Устройство для увеличения нагрузки на оси рельсового транспортного средства Советский патент 1989 года по МПК B61C15/04 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции магнитного устройства для. увеличения нагрузки на оси рельсового транспортного средства.

Цель изобретения - повышение эффективности устройства. . На фиг.1 показано устройство для увеличения нагрузки на оси рельсово- го транспортного средства в отключенном состоянии; на фиг,2 - то же, в момент включения гидроздилиндра; на фиг.З - то же, в момент отключе- ;ния гидроцилиндра

Устройство содержит жесткую балку 1, опирающуюся на,буксы колесных пар, догружатель (линейный двигатель) 2, выполненный в виде линейного индукционного двигателя, смон- тированный на транспортном средстве с возможностью опускания на рельс механизм подъема-опускания,выполненный в виде жестких тяг 3,, один конец каясдой из которых шарнирно свя- зан с линейным двигателем 2, а дру- гой снабжен роликом 4, перекатывающимся по смонтированной, на транспортном средстве плите 5 с У--образной опорной поверхностью.

В отключенном состоянии линейный i -,

дйигатель удерживается пружинами b

подвески. Жесткие тяги эластично зак реплены в вертикальной плоскости пру жинами 7. На линейном двигателе установлен гидроцилиндр 8, два штоки которого в продольной плоскости с вя- заны с упорами жесткой балки 1.

Каждая рабочая полость гидроцилиндра 8 сообщена через распределители 9 и 10 с напорной или со сливной магистралями. В одной из позиций золотник распределителя удерзкивается пружиной/ во вторую позицию переводится соленоидом. На линейном двигателе установлены датчики 11 и 12 про дольного перемещения догружателя.Датчики 11 и 12 представляют собой шарнирно связанные с тягами 3 стержни 13 и 14 с двумя линeйны и токопрово- дящими поверхностями, вз аимодейст- вующими с неподвижными парами скользящих контактов 15-18. Соленоиды 19 и 20 распределителей 9 и 10 включены последовательно с источниками. 21 и 22 постоянного тока„ контактами 23 и 24 выключателей, скользящими контактами 15.и 18 и тиристорами 25 и 26, управляющие электроды которых

д 15

0 25 ,«

55 :

35

«

50

соединены с анодами тиристоров через последовательную цепь из резисторов 27 и 28 и скользящих контактов 15, 16- и 17, 18.

В отключенном состоянии линейного двигателя 2 контакты 23 и 24 выключателей разомкнуты, а золотники распределителей 9 и 10 находятся в позиции, при которой обе рабочие полости гидроцилиндра 8 сообщаются со сливной магистралью. Проводящие поверхности стержней 13 и 14 расположены таким образом, что при вертикальном расположении тяг 3 пары . скользящих контактов 16 и 17 разомкнуты, а пары контактов 15 и 18 замкнуты. При отклонении тяг 3 от вертикали все пары скользящих контактов либо замкнуты, либо разомкнуты.

Устройство работает следующим образом.

При движении транспортного средства включается передний по ходу движения выключатель источника питания соленоида распределителя. Однако золотники распределителей остаются в исходной ПОЗИ1.ЩИ, так как цепи управляющих электродов разомкнуты. При включении -линейного двигателя 2 он преодолевает сопротивление пружин 6 подвески и притягивается к поверхности рельса. Если сила тяги, развиваемая линейным двигателем, окажется большей силы трения о поверхность рельса, то двигатель начнет перемещаться в направлении движения транспортного средства, обгоняя его, а ролики 4 накатятся На наклонные опорные поверхности плит 5, в результате чего возникает подъемная сила, приложенная к линейному двигателю и направленная вверх по вертикали. Значение подъемной силы составляет

N и F , .

1 где п - передаточное отношение механизма подъема-опускания F - результирующая горизонтальная сила взаимодействия линейного двнгатепя с рель сом, При этом

1

п i I

tgc

где о( - угол наклона опорных поверхностей плит 5 к горизонту

РЭ где Fp - сила тяги, развиваемая дви

гателем; F - сила трения о поверхность

рельса.

Сила трения при разгрузке линейного двигателя подъемной силой составляет

F (Р - N) f,

где Р - сила притяжения линейного

двигателя к рельсу) f - коэффициент трения рабочих поверхностей линейного двигателя и рельсаi

Сила тяги линейного двигателя пропорциональна его силе притяжения к рельсу. Отношение силы притяжения к силе тяги является стабильным параметром при неизменном сопротивлении магнитной цепи. Поэтому

F3 , m

где m - отношение силы притяжения к

силе тяги. Следовательно

- - f

N Р

- - f

Линейный двигатель полностью разгружается при , т.е. при потери на трение устраняются полностью.

Разгрузка линейного двигателя 2 возможна лишь при наклоне тяг 3 в результате смещения нижних шарниров тяг относительно верхних в сторону направления движения транспортного средства при накатывании роликов 4 на опорные поверхности плит 5.Однако при трогании линейного двигателя с места коэффициент трения о поверхность рельса может оказаться выше отношения силы притяжения к силе тяги, в результате чего линейный двигатель переместится в сторону, противоположную направлению движения транспортного средства. При этом тяги 3 отклоняются на некоторый угол от вертикали (фиг.2), что приводит к перемещению стержня 13 датчика 11. Пара скользящих контактов 16 замыкается, тиристор 25 открывается, включается соленоид распределителя 9,а

10

15

20

25

463585

. гидроцилиндр 8 начинает перемещать

линейный двигатель в направлении движения транспортного средства,уменьшая угол наклона тяг 3. При вертикальном положении тяг 3 скользящие контакты 16 в цепи управляющего электрода тиристора 25 размыкаются,однако тиристор 25 не закрывается. Золотник распределителя 9 остается в прежней позиции, а гидроцилиндр 8 продолжает перемещать линейный двигатель до наклона тяг 3 в противоположную сторону, что возможно лишь при накатывании роликов 4 на наклонные опорные поверхности плит 5.

В результате взаимодействия роликов 4 с плитами 5 линейный двигатель начинает разгружаться подъемной -силой. Сила трения при этом начинает уменьшаться, а при ее значении меньшем, чем сила тяги, линейный двигатель в состоянии сам перемещаться в сторону направления движе1шя транспортного средства.

При достижении угла наклона тяг 3, равную углу наклона к горизонту опорных поверхностей плит 5, стержень 13 размыкает скольжяш -1е контак- ты 15, тиристор 25 закрывается, соленоид 19 распределителя 9 обесточивается, а его золотник перемещается в исходную позицию и сообщает полос- Tii гидроцилиндра со сливной магистралью (фиг.З).

При изменении расстояния между опорной балкой 1 и поверхностью рельса ввиду, например, волш-1стости рельса ролики 4 перекатываются по опорным поверхностям плит 5, При случайном отклонении угла наклона тяг 3 силовая цепь тиристора 25 за-. мыкается контактами 15, но сам тиристор остается закрытым. Повторное включение тиристора 25 возможно лишь при замыкании цепи управляющего электрода контактами 16 при отклонении тяг 3 в противоположную сторону,т.е. при запуске двигателя 2. Формула изобретения

Устройство для увеличения нагрузки на оси рельсового транспортного средства, содержащее упруго смонтированный на раме тележки до- гружатель и механизм его подъема- опускания, включающий в себя пару жестких тяг, один конец каждой из которых шар {ирно связан с догружа- телем, а другой - с роликом, опираю30

35

40

45

50

55

1ЦИМСЯ на плиту с V-образной опорной поверхностью, о т л и ч а ю щ е- je с я тем, что, с целью повышения эффективности, оно снабжено механизмом продольного перемещения догружа- теля, включаю1чим в себя смонтированный на догружателе вдоль него гидроцилиндр с двумя штоками, которые расположены с возможностью взаимодействия с выполненными на раме тележки упорами, два двухпозиционных трехлинейных золотниковых распреде/ff П/М

лителя, сообщающих соответствующие полости гидроцили щр а в одной позиции со сливной магистралью, а в другой по зиции - с нагнетатепьной магистралью, и кинематически связанные с жесткими тягами два датчика продольного перемещения догружателя, каждь й из которьсх включен в цепь управления соответствующего золотникового распределителя, при этом до- гружатель выполнен в виде индуктора линейного двигателя.

Фиг. 2

Изобретение относится к рельсовому транспорту. Цель изо&ретения.- повышение эффективности. Устройство содержит догружатель, выполненный в 27 rCD виде линейного индукционного двигателя, который подвешен на жестких тягах 3 и эластично закреплен в вертикальной плоскости посредством пружин 6. Передаточное отношение механизма подъема