепленным на массивной тяжелой рукоятке Прижимая щуп такого индикатора к колеблющейся детали, можно по ширине размытого очертания стрелки определить величину размаха колебания

Следует иметь в виду, что показания такого виброметра сильно зависят от скорости вращения и что поэтому его показания можно яопользавать главным образом как сравнительные при одном и том же числе оборотов машины, что достаточно для целей балансировки.

Измеряя вибрацию подшипника в различных направлениях, находят точку наибольшей вибрации. По этой точке и ведется балансировка.

Для нахождения величины и местоположения балансировочного груза на ротор в произвольную точку помещают пробный груз и снова измеряют вибрацию. Очевидно, что, изучив, как влияет на вибрацию пробный груз, величина и местоположение которого известны, можно определить и величину небаланса и место его положения. Если можно измерить, как в результате установки пробного груза именяется величина и фаза вибрации (см. ниже), то можно обойтись двумя измерениями: до и после установки пробного груза. Если же определить изменение фазы нельзя, то необходимо сделать большее (3-4) число измерений величины вибрации. Пробный груз помещается при этом вначале в какую-либо произвольную точку, а затем поочередно в точки, отстоящие на Уз окружности вправо и влево от первой.

Для определения изменения фазы можно прибегнуть к отметкам на валу, как это описывалось выше. Вал при этом закрашивается мелом и острой чертилкой осторож-«0 наносятся (по возможности короткие) метки, середи-!на которых соответствует наибольшему отклонению вала в плоскости, где расположен отметчик (чертилка). Угловое расстояние (угол а) между метками при отсутствии пробного груза и при его наличии является мерой сдвига фазы колебания, обусловленного внесением пробного груза.

Более точно сдвиг фазы определяется стробоскопическим способом. В этом случае на торец вала наносится метка, освещаемая вспышками газосветной лампы. Эта лампа управляется специальным контактом, имеющимся з виброметре, который замыкается 1 раз за оборот вала в момент, близкий к наибольшему размаху колебания.

Метка на вращающемся валу кажется при этом неподвижной (поскольку лампа освещает ее каждый раз в тот момент, когда она, пройдя один оборот, окажется точно в том же положении), и против нее «а неподвижной части машины также может быть нанесена метка.

После внесения пробного груза отметка на валу сдвигается относительно отметки на неподвижной части. Нанеся вторую отметку на неподвижной части, соответствующую новому положению отметки на валу, и измерив угловое расстояние (угол а) между ними, определяем угол сдвига фазы колебания.

Возможность определения фазы стробоскопическим способом предусмотрена в специальных балансировочных виброскопах системы Колесника 2ВК, ЗВК, выпускаемых Ленинградским инструментальным заводом, и в виброскопах типа БИП Киевского электромеханического завода

Графический метод определения местоположения груза виден из рис. 7-11,а. Здесь отрезок-„вектор» оа в определенном масштабе равен размаху колебания подшипника до внесения пробного груза. Пробный груз Р тр ставится в плоскости, сдвинутой от отметки, полученной при этом на валу на какой-либо угол, например на 90°,-линия О В. Измерив теперь размах колебания подшипника (при том же числе оборотов в минуту), отметив новую метку и определив угловой сдвиг между отметками — а, отложим теперь в том же масштабе под углом « к вектору оа вектор ob,

Очевидно, что если вектор оа изображает вибрацию от небаланса, вектор ob вибрацию от совместного дей-ствия пробного груза и небаланса, то разностный век. тор аЪ определяет величину и фазу вибрации, вызванную пробным грузом.

Рис 7-11 Определение величины и местоположения балансировочных грузов

Для того чтобы уничтожить вибрацию от небаланса надо повернуть вектор ab на угол § и увеличить его так, чтобы он был равен вектору оа и направлен против него. Очевидно, что для этого пробный груз Р гр должен быть сдвинут из точки В в точку С (на угол S) и увеличен в отношении отрезков ^-. Балансировочный груз

i должен быть, следовательно, равен:

Аналогичным способом балансируется вторая сторона машины, но определенный для этой стороны груз Q»z распределяется на два груза Q 2 и Q H . Делается это с той целью, чтобы не нарушить балансировку первой стороны.

где размеры т, п, a, b, RiR^R 3 видны из рис. 7-111,б. Несмотря на такое распределение груза Q»2, приходится обычно еще раз производить (корректировочную) балансировку.первой стороны после того, как установлены грузы Q 2 и СЬ Д.

Наиболее просто качество балансировки может быть проверено путем установки машины на гладкостроганую горизонтальную плиту. При удовлетворительной балансировке машина, работающая с номинальным числом оборотов, не должна иметь качаний и перемещений по плите. Проверка производится при холостом ходе в режиме двигателя.

Для статической балансировки служит станок, представляющий собой опорную конструкцию из профильной стали с установленными на ней призмами трапециевидной формы. Длина призм должна быть такой, чтобы ротор мог сделать на них не менее двух оборотов.

Ширина рабочей поверхности призм а определяется по формуле:

где: G — нагрузка на призму, кг; Е — модуль упругости материала призмы, кг/см 2 ; р — расчетная удельная нагрузка, кг/см 2 (для твердой закаленной стали р = 7000 — 8000 кг/см 2); d — диаметр вала, см.

Практически ширину рабочей поверхности призм балансировочных станков для балансировки роторов массой до 1 т принимают 3 — 5 мм. Рабочая поверхность призм должна быть хорошо отшлифована и способна, не деформируясь, выдерживать массу балансируемого ротора.

Станки для балансировки роторов (якорей) электрических машин:

а — статической, б — динамической;

1 — стойка, 2 — балансируемый ротор, 3 — стрелочный индикатор, 4 — муфта расцепления, 5 — электродвигатель привода, б — сегменты, 7 — зажимные болты, 8 — подшипник, 9 — плита.

Статическая балансировка ротора на станке производится в такой последовательности. Ротор укладывают шейками вала на рабочие поверхности призм. При этом ротор, перекатываясь на пркзмах, займет такое положение, при котором его наиболее тяжелая часть окажется внизу.

Для определения точки окружности, в которой должен быть установлен балансирующий груз, ротор пять раз перекатывают и после каждой остановки отмечают мелом нижнюю «тяжелую» точку. После этого на небольшой части окружности ротора окажется пять меловых черточек.

Отметив середину расстояния между крайними меловыми отметками, определяют точку установки уравновешивающего груза: она находится в месте, диаметрально противоположном средней тяжелой токе. В этой точке и устанавливают уравновешивающий груз.

Массу его подбирают опытным путем до тех пор, пока ротор не перестанет перекатываться, будучи остановлен в любом произвольном положении. Правильно сбалансированный ротор после перекатывания в одном и другом направлениях должен во всех положениях находиться в состоянии безразличного равновесия.

При необходимости более полного обнаружения и устранения оставшегося небаланса окружность ротора делят на шесть равных частей. Затем, укладывая ротор на призмах так, чтобы каждая из отметок поочередно находилась на горизонтальном диаметре, в каждую из шести точек поочередно навешивают небольшие грузы до тех пор, пока ротор не выйдет из состояния покоя.

Массы грузов для каждой из шести точек будут различными. Наименьшая масса будет в тяжелой точке, наибольшая — в диаметрально противоположной точке ротора.

При статическом методе балансировки уравновешивающий груз устанавливают только на одном торце ротора и таким образом устраняют статический небаланс.

Однако этот способ балансировки применим только для коротких роторов мелких и тихоходных машин. Для уравновешивания масс роторов крупных электрических машин (мощностью свыше 50 квт) с большими скоростями вращения (больше 1000 об/мин) применяют динамическую балансировку, при которой уравновешивающий груз устанавливают на обоих торцах ротора.

Это объясняется тем, что при вращении ротора с большой скоростью каждый его торец имеет самостоятельное биение, вызванное несбалансированными массами.

«Ремонт электрооборудования промышленных предприятий»,
В.Б.Атабеков

В современных электрических машинах применяют главным образом шариковые или роликовые подшипники качения. Они просты в эксплуатации, хорошо противостоят резким колебаниям температуры, легко могут быть заменены при износе. Подшипники скольжения применяют в крупных электрических машинах. Подшипники качения При ремонте электрической машины с подшипниками качения, как правило, ограничиваются промывкой подшипников и закладкой в них новой порции соответствующей…

Заключительными этапами проверки ремонтируемого электродвигателя являются измерения зазоров и пробный пуск. Величины зазоров измеряют при помощи набора стальных пластин — щупов толщиной от 0,01 до 3 мм. У асинхронных машин измеряют зазор с обоих торцов в четырех точках между активной сталью ротора и статора. Зазор должен быть одинаковым по всей окружности. Величины зазоров в диаметрально…

Степень износа подшипников качения определяют, измеряя их радиальные и аксиальные (осевые) зазоры на несложных приспособлениях, изготовляемых в мастерских электроцеха предприятия. Для замера на таком приспособлении радиального зазора подшипник 11 устанавливают на вертикальной плите 8 приспособления. Наложив на внутреннее кольцо 2 подшипника стальную шланку 10, закрепляют его гайкой, навернутой на стержень 9 приваренный к вертикальной плите;…

В практике ремонта электрических машин нередко возникает необходимость в расчете обмоток или пересчете их на новые параметры. Расчеты обмоток производят обычно при отсутствии у электродвигателя, подлежащего ремонту, паспортных данных или в случае поступления в ремонт двигателя без обмотки. Потребность в пересчете обмоток возникает также при необходимости изменения числа оборотов или напряжения, переделке односкоростных двигателей на…

К токособирательной системе электрических машин относят коллекторы, контактные кольца, щеткодержатели с траверсами и щеткоподъемным механизмом, короткозамыкающие кольца фазных роторов старых конструкций. В процессе работы машины отдельные элементы токособирательной системы изнашиваются, вследствие чего нарушается ее нормальная работа. Наиболее распространенными дефектами токособирательной системы являются: недопустимый износ коллектора и контактных колец, появление на их рабочих поверхностях неровностей и…

Балансировка электродвигателя

Как известно, электродвигатель (в дальнейшем ЭД) состоит из двух элементов – статического (статора) и подвижного (ротора). Последний при работе может вращаться на очень высокой скорости, которая составляет тысячи и десятки тысяч оборотов в минуту.

Дисбаланс ротора не только приводит к повышенной вибрации, но и может повредить сам ротор или весь электродвигатель. Также из-за этой проблемы увеличивается риск поломки всей установки, где используется этот ЭД.

Чтобы избежать этих негативных последствий, производится балансировка якорей электродвигателей – она же «балансировка ротора» или «балансировка электродвигателя».

Как производится балансировка роторов электродвигателей

Сбалансированный ротор – это ротор, у которого ось вращения совпадает с осью инерции. Правда, абсолютного баланса можно добиться лишь в идеальном мире, в реальности же всегда наблюдается хоть небольшой, но «перекос». И задача балансировки заключается в его минимизации.

Различают статическую и динамическую балансировку роторов.

Статическая балансировка ротора призвана устранить значительный дисбаланс масс относительно оси вращения. Она может быть произведена в домашних условиях, поскольку не требует использования специального оборудования. Достаточно призматических или дисковых фиксаторов. Также эта операция может производиться с использованием рычажных весов специальной конструкции.

Ротор размещается на призматическом или дисковом фиксаторе. После этого наиболее тяжелая его сторона перевешивает, и деталь прокручивается вниз. На нижней точке делают отметку мелом. Затем ротор перекатывают ещё четырежды, и после каждой окончательной остановки отмечают наиболее нижнюю точку.

Когда на роторе становится пять отметок, замеряют расстояние между крайними и на его середине делают шестую. Затем на диаметрально противоположной точке этой шестой отметки (точке максимального дисбаланса) устанавливают балансирующий груз.

Масса груза подбирается опытным путём. На точке противоположной максимальному дисбалансу устанавливаются утяжелители различной массы, после чего ротор прокручивается и останавливается в любом положении. Если всё ещё наблюдается дисбаланс – масса грузика уменьшается или увеличивается (в зависимости от того, в какую сторону провернулся ротор после остановки). Задача – подобрать такую массу утяжелителя, чтобы ротор после остановки в любом положении не проворачивался.

После определения нужной массы можно либо оставить груз, либо просто высверлить отверстие в полученной шестой точке – точке с максимальным дисбалансом. При этом масса высверленного металла должна соответствовать массе подобранного груза.

Такая статическая балансировка электродвигателя своими руками достаточно грубая и призвана устранить только серьёзные перекосы по массе нагрузки на валу. Есть и другие недостатки. Так, статическая балансировка якоря электродвигателя своими руками потребует многочисленных измерений и вычислений. Для повышения точности и скорости рекомендуется использовать динамический метод.

Для этого потребуется специальный станок для балансировки роторов электродвигателей. Он раскручивает размещённый на нём вал и определяет, по какой из осей наблюдается перекос массы. Динамическая балансировка роторов электродвигателей способна устранить даже мельчайшие отхождения оси инерции от оси вращения.

Динамическая балансировка вала электродвигателя производится компьютерным методом. Высокоинтеллектуальное оборудование, которое используется для этого процесса, способно самостоятельно подсказать, какой противовес и на какую сторону стоит установить.

