СПОСОБ ПОВЫШЕНИЯ ТОРМОЗНОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ГРУЗОВОГО ВАГОНА Российский патент 1998 года по МПК B61H13/00 

Изобретение или заявленный способ (3С) относится к железнодорожному транспорту, в частности к способам повышения тормозной эффективности железнодорожных вагонов или железнодорожных грузовых вагонов (ЖГВ) - полувагонов, вагонов-цистерн, вагонов-хопперов, платформ, бункерных вагонов, крытых вагонов, вагонов-думпкаров, а также других типов вагонов, в том числе специализированных грузовых вагонов и универсальных, а также к способам определения и реализации передаточных чисел (ПЧ) тормозных рычажных передач (ТРП) ЖГВ, монтажа или сборки ТРП на ЖГВ.

В тормозостроении известен способ расчета тормоза грузовых и рефрижераторных вагонов (см. Типовой расчет тормоза грузовых и рефрижераторных вагонов. -М: 1985, 7 с.), который принят в качестве прототипа.

В соответствии со способом прототипа сначала выбирают тормозной цилиндр (ТЦ) и ТРП с ранее выбранными параметрами и проверяют по эмпирическим формулам и экспериментально коэффициент расчетного тормозного нажатия, возможность юза колесных пар, а также удельные давления на тормозную колодку (ТК) или на композиционную ТК (КТК) ЖГВ, а затем сравнивают полученные результаты с их нормативными значениями.

Существенным недостатком прототипа является то, что его можно использовать практически для экспертной оценки или проверки уже спроектированной тормозной системы (ТС) и ТРП ЖГВ. К сожалению, способ прототипа не предназначен для определения и реализации рациональной величины передаточного числа по меньшей мере одного ТРП ЖГВ и реализации его на одном или нескольких рычагах ТРП ЖГВ для обеспечения требуемой тормозной эффективности ЖГВ, отсутствия юза колес ЖГВ и другими рациональными характеристиками и требованиями, предъявляемыми к ТС и к ТРП ЖГВ, для обеспечения требуемого уровня безопасности движения на стальных магистралях. Важно отметить, что для обеспечения требуемой тормозной эффективности ЖГВ очень важно правильно или рационально определить или выбрать и реализовать ПЧ ТРП ЖГВ или определить допустимый диапазон величин ПЧ ТРП и реализовать выбранное ПЧ ТРП ЖГВ на одном или нескольких рычагах ТРП так, чтобы не было юза колесных пар или колес ЖГВ, а ТС или ТРП ЖГВ обладала бы достаточной тормозной эффективностью для обеспечения требуемого уровня безопасности движения на железных дорогах. Важно правильно выбрать или определить величину ПЧ ТРП ЖГВ, а затем рационально реализовать эту величину на одном или нескольких рычагах ТРП (конкретное количество рычагов зависит от схемы ТРП ЖГВ), а затем правильно собрать элементы ТРП, в том числе и рычаги с реализованными на них ПЧ ТРП ЖГВ для обеспечения минимальных затрат сил и средств, для обеспечения безотказной работы ТРП ЖГВ в эксплуатационных условиях с целью гарантированного обеспечения требуемой тормозной эффективности как отдельного ЖГВ, так и состава или поезда, сформированного из таких вагонов, для обеспечения высокого уровня безопасности движения.

Особенно важно рационально выбрать величину ПЧ ТРП ЖГВ на стадии проектирования ТС и ТРП ЖГВ, когда выбирают ту или иную конструктивную схему ТРП ЖГВ и встает задача обеспечить требуемую нормативами тормозную эффективность ЖГВ и рациональную силу нажатия, передаваемую от штока тормозного цилиндра (ТЦ) на элементы ТРП, ТК и далее на колеса ЖГВ. В этом случае от правильно выбранной величины ПЧ ТРП из допустимого диапазона ПЧ ТРП ЖГВ во многом зависит тормозная эффективность ЖГВ и уровень безопасности движения на железных дорогах. Многое зависит и от рационального и инженерно грамотного монтажа и реализации выбранного ПЧ ТРП на одном или нескольких рычагах ТРП ЖГВ, а также от правильной и технически совершенной сборки элементов ТРП в единый механизм или кинематическую цепь ТРП ЖГВ, от параметров которой во многом зависит как надежность работы механизма ТРП в эксплуатационных условиях, так и реализация действительных сил нажатий от ТК на колеса ЖГВ, от которых во многом зависит тормозная эффективность ЖГВ и безопасность движения на стальных магистралях.

Важно отметить, что от правильного выбора или определения и реализации рационального значения по меньшей мере одного ПЧ ТРП ЖГВ оборудованной композиционными ТК (КТК) или выбора рационального значения ПЧ ТРП ЖГВ из допустимого диапазона ПЧ ТРП ЖГВ зависит тормозная эффективность ЖГВ и, в конечном счете, уровень безопасности движения на железных дорогах. Если ПЧ ТРП или допустимый диапазон ПЧ ТРП оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК будет выбран неправильно или технически неграмотно или нерационально, например, если ПЧ ТРП оборудованной КТК будет выбрано неправильно, меньше той величины ПЧ ТРП, которое обеспечит требуемую тормозную эффективность ЖГВ, то в этом случае тормозной путь как отдельного ЖГВ, так и поезда, сформированного из таких вагонов, может превысить предельно допустимый нормативный, что снизит требуемую тормозную эффективность ЖГВ и уровень безопасности движения на железных дорогах. В этом случае возможна ситуация, когда поезд или отдельный ЖГВ проедет красный сигнал светофора и столкнется (врежется) или совершит наезд на внезапно возникшее препятствие - вагон, локомотив, другой поезд, автомобиль (на переезде) или произойдет сход ЖГВ с рельсов. В этом случае возможны всевозможные аварийные ситуации, которые могут проходить по различным сценариям, что может вызвать гибель людей и сходы с рельсов подвижного состава, получение травм как железнодорожным персоналом, так и пассажирами, разрушение подвижного состава (в практике железнодорожных перевозок известны случаи повреждения котлов цистерн со сжиженным газом-пропаном и взрывом большого количества этого газа из-за утечки из котлов газовых цистерн на территории близлежащего поселка с большим количеством человеческих жертв - на месте упомянутого поселка из-за взрыва и пожара не было ни одного дома, не тронутого пожатом, а вместо поселка образовалось вспаханное поле...). Известны также случаи, когда машинисты отказывались водить поезда, сформированные из грузовых вагонов из-за низкой тормозной эффективности ЖГВ. Поэтому низкая тормозная эффективность ЖГВ или поезда, сформированного из таких вагонов, чревата авариями, сходами ЖГВ с рельсов, наездами на всевозможные препятствия и другими неприятными последствиями и нештатными ситуациями, которые могут вызвать жертвы и существенно снизят уровень безопасности движения на магистрали.

В другом случае, когда ПЧ ТРП ЖГВ выбрано неправильно, например если величина ПЧ ТРП ЖГВ, оборудованной КТК, выбрана больше чем нужно или если ПЧ ТРП ЖГВ неправильно реализовано в ТРП ЖГВ. В этом случае возможен повышенный нагрев КТК, а также юз колес или колесных пар ЖГВ с образованием ползунов (плоская грань или площадка на поверхности катания колеса, образующаяся при заклинивании колесной пары и движении ее юзом по рельсам). В результате тормозная эффективность такого ЖГВ или поезда будет недостаточной со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями, а также появится дефект колеса или несколько колес ЖГВ, что может привести к сходу ЖГВ с рельсов из-за больших вертикальных динамических сил, возникающих вследствие появления ползунов на поверхностях катания колес ЖГВ. Если смотреть на такой вагон со стороны, то видно что он галопирует или "подпрыгивает" на рельсах, особенно при достижении относительно высоких скоростей движения, что чревато самыми негативными последствиями, которые могут привести к сходу ЖГВ с рельсов. Ползуны могут повредить рельсы, особенно зимой, в сильные морозы, когда сталь рельсов особенно хрупкая и может возникнуть ситуация, когда после прохода ЖГВ с ползунами рельсовые плети будут разбиты на куски длиной около метра, что соответствует длине окружности поверхности катания колеса ЖГВ. Такая ситуация может надолго прервать движение поездов на большом участке пути или вызвать сход с рельсов как отдельных вагонов, так и поезда, что вызовет угрозу для безопасности движения со всеми вытекающими отсюда негативными последствиями. Поэтому очень важно правильно выбрать величину ПЧ ТРП ЖГВ или допустимый диапазон таких величин, из которого может быть выбрана упомянутая величина ПЧ ТРП, а также технически грамотно реализовать эту выбранную величину на одном или нескольких рычагах ТРП ЖГВ, а также рационально и правильно (технически грамотно) собрать и установить ТРП на ЖГВ. К сожалению способ прототипа не позволяет реализовать, а также выбрать рационально ПЧ ТРП ЖГВ, поскольку он предназначен для проверки или контроля уже спроектированной ТС и ТРП ЖГВ.

Сущность изобретения заключается в следующем.

Задачей ЗС или изобретения является повышение уровня безопасности движения ЖГВ на железных дорогах и (ИЛИ) повышение тормозной эффективности ЖГВ, определение ПЧ ТРП оборудованной КТК, реализация выбранного или определенного по меньшей мере одного ПЧ ТРП ЖГВ по меньшей мере на одном или на двух, или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ, рациональная сборка рычагов ТРП в единый механизм ТРП ЖГВ или монтаж этих рычагов на ЖГВ, а также повышение надежности работы ТРП ЖГВ. Технический результат, который может быть получен при осуществлении ЗС, заключается в повышении уровня безопасности движения на железных дорогах, повышении или увеличении тормозной эффективности ЖГВ, выбор или определение рационального значения (величины) ПЧ ТРП или допустимого диапазона этих величин и реализация выбранного значения ПЧ ТРП оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК по меньшей мере на одном или двух (например, головном и тыловом) или на нескольких рычагах ТРП, а также рациональная сборка или монтаж рычагов ТРП в единый механизм или кинематическую цепь ТРП, повышение надежности или работоспособности ТРП ЖГВ, а также обеспечение достаточной тормозной эффективности ЖГВ.

Указанный технический результат при осуществлении ЗС достигается тем, что в известном способе повышения или проверки тормозной эффективности ЖГВ выбирают тормозной цилиндр (ТЦ) или стандартный ТЦ. Это признак, совпадающий с признаком прототипа.

Новым в ЗС является то, что после выбора ТЦ выбирают или определяют значение или величину ПЧ ТРП ЖГВ оборудованной КТК или с возможностью применения (установки) КТК, соответствующую неравенству (1), или определяют величину ПЧ ТРП ЖГВ из (с помощью) неравенства (1) или из допустимого диапазона ПЧ ТРП ЖГВ, расположенного в пределах от 4,10 до 7,90 или выбирают или определяют величину ПЧ ТРП ЖГВ оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК, соответствующую неравенству (1):
4,10 ≤ n_трп ≥ 7,90,
где
n_трп - ПЧ ТРП ЖГВ оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК;
затем проделывают или сверлят (например, на сверлильном станке сверлом этого станка или другим способом) по меньшей мере одно сквозное отверстие в средней или другой части по меньшей мере одного, или по меньшей мере двух, или нескольких рычагов ТРП ЖГВ в месте на рычаге или на каждом рычаге, которое соответствует выбранному значению или величине ПЧ ТРП ЖГВ для последующей установки втулки или износостойкой втулки, а затем валика или шарнира в каждое проделанное или высверленное отверстие. После проделывания по меньшей мере одного или нескольких отверстий по меньшей мере на одном или двух (например, на головном и тыловом) рычагах или на каждом из нескольких рычагов ТРП в каждое или по меньшей мере одно проделанное отверстие устанавливают или забивают (например, молотком, или кувалдой, или другим предметом или инструментом) втулку или износостойкую втулку, а затем устанавливают по меньшей мере один валик или несколько валиков в каждое или по меньшей мере одно проделанное отверстие на одном, или двух, или нескольких рычагах ТРП ЖГВ.

Перечисленные признаки ЗС обеспечат получение заявленного технического результата - повышение уровня безопасности движения на железных дорогах, повышение мили увеличения тормозной эффективности ЖГВ благодаря рациональному выбору ПЧ ТРП ЖГВ с использованием неравенства (1) или из допустимого диапазона величин ПЧ ТРП ЖГВ, не известного из уровня техники, а также рациональную реализацию выбранного, или полученного, или определенного ПЧ ТРП ЖГВ на одном, или двух, или нескольких рычагах ТРП ЖГВ в виде по меньшей мере одного или нескольких сквозных отверстий, проделанных или высверленных по меньшей мере на одном, или на двух, или нескольких - большем числе рычагов ТРП ЖГВ. Затем в каждое из проделанных отверстий устанавливают валик, например валик ТРП. Установка втулок повышает износостойкость узла шарнирного соединения, а также позволит уменьшить износ отверстия и свободный зазор в каждом шарнирном соединении или отверстии, где установлена упомянутая втулка одного, двух, или нескольких рычагов ТРП ЖГВ и повысит надежность работы каждого шарнирного узла, а также уменьшит трение в шарнире: это позволит уменьшить выход штока ТЦ и завал (наклон) рычагов ТРП ЖГВ в заторможенном состоянии, что повысит КПД ТРП ЖГВ и тормозную эффективность ЖГВ, увеличит действительные силы нажатия, передаваемые от штока ТЦ на каждый рычаг ТРП ЖГВ и далее на КТК - на колеса ЖГВ, а также повысит уровень безопасности движения на железных дорогах.

По мнению автора ЗС эти признаки не известны из уровня техники, а также не известен и вышеупомянутый технический результат (технические результаты), которые находятся в причинно-следственной связи с данными признаками, которые являются существенными признаками ЗС.

Важно отметить, что в другом исполнении ЗС после выбора или определения ПЧ ТРП ЖГВ и сверления вышеупомянутых отверстий по меньшей мере на одном, или двух, или на нескольких рычагах или двуплечем рычаге (рычагах) в месте на одном или на нескольких рычагах соответствующем выбранной или определенной величине ПЧ ТРП ЖГВ, предназначенной для использования КТК, устанавливают втулки или износостойкие втулки или забивают каждую из упомянутых втулок или по меньшей мере одну втулку молотком, или кувалдой, или другим предметом или инструментом, а затем в каждое из проделанных отверстий устанавливают валик или шарнир.

Вышеперечисленные признаки являются существенными, поскольку они влияют на достигаемый технический результат. Если же ПЧ ТРП будет выбрано меньшим или большим, чем следует из неравенства (1), то в этом случае возможно снижение тормозной эффективности ЖГВ, например, из-за недостаточной силы нажатия, передаваемой от штока ТЦ через систему рычагов и тяг на колеса ЖГВ, или вследствие чрезмерной силы нажатия от ТК на колесо ЖГВ - в этом случае возможно заклинивание колес ЖГВ и движение их юзом, что приведет к снижению тормозной эффективности ЖГВ, а также возможно появление ползунов. Из-за чрезмерной силы нажатия ТК на колеса ЖГВ возможно появление ползунов на заклинивших колесах ЖГВ. Также возможен нагрев КТК или ТК выше допустимой температуры из-за чрезмерного нажатия, обусловленного неправильным выбором слишком большого ПЧ ТРП ЖГВ, что может снизить коэффициент трения между КТК и колесом ЖГВ, результатом которого будет снижение тормозной эффективности ЖГВ и, следовательно, снижение тормозной эффективности ЖГВ и уровня безопасности движения на стальных магистралях.

В описанном выше случае у колесных пар ЖГВ с КТК на поверхности катания из-за чрезмерного нажатия КТК на эти колеса ЖГВ возникает смещение металла - навар, который является дефектом колес. В уровне техники нет сведений о том, как избавиться от каждого из вышеупомянутых последствий неправильного выбора и реализации ПЧ ТРП ЖГВ, что свидетельствует о выполнении и соответствии существенных признаков ЗС критериям "новизна" и "изобретательский уровень". Другой существенный признак ЗС - проделывание по меньшей мере одного сквозного отверстия по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ позволяет реализовать выбранную или определенную величину ПЧ ТРП с помощью неравенства (1) или из вышеупомянутого допустимого диапазона величин ПЧ ТРП ЖГВ на одном или нескольких рычагах ТРП ЖГВ, что позволит повысить тормозную эффективность ЖГВ в эксплуатационных условиях, а также повысить уровень безопасности движения на стальных магистралях.

В другом исполнении ЗС новым является то, что выбирают или определяют ПЧ ТРП ЖГВ оборудованной КТК с помощью неравенства (1) или из диапазона от 4,10 до 7,90 включительно; затем проделывают или сверлят по меньшей мере одно сквозное отверстие по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах или рычаге (рычагах) ТРП ЖГВ в месте на рычаге или на каждом рычаге, соответствующем выбранной или определенной величине ПЧ ТРП ЖГВ, затем проделывают или сверлят (например, на сверлильном станке сверлом) по одному сквозному отверстию на каждом конце или концевой части по меньшей мере одного, или двух, или нескольких рычагов ТРП ЖГВ для последующей установки или забивки (например, молотком, или кувалдой, или другим инструментом) в эти (проделанные или высверленные) отверстия втулок или износостойких втулок, в затем и валиков рычажной передачи или шарниров для последующего соединения этих рычагов или по меньшей мере одного или двух рычагов ТРП с другими элементами ТРП. Под элементами ТРП в заявке следует понимать тяги, затяжки, регулятор или авторегулятор ТРП или выхода штока ТЦ, рычаги, кронштейны или один кронштейн, соединительную муфту или муфту и другие, в том числе шток ТЦ, привод регулятора или авторегулятора ТРП или выхода штока ТЦ, а также ТРП двухосных тележек ЖГВ, например головной и тыловой по отношению к месту их расположения относительно ТЦ.

В другом исполнении ЗС новым является то, что после проделывания или высверливания (например, с помощью сверла на сверлильном станке, т.е. отверстия высверливают по меньшей мере на одном сверлильном станке или другим способом) по меньшей мере одного или двух отверстий по меньшей мере на одном, или двух, или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ устанавливают или забивают молотком, или кувалдой, или другим инструментом в эти проделанные или высверленные отверстия втулки или износостойкие втулки или по меньшей мере одну или несколько втулок в каждое проделанное отверстие или в по меньшей мере одно проделанное отверстие (сквозное), а затем в по меньшей мере одно, или в несколько, или в каждое проделанное отверстие или в каждое из вышеупомянутых сквозных отверстий устанавливают валик или несколько валиков (по одному в каждое проделанное или высверленное отверстие, в котором установлена упомянутая втулка), причем в каждое проделанное или высверленное отверстие устанавливают свой валик, или валик рычажной передачи, или шарнир. Важно подчеркнуть, что установка втулок или износостойких втулок в по меньшей мере одно или несколько проделанных отверстий позволит повысить надежность работы ТРП, сократить величину зазора в каждом шарнирном соединении ТРП, увеличить КПД ТРП и его стабильность в эксплуатационных условиях, а также повысить тормозную эффективность ЖГВ и уровень безопасности движения на железных дорогах. Вышеперечисленные признаки ЗС являются существенными, поскольку они влияют на достигаемый технический результат - повышение безопасности движения на железных дорогах и (или) повышение тормозной эффективности ЖГВ за счет определения и реализации рациональной величины ПЧ ТРП ЖГВ, оборудованной КТК или предназначенной для использования композиционных ТК, на одном, или на двух (например, головном и тыловом), или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ. Из уровня техники по мнению автора этой заявки не известны ни эти признаки, ни их совокупность, а также не известно их влияние на заявленный технический результат, что позволяет сделать вывод о соответствии ЗС условиям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень".

В третьем исполнении ЗС новым является то, что после выбора или определения конкретного значения величины ПЧ ТРП ЖГВ с помощью неравенства (1) или из диапазона величин ПЧ ТРП ЖГВ от 4,10 до 7,90 проделывают или сверлят по меньшей мере по одному сквозному отверстию по меньшей мере на головном и тыловом рычагах ТРП ЖГВ в месте на каждом рычаге, соответствующем выбранной или определенной величине ПЧ ТРП ЖГВ, оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК, затем проделывают или сверлят по одному сквозному отверстию на каждом конце или на концевой части головного и тылового рычагов ТРП ЖГВ для последующей установки в эти отверстия или в каждое из упомянутых отверстий втулок или износостойких втулок (по одной втулке в каждое отверстие), а затем установки валиков, или валиков ТРП, или шарниров. Под термином "установка" втулок или износостойких втулок следует понимать как установку вышеупомянутых втулок, так и забивку вышеупомянутых втулок молотком, или кувалдой, или другим инструментом в каждое или в по меньшей мере одно проделанное отверстие на головном и тыловом рычагах ТРП ЖГВ.

Каждый из перечисленных выше признаков ЗС является существенным, поскольку каждый из них влияет на достигаемый технический результат - повышение тормозной эффективности ЖГВ и уровня безопасности движения на железных дорогах, рациональная установка выбранного или определенного значения ПЧ ТРП ЖГВ, оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК, а также для рациональной установки или сборки (монтажа) головного и тылового рычагов ТРП на ЖГВ в единый механизм ТРП, а также позволит обеспечить передачу нажатия на элементы ТРП, точнее посредством элементов ТРП и, в конечном счете, на ТК и колеса ЖГВ. Установка или забивка вышеупомянутых втулок в каждое проделанное отверстие позволит повысить износостойкость каждого или по меньшей мере одного шарнирного соединения ТРП, уменьшить величину свободного зазора в шарнирном узле, что снизит величину наклона или завала рычага и каждого рычага ТРП, позволит повысить КПД ТРП в заторможенном состоянии, сократит выход штока ТЦ, а следовательно, сократит расход сжатого воздуха, а также повысит тормозную эффективность ЖГВ и уровень безопасности движения на железных дорогах. Данный технический результат не известен из уровня техники, что позволяет сделать вывод о соответствии ЗС критерию или условию патентоспособности "изобретательский уровень".

В четвертом исполнении ЗС новым является то, что выбирают стандартный ТЦ или стандартный ТЦ с внутренним диаметром цилиндра, равным 356 миллиметров, затем выбирают величину ПЧ ТРП ЖГВ с помощью неравенства (1) или выбирают упомянутую величину ПЧ ТРП ЖГВ так, чтобы неравенство (1) выполнялось или было истинным, или выбирают упомянутую величину ПЧ ТРП ЖГВ из диапазона (допустимого диапазона) от 4,10 до 7,90, затем проделывают или сверлят (например, с помощью сверла сверлильного станка или на сверлильном станке) по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких (двух, трех, четырех, пяти, шести, семи или на большем числе рычагов) рычагах ТРП ЖГВ по меньшей мере по одному сквозному отверстию в средней или другой части каждого рычага или на каждом рычаге, соответствующем выбранной величине ПЧ ТРП ЖГВ и по одному сквозному отверстию на каждом конце каждого рычага (одного, двух или нескольких рычагов) упомянутой ТРП ЖГВ для последующей установки в каждое проделанное или высверленное отверстие втулки, а затем и валика ТРП или шарнира. Т.е. после проделывания или сверления сверлом сверлильного станка по меньшей мере одного или нескольких сквозных отверстий устанавливают или забивают с помощью молотка, или кувалды, или другого инструмента втулку или износостойкую втулку (по одной втулке) в каждое проделанное или высверленное отверстие, а затем устанавливают в проделанное или высверленное каждое сквозное отверстие валик рычажной передачи или шарнир. Под отверстием в заявке следует понимать сквозное отверстие рычага ТРП ЖГВ. Перечисленные признаки являются существенными, поскольку они влияют на заявленный технический результат - повышение тормозной эффективности и уровня безопасности движения ЖГВ, а также позволят рационально выбрать или определить ПЧ ТРП ЖГВ, а также реализовать это ПЧ ТРП по меньшей мере на одном или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ.

В пятом исполнении ЗС новым является то, что в проделанные или высверленные (например, сверлом сверлильного станка) сквозные отверстия по меньшей мере на одном или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ устанавливают (или забивают молотком или кувалдой в каждое проделанное или высверленное на рычаге отверстие свою втулку) втулки, а затем и валики рычажной передачи или валики (их тоже устанавливают в каждое проделанное отверстие, в которое установили втулку, т.е. устанавливают в каждое отверстие на рычаге, или на двух, или на каждом из нескольких рычагов свой валик или один валик), после этого шарнирно соединяют эти рычаги с элементами ТРП ЖГВ в единую кинематическую цепь механизма ТРП ЖГВ.

Все перечисленные признаки являются существенными, поскольку они влияют на достигаемый технический результат, который заключается в повышении тормозной эффективности, надежности ТРП как в целом, так и отдельных ее элементов и узлов, уменьшении величины свободного зазора в шарнирном соединении рычага ТРП, уменьшении расхода сжатого воздуха при торможении в ТЦ (поскольку выход штока ТЦ зависит от величин зазоров в шарнирных соединениях элементов ТРП), повышении КПД ТРП, повышение уровня безопасности движения ЖГВ на стальных магистралях, повышении износостойкости сквозного отверстия каждого рычага или нескольких сквозных отверстий, а также рациональный выбор или определение величины ПЧ ТРП ЖГВ и ее рациональная реализация на одном или нескольких рычагах ТРП ЖГВ, а также снижение вероятности появления дефектов поверхностей катания колес или колесных пар ЖГВ (например, ползунов и наваров) (это относится ко всем вариантам исполнения ЗС), а также облегчение проделывания сквозных отверстий по меньшей мере на одном или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ и установки втулок (во всех исполнениях ЗС втулка представляет собой кусок полой трубки с ровными краями, которая не выступает за поверхность "щеки" каждого рычага) и рациональная сборка элементов ТРП в единую кинематическую цепь механизма ТРП ЖГВ. Вышеупомянутые признаки, а также их совокупность, по мнению автора заявленного способа (ЗС), не известна из уровня техники, а также неизвестно влияние этих признаков на достигаемый технический результат, что позволяет сделать вывод о соответствии ЗС условиям патентоспособности "изобретательский уровень" и "новизна".

В шестом исполнении ЗТР новым является то, что после выбора или определения величины ПЧ ТРП ЖГВ с помощью неравенства (1) или из диапазона этой величины, находящейся или расположенной в пределах от 4,10 до 7,90, острым предметом или инструментом (например, чертилкой или другим) наносят прямые линии (например, с помощью линейки или другого аналогичного инструмента) или от двух до шести прямых линий на одном рычаге или по меньшей мере на одном рычаге или на нескольких рычагах (двух, трех, четырех, пяти, шести или большем числе рычагов ТРП) - сначала наносят одну линию, практически совпадающую с продольной осью симметрии рычага или каждого рычага или эта линия проходит (точнее ее наносят) в средней части рычага или каждого рычага, а остальные (одна, две или три линии) наносят по меньшей мере на одном или на каждом рычаге перпендикулярно первоначально проведенной линии так, чтобы точки пересечения одной или нескольких взаимно перпендикулярных линий практически или полностью совпадали с центрами по меньшей мере одного или каждого из будущих отверстий по меньшей мере одного или двух (головного и тылового, например, или других) или нескольких упомянутых рычагов (упомянутые взаимно перпендикулярные линии наносят на каждом рычаге), причем точка пересечения двух взаимно перпендикулярных линий, точнее каждых двух взаимно перпендикулярных линий каждого или по меньшей мере одного упомянутого рычага, помещенная в средней части по меньшей мере одного или двух или каждого из нескольких рычагов расположена в месте на рычаге или на каждом рычаге ТРП, которое соответствует выбранному значению или величине ПЧ ТРП ЖГВ, оборудованной КТК или предназначенной для использования КТК (под несколькими рычагами здесь и в любом исполнении ЗС следует понимать два, или три, или четыре, или пять, или шесть, или большее количество рычагов ТРП ЖГВ).

После нанесения линий с помощью керна и молотка (или кувалды) накернивают (т. е. помещают керн в точку пересечения двух взаимно пересекающихся линий, а затем бьют по наконечнику этого керна молотком, или кувалдой, или другим аналогичным инструментом) по меньшей мере одну или каждую точку пересечения двух взаимно перпендикулярных линий по меньшей мере на одном, или на двух, или на каждом из нескольких рычагов. Затем проделывают или сверлят на сверлильном станке сверлом или проделывают по меньшей мере одно отверстие или несколько отверстий с центром, практически совпадающим или совпадающим с точкой пересечения по меньшей мере двух взаимно перпендикулярных линий, а эта точка расположена в том месте по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ, которое соответствует ранее выбранной или определенной величине ПЧ ТРП ЖГВ, предназначенной для использования КТК, а затем проделывают или сверлят (например, по меньшей мере на одном сверлильном станке сверлом) по одному отверстию на каждом конце или концевой части по меньшей мере одного, или двух, или нескольких рычагов, причем центр каждого вышеупомянутого отверстия практически совпадает или полностью совпадает с точкой пересечения двух взаимно перпендикулярных линий. Затем устанавливают или забивают (молотком или кувалдой) по меньшей мере одну втулку или износостойкую втулку по меньшей мере в одно или в каждое отверстие - по одной втулке, а затем устанавливают в по меньшей мере одно или в каждое проделанное отверстие, в которое ранее установили втулку, по меньшей мере один или несколько валиков рычажной передачи или шарниров. Затем шарнирно соединяют эти рычаги с другими элементами ТРП ЖГВ в единую кинематическую цепь механизма ТРП ЖГВ.

В другом исполнении ЗС новым по сравнению с предыдущим вариантом или исполнением ЗС является то, что не пользуются керном, а после нанесения двух, или нескольких, или по меньшей мере двух, или трех, или четырех взаимно перпендикулярных линий сверлят по меньшей мере одно, или два, или три, или несколько отверстий по меньшей мере на одном, или на двух, или на каждом из нескольких (трех, четырех, пяти, шести или большем числе) рычагов. Далее после сверления или проделывания вышеупомянутых отверстий выполняют те же (такие же) действия над материальным объектом - одним, или двумя, или несколькими рычагами ТРП ЖГВ также, как и в предыдущем варианте или исполнении. Важно отметить, что, нанося прямые взаимно перпендикулярные линии на одном, или двух, или на каждом из нескольких рычагов, повышают удобство и точность реализации величины ПЧ ТРП ЖГВ, что повысит тормозную эффективность ЖГВ в эксплуатации, снизит вероятность возникновения юза, а также будет способствовать повышению уровня безопасности движения на железных дорогах, а также снизит вероятность появления наваров, ползунов и других дефектов поверхностей катания колес или колесных пар ЖГВ. Использование керна также позволит увеличить точность реализации и установки ПЧ ТРП ЖГВ по меньшей мере на одном или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ, а также повысит удобство выполнения этой операции, что является дополнительным техническим результатом, которого нет в уровне технике, также как и остальных приведенных здесь технических результатов, что свидетельствует о соответствии ЗС условиям патентоспособности изобретения "новизна" и "изобретательский уровень". Эти признаки являются существенными признаками ЗС, поскольку они также как и остальные существенные признаки влияют на достигаемый технический результат, т.е. находятся с ним в причинно-следственной связи. Важно отметить, что по мнению автора ЗС упомянутые признаки не известны из уровня техники, а также из уровня техники неизвестно их влияние на достигаемый технический результат, что позволяет сделать вывод о патентоспособности заявленного способа. Важно подчеркнуть, что в каждом исполнении или варианте ЗС проделывают или высверливают отверстия - сквозные отверстия по меньшей мере на одном, или двух, или на нескольких рычагах ТРП с помощью сверла по меньшей мере одного сверлильного станка или на сверлильном станке или другим способом, а втулки, или по меньшей мере одну втулку, или износостойкую втулку, или каждую втулку в каждое отверстие устанавливают или забивают молотком, или кувалдой, или другим тяжелым предметом или инструментом.

Важно отметить, что каждый из вышеперечисленных признаков в каждом исполнении ЗС является существенным, поскольку они влияют на достигаемый технический результат - повышение уровня безопасности движения, например ЖГВ на железных дорогах, повышение тормозной эффективности ЖГВ, выбор или определение рационального значения или величины ПЧ ТРП оборудованной КТК или предназначенной для использования (применения) КТК, реализация выбранного или определенного значения ПЧ ТРП ЖГВ по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах ТРП, исключение появления юза колес ЖГВ из-за неправильного выбора ПЧ ТРП или из-за нерационального реализованного ПЧ ТРП ЖГВ, а также рациональная сборка или монтаж рычагов ТРП в единый механизм или кинематическую цепь ТРП для обеспечения достаточной эффективности ЖГВ и передачи усилия от штока ТЦ через рычаги и тяги и другие элементы ТРП - к КТК и далее на колеса ЖГВ.

Важно отметить, что если неравенство (1) или вышеупомянутый допустимый диапазон ПЧ ТРП ЖГВ не будут соблюдены при выборе или определении величины ПЧ ТРП ЖГВ, то в этом случае возможно снижение тормозной эффективности ЖГВ из-за недостаточной или чрезмерной силы нажатия от КТК на колеса ЖГВ, что может вызвать снижение уровня безопасности движения на стальных магистралях или аварии (наезды, сходы ЖГВ с рельсов и другие). Поэтому неравенство (1) является косвенным существенным признаком ЗС.

По мнению автора изобретения вышеперечисленные существенные признаки изобретения, влияющие на достигаемый технический результат, позволяют сделать вывод о соответствии ЗС условиям патентоспособности "новизна" и "изобретательский уровень", поскольку эти существенные признаки не известны из уровня техники, а также неизвестно влияние этих признаков как в совокупности, так и каждого их них в отдельности на достигаемый технический результат.

На чертеже представлена ТРП ЖГВ в качестве примера конкретного выполнения изобретения для пояснения его сущности. ТЦ 1 закреплен на кронштейне 2, а последний жестко соединен с рамой или кузовом ЖГВ: шток ТЦ 1 шарнирно соединен с головным рычагом 3, средняя часть этого рычага содержит сквозное отверстие 4 по меньшей мере одно, причем в этом отверстии 4 установлена втулка. Аналогичное по меньшей мере одно отверстие 4 имеется и у тылового рычага 5 и в нем установлена втулка. Каждое отверстие 4 предназначено для реализации выбранного или определенного ранее значения ПЧ ТРП; средняя часть головного рычага 3 шарнирно соединена с затяжкой 6, противоположный конец которой шарнирно соединен со средней частью тылового рычага 5, один конец которого шарнирно соединен с кронштейном 7, закрепленным на ТЦ 1, а другой конец тылового рычага 5 шарнирно соединен с тягой 8, противоположный конец которой шарнирно соединен с вертикальным рычагом 9 ТРП тыловой двухосной тележки ЖГВ, оборудованной ТК или КТК 10. Один конец головного рычага 3 шарнирно соединен со штоком ТЦ 1, а его противоположный конец шарнирно соединен с регулятором ТРП или авторегулятором ТРП (РТРП) 11, противоположный конец которого посредством муфты 12 и распорной тяги 13 шарнирно соединен с вертикальным рычагом 8 ТРП головной двухосной тележки. ТРП ЖГВ оборудован рычажным приводом 14 РТРП 11. Головной рычаг 3 содержит сквозное отверстие 14, 15 и 16, в каждом из этих сквозных отверстий установлены втулки, а тыловой рычаг 5 содержит сквозные отверстия 4, 17, 18, причем в каждом из этих сквозных отверстий установлена втулка. Отверстия 16, 15, а также 17 и 18 расположены на концах (на каждом конце головного 3 и тылового 5 рычагов ТРП ЖГВ расположено по одному отверстию) каждого из вышеупомянутых рычагов или эти сквозные отверстия расположены в каждой концевой части соответственно головного 3 и тылового 5 рычагов.

Работа ТРП ЖГВ понятна из чертежа. При торможении сжатый воздух поступает в ТЦ 1. В результате выходит шток ТЦ 1, перемещая головной рычаг 3, затяжку 6, тыловой рычаг 5, РТРП 11, муфту 12, распорную тягу 13, вертикальный рычаг 9 ТРП головной двухосной тележки, тягу 8, вертикальный рычаг 9 ТРП тыловой двухосной тележки. В результате ТРП головной и тыловой двухосных тележек приходят в действие, а ТК или КТК прижимаются к колесам, вызывая торможение ЖГВ.

При отпуске тормоза сжатый воздух выходит из ТЦ 1 в атмосферу. Под действием отпускной пружины ТЦ 1 все вышеупомянутые элементы ТРП ЖГВ возвращаются в исходное (нетормозное или отпущенное) положение.

При износе ТК или КТК 10 и (или) поверхностей катания колес ЖГВ рычаг привода 14 сближается с корпусом РТРП 11. Последний срабатывает и сокращает свою длину, восстанавливая, тем самым, нормативные зазоры между каждой КТК 10 и колесом ЖГВ, которые должны быть в пределах 5 - 8 мл.

Приведу сведения, подтверждающие возможность осуществления заявленного изобретения вышеуказанного технического результата.

Сначала выбирают стандартный ТЦ 1, например тормозной цилиндр (ТЦ) с внутренним диаметром этого цилиндра, равным 356 мл, N 501Б или штампованный ТЦ N 002 с внутренним диаметром указанного размера, каждый из этих ТЦ выпускается отечественной промышленностью и известен из уровня техники (Справочник. Тормозное оборудование железнодорожного подвижного состава. Авторы В. И.Крылов, В.В.Крылов, В.Н.Ефимов и др. М. Транспорт, 1989, 487 с; стр. 260, рис. 188 и стр. 265, рис. 194); затем выбирают значение или величину ПЧ ТРП ЖГВ, соответствующие неравенству (1): например, выбрали ПЧ ТРП ЖГВ, равное 6,11 (т.е. n_трп = 6,11), затем проделывают или сверлят, например, на сверлильном станке сверлом по меньшей мере одно сквозное отверстие 4 (см. чертеж) в средней части головного 3 и тылового 6 рычагов ТРП ЖГВ в месте по меньшей мере на одном (например, головном 3) или на двух рычагах (например, на головном 3 и на тыловом 6 рычагах) или на нескольких рычагах (головном 3, тыловом 6, вертикальных 6 рычагах ТРП) в месте по меньшей мере на одном или на каждом рычаге, которое соответствует выбранному ПЧ ТРП ЖГВ (в данном примере ПЧ ТРП ЖГВ равно 6,11), затем проделывают или сверлят, например, на сверлильном станке сверлом по одному сквозному отверстию 15, 16 на концах или концевых частях головного 3 сквозные отверстия 17, 18 на концах или концевых частях тылового 5 рычагов ТРП ЖГВ, затем устанавливают или забивают молотком или кувалдой по одной втулке или износостойкой втулке в каждое проделанное или высверленное отверстие, т.е. в отверстия 4, 15, 16 на головном рычаге 3 и в отверстия 4, 17, 18 на тыловом рычаге 5, а затем в вышеупомянутые отверстия устанавливают валики или шарниры. Затем шарнирно соединяют каждый из этих рычагов - головной рычаг 3 и тыловой рычаг 5 с элементами ТРП ЖГВ - один конец головного рычага 3 шарнирно соединяют со штоком поршня ТЦ 1, среднюю часть головного рычага 3 шарнирно соединяют с затяжкой 6 (точнее отверстие 4 этого головного рычага 3), противоположный конец которой шарнирно соединен со средней частью (точнее с отверстием 4 тылового рычага 5) тылового рычага 5, а отверстие 18 тылового рычага 5 шарнирно соединяют с кронштейном 7, жестко соединенным с ТЦ 1, а противоположный конец тылового рычага 5, на котором проделано сквозное отверстие 17, шарнирно соединяют с тягой 8, противоположный конец которой шарнирно соединяют с вертикальным рычагом 9 ТРП тыловой двухосной тележки ЖГВ. Противоположный конец головного рычага 3, на котором проделано сквозное отверстие 15, шарнирно соединяют с РТРП 11, а другой конец последнего соединяют посредством муфты 12 с распорной тягой 13, а ее противоположный конец шарнирно соединяют с вертикальным рычагом 9 ТРП головной двухосной тележки ЖГВ. Вместе с тем следует отметить, что в другом исполнении ЗС после выбора ТЦ и величины ПЧ ТРП ЖГВ острым предметом или инструментом, например чертилкой, наносят одну прямую линию, проходящую через продольную ось симметрии по меньшей мере одного, или двух (например, головного и тылового рычагов), или нескольких рычагов ТРП ЖГВ или практически совпадающую с продольной осью симметрии рычага, а остальные линии - по меньшей мере одну, или две, или три наносят перпендикулярно этой первоначальной проведенной линии так, чтобы точки пересечения упомянутых взаимно перпендикулярных линий практически или полностью совпадали с центрами по меньшей мере одного, или двух, или трех, или каждого из будущих отверстий, причем точка пересечения двух взаимно перпендикулярных линий, помещенная в средней части рычага, расположена в месте на рычаге или на каждом рычаге ТРП (например, на головном и тыловом рычагах), которое соответствует выбранному или определенному значению или величине ПЧ ТРП ЖГВ (в данном рассмотренном примере эта величина ПЧ ТРП ЖГВ равна 6,11). Затем накернивают керном, например, с помощью молотка или кувалды (устанавливают упомянутый керн в каждую точку пересечения перпендикулярных линий) (в другом исполнении ЗС керн не используют, а остальные операции - действия над материальным объектом те же самые, что и в описанном варианте заявленного способа) и бьют по керну, точнее по наконечнику этого керна молотком или кувалдой, результатом которого является возникновение точечных вмятин или микровмятин, заметных для человеческого глаза (каждая такая точечная вмятина или микровмятина или след от керна расположена в месте точки пересечения двух или нескольких пересекающихся взаимно перпендикулярных линий, которые являются центрами будущих отверстий по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах ТРП ЖГВ), затем проделывают или сверлят сверлом сверлильного станка по меньшей мере одно или несколько отверстий, помещая режущую кромку сверла в каждую точечную вмятину или след, оставленный керном по меньшей мере на одном, или на двух, или нескольких рычагах ТРП ЖГВ (сверлят сверлом сверлильного станка), затем устанавливают или забивают молотком, или кувалдой, или другим тяжелым предметом по одной втулке или износостойкой втулке в каждое проделанное или высверленное отверстие, т.е. в отверстия 4, 15, 16 на головном рычаге 3 и в отверстия 4, 17, 18 на тыловом рычаге 5, а затем в вышеупомянутые отверстия устанавливают валики или шарниры. Затем шарнирно соединяют каждый из упомянутых рычагов с элементами или деталями ТРП ЖГВ.

Важно отметить, что для ЗС в том виде, как он охарактеризован в независимом и в зависимых пунктах формулы изобретения, подтверждена возможность приоритета средств и методов. Следовательно, заявленное изобретение соответствует условию "промышленная применимость".

Способ относится к железнодорожному транспорту. Способ заключается в том, что выбирают стандартный тормозной цилиндр, выбирают величину передаточного числа тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона из диапазона от 4,10 до 7,90, а затем выполняют отверстия на рычагах тормозной рычажной передачи в местах, соответствующих выбранному значению передаточного числа, для последующей установки втулки, а затем валика или шарнира. Техническим результатом, ожидаемым от использования изобретения, является повышение надежности работы тормозной системы вагона. 4 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Способ повышения тормозной эффективности железнодорожного грузового вагона, заключающийся в том, что выбирают тормозной цилиндр или стандартный тормозной цилиндр, отличающийся тем, что после этого выбирают или определяют величину передаточного числа тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона, оборудованной композиционными тормозными колодками, соответствующую неравенству (1)
4,10 ≤ п_трп ≤ 7,90,
где п_трп - передаточное число тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона, оборудованной композиционными тормозными колодками или предназначенной для использования композиционных тормозных колодок,
затем проделывают или сверлят по меньшей мере одно сквозное отверстие в средней или другой части по меньшей мере одного, или двух, или нескольких рычагов тормозной рычажной передачи в месте на рычаге или на каждом рычаге, которое соответствует выбранному значению или величине передаточного числа тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона для последующей установки втулки или износостойкой втулки, а затем валика или шарнира в каждое проделанное или высверленное отверстие. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что выбирают передаточное число тормозной рычажной передачи, оборудованной композиционными тормозными колодками из диапазона от 4,10 до 7,90 или с помощью неравенства (1), затем проделывают или сверлят по меньшей мере одно сквозное отверстие по меньшей мере на одном или на двух рычагах тормозной рычажной передачи в месте на рычаге или на каждом рычаге, соответствующем выбранной величине передаточного числа тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона, затем проделывают или сверлят по одному сквозному отверстию на каждом конце или концевой части по меньшей мере одного или двух рычагов тормозной рычажной передачи грузового вагона для последующей установки в эти отверстия втулок, а затем валиков рычажной передачи или шарниров. 3. Способ по пп.1 и 2, отличающийся тем, что после выбора или определения конкретного значения величины передаточного числа тормозной рычажной передачи грузового вагона с помощью неравенства (1) или из диапазона передаточных чисел от 4,10 до 7,90 проделывают или сверлят по меньшей мере по одному сквозному отверстию по меньшей мере на головном и тыловом рычагах тормозной рычажной передачи в месте на каждом рычаге, соответствующем выбранной или определенной величине передаточного числа тормозной рычажной передачи грузового вагона, предназначенной для использования композиционных тормозных колодок, затем проделывают или сверлят по одному сквозному отверстию на каждом конце или концевой части головного и тылового рычагов тормозной рычажной передачи грузового вагона для последующей установки в эти отверстия втулок, а затем и валиков рычажной передачи или шарниров. 4. Способ по пп.1 - 3, отличающийся тем, что выбирают стандартный тормозной цилиндр с внутренним диаметром этого цилиндра, равным 356 мм, затем выбирают величину передаточного числа тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона с помощью неравенства (1) или выбирают упомянутую величину передаточного числа так, чтобы неравенство (1) выполнялось, затем проделывают или сверлят по меньшей мере на одном, или на двух, или на нескольких рычагах тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона по меньшей мере по одному сквозному отверстию в средней части каждого рычага в месте на рычаге, соответствующем выбранной величине передаточного числа тормозной рычажной передачи, и по одному сквозному отверстию на каждом конце каждого рычага упомянутой тормозной рычажной передачи для последующей установки в каждое проделанное или высверленное отверстие втулки, а затем и валика тормозной рычажной передачи или шарнира. 5. Способ по пп.1 - 4, отличающийся тем, что в проделанные или высверленные отверстия по меньшей мере на одном или на нескольких рычагах тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона устанавливают втулки, а затем и валики или шарниры, после этого шарниры соединяют эти рычаги с элементами тормозной рычажной передачи в единую кинематическую цепь механизма тормозной рычажной передачи железнодорожного грузового вагона.