Впрочем, найти станок для балансировки очень тяжелого или большого ротора довольно сложно. Обычно динамическая методика устранения перекоса применяется для сравнительно небольших ЭД независимо от мощности. Поэтому, выбирая способы балансировки и центровки электродвигателей, стоит обратить внимание не только на точность операции, но и на физическую возможность провести этот процесс для имеющегося вала.

Для оформления заказа позвоните менеджерам компании Кабель.РФ ® по телефону +7 (495) 646-08-58 или пришлите заявку на электронную почту zakaz@cable.ru с указанием требуемой модели электродвигателя, целей и условий эксплуатации. Менеджер поможет Вам подобрать нужную марку с учетом Ваших пожеланий и потребностей.

Правила и технология выполнения основных работ при текущем содержании пути, утверждённые МПС РФ № ЦПТ-52 от 30.06.1997

ПРАВИЛА
И ТЕХНОЛОГИЯ ВЫПОЛНЕНИЯ ОСНОВНЫХ РАБОТ
ПРИ ТЕКУЩЕМ СОДЕРЖАНИИ ПУТИ

Заместитель начальника
Департамента пути
и сооружений
В.Б.КАМЕНСКИЙ
30 июня 1997 года

1. Основные положения

1.1. Характеристика работ по текущему содержанию пути
и предъявляемые к ним требования

При текущем содержании пути выполняются работы, связанные с постоянным поддержанием элементов пути (верхнего строения, земляного полотна, искусственных сооружений, переездов, путевых и сигнальных знаков, электрических рельсовых цепей, полосы отвода, снего- и пескозащитаых устройств и др.) в состоянии, обеспечивающем безопасный пропуск поездов с установленными скоростями.

Работы по текущему содержанию пути делятся на неотложные, первоочередные и планово-предупредительные.

Состав и объемы указанных работ изменяются в зависимости от вида отступления, конструкции верхнего строения, плана и профиля пути, грузонапряженности, скоростей движения поездов, наработки тоннажа, климатических условий, времени года, применяемых технических средств и др.

Неотложные и первоочередные работы связаны с устранением неисправностей пути, которые либо сами по себе, либо при стечении неблагоприятных обстоятельств (например, при наличии отступления в содержании подвижного состава или нарушений режима ведения поезда и др.) могут стать угрожающими для безопасности движения поездов или перерасти в таковые в период до очередной проверки пути, если их не ликвидировать. Поэтому в зависимости от степени неисправности (ее характера и размеров), она устраняется либо без промедления, либо в первую очередь (в течение двух-трех дней после обнаружения). Такие неисправности возникают в отдельных местах пути, как правило, непредвиденно и их устранение предусматривается по мере обнаружения в процессе осмотров и проверок пути.

К неотложным работам относятся: замена остродефектных или изломавшихся рельсов, остряков и крестовин на стрелочных переводах; устранение отступлений IV степени (и приравненных к ним) в содержании рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона и других путеизмерительных средств или обнаруженных при осмотре пути; устранение разрывов стыков (из-за среза стыковых болтов), слитых зазоров в более чем двух рельсовых стыках подряд в период ожидания повышения температуры рельсов и другие работы, связанные с ликвидацией неисправностей пути, угрожающих безопасности движения поездов.

К первоочередным относятся работы, связанные с устранением отступлений III степени в содержании рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона и других путеизмерительных средств, Ликвидацией просадок пути в стыках с выплесками, регулировкой стыковых зазоров в тех местах, где имеются близкие к нулевым зазоры в стыках в период ожидаемого повышения температуры рельсов или предельно растянутые зазоры в период ожидаемого понижения температуры рельсов и др.

Планово-предупредительные работы направлены на предупреждение (профилактику) появления неисправностей пути, вызывающих уменьшение установленных скоростей движения поездов, например, устранение небольших по размерам, но часто повторяющихся по протяжению пути отступлений II степени в содержании рельсовой колеи по показаниям путеизмерительного вагона, замена отдельных дефектных элементов верхнего строения, закрепление ослабших болтов и др.

В отличие от неотложных и первоочередных планово-предупредительные работы заранее планируются. Они, как правило, выполняются сплошь на участке с отступлениями (звене, пикете, километре, нескольких километрах), например, выправка пути с подбивкой шпал на участке с большим количеством отступлений II степени по уровню, перекосам, просадкам, отклонениям в плане и др.

По назначению и характеру технологических операций, планово-предупредительные работы подразделяются на узкоцелевые (самостоятельные), состоящие только из одного вида работ (например, рихтовка пути, закрепление болтов, добивка костылей) и комплексные (аналогичные подъемочному ремонту пути), включающие в себя несколько видов самостоятельных работ, совокупное выполнение которых восстанавливает на длительное время стабильность пути и резко сокращает объемы неотложных и первоочередных работ.

В зависимости от используемых технических средств и численности путевой бригады работы делятся на выполняемые с применением машин, механизмов и ручного инструмента. При этом они могут выполняться как укрупненной бригадой монтеров пути (12-18 чел.), например, сплошная планово-предупредительная выправка пути с применением электрошпалоподбоек, так и малочисленной (2-3 чел.) группой, например, перешивка колеи, довертывание гаек стыковых, клеммных и закладных болтов, шурупов и др.

Работы делятся на выполняемые в интервалы времени между поездами ив технологические перерывы, заложенные в график движения поездов, или в специально предоставляемые по заявке начальника дистанции пути «окна». Причем, перечисленные условия работы чередуются между собой практически ежедневно (утром — работа в интервалы; затем — в «окно», и вновь в интервалы). В связи с этим при проектировании организации и технологии работ по текущему содержанию пути должна учитываться их связь с движением поездов. Если работы выполняются в интервалы между поездами, предусматривается использование переносных, легко снимаемые с пути перед пропуском поезда, механизмов и ручного инструмента; при выполнении работе «окна» — путевых машин и другого тяжелого оборудования.

Бригадир пути и дорожный мастер должны помнить, что прежде чем устранять неисправность пути, необходимо установить первоначальную причину ее появления и ликвидировать при производстве работ. В противном случае в том же месте она быстро появится вновь. Например, если грубая просадка стыка является следствием наличия в нём выплеска, то прежде чем ее выправлять и подбивать шпалы, необходимо прогрохотать загрязненный щебень в шпальных ящиках с выплесками на глубину не менее 10 см ниже подошвы шпал. Если при этом рельс в стыке имеет смятие, его следует наплавить или заменить, а также отрегулировать зазор.

Все путевые работы, выполняемые двумя и более монтерами пути, должны производиться под руководством и постоянным наблюдением освобожденного или неосвобожденного от непосредственного выполнения работ должностного лица в соответствии с Инструкцией по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ, которое несет ответственность за правила, технологию, качество выполнения работ и обеспечение безопасности движения поездов при их производстве, а также технику безопасности работающих.

Накануне производства работ, ограждаемых переносными сигналами остановки или уменьшения скорости и требующих следования поездов по месту работ с особой бдительностью, должна даваться заявка о выдаче всем машинистам поездов и других железнодорожных транспортных средств предупреждении об остановке у красного сигнала, снижении скорости и подаче оповестительных сигналов при подъезде к месту работы.

Нельзя приступать к выполнению работ до тех пор, пока их руководитель не убедится, что предупреждения на поезда выдаются. Исключение могут составлять внезапные работы, требующие немедленного ограждения места работ сигналами остановки или уменьшения скорости, о чем сообщается дежурному по станции.

Предупреждения об особой бдительности машинистов локомотивов и других видов рельсового транспорта и подаче ими оповестительных сигналов при подъездеде к месту производства работ выдаются также в случаях, предусмотренных Правилами техники безопасности и производственной санитарии при производстве работ в путевом хозяйстве.

От лиц, производящих работы и руководящих передвижением транспортных средств по пути, а также от локомотивных бригад, требуется в таких случаях проявление особой бдительности.

Запрещается: приступать к работе до ограждения места ее проведения сигналами установленным порядком; снимать сигналы до полного окончания работы.

Если работы продолжаются более одного рабочего дня, то они должны так организовываться и выполняться, чтобы к концу каждого рабочего дня обеспечивалось выполнение, в первую очередь, того их комплекса, которым гарантируется безопасное движение поездов в период до следующего начала работ со скоростями, предусмотренными технологическим процессом.

Полным окончанием работ считается выполнение их в таком объеме, который обеспечивает безопасное движение поездов по месту работ с установленными на участке скоростями.

Подготовленный к пропуску поездов путь должен отвечать требованиям, предъявляемым к нему в зависимости от установленной скорости движения. Они изложены в Инструкции по текущему содержанию пути и в Инструкции по обеспечению безопасности движения поездов при производстве путевых работ.

На станционных путях запрещается производить работы, требующие ограждения сигналами остановки или уменьшения скорости, без согласия дежурного по станции и без предварительной записи руководителем работ в Журнале осмотра путей, стрелочных переводов, устройств СЦБ, связи и контактной сети. На участках, оборудованных диспетчерской централизацией, такие работы должны выполняться после получения согласия поездного диспетчера. В этом же журнале делается запись и об окончании работ, производимых на станционных путях и стрелочных переводах; при этом предварительное уведомление об этом может быть передано руководителем работ дежурному по станции телефонограммой с ближайшего от работы поста с последующим оформлением записи в журнале.

Порядок и время производства предвиденных работ, требующих закрытия станционных путей или стрелочных переводов, руководитель работ накануне должен согласовать с начальником станции, а работ, при которых может быть нарушено действие устройств СЦБ, также и с работниками дистанции сигнализации и связи. В таких случаях при производстве работ должен присутствовать электромеханик, который осуществляет и оформляет установленным порядком выключение и включение этих устройств.

Особые требования предъявляются к выполнению работ на бесстыковом пути, связанных с ослаблением его устойчивости, поэтому их разрешается производить при условии, если отклонение в сторону повышения измеренной температуры рельсовых плетей от температуры, при которой они были закреплены, в течение всего времени производства работ не превысит допускаемых значений, приведенных в Технических указаниях по устройству, укладке и содержанию бесстыкового пути. При этом должно учитываться, что в летние солнечные дни температура рельсов и температура воздуха нарастают неодинаково (рис. 1.1).

Рис. 1.1. График температуры воздуха (1) и рельсов (2) в солнечный летний день (Центральный регион)

Если же по условиям соблюдения температурных требований не представляется возможным произвести названные работы, их выполнение рекомендуется перенести на утренние часы, когда температура рельсов не превышает допускаемую. При этом ко времени максимального повышения дневной температуры рельсов должны быть полностью закончены отделочные работы, обеспечивающие необходимую сопротивляемость бесстыкового пути поперечному сдвигу при максимальной температуре рельсов. При этом особое внимание должно уделяться месту окончания работы, производимой с подъемкой рельсошпальной решетки или вырезкой балласта из-под шпал.

Если и в таких случаях не представляется возможным произвести названные работы, не нарушая расчетного температурного режима бесстыкового пути, то их выполнение следует перенести на более позднее время сезона, когда температура рельсов в дневное время не будет превышать допускаемую, либо перед началом работ произвести разрядку температурных напряжений в рельсовых плетях.

1.2. Технологические процессы путевых работ

Основные работы по текущему содержанию пути выполняются по типовым технологическим процессам, которые устанавливают перечень и последовательность выполнения входящих в них отдельных технологических операций, расстановку монтеров пути, машин и механизмов по месту и времени исходя из условия достижения максимального темпа производительности труда и наилучшего качества работ, наиболее эффективного использования «окон», полного обеспечения безопасности движенияпоездов и личной техники безопасности работников. Технологические процессы постоянно совершенствуются на базе применения современных машин и механизмов, передовых методов и приемов труда.

Типовые технологические процессы корректируются дистанцией пути с учетом местных условий, но при неизменной последовательности выполнения основных работ (технологических операций), входящих в типовой технологический процесс, при этом могут увеличиваться или уменьшаться перечень и объемы работ, общая численность путевой бригады и расстановка монтеров пути по операциям, продолжительность «окна», фронт работ и др.

К особенностям технологических процессов производства работ по текущему содержанию пути относятся: выполнение работ в «окна» (продолжительностью 2-5 ч) или короткие интервалы (10-20 мин) между поездами; значительный (несколько сотен метров или даже километр) фронт работ, простирающийся узкой (5-8 м) полосой, что затрудняет условия раскладки необходимых материалов и размещения механизмов и приборов из-за необходимости соблюдения габарита; осложненные условия обеспечения техники личной безопасности работников по причине непрекращающегося движения поездов по месту работ или по соседнему пути на двухпутных участках, а также растянутости фронта работ; сезонность производства работ, вследствие чего ограничен период времени, в который выполняются шпалобалластные и земляные работы; производство работ в течение всего года на открытом воздухе, что ухудшает условия выполнения работ и соблюдение требований техники безопасности монтерами пути, снижает производительность труда при неблагоприятной погоде (сильные морозы зимой и высокая температура летом, неудовлетворительная видимость при туманах, метелях и др.).

С целью сокращения времени выполнения отдельной работы или комплекса работ, связанных с нарушением целостности или ослаблением пути, не позволяющими пропускать поезда с установленной скоростью движения, в технологических процессах все работы и отдельные операции делятся на подготовительные, основные и заключительные (отделочные).

К подготовительным относятся работы, не нарушающие целостности пути и не вызывающие необходимости уменьшения установленной скорости движения поездов в период производства данной работы (например, зачистка заусенцев на деревянных шпалах при перешивке рельсовой колеи, выдергивание третьего основного и обшивочных костылей при выправке пути укладкой карточек в зимнее время, снятие в стыке пятого и шестого болтов при одиночной замене рельса, визирование пути при его выправке и др.).

К основным относятся работы, нарушающие целостность пути или его положение в профиле и плане, при которых либо нельзя пропускать поезда (например, снятый или расшитый рельс, поднятый домкратом или сдвинутый в сторону путь), либо требуется ограничение скорости движения поездов (например, крутой отвод пути при выправке или рихтовке, не полностью засыпанные балластом шпальные ящики, частично установленные и закрепленные клеммные болты и др.).

В заключительный период выполняются работы по отделке пути и приведению его в состояние, гарантирующее обеспечение безопасности движения поездов с установленными скоростями в течение длительного периода.

Основными параметрами технологических процессов являются: перечень работ, их объемы, количество технологических операций; продолжительность «окна» или интервала времени между поездами; тип и количество применяемых машин и механизмов; фронт работ; способ выполнения работ (звеньевой — когда каждая бригада или группа монтеров пути с необходимым набором технических средств выполняет весь комплекс работ на отдельном участке общего фронта; поточный — когда на всем фронте работы выполняются непрерывно одной и той же бригадой и комплексом технических средств; смешанный — одна часть работ выполняется поточно, а другая — позвенно); последовательность и темп выполнения работ; численность путевых бригад, выполняющих сопутствующие немеханизированные работы; порядок пропуска и скорость движения поездов по месту работ.

Отдельные работы и технологические операции, входящие в общий комплекс работ, необходимо выполнять в последовательности, исключающей повторяемость работ и обеспечивающей наилучшее их качество, наивысший темп и наименьшую численность бригады. Например, работы по удалению загрязнителей из-под рельса и с поверхности призмы, замене шпал, прогрохотке щебеночного балласта в местах выплесков, перегонке шпал выполняются до выправки пути с подбивкой шпал, а работы по рихтовке пути, закреплению противоугонов, оправке и плакировке балластной призмы и обочин — после выправки.

В технологических процессах должна предусматриваться уборка с пути в конце рабочего дня и транспортировка к месту хранения или складирования материалов верхнего строения, снятых во время производства работ.

В основе составления технологических процессов лежат нормы времени и нормы выработки монтеров пути и машин, с помощью которых определяется наиболее рациональный темп работ и их последовательность, исключающая непроизводительные потери рабочего времени.

2. Самостоятельные путевые работы

2.1. Выправка пути

Основные положения. Необходимость выправки пути (стрелочных переводов) в процессе текущего содержания определяется по путеизмерительным лентам, а также по результатам осмотра и проверки пути бригадиром, дорожным мастером и другими должностными лицами, несущими персональную ответственность за техническое состояние пути и его текущее содержание.

Критериями назначения выправки пути служат: отклонения от норм (номинальных значений) рельсовых нитей по уровню, местным просадкам, отводам возвышения наружных нитей в местах сопряжения прямых с кривыми, а также неплотное прилегание рельса к подкладкам или шпал к балластной постели и др. (рис. 2.1 и 2.2).

Рис. 2.1. Признаки необходимости проведения выборочной (неотложной или первоочередной) выправки пути:
а — фрагмент записи перекосов III степени т путеизмерительной лат: б — продольный разрез пути (по торцам шпал) в зоне стыка; 1 — просадки и перекосы I и III степени; 2 — пустоты под шпалами.

Рис. 2.2. Признаки необходимости проведения сплошной планово-предупредительной выправки пути:
а — фрагмент записи просадок II степени на путеизмерительной ленте; б, в- продольный (по торцам шпал) и поперечный (по оси шпал) разрезы участка пути; 1 — пустоты под шпалами

В зависимости от характера отступлений, типа рельсового скрепления и времени года выправка пути может производиться подбивкой шпал, а при скреплениях типа КБ — укладкой регулировочных прокладок между рельсом и подкладкой. При костыльном скреплении в зимнее время путь выправляется укладкой карточек между подкладкой и шпалой. На участках с асбестовым и песчаным балластом при выправке отдельных просадок, при условии соблюдения необходимых требований, выправка может производиться способом подсыпки балласта под шпалы.

При выправке локальных отступлений подбивкой шпал сначала вывешивается и выравнивается в продольном направлении (на глаз или с помощью оптических приборов) рельсовая нить с меньшей величиной просадки; по ней устанавливается в требуемое положение по уровню другая рельсовая нить, после чего производится подбивка шпал, при этом длина подбиваемого отрезка пути определяется по той нити, по которой вывешено (отделено от балластной постели) большее количество шпал,

Подбивка шпал и переводных брусьев может производиться торцовыми подбойками, электрическими шпалоподбойками, выправочно-подбивочно-рихтовочными машинами.

Ручная подбивка, как правило, применяется при неотложной и первоочередной выправках пути, производимых выборочно в интервалы времени между поездами и требующих частого свертывания и развертывания работ, для пропуска поездов и перехода бригады от одного места выправки к другому.

Выправка пути, носящая предупредительный характер, в большинстве случаев выполняется со сплошной подбивкой шпал на участке, поэтому она производится с применением выправочно-подбивочных машин, а при их отсутствии — электрошпалоподбоек.

Отводы пути при пропуске поездов по месту работ должны быть не круче указанных в табл. 2.1.

Таблица 2.1. Допускаемые уклоны отводов пути,
устраиваемых при пропуске поездов во время выправки дуги

Максималь-ная скорость движения поездов, км/ч

Уклон отвода, мм/м

Максималь-ная скорость движения поездов, км/ч

Уклон отвода, мм/м

по обеим нитям в прямой и круговой кривой

возвышения в переходной кривой

по обеим нитям в прямой и круговой кривой

возвышения в переходной кривой

Измерительные работы. Необходимость измерительных работ при выправке пути возникает на участках с длинными просадками пути (стрелочных переводов). При измерениях определяют высоту подъемки пути в сечениях над шпалами (переводными брусьями) при их подбивке или толщину регулировочных прокладок, укладываемых на подкладки под подошву рельса при раздельном скреплении типа КБ.

Высота подъемки пути определяется: измерением ординат от визирного луча оптического прибора (рис. 2.3) до головки рельса — по менее просевшей рельсовой нити; суммированием ординат с величинами отклонений по уровню — по другой нити.

Рис. 2.3. Оптический прибор ПРП:
а — рабочая рейка; б — измерительная рейка; в — зрительная труба; 1 — зажимной винт, 2 — башмак; 3 — уровень; 4, 5 — соответственно горизонтальная и вертикальная шкалы; б- окуляр;
I-I — горизонтальная нулевая линия; II-II — вертикальная нулевая линия.

Перед визированием бригадир пути отходит на 30-35 м от начала просадки (подбивки шпал), становится внутрь колеи около рельса менее просевшей нити и, наклоняясь к нерабочему канту головки рельса, на глаз определяет по нему места установки: оптического прибора со зрительной трубой — пять-шесть шпал до начала просадки; рабочей рейки — столько же шпал за концом просадки.

После установки на рельс рабочей рейки на расстоянии пяти-шести шпал от зрительной трубы в сторону рабочей рейки устанавливается измерительная рейка, с помощью которой с последующей ее перестановкой ведется выправка пути по визирному лучу (рис. 2.4).

Рис. 2.4. Схема установки прибора ПРП при устранении просадки:
1 — зрительная труба; 2 — измерительная рейка;3 — визирный луч;4 — рабочая рейка;
А -Б — границы просадки; В₁-В₄ — места установки измерительной рейки

При выправке коротких просадок подбивкой шпал высота подъемки пути определяется бригадиром пути на глаз.

Выправка пути с подбивкой шпал торцовыми подбойками. Работы выполняются в интервалы времени между поездами путевой бригадой численностью четыре-шесть монтеров пути (рис. 2.5).

Рис. 2.5. График выполнения технологических операций при выправке пути
на щебеночном балласте подбивкой шпал торцовыми подбойками
(объем работ — 10 шпал): цифры над линиями графика обозначают номера монтеров пути

Сначала отрывают балласт в шпальных ящиках по схеме, показанной на рис. 2.6, а; глубина отрывки балласта в ящиках — 4-5 см ниже подошвы шпал (рис. 2.6, б).

Рис. 2.6. Схемы отрывки шпальных ящиков при подбивке шпал торцовыми подбойками:
а — вид сверху; б — укрупненный вид с торца шпалы; 1-рельсы; 2-шпалы; 3-отрытый участок ящика; 4 — торцовые подбойки

При костыльном скреплении в месте выправки из-под подкладок удаляют карточки, уложенные в зимнее время, а при раздельном скреплении типа КБ — из-под рельса удаляют регулировочные прокладки. В местах двусторонней просадки пути, если она короткая (до 6 м), устанавливают (строго вертикально) домкраты. Бригадир пути отходит от места просадки на 25-30 м, становится около рельса и, нагнувшись, по канту головки рельса находит место просадки и подает команду на подъемку пути домкратами до выравнивания рельсовой нити. Затем он возвращается к домкратам, устанавливает по уровню в требуемое положение другую рельсовую нить, после чего четыре монтера пути подбивают поднятые шпалы, располагаясь относительно них попарно лицом к подбиваемой шпале (рис. 2.7) и перемещаясь от рельса до конца шпалы и на 50 см в сторону ее середины.

Рис. 2.7. Схема расположения монтеров пути (обозначены цифрами) при подбивке шпалы торцовыми подбойками

При просадке длиной более 6 м домкраты располагают на расстоянии пяти-шести шпал от начала просадки и по мере подбивки шпал последовательно, через такое же расстояние переставляют их по длине просадки.

При односторонней просадке домкратом вывешивается только одна рельсовая нить, а подбивка шпал производится: по всей длине шпалы, если величина подъемки нити превышает 6 мм; с одной (поднятой) стороны — если подъемка не превышает 6 мм и под шпалами нет люфтов.

После подбивки шпальные ящики засыпают прогрохоченным (вручную с помощью вил) щебнем, поправляют противоугоны (прижимают их к шпалам), оправляют балластную призму, обметают рельсы, шпалы и скрепления; если это стык, то подкрепляют в нем .болты; при необходимости рихтуют путь.

Выправка пути с подбивкой шпал электрошпалоподбойками (ЭШП). Работы выполняются четырьмя (или восемью) электрошпалоподбойками бригадой монтеров пути в составе 6 (17) чел. (рис. 2.8, 2.9).

Рис. 2.8. График работ по выправке пути с деревянными шпалами четырьмя ЭШП бригадой из шести монтеров пути (м. п.):
1 — добавка костылей (2м. п. № 1 и 2);
2 — отрывка шпальных ящиков (4 м. п. № 3-6);
3 — установка домкратов, подброска балласта в ящики и перемещение распределительной коробки (2 м. п. № 1 и 2);
4 — подбивка шпал (4 м. п. № 3-6);
5 — рихтовка пути гидравлическими домкратами (6 м. п. № 1-6); 6 — оправка балластной призмы (6 м. п. № 1-6)

Рис. 2.9. График выполнения технологических операций при выправке пути на щебеночном балласте
подбивкой шпал восемью электрошпалоподбойками; цифры над линиями обозначают номера монтеров пути

Перечень и последовательность технологических операций в основном те же, что и при ручной подбивке шпал. Высота подъемки определяется с помощью визирок. Сначала первая рельсовая нить поднимается домкратом до совпадения нулевой линии измерительной рейки с визирным лучом, что определяется бригадиром пути, а затем в требуемое положение по уровню устанавливается вторая нить и производится подбивка шпал в направлении к измерительной рейке.

После подбивки всех шпал на первом выравненном участке пути домкраты переставляются в сторону рабочей рейки на шесть-восемь шпал и процесс выправки повторяется. При подбивке шпал электрошпалоподбойками на щебеночном балласте применяются зубчатые бойки, а на песчаном и асбестовом балласте — клиновые (рис. 2.10), при этом зубья бойков при подбивке должны быть направлены в сторону рельса (рис. 2.11). При незагрязненном, а также разрыхленном балласте, отрывка шпальных ящиков не производится.

Рис. 2.10. Зубчатые (а) и клиновой (б) бойки ЭШП

Рис. 2.11. Схема расположения бойков ЭШП относительно рельса при подбивке шпалы

Шпала считается подбитой, если частицы балласта под ее постелью упакованы настолько плотно, что подбойки не проникают в балласт, при этом увеличивается интенсивность вибрации электрошпалоподбоек, ощущаемая руками шпалоподбойщиков.

Включение электрошпалоподбоек в распределительную коробку должно быть таким, чтобы от вращения дебалансов они стремились перемещаться по направлению к рельсу. Распределительные коробки целесообразно располагать на легких тележках, перемещаемых по рельсам.

При выправке пути с подбивкой шпал ручными или электрическими шпалоподбойками должны соблюдаться следующие правила.

1. С целью облегчения работ по отрывке шпальных ящиков от балласта ее следует производить от концов и середины шпалы по направлению к рельсу.

2. В местах выплесков балласт в шпальных ящиках перед подбивкой шпал должен быть вырезан и прогрохочен на глубину не менее 10 см ниже их подошвы.

Во всех случаях для подбивки шпал и засыпки шпальных ящиков балластом после подбивки должен использоваться прогрохоченный щебень.

3. При выправке стыков поднимать рельсовые нити в сечении под стыковыми шпалами следует с запасом на осадку 2 мм.

4. Поднятый путь должен держаться на домкратах до приближения к ним подбоек.

5. При подбивке деревянных шпал средняя их часть подбивается слабее, а при железобетонных шпалах- не подбивается совсем.

6. При выправке пути с подъемкой рельсошпальной решетки должны подбиваться все поднятые (оторванные от балласта) шпалы.

7. Корпуса электрошпалоподбоек должны иметь двойную изоляцию или защитно-отключающие устройства, предотвращающие поражение монтеров пути электрическим током, в противном случае электрошпалоподбойки должны при работе заземляться в соответствии с правилами пользования ими.

При необходимости укладки электрического кабеля через путь его пропускают между шпалами под рельсы. Во время перехода бригады на новое место подбивки, а также перед пропуском поезда электрошпалоподбойки отключают от электростанции.

8. Место работ по выправке пути с применением электрических или ручных шпалоподбоек, выполняемой с подъемкой до 2 см, ограждается с обеих сторон сигнальными знаками «Свисток», и машинистам поездов и водителям других транспортных средств выдаются предупреждения об особой бдительности и подаче оповестительных сигналов при приближении к месту работ; скорость движения поездов не ограничивается. При выправке пути с подъемкой от 2 до 6 см место работ ограждается сигналами уменьшения скорости, а на поезда выдаются предупреждения о следовании по месту работ со скоростью не более 40 км/ч.

Перечень оборудования, необходимого для выправки пути с подбивкой шпал, зависит от принятого способа выправки (табл. 2.2).

Таблица 2.2. Перечень оборудования и инструментов для выправки пути с подбивкой шпал

Инструменты и оборудование

Число инструментов при подбивке

Когти для щебня

Выправка пути укладкой регулировочных прокладок при раздельном скреплении типа КБ. Такая выправка может применяться на участках, на которых отсутствуют люфты в зоне между шпалой и балластом. При их наличии выправляют путь подбивкой шпал.

С помощью прокладок выправляют просадки величиной до 10 мм. При больших величинах просадок путь должен выправляться подбивкой шпал, иначе существенно ухудшатся условия работы скреплений и может начаться угон рельсовых плетей.

Порядок выполнения выправочных работ следующий. Визирование пути производят описанным выше способом. По визирному лучу с помощью измерительной рейки определяют толщину прокладок для каждой шпалы по визируемой нити; по другой нити толщина прокладок определяется с учетом отклонений по уровню. Толщина укладываемых прокладок записывается мелом на рельсе или шпалах, после чего подбирают прокладки соответствующей толщины и раскладывают по концам шпал.

Затем, начиная с двух шпал до начала укладки прокладок, но не более чем на восьми концах шпал подряд, на пять-семь оборотов отвертывают гайки клеммных болтов, домкратом вывешивают рельс, на подкладки под его подошву укладывают лежащие на концах шпал прокладки, опускают рельс, снимают домкрат и затягивают гайки клеммных болтов.

Регулировочные прокладки для укладки под рельс изготавливаются из кордонита, полиэтилена или фанеры толщиной 1,5; 3; 5; 7; 9 мм (рис. 2.12).

Рис. 2.12. Регулировочные прокладки для железобетонных шпал при раздельном скреплении:
а — для рельсов Рб5; б — для рельсов Р50

Дополнительно к прокладкам-амортизаторам на каждый конец шпалы укладывают не более двух регулировочных прокладок, при этом общая толщина прокладок (с учетом амортизационных) должна быть для скреплений КБ не более 14 мм.

Работы выполняются двумя монтерами пути под руководством; бригадира пути (рис. 2.13).

Рис. 2.13. График выполнения технологических операций при выправке пути укладкой регулировочных прокладок двумя монтерами пути (объем работ — четыре конца шпал, каждую операцию монтеры выполняют вдвоем)

Место работ по выправке пути на прокладки ограждается сигнальными знаками «Свисток».

Выправка пути подсыпкой балласта под шпалы (суфляж). Выправка пути подсыпкой балласта под шпалы применяется на участках звеньевого пути с чистым асбестовым или песчаным балластом при просадках величиной до 15 мм или при снятии пучинных карточек такой же толщины.

При подсыпке, так же, как и при выправке на прокладки, сначала определяют величины просадок рельсовых нитей над шпалами, после чего специальными лопатами (рис. 2.14) со стороны открытых от балласта торцов шпал подсыпают под них порции балласта, отмеренные специальными (мерными) кружками (рис. 2.15).

Рис. 2.14. Лопата для выправки пути подсыпкой балласта под шпалы:
1- полотно лопаты, 2 — подсыпаемый слой балласта; 3 — ручка

Рис. 2.15. Мерная кружка

Прежде чем подсыпать балласт под шпалу, он равномерно распределяется по поверхности лопаты, затем она на всю свою длину медленно подводится под шпалу и резким рывком выдергивается из-под нее. При подсыпке конвейерной лопатой после ее подведения под шпалу с помощью специального шнура и гибкой ленты она постепенно выводится из-под шпалы, оставляя на ее постели равномерно распределенный слой балласта. После подсыпки балласта под шпалы засыпают торцы шпал балластом.

При выполнении работ по подсыпке особое внимание должно быть обращено на равномерность распределения балласта под шпалой, предварительную ликвидацию слепых зазоров на фронте работ, восстановление плеча балластной призмы.

Выправка пути с подбивкой шпал шпалоподбивочными машинами. Для выправки пути в профиле, плане и по уровню на железных дорогах России применяются самоходные выправочно-подбивочно-рихтовочные машины цикличного действия типа ВПР отечественного и зарубежного производства, одновременно подбивающие две шпалы (рис. 2.16).

Рис. 2.16. Выправочно-подбивочно-рихтовочная машина ВПР-1200 (ВПР-02):
I — платформа; 2 — автосцепка; 3.6 — кабины управления; 4, 15. 17- тросы; 5 — дизель; 7,13, 16. I8 — измерительные тележки; 8,12 — ходовые тележки; 9 — подъемно-рихтовочное устройство; 10 — подбивочный блок; 11 — виброуплотнитсль; 14 — масштабный каток

Наилучшее качество выправки и наибольшая производительность машин достигается при подъемке пути на высоту 15- 25 мм. При этих условиях обеспечивается быстрое внедрение подбоек в балласт и создание равномерно уплотненной постели под шпалой при его обжатии.

В связи с необходимостью обязательной подъемки при подбивке машины не могут применяться для исправления коротких просадок, перекосов, отклонений по уровню, так как при этом на отрезках выправленного пути будут образовываться локальные искажения продольного профиля в виде бугров. Поэтому рекомендуется выправлять путь с применением шпалоподбивочных машин участками протяженностью не менее 100 м. В начале и конце таких участков устраивается отвод, длина которого зависит от выбранной величины подъемки пути (табл. 2.3).

Таблица 2.3. Рекомендуемая высота подъемки пути при его выправке машиной ВПР

Минимальная высота подъемки пути, мм, при балласте

чрезмерно уплотненном и частично загрязненном

средне уплотненном и частично загрязненном

слабо уплотненном и незагрязненном

Примечание. Во второй и третьей графах высота подъемки устанавливается из условия возможности внедрения подбоек в балласт; в четвертой графе — из условия возможности выравнивания пути в профиле.

Уклон отвода не должен превышать значений, приведенных в табл. 2.1.

При рыхлом щебеночном балласте заглубление подбоек не вызывает затруднений и выправка может осуществляться с минимальными подъемками пути или вообще без подъемки.

Для точной установки геометрических параметров рельсовой колеи, принятых во время выправки, и их длительного сохранения после подбивки шпал, необходимо соблюдать ряд обязательных условий.

Перед началом выправки должна быть установлена оптимальная величина заглубления подбоек. Для этого дорожный мастер сообщает оператору машины расстояние от верха головки рельса до низа шпалы верхнего строения пути, уложенного на участке выправки, который вводит эти данные в систему управления. Во время выправки обеспечивается автоматическая установка верхней кромки лопатки подбойки ниже основания шпал на 10-15 мм, что предотвращает их повреждение при обжатии балласта. Допустимый износ граней подбоек принят 15-16 мм (размеры лопатки 80х150 мм). Использование подбоек с большим износом снижают эффективность выправки.

Создание плотной постели под шпалой наряду с правильной регулировкой глубины опускания подбоек обеспечивается соблюдением временного цикла подбивки, который должен составлять на малоуплотненном балласте не менее 6 с, а на уплотненном не менее 8 с. Применение динамического стабилизатора пути позволяет без ухудшения качества сократить этот цикл на 15-20 % за счет уменьшения времени обжатия балласта под шпалой до 0,6-0,8 с (оптимальное время обжатия составляет 1,2-2,0 с).

Стабильность в зоне стыка после обкатки поездами обеспечивается за счет его подъемки на 1-1,5 мм выше чем на подходах с двойным обжимом стыковых и предстыковых шпал. От стыка в обе стороны делается плавный отвод с уклоном 0,001.

После выправки необходимо восстановить очертания балластной призмы с пополнением шпальных ящиков. При подъемке пути до 30 мм предварительно выгружать балласт не требуется, так как шпальные ящики после выправки будут заполнены балластом не менее чем на две трети. Если предусматриваются подъемки больше 30 мм, перед подбивкой производится выгрузка балласта на концы шпал с последующим его перемещением в середину колеи вручную иди с помощью планировщика, а после выправки дополнительная выгрузка балласта с восстановлением очертаний призмы и пополнением шпальных ящиков. Такая технология является обязательной при выправке бесстыкового пути для обеспечения его устойчивости. Для повышения стабильности пути во время выправки в обязательном порядке должен применяться уплотнитель балласта за торцами шпал, установленный на машине. Динамический стабилизатор пропускается только после восстановления очертаний балластной призмы и заполнения шпальных ящиков.

Выправка пути шпалоподбивочными машинами эффективна в тех случаях, когда загрязнение щебеночного балласта не превышает 15 %. В противном случае, особенно при увлажнении, путь быстро расстраивается, и вновь возникает необходимость его выправки. Щебень с большей загрязненностью перед подбивкой должен быть очищен.

При небольшой протяженности таких участков перед выправкой производят очистку щебня в шпальных ящиках, добавляют свежий балласт и только после этого производят подбивку с подъемкой пути не менее 30-40 мм.

Для установки пути в профиле и плане выправочно-подбивочно-рихтовочные машины оснащены контрольно-измерительной тросовой системой, отслеживающей положение рельсовых нитей в обеих плоскостях хордовым методом. Они могут выправлять путь двумя способами: сглаживанием неровностей; постановкой пути в заранее заданное положение.

Способ сглаживания может применяться на пути с локальными отклонениями в плане и профиле длиной не более 15-20 м. Использование этого способа при более протяженных отклонениях приводит к сглаживанию их очертаний в начале, конце и внутри неровности, не ликвидируя ее саму. Это прежде всего относится к длинным односторонним смещениям пути в плане и участкам с искажением элементов продольного профиля. Хорошие результаты способ сглаживания дает на пути, который ранее был выправлен с постановкой в заранее заданное положение.

Для определения способа выправки путь осматривают, при необходимости в отдельных местах делают предварительные измерения искажений профиля с использованием визирок или оптических приборов, отклонения в плане на прямых оценивают с помощью бинокля, а в кривых промером стрел прогиба от 20-метровой хорды. Для оценки могут быть использованы результаты прохода путеизмерительного вагона ЦНИИ-4. При осмотре должны быть выявлены места максимальной сдвижки и подъемки пути, их величина, а также участки, положение которых не подлежит изменениям или эти изменения могут носить ограниченный характер: переезды, мосты, пассажирские платформы, негабаритные места, междупутья и т.п. Для оценки указанных параметров следует также использовать имеющиеся в дистанции пути документы, включая продольный профиль, съемку кривых, габаритных размеров и т. д.

Участки, имеющие большое количество перечисленных барьерных мест, а также сильно расстроенные кривые следует выправлять способом постановки пути в заранее заданное положение.

Проведение выправки способом сглаживания требует минимальных разбивочных работ. На рельсах должны быть отмечены начала и концы переходных кривых и точки перелома профиля. Оператору машины перед началом работ необходимо представить данные по длине переходных кривых, возвышению наружного рельса круговой кривой и ее радиусу. Начало выправки следует выбирать на участке пути, не имеющем заметных отклонений в профиле и плане на протяжении 20 м. Прибыв на место работ, машина останавливается на этом участке так, чтобы точки ее измерения располагались в следующем порядке (рис. 2.17): А — в сечении пути, не требующем подъемки, Б (подбивочный блок) — в точке начала подъемки пути, В — на невыправленном пути.

Рис. 2.17. Принципиальная схема выхода машины ВПР на заданную отметку подъемки пути (Аз):
1,2 — последовательные положения измерительной хорды машины при постепенном увеличении отметки передней точки хорды; 3 — продольные отметки поднимаемого пути; 4 — продольные отметки пути до подъемки; kh_1, k(h₂— h₁) — ординаты, последовательно задаваемые для передней точки измерительной хорды; h_1, h₂— ординаты высоты подъемки в точке расположения подъемного устройства и подбивочных блоков

Оператор машины задает передней точке измерительной хоры (В) последовательно нарастающие отметки, исходя из принятого уклона отвода, постепенно выводит путь на заданную высоту общей подъемки при выправке (h₃).После этого система работает в режиме сглаживания неровностей в обеих плоскостях (рис. 2.18, а). Передняя точка хорды В движется на уровне заданной величины общей подъемки пути, повторяя первоначальные искажения профиля, а точка Б автоматически подъемным устройством устанавливается на прямой А-В. При перемещении машины от выправленного сечения пути к невыправленному в точке Б происходит рассогласование контрольно-измерительной системы (точка Б оказывается не на прямой линии А-В) и путь в этом сечении поднимается до тех пор, пока согласование не восстановится, сглаживая неровность.

Рис. 2.18. Принципиальные схемы выправки пути с подъемкой:
а — по способу сглаживания; б — по способу постановки на заданные отметки; I — участок поднятого и выправленного пути; II- участок неподнятого и невыправленного пути; 1, 2 — последовательные положения измерительной хорды машины; 3 — траектория движения передней точки измерительной хорды; h₃ — постоянная ордината подъемки пути, которая задается передней точке измерительной хорды при выправке сглаживанием; h₁₃. h₃₃ — последовательные значения ординат подъемки пути, которые задаются передней точке измерительной хорды при выправке с подъемкой на заданные отметки

При необходимости выправки отдельной кривой с использованием способа сглаживания работу следует начинать и заканчивать не ближе 50 м от начала переходных кривых.

Одной из разновидностей реализации способа постановки пути в заранее заданное положение является его выправка по фиксированным точкам. Она, в первую очередь, применяется на машинах, не имеющих бортового компьютера. Такой выправке предшествует геодезическая съемка положения пути в плане и профиле с последующим определением его проектного положения. По этим данным непосредственно на пути с помощью оптического прибора производится разбивка с записью на каждой пятой шпале величин сдвижек и подъемок пути, а в кривых, кроме того, возвышения наружного рельса.

Выправка производится установкой передних точек хорд в соответствии с размеченными на шпалах величинами сдвижек и подъемок пути (рис. 2.18, б), начиная с устройства отвода.

Машины, у которых контрольно-измерительная система дополнена бортовым компьютером, могут производить выправку способом постановки пути в заранее заданное положение, используя методы электронного сглаживания или проектных отметок. В отличие от обычного способа сглаживания электронное выполняется по результатам измерительного прохода машины с помощью компьютерной программы. Измерительный проход для электронной записи фактического положения пути в плане, профиле и по уровню осуществляется со скоростью до 10 км/ч, стартовая точка отмечается на рельсах. Используя полученные данные, оператор производит на дисплее корректировку положения пути в профиле и плане, задавая общую подъемку пути, а при необходимости ограничения по подъемкам и сдвижкам в барьерных местах, радиусы круговых кривых. По завершении этих операций машина устанавливается на стартовую точку и производится выправка пути по результатам компьютерной обработки участка. При этом получают значительно лучшие результаты, чем при обычном сглаживании, так как в электронной программе могут быть использованы более длинные сглаживающие хорды и осуществлен дифференцированный подход к каждому участку с поиском оптимального варианта. Вместе с тем электронное сглаживание не позволяет полностью ликвидировать длинные (более 50-100 м в зависимости от величины отклонения) искажения пути в профиле и плане. Наилучшие результаты дает программа ВНИИЖТ, исправляющая отклонения на прямых участках пути до 200 м.

Бортовой компьютер позволяет перед производством работ вводить данные проектного положения пути и производить выправку без предварительной записи величин подъемок и сдвижек на шпалах при постановке его по фиксированным точкам. Этот способ должен использоваться прежде всего при ремонтах пути. При выполнении работ необходимо проводить периодическую проверку работы контрольно-измерительной системы, сравнивая положение выправленного пути относительно реперных точек, выставленных при геодезической съемке участка. Если отклонения превышают 2 мм, необходимо ввести соответствующие коррективы. В качестве таких реперов могут использоваться фундаменты опор контактной сети, опоры пассажирских платформ, пикетные и километровые знаки, специально установленные железобетонные или металлические столбики.

Машины, оборудованные лазерным устройством, могут осуществлять выправку прямых в профиле и плане на заданные отметки участками длиной 250-300 м (рис. 2.19). Машину и лазерную тележку целесообразно устанавливать в точках переломов профиля или в промежуточных точках элементов профиля, имеющих относительно примыкающих участков пути наиболее высокие отметки (бугры). С помощью лазерной тележки может быть снято фактическое положение пути, которое вводится в бортовой компьютер и корректируется оператором. Такое использование лазерной тележки заменяет геодезическую съемку.

Рис. 2.19. Принципиальная схема выправки пути машиной типа ВПР по лазерному лучу:
1 — выправленный путь; 2 — машина; 3 — приемник лазерного луча на машине; 4 — невыправленный путь; 5 — отмелей, на которые поднимается путь; 6 — лазерный луч; 7 — источник лазерного луча на тележке

Контрольно-измерительная система машины должна подвергаться периодической проверке. Для этого используется прямой горизонтальный участок пути длиной 20 м, не имеющий отклонений в любой из плоскостей более 0,5 мм. После установки на нем машины просадка пути, отклонение стрел прогиба и поперечный уровень на пульте должны иметь нулевые значения (рис. 2.20).

Рис. 2.20. Принципиальная схема проверки сглаживающей системы машины типа ВПР:
а — положение показателя на пульте управления; б — положение измерительных тележек и троса машины; 1 — показатель положения рельсовой нити; 2 — измерительный трос машины; 3 — поверхность головки рельса; А, В — крайние точки измерительного троса; Б — точка измерительного троса, в которой расположены рабочие органы машины

В подготовительный и заключительный периоды выполняют те же работы, что и при выправке пути ЭШП. В основной период снимают пучинные карточки при костыльном скреплении или регулировочные прокладки при раздельном, выправляют путь машиной, закрепляют противоугоны, отошедшие от шпал при подбивке (рис. 2.21).

Рис. 2.21. График работы по выправке пути с деревянными шпалами машиной типа ВПР с выполнением сопутствующих работ бригадой из восьми монтеров пути (м. п.):
1 — приведение машины в рабочее положение; 2 — удаление пучинных карточек (4 м. п. № 1-4); 3 — выправка пути машиной ВПР; 4 — распределение балласта (2 м. п. № 5, 6); 5 — добивка противоугонов (2 м. п. № 7, 8); 6 — приведение машины ВПР в транспортное положение; 7 — добивка костылей (2 м. п. № 1,2); 8 — подкрепление стыковых болтов (2 м. п. № 3,4); 9 — планировка откосов балластной призмы (4 м. п. № 5-8)

При снятии большого количества карточек или регулировочных прокладок, работы по их удалению начинают за 2-3 ч до начала «окна», для чего при необходимости ограничивают скорость движения поездов.

При машинной выправке сопутствующие работы выполняются вручную или с применением механизмов бригадой в составе 8-15 чел. Численность бригады должна определяться для каждого участка в зависимости от объема сопутствующих работ.

2.2. Выправка стрелочного перевода

Особенности выправки стрелочных переводов. Выправлять стрелочный перевод труднее, чем выправлять путь, ввиду значительной длины переводных брусьев, и, как следствие, большого погонного веса перевода, поднимаемого домкратами или шпалоподбивочной машиной.

Чтобы осуществлять подбивку брусьев сразу по всей их длине, необходимо либо на каждом брусе перетаскивать шпалоподбойки с прямого на боковое направление перевода, либо выделять двух дополнительных рабочих-подбойщиков, так как в противном случае (при выправке перевода только по прямому направлению) по боковому направлению невозможно пропускать поезда во время работ из-за провисания брусьев. Поэтому сплошную выправку перевода с подъемкой на 20-25 мм начинают за 20-25 м (протяжение отвода) от переднего стыка рамного рельса и выполняют с подбивкой брусьев: одновременно по всей длине — при выправке без закрытия движения поездов; либо сначала по прямому, а затем по боковому направлению — при выправке в «окно».

Выправка с подбивкой переводных брусьев шпалоподбойками. Выправка ведется бригадой монтеров пути численностью 10 чел. Ее производят по визиркам. Оканчивают. выправку после устройства отводов за крестовиной на протяжении по 20-25 м по прямому и боковому направлениям. Сначала удаляют загрязнители с поверхности балластной призмы и из-под рельсов; при костыльном скреплении из-под подкладок удаляют карточки, а при раздельном скреплении — регулировочные прокладки из-под подошвы рельсов; добивают костыли и довертывают шурупы. В начале выправки (на отводе) двумя домкратами поднимают путь по оптическому прибору и подбивают шпалы четырьмя ЭШП. По мере приближения к рамному рельсу количество домкратов увеличивают до четырех, при этом технология дальнейшей выправки перевода выбирается в зависимости от того, прекращается или нет на период выправки движение поездов. Если оно прекращается, то подбивают брусья сначала по прямому, а затем по боковому направлению. Если же в период выправки движение поездов по стрелочному переводу не прекращается, то выправку и подбивку брусьев производят сразу по обоим направлениям с выдачей поездам предупреждений о движении по месту работ (по прямому направлению) со скоростью не более 60 км/ч. При этом количество шпалоподбойщиков увеличивают до 6 чел., из которых 4 чел. подбивают брусья и шпалы ЭШП по прямому направлению, а 2 чел. — поднимают перевод домкратами и подбивают брусья (только в подрельсовой зоне) торцевыми шпалоподбойками по боковому направлению на случай пропуска по нему поезда (со скоростью не более 40 км/ч). После подбивки брусьев и шпал по прямому направлению четыре подбойщика с ЭШП переключаются на подбивку брусьев и шпал по боковому направлению. При необходимости пропуска поезда устраивают отвод требуемой крутизны от поднятого к неподнятому месту стрелочного перевода или пути.

Применяемые механизмы и инструменты приведены ниже:

черновик

Все началось и обыкновенного письма. Один из моих читателей, проектируя дом для экопоселений, решил снабдить его безтопливным источником энергии и захотел обсудить со мной возможность применения в качестве такого источника «вечного» магнитного мотора. Лично он в тот момент не исключал сборки магнитного мотора на базе мотора «Перендев», хотя сильно сомневался, что последний будет работать.

Из всех магнитных моторов, о которых есть данные в Интернете, я решил рекомендовать собрать магнитный мотор по схеме, которая получила название V-Gate мотор. То, что этот вариант мотора на 100% работоспособен, сомнений у меня не было. И до сих пор не понимаю, что на меня нашло, но как-то рассмотрение принципов работы этого мотора привело к появлению неуправляемого потока мыслей, идей и соображений, которые логично легли в тему «а почему птицы летают». А летают птицы и рыбы плавают потому, что их неудержимо толкает среда, в которой они существуют. Главное правильно «деформировать» среду вокруг себя, разогнаться до нужной скорости и тогда птицам остается только чуток помахивать крыльями, а рыбам – хвостами, а среде — выполнять поставленную животными задачу – двигать их вперед с нужной скоростью. Вот этот набор критериев объединил птиц, рыб и V-Gate мотор, изображенный на рис.1.

Рис.1. V-Gate мотор.

Это интересный вариант магнитного двигателя с положительной гравитационно-механической обратной связью, обеспечивающей непрерывное вращение ротора. В нем тоже создается особой формы магнитное поле ротора, которое заставляет его отталкиваться от магнитных полей статорных магнитов. А магнитное поле ротора, отталкиваясь от магнитного поля статорных магнитов увлекает за собой и сам ротор. Движения статорных магнитов напомнили мне движение крыльев птиц или хвостов рыб, а эфир и магнитное поле, как некая структура вихрей из эфира, напомнили воздух или воду. Такие вот соображения.

Этот V-Gate мотор представлен на видео:

Анимационный рисунок этого двигателя можно скачать здесь:

Рис.2. V-Gate мотор в работе.

Серповидный элемент двигателя, с правильно подобранной формой, при каждом обороте ротора, обеспечивает необходимое перемещение нижнего и верхнего магнитов в нужные моменты, и, соответственно, обеспечивает непрерывное вращение ротора этого вида магнитного двигателя (по крайне мере, до тех пор, пака он сам не развалится). Один конец серповидного элемента закреплен на оси двигателя. Из положения, когда он касается подшипника верхней планки с закрепленным на ней магнитом, под действием собственного веса (т.е. гравитации), этот элемент, «падая» вниз, «запускает» процесс непрерывного вращения, механически воздействуя первоначально на нижний, а затем на верхний магниты, которые, в свою очередь взаимодействуют с магнитами ротора, расположенными по двойной одновитковой винтовой линии и т.д.

Для наших русских умельцев единственный недостаток этого мотора (при невысокой скорости вращения) — это много магнитов. Изготовление этого вида магнитного двигателя, чревато тем, что теща или жена могут выбросить его в окно, из-за того, что он монотонно стучит (два раза за один оборот) и тем сильнее, чем больше его размеры и скорость вращения. Но это, — для кого как, его можно и под землей установить.

Конечно, в этом двигателе, а точнее модели, много недостатков. Это игрушка, такая же, какие в свое время создавал Фарадей. Главное, что этот двигатель работает. А кулачок (серповидный элемент) выполняет сразу две функции – не допускает попадания двигателя в «мертвую точку» с последующей остановкой двигателя когда он поднимает верхний горизонтальный статорный магнит (перекладину), а когда он поднимает внизу на короткий миг маленький статорный магнит, то этим самым мотор получает дополнительный импульс, ускоряющие его вращение и тем самым компенсирующий потери, связанные с трением кулачка. Гравитация в этом моторе играет исключительно вспомогательную роль. На следующей рисованной модели показано, как можно модернизировать этот двигатель (рис.3). Но в такой конфигурации двигатель лишается дополнительно «подзатыльника» или «толчка» за счет нижнего статорного магнита, а значит, теряет в мощности.

Рис.3. Модернизированный вариант V-Gate мотора.

Здесь уже магниты на роторе разбиты на 2 V-образные секции, а подъем поперечного магнита на границе секций обеспечивается двумя кулачками. И когда при вращении ротора ротор подходит границей секторов к поперечному статорному магниту, кулачок его поднимает и обеспечивает проход ротора через «мертвую точку» по инерции.

В Интернете можно найти репликации V Gate мотора самой разной конструкции (рис.4).

Рис.4. Варианты V-Gate мотора.

С варианта 4 на рис.4, кажется, и началась история V-Gate мотора. Автор ролика, выложенного на YouTube проход мертвой точки обеспечивал вручную, Точно также пытались делать конструкторы и остальных вариантов. Но было сделано главное – показана возможность создать простой магнитный двигатель, способный работать без углеводородного топлива. Конечно, без криков о нарушении закона сохранения энергии тут не обошлось, но изобретателей это не остановило и был создан уже самовращающийся двигатель, показанный на рис.1, для запуска которого требовался незначительный начальный толчок. Вариант 2 сильно смахивает на промышленный образец, в котором управление статорным магнитом, скорее всего, будет в будущем переведено на автоматику. Но обращает на себя то, что во всех вариантах используется один единственный статорный магнит. А это явный недобор мощности. Для игрушки простительно, а для рабочего образца, такого как в варианте 2, это огромный недостаток.

Устройство этого магнитного мотора простое. Это прямой наследник варианта магнитной дорожки, которая широко обсуждалась в Интернете. Дорожка называлась SMOT (рис.5). И представляла собой два ряда магнитов, установленных так, что напряженность магнитного поля между ними менялась от минимума в точке A до максимума в точке B. Между прочим, слева на рис.5 – это вариант вечного двигателя, на который, несмотря на то, что магнитная дорожка поднимала шарик вверх на достаточную высоту, автору патент так и не выдали. Заявителю сообщили, что эксперт так и не понял, как можно заставить поднявшийся шарик вернуться в исходную позицию внизу дорожки. Хот смейся, хоть плачь! Можно, ведь, небольшой молоточек приделать, который за счет энергии шарика сбрасывал бы шарик вниз. Автор V-Gate мотора свернул дорожку в цилиндр и получил таким образом некую заготовку, которую надо было научить вращаться вокруг оси цилиндра.

Рис.5. Варианты магнитный дорожек.

В магнитной дорожке, когда в точку A помещали стальной шарик, он благодаря градиенту и/или направлениям силовых магнитных линий магнитного поля перемещался из точки A в точку B. Очень много времени авторы самых разных вариантов SMOT пытались соорудить из SMOT аналог гравитационного двигателя, когда стальной шарик в точке B падал бы вниз и его пытались по кривой траектории вновь поднять на высоту точки A, чтобы уже другой SMOT мог бы пять разогнать его и передать по цепочке другому SMOT, тот следующему и т.д., пока последний SMOT не передал бы шарик первому SMOT. На рис.6 показан результат одного из опытов Наудина, где видно, что шарик, проделав долгий путь в 610 мм, не смог подняться на высоту в 31 мм, а одолел только 30 мм. Критики за этот факт ухватились двумя руками, радуясь, что SMOT не годится для постройки вечного двигателя, но почему-то не обратили внимание, что шарик, поднялся на 30 мм, преодолев трение на участке в 610 мм. Если шарик заставили бы преодолеть всего 200 мм по горизонтали, то результат бы опыта мог быть совсем другим. А потом, зачем заставлять шарик перемещаться по замысловатой траектории под действие сил трения и гравитации? Ему, что, делать нечего? Если SMOT разгоняет стальной шарик от одного края дорожки до другой, да еще в горку, то какого рожна надо еще разного рода критикам, так блюдящим справедливость закона сохранения энергии? Если один SMOT разгоняет шарик и поднимает его выше исходного уровня, то цепочка из нескольких SMOT могла бы вечно гонять шарик по круговой траектории, если правильно расчитать конструкцию (отражено на рис.6, внизу ниже схемы опыта Наудина). Главное, правильно собрать магнитную дорожку, а вместо шарика, можно использовать специальным образом подготовленный и ориентированный магнит.

Рис.6. Результат опыта Наудина со SMOT и мое предложение по использованию цепочки SMOT.

Гонять шарик между полос магнитов, в общем-то, не интересно, так как снять энергию с шарика не так-то просто. Поэтому изобретатели продолжили изучение магнитной дорожки, но уже вместо шарика стали использовать магнит. Вариантов было много, но, на мой взгляд, довольно удачная конструкция по схеме на рис.7, в которой цилиндрический, стержневой магнит пропускался через цепочку конусных полых магнитов, причем при таком расположении магнитов цилиндрический магнит свободно втягивался сверху в цепочку конусовидных магнитов и выбрасывался с другого конца.

То есть, в такой системе нет «мертвых точек», в такой цепочке начало можно соединить с концом и при этом такая магнитная дорожка будет успешно работать. Недостатком магнитного мотора по данной схеме будет то, что надо использовать конические магниты с прорезями, необходимыми для того, чтобы цилиндрический магнит мог быть «посажен» на ось для съема энергии. В итоге вместо постоянных конических магнитов придется использовать электромагниты со сложной системой обмотки.

Возможно, именно по этой причине такой магнитный мотор не получил должного распространения. Но мотор по данной схеме даже целиком на электромагнитах был бы замечательным, ибо это был бы мотор без противоЭДС, и тем более магнитный мотор, с вала которого удавалось бы снимать мощность больше, чем тратилось бы на создание магнитного поля в электромагнитах. Немного о таком моторе можно почитать здесь .

Рис.7. Интересная схема магнитного мотора без противоЭДС.

Никакого нарушения закона сохранения энергии в таком моторе нет и в помине. Ибо надо четко понимать, какого рода силы «возбуждаются» в данном моторе с помощью выбранного метода воздействия на окружающую среду. И этот способ формирования сил, заставляющий ротор вращаться статорными магнитами, заключен в самой конструкции мотора. Силы, перемещающие роторный магнит, формируются благодаря градиенту магнитного поля в череде статорных конусовидных магнитов. Самолет тоже летает благодаря подъемной силе, а необходимый для создания подъемной силы градиент атмосферного давления создается особой формой крыла, что обеспечивает формирование вокруг крыла присоединенного воздушного вихря, площадью крыла и скоростью перемещения самолета (крыла) в атмосфере. Подъемная сила двигателями самолета создается не напрямую за счет реактивной силы, а косвенно в полном соответствии с законом Бернулли и без отброса масс в вертикальном направлении.

Создание градиента напряженности магнитного поля для магнитного мотора – это тоже самое, что создание градиента атмосферного давления в авиации. И этот механизм самый эффективный и экономный. Крыло самолета, помещенное в зону значительного градиента атмосферного давления обретает способность парить над землей. И это без всякого нагрева атмосферного воздуха. Так и магнит или железный предмет (шарик) попавший в область со значительным градиентом магнитного поля за счет разницы в напряженности магнитного поля с одной и другой стороны предмета, обретают способность перемещаться в области градиента под прямым углом к направлению магнитных линий. Как известно, подъемная сила, а в данном случае магнитная сила, пропорциональна скорости набегания потока эфира, плотности эфира и величине циркуляции вихря эфира. Скорость потока эфира сравнима со скоростью света, плотность эфира в тысячи раз выше плотности воды, так что величина циркуляции может быть незначительной, но подъемную силу она породит по нашим масштабам огромную. Каждый, кто попадал в какую-либо катастрофу, может это подтвердить. Пока пьяный лихач едет на машине, он не понимает с чем шутит, но когда не то, что врезается в столб, а только делает крутой поворот, то часто не справляется с управлением, потому что эфир показывает свою мощь. И за счет подъемной силы перемещает машину совсем не туда, куда хочет водитель, а обязательно вбок под углом в 90 градусов.

Если магнит или железный предмет область градиента напряженности магнитного поля перемещают вместе с собой, то «вечное» движение такому магниту или железному предмету будет обеспечено автоматически без всяких затрат энергии. Надо различать затраты энергии на «деформацию» магнитного поля и собственно работу «деформированного» магнитного поля. Это две большие разницы. В первом случае энергия тратится нами, во втором случае энергия нам дается природой даром. Первый процесс управляет вторым. А управление в том и заключается, что в управляющей структуре тратится энергии меньше, чем получается (снимается) со структуры управляемой. По крайней мере, так называемые социальные паразиты в этом прекрасно разбираются. И готовы ради сохранения своих привилегий управлять (или делать вид, что управляют) буквально на всё, вплоть до термоядерной войны. По такой схеме работает паровая машина, ДВС и даже АЭС.

Что такое АЭС? Это структура, создающая условия, при которых рабочее тело (уран, торий, плутоний и т.д.) приобретает способность к повышенной трансмутации с выделением большого количества так называемой энергии, позволяющей нагреть воду, получить пар, с помощью которого, вращая турбину, можно получить на электрогенераторе электроэнергию определенной мощности.

Что такое ДВС? Это структура, с помощью которой удается «заставить» углеводородное топливо (рабочее тело) за счет химической реакции выделить некое количество тепловой энергии и с её помощью заставить вращаться вал двигателя с определенной мощностью. А углеводороды тут при чем? Просто им повезло, что люди узнали, что с помощью создания неких условий они могут гореть с выделением так необходимой людям тепловой энергии.

Магнитный мотор ничем в этом отношении не отличается от АЭС или ДВС. Рабочим телом в нем служит сам эфир (магнитное поле), а его энергонасыщенность такова, что та доля, которую удается извлечь с помощью магнитного мотора, практически не отражается на температуре или иных параметрах окружающей среды (эфира). Правда, иногда температура окружающей среды понижается. Но тем хорош магнитный двигатель, что взятая из эфира энергия в эфир после использования и возвращается, поддерживая энергетическиё и прочие балансы в природе.

Создать градиент напряженности магнитного поля в магнитном моторе можно динамически, как это делается в классических моторах постоянного и переменного тока. Но в таких моторах более 90% потребляемой энергии уходит на преодоление противоЭДС. Можно градиент магнитного поля создавать «статически», то есть на стадии создания мотора в его конструкцию закладывать все необходимое, чтобы градиент напряженности магнитного поля был обеспечен конструкцией статора или ротора. Чтобы разобраться в этом рассмотрим схему магнитной дорожки, какая используется в V-Gate моторе (рис.8)

Рис.8. Схема магнитной дорожки, лежащей в основе V-Gate мотора.

V-Gate мотором этот мотор назван потому, что магниты ротора на развертке ротора установлены в виде латинской буквы V. Если над такой дорожкой роторных магнитов расположить стержневой магнит, то он будет вытолкнут из области с высокой напряженностью магнитного поля в область с наименьшей напряженность магнитного поля. Естественно, чтобы магнит не изменил своего расположения относительно магнитной дорожки, он должен соответствующим образом фиксироваться или двигаться по неким рельсам.

Посмотрим теперь, как конструктивно заложен градиент напряженности магнитного поля в конструкция V-Gate мотора, изображенного на рис.1. Для этого рассмотрим рис.9, который можно считать условно сечением А-А на рисунке рис.8.

Рис.9. Картина взаимодействия магнитных полей между магнитами ротора и статора V-Gate мотора.

Схема показывает, что магнитные поля роторных и статорного магнитов при взаимодействии создают зону, в которых магнитные силовые линии перекрываются и как бы складываются. Но магнитное поле пар роторных магнитов тем слабее, чем больше расстояние, на котором эти два магнита расположены (раздвинуты) на роторе. Но когда статорный магнит оказывается между парами роторных магнитов, то с одной стороны статорного магнита напряженность магнитного поля больше, а на другой стороне меньше. А это равноценно, что с одной стороны статорного магнита возникает область с относительно повышенным эфирным давлением, а с другой – пониженным.

Разность эфирных давлений проявляется в том, что появляется сила, которая заставляет ротор вращаться вокруг его вала. В силу того, что для образования зон с разной напряженностью магнитного поля (эфирного давления) безразлично, созданы они за счет неоднородности магнитного поля ротора или статора, то при большом количестве статорных магнитов, равномерно распределенных вокруг ротора конструкция V-Gate мотора может существенно изменена. В статоре можно достаточно часто разместить несколько стержневых магниты, одинаковой длины, магнитная сила которых будет плавно меняться от некого минимума до некого максимума, а на роторе тоже можно разместить обычные длинные цилиндрические магниты, как и на статоре, но с одинаковой магнитной силой. Конструкция мотора в результате упростится.

Магниты можно разместить плотнее, что приведет в повышению мощности мотора. Но даже и в классическом варианте V-Gate мотора можно существенно повысить мощность мотора, если полюса роторных магнитов, образующих пары, со стороны, направленной внутрь ротора, замкнуть перемычкой из мягкого железа. Это повысит концентрацию магнитных силовых линий в зоне взаимодействия магнитных полей роторных и статорных магнитов, так как теперь вместо двух магнитов типа таблетка магниты превратятся в один U-образный магнит. А это значит, что вместо пар магнитов-таблеток можно использовать один U-образный магнит. Либо составлять такой магнит из магнита-таблетки и разного рода прямых или изогнутых магнитопроводов из магнитомягкого железа. Это позволит упростить и удешевить конструкцию. Варианты замены пар роторных магнитов на обычный и U-образный магниты показаны на рис. 10. Варианты могут быть и другими.

Рис.10. Варианты замены пар роторных магнитов на обычный стержневой или U-образный магниты.

Если использовать электромагниты, то можно сделать так, что на статоре на обмотках будет формироваться магнитные поля с напряженностью от максимума до некого минимума по кругу. Например, если есть 6 статорных обмоток, то в 1-й магнитное поле будет самое мощное, а в 6-й самое слабое. В остальных обмотках магнитное поле будет уменьшаться ступенями от максимума к минимуму. Если в роторе обмотки будут направлены одноименными полюсами к обмоткам статора, то возникнет ситуация аналогичная той, что имеем в V-Gate моторе. Ротор будет вращаться внутри такого статора.

Для повышения эффективности работы такого мотора можно сделать так, что магнитное поле статора будет вращаться с частотой вращения вала мотора в одном и том же направлении, А это приведет к тому, что магниты (электромагниты) ротора, находясь под давлением градиента напряженности магнитного поля статора никогда не столкнутся с магнитным «бугром». Магнитная горка, которую будут создавать для роторных магнитов статорные обмотки, будет передвигаться синхронно с валом двигателя и тем самым обеспечивать «бесконечное скатывание» магнитов ротора во вращающемся магнитном поле статора и тем самым будут вращать вал мотора. Возможно, в этом как раз и заключался секрет электромобиля Николы Тесла.

На рис.10 силовые линии не показаны. Но даже и без этого ясно, что магниты можно расположить ближе друг к другу. В варианте 2) магнитное поле роторного магнита получается в два раза интенсивнее, чем в варианте 1), а тем более того, что изображено на рис.9., что по идее должно в два раза увеличить мощность такого мотора. На рис.11 показано направлений силовых линий для двух видов магнитов – стержневого и U-образного. Это соответствует случаю 2). Надеюсь, что этот рисунок, взятый из Интернета, поможет читателю понять механизм возникновения «тяги» в V-Gate моторе. Надо только помнить, что магнитное поле не плоское, а распределено в пространстве.

Рис.11. Вид силовых линий у стержневого и U-образного магнитов.

V-Gate конструкцию из магнитов можно свести к цепочке магнитов (магнитной дорожке) одинаковой длинны, с одинаковым расположением полюсов, но с разной степень намагниченности, уложенных, как шпалы на железной дороге таким образом, чтобы сила магнитов плавно убывала от одного края до другого. И если теперь над этим рядом из магнитов разместить магнит такой же длины параллельно магнитам на магнитной дороже, его магнитная сила уже особой роли не играет, и позволить ему перемещаться от одного края дорожки до другого (если обеспечить параллельность этого магнита магнитам дорожки), то за счет взаимодействия магнитных полей такой магнит будет вытолкнут в сторону того края, где напряженность магнитного поля будет наименьшей. Но если в качестве статорного «магнита» использовать стержень из магнитомягкого железа, то такой стержень, намагничиваясь, будет превращаться в магнит, расположение полюсов которого будет уже другим, вместо северного полюса будет южный и обратно. Поэтому такой стержень будет перемещаться в зону с более высокой магнитной напряженность, пока не достигнет края дорожки с самым сильным магнитом. Так что есть резерв по модернизации V-Gate и в этом направлении. Естественно, в V-Gate моторе тоже можно поменять местами полюса статорного магнита, но тогда вращение ротора изменится на противоположное. Это позволяет надеяться, что в случае использования в качестве статорных магнитов электромагнитов можно будет легко менять направление вращения вала такого мотора. Вот вам еще один плюс в пользу V-мотора, а точнее моторов, у которых создан конструктивно или создается динамически в процессе работы градиент напряженности магнитного поля либо в роторе, либо в статоре. Не исключено, что Тесла ездил на электромобиле, у которого он умело управлял магнитным полем таким образом, что для получения огромной мощности на валу двигателя было достаточно мощности аккумулятора для создания с помощью синхронизатора с 12 электронными лампами на катушках (обмотках) мотора магнитного поля нужной структуры. И закон сохранения энергии тут особо не причем. Небольшая энергия тратилась на создание магнитного поля нужной структуры. Созданное же магнитное поле мотора уже совершало работу с мощностью в 80 л.с. А если магнитное поле создано на этапе постройки магнитного мотора, или будет стабилизировано после некого переходного процесса с достижением необходимой мощности на валу, снабжённого к тому же еще и маховиком, то магнитное поле будет выполнять некую работу без затрат со стороны системы управления мотором «на автопилоте».

В V-Gate моторе, повторюсь, градиент напряженности магнитного поля заложен конструктивно в роторе. Благодаря этому градиенту ротор отталкивается от статора (или магнитное поле расталкивает ротор и статор), в котором имеется всего лишь один основной (большой, верхний) и один вспомогательный (маленький, нижний) магниты, которых ротор пытается вытолкнуть в область более низкой напряженности магнитного поля. Но так как статорные магниты закреплены относительно ротора большую часть времени неподвижно, то вращаться приходится ротору вокруг своей оси. Прохождение ротором «мертвой точки» обеспечивается соответствующей программой, управляющей «поведением» статорных магнитов. Это программа в данном случае на механическом уровне синхронизирует вращение ротора и позицию статорных магнитов относительно ротора. При приближении ротора к «мертвой точке» статорный магнит отодвигается от ротора на достаточное расстояние, чтобы магнитное поле статорного магнита перестало взаимодействовать с магнитами ротора, предоставляя возможность ротору вращаться по инерции. Вместо механического кулачка (серповидного элемента) можно блокировать (или активировать) магнитное поле статорных магнитов и иным способом.

Например, вместо большого статорного магнита использовать мощный электромагнит (за счет материала сердечника, но питать его слабым током и с высоким напряжением) и кратковременно отключать его в момент прохода «мертвой точки». В результате мы получим мотор типа мотора Минато. Только у Минато в моторе электромагнит кратковременно включается в подходящий момент, а в нашем случае он будет кратковременно выключаться, но также в подходящий для этого момент. Но в том и другом случае получается мотор без противоЭДС, в котором, как мы уже отметили, имеет место сверхединичный эффект.

Вот так легко, кажется, удалось раскрыть секрет Минато. Скорее всего, его секрет в том, что магниты на роторе его мотора имели намагниченность, плавно меняющиеся от максимальной до минимальной (или наоборот). И тогда включение магнита статора заставляло группу магнитов на роторе за счет возникающей «боковой» силы смещаться в область пониженной напряженности магнитного поля, поворачивая при этом ротор. Так что Минато, похоже, специально усложнил свой мотор, скрыв при этом саму суть своего ноу-хау, позволяющую сделать его мотор без противоЭДС и к тому же сверхединичным, да еще и импульсным.

Можно противодействовать негативному взаимодействию статорного магнита с ротором в области «мертвой точки» и другими способами. Можно полностью отказаться от маленького статорного магнита (внизу конструкции) и вместо одного большого статорного магнита установить 3-5 и более, примерно равномерно разместив их вокруг ротора. Тогда при приближении к одному из статорных магнитов «мертвой точки» ротора остановки ротора не произойдет, так как остальные 2-4 статорный магнита будут обеспечивать вращение ротора. И если умело подобрать градиент магнитного поля ротора, чтобы в «мертвой точке» величина магнитного «бугра» была невелика (потерю мощности можно компенсировать диаметром ротора), можно таким способом обеспечить постоянное и равномерное вращение ротора V? Gate мотора. Данный способ был предложен в Интернете в виде анимации, суть которой ясна из следующего рисунка (рис. 12). Хотя данный вариант мотора заслуживает особого внимания, о чем речь пойдет ниже, ибо здесь показана магнитная дорожка иного вида, чем в классическом V-Gate моторе.

Рис.12. Вариант V-Gate мотора с тремя статорными магнитами.

Есть сведения и о более продвинутых разработках, в частности, о той, что реализована немецким изобретателем в следующей конструкции (рис.13)

Рис.13. V-Gate мотор немецкого изобретателя.

В данной конструкции немецкому автору удалось уйти от использования кулачкового механизма (серповидного элемента) за счет того, что весь механизм размещен в деревянном кубике. Хотя о полярности статорных магнитов информации нет. Для ротора высверлено отверстие (углубление) соответствующего диаметра, а для статорных магнитов высверлены равномерно по окружности 12 слепых отверстий, в которые можно вставить 12 магнитов, но автор ограничился 4-5 магнитами для статора. Это позволяет, как показано выше, легко обходить тормозное воздействие «мертвой точки», если только она в его конструкции присутствует (см рис.12).

Немецкий автор разместил статорные магниты рядом друг с другом. Но их можно разместить более или менее равномерно по всей окружности. Эффект будет тот же самый. Лично я бы отверстия для статорных магнитов разместил по окружности вокруг ротора не равномерно, а случайно или чуть-чуть, но не равномерно. Это не приведет к механическому резонансу, с одной стороны, а также сделает вращение ротора более равномерным, с другой стороны. За счет изменения число статорных магнитов мощность такого мотора можно увеличивать от условных 1 единицы до, примерно, 10 единиц, если считать, что тормозное влияние «мертвой точки» нейтрализуется одним «лишним» статорным магнитом. Путем тщательной подгонки деталей и подбора силы магнитов с куба в 1 кубический дециметр можно снять, наверное, 1 кватт и более.

Равномерность вращения вала такого двигателя можно усилить с помощью маховика или можно в качестве маховика использовать сам ротор, утяжелив его немагнитным, но тяжёлым металлом. Или заполнить всё свободное пространство в роторе «бетоном» подходящего состава. Такой кубик может стать основой для создания более мощных магнитных моторов за счет наращивания числа используемых «кубиков», либо посаженных на общий вал, либо работающих на общий вал через цепочную или ременную передачу. Недостатком такой конструкция можно считать тот факт, что частотой вращения такого мотора нельзя управлять. Поэтому можно подумать над такой конструкцией V-Gate мотора, в которой можно управлять расстоянием статорных магнитов относительно поверхности ротора. Отдаляя от ротора или приближая к ротору статорные магниты, можно запускать мотор, управлять его частотой и мощностью, а также после окончания работы его выключать, отодвигая от ротора статорные магниты на достаточное расстояние. Все это можно подвести под управление одной ручкой (рычагом).

Вот еще один магнитный двигатель (рис.14), способный к самовращению также по причине того, что магниты на роторе установлены так, что пространственно образуется магнитное поле с заметным градиентом напряженности.

Рис. 14. Магнитный двигатель с особой формой магнитной дорожки.

Поэтому ротор пытается уйти в область с меньшей напряженностью магнитного поля между магнитом статора и магнитами на роторе. Проход магнитного «холма» здесь решается хитрым изгибом одного из «крайних» магнитом, а также тем, что на статоре, похоже, установлено два магнита. И таким образом, за счет инерции ротор без труда проскакивает «мертвую точку». Ранее я предлагал на роторе размешать дорожку из магнитов, но имеющих постепенно уменьшающуюся магнитную силу. Здесь взаимодействие между статорными и роторными магнитами изменяется благодаря регулировке заглубления магнитов ротора в сам ротор (изменения расстояния между магнитами ротора и статора). Из-за этого расстояние между магнитами ротора и магнитом статора уменьшается (увеличивается) от максимума до минимума, что ведет к монотонному пространственному уменьшению напряженности магнитного поля. А это есть главное условие необходимости вращения ротора относительно статора. Ничто не мешает собрать аналог V-Gate мотора, но в котором магниты ротора установлены в две параллельные линии, но с разной глубиной погружения в ротор. В начале такой дорожки роторные магниты выступают из ротора максимально, но от пары к паре глубина заглубления должна увеличиваться до заранее выбранного значения. А можно магниты ротора полностью утопить в роторе из немагнитного материала, расположив их вдоль некой спирали. В результате напряженность магнитного поля вдоль такой дорожки на наружной поверхности ротора будет уменьшаться так же, как это имеет место в V-Gate моторе. Вообще, магнитные моторы с магнитными дорожками с «зациклением» могут принимать самые экзотические формы. В Интернете таких моделей очень много. Но у них существенный недостаток – либо один магнит в статоре, но много магнитов в роторе, либо наоборот, в статоре обилие магнитов, а в роторе магнит один. Это приводит к тому, что один магнит в роторе или статоре банально попадает в «мертвую» точку или спотыкается о магнитный «холм». И тогда критики начинают такой мотор поносить самыми разными непотребными словами, вместо того, чтобы посоветовать авторам эти недостатки ликвидировать.

Такой магнитный двигатель как «Перендев» вполне может оказаться работоспособным, если только магниты на роторе или статоре установить так, чтобы в результате магнитное поле групп магнитов на роторе или статоре было похожим на магнитное поле V-Gate мотора. В Интернете бродят сразу несколько схем и рекомендаций по установке магнитов на роторе и статоре. Хотел бы привести рисунок, чтобы показать различие между правильным и неправильным расположением магнитов на статоре (рис.15)

Рис.15. Различие между правильным и неправильным мотором Перендев.

Для неправильного варианта характерно, что магниты на роторе размещены равномерно под углом вплотную к наружной поверхности ротора. И также магниты статора, разбитые на три группы, установлены вплотную к внутренней поверхности статора. В результате магнитные дорожки между магнитами ротора и статора с необходимым для самовращения градиентом магнитного поля отсутствуют. И такой мотор работать не будет.

У правильного варианта Перендев можно заметить, что магниты статора разделены на три группы, под каждую из которых на статоре выделен сектор в 120 градусов. И в пределах этих 120 градусов, если смотреть по часовой стрелке, вначале установлен магнит с максимальным удалением от ротора, а в конце сектора – с минимальным. Это как раз позволяет считать, что в таком случае на статоре создается три магнитные дорожки, что позволяет предположить с большой долей вероятности, что именно этот вариант является правильным и способным к самовращению. Хотя не исключено, что над преодолением «мертвых» точек предется подумать и поработать.

Значит, магниты в моторе Перендев надо устанавливать не параллельно окружности (равномерно вдоль поверхности) ротора или статора, а под неким углом, как показано условно на рис.16. В данном случае я предполагаю, что магнитную дорожку можно организовать и на роторе.

Рис.16. Мотор Перендев: 1) – «современный» вариант: 2) после переделки.

В результате такой модификации мотор «Перендев» будет превращён в мотор с четырьмя магнитными дорожками на роторе. Но можно вместо ротора подобным образом модифицировать статор. Результат, по идее, должен быть тем же самым. После такой переделки мотор «Перендев», скорее всего, должен заработать.

Даже после такого поверхностного анализа вырисовывается интересная картина, что V-Gate мотор таит в себе массу еще нереализованных возможностей. Которые заключается в том, что градиент с одновременной концентрацией магнитного поля можно выполнить многими способами. Причем иногда очень трудно понять, что тот или иной магнитный мотор являются ближайшими родственниками. Таким родственником V-Gate мотора является мотор, который изобрел Muammer Yildiz. Некоторые чертежи по его мотору приведены на рис.17.

Рис. 17. Схема двигателя Муаммера Йильдиза.

Двигатель состоит из трех частей: внешний статор, ротор и внутренний статор. Особого внимания заслуживают внутренний статор и ротор. По всем признакам расположение магнитов на внутреннем статоре и роторе позволяет предположить, что такое расположение магнитов приводит к формированию зон с перепадом напряженности магнитного поля и этот феномен заставляет ротор вращаться, «в надежде этот дисбаланс ликвидировать». Но это не удается достигнуть, так как этому мешает как раз расположение магнитов на статоре и роторе, благодаря которому перепад эфирного давления вдоль ротора постоянно воспроизводится как раз благодаря вращению ротора. Внешний статор тоже самое делает с внешней стороны ротора, взаимодействуя с магнитными линиями магнитов ротора, но уже с внешней стороны, как внутренний статор делает это с магнитными линиями ротора с внутренней стороны. Таким образом, в конструкции данного мотора полностью используется магнитное поле ротора, тогда как в V-Gate моторе на рис.1. магнитное поле ротора используется даже меньше, чем наполовину.

Долгое время мне было не понятно, зачем Муаммер Йильдиз на внутреннем статоре расположил магниты в виде своеобразной лестницы – две лестницы по 180 градусов (рис.18). Не исключено, что можно распределить все магниты в виде своеобразного одного витка спирали, да и сам Муаммер предложил несколько схем расположения магнитов на внутреннем статоре, но это, видимо, сделано специально, чтобы другие изобретатели не догадались об истинном значении «лестницы» магнитов на внутреннем статоре.

Рис.18. Схема установки магнитов на внутреннем статоре.

Понимание пришло после ознакомления с видиоматериалом , в котором изобретатель разгоняет ротор вертикальными колебаниями статорного магнита (рис. 19).

Рис.19. Раскрутка ротора магнитного мотора вертикальными колебаниями статорного магнита.

Теперь стало ясно, что в моторе Муаммера Йильдиза при вращении ротора его магниты, взаимодействуя с магнитами внутреннего статора, будут разгоняться именно как раз из-за того, что магниты внутреннего статора с «точки зрения» магнитов ротора будут ритмично совершать возвратно-поступательное движение вдоль оси вращения ротора, то же, что делает человек на рис.19. Именно благодаря особенности размещения магнитов на внутреннем статоре и поддерживается вращение ротора. Мощные магниты на наружном статоре обеспечивают необходимую напряженность магнитного поля и со своей стороны обеспечивает позади каждого роторного магнита формирование своеобразных солитонов (цунами) магнитного поля, которые и будут «подгонять» магниты ротора и сам ротор, чтобы он вращался с достаточными частотой и мощностью.

В 2004 году Jeffery Lacroix нашел свой способ создания цилиндрического магнитного двигателя (perpetuum) (рис.20). Но если Муаммер Йильдиз использовал один вариант ступенек, то Jeffery Lacroix применил другой. И, думаю, что его способ не менее эффективной, так как он решает туже самую задачу – раскрутку ротора с помощью своеобразных магнитных дорожек на статоре. Этот магнитный мотор допускает использование на роторе вместо магнитов шурупов, болтов или т.д., но мощность такого мотора будет в основном определяться магнитами статора. Не исключено, что Муаммер Йильдиз взял за прототип именно этот мотор и грамотно его усовершенствовал.

Рис.20. Схема магнитного мотора Jeffery Lacroix.

V-Gate мотор является представителем класса магнитных моторов, в которых отсутствует противоЭДС, если вместо магнитов использовать электромагниты. Причем такой мотор, который способен к самовращению. Моторам с противоЭДС большое внимание уделил Алексей Казаков в статье ЭЛЕКТРОМОТОРЫ БЕЗ ПРОТИВО-ЭДС . В предлагаемой им схеме двигателя ротор и статор вставлены внутрь селеноида – единственной обмотки его мотора. Постоянное пульсирующее магнитное поле этой обмотки намагничивает одинаковым образом пластины ротора и статора, которые по законам магнетизма будут отталкиваться. Если синхронизировать частоту подачи тока в обмотку с частотой вращения вала двигателя с учетом числа пластин в роторе и статоре, то можно получить хорошие показатели такого двигателя. Несмотря на отсутствие противоЭДС, у этого мотора есть недостатки, о которых пишет и сам Козаков. Это недостаточно полное использование магнитного поля для вращения ротора. Хотя при наличии магнитопроводов (пластины ротора и статора) магнитное поле будет концентрироваться в них и специальных мер, похоже, принимать не придется). Это сильная зависимость мощности от синхронной связи между частотой вращения вала и частотой подачи тока в обмотку двигателя. Вот тут самая слабая точка всей конструкции. Для ликвидации или уменьшения этих недостатков Казаков предлагает некоторые корректировки, но полностью ликвидировать недостатки они не могут. На этом фоне магнитные двигатели, в которых градиент напряженности магнитного поля заложен, можно сказать, на «генетическом уровне», смотрятся немного лучше. Хотя и в них потери мощности магнитного поля исключить полностью нельзя. Но зато такие двигатели позволят легко менять частоту, мощность и направление вращение ротора (вала) плавным изменением одного параметра – глубиной (силой) взаимодействия магнитных полей магнитов (электромагнитов) ротора и статора. И все это при отсутствии противоЭДС.

Занимается моторами без противоЭДС и Конарёв. Который уже не первый год испытывает сразу несколько моделей таких двигателей с импульсным питанием и, как не странно для РАН, с самовращением. Так и называется – мотор-генератор, то есть сам себя вращает, да еще и на другие дела энергия остается. Кратко об этих моторах можно узнать здесь. Мотор создан С.Б. Зацарицинным, которому удалось создать бифилярные обмотки, в которых гасится (обнуляется) противоЭДС. При этом мотор работает в сверхединичным режиме. В целом у Зацарицина реализован более сложный электромагнитный процесс, чем в V-Gate моторе. Видимо, поэтому Зацарицину пришлось применить в своем моторе электронный блок управления, тогда как V-Gate мотор прекрасно вращается без всякой электроники. Сложность конструкции мотора-генаратора C.Б. Зацарицина, видимо, заставили Конарёва заявить о ошибочности законов Ньютона и электродинамики. Но думаю, дело тут не в ошибочности указанных законов, а в неправильном понимании области их действия. В любом потоке, а магнитное поле – это поток, градиент давления, температуры, концентрации, плотности и еще ряда показателей, приводит к формированию так называемых боковых, подъемных сил, величина которых может достигать огромных величин и определяется исключительно градиентом (скоростью изменения во времени и пространстве, этот показатель называется полной первой производной).

Вот об этом многие исследователи, ученые, изобретатели часто забывают, осмысливая физических процесс как статический или медленно изменяющийся, часто только во времени, забывая, что поток может меняться и в пространстве. Такое явление как гидроудар тоже относится к этой категории физических явлений, когда линейный поток, двигаясь вдоль трубы, при резкой остановке порождает давление, направленное в первую очередь перпендикулярно направлению породившего его потока.

Гидроудар – это аналог радиантной энергии. Судите сами, ударяется некая масса воды о закрытый торец трубы. И в обратном направлении начинает двигаться волна давления, величина которого определяется жесткостью стенки трубы, плотностью воды и той скорости воды, которая была у неё до резкой остановки. Получается, что гидроудар – это аналог подъемной силы, а аналогом циркуляции в гидроударе является функция от модуля упругости стенки трубы.

Если не доводить дело до таких крайностей, как гидроудар и чего-то аналогичного, то первая производная по пространственным переменным приводит нас к так называемой подъемной силе в аэродинамике (тут замешано уравнение Бернулли), а в случае с магнитными моторами пространственный градиент магнитного поля порождает тоже аналог подъемной силы, направленной перпендикулярно радиусу, например, ротора, которая и обеспечивает вращение ротора. Только в серийных моторах этой силе мешает противоЭДС, которая является первой производной по времени от магнитного потока. Короче, в обычном моторе первая производная по времени на 90% глушит первую производную по осям координат, а в V-Gate моторе магнитное поле во времени не меняется, оно меняется только пространственно, поэтому противоЭДС, как первая производная по времени, равна нулю.

Моторами без противоЭДС занимается плотно Ю.А.Шурыгин . Но он к сожалению для «народа» не опубликовал ни одной схемы и описания своих изобретений. Это, скорее всего, привело к тому, что его идеи как-то слабо обсуждаются на форумах, посвященных магнитным моторам. Но теперь мне ясно, что Шурыгин рассылал свои статьи не зря. Очень буду рад, если он нашел своего спонсора и теперь строит двигатели, если не тысячами, то десятками, самых разных конструкций и для самых разных отраслей экономики. Применение магнитных моторов без противоЭДС равноценно внедрению в экономику вечных двигателей, позволяющих избавить нас от необходимости сжигать углеводороды, строить малоэффективные ветряки и гидрогенераторы с КПД

Согласно опыту проектировщиков SMOT иногда дорожка вела себя немного не так. Если в одних случаях шарик «застревал» в конце дорожки, то в других случаях шарик пулей вылетал из дорожки. Это заставляет предположить, что магнитная дорожа может быть представлена двумя вариантами. Один вариант уже рассмотрен на рис. 8 – рис.11. Этот вариант характеризуется тем, что в ней стержневой магнит перемещается (выталкивается) из области с высокой напряженностью магнитного поля в область с более низкой напряженностью. Но можно собрать магнитную дорожку и в таком варианте, как на рис.21. В этом случае стержневой магнит над дорожкой будет перемещаться (втягиваться) из области низкой напряженности в область высокой напряженности. То есть, «чужой» для магнитной дорожки в варианте 2 магнит будет перемещаться в противоположном направлении, чем в варианте магнитной дорожки 1 (рис.8). И если в первом варианте магнитная дорожка выталкивает «чужой» магнит из своего магнитного поля, то во втором случае магнитная дорожка «чужой» магнит в своё магнитное поле затягивает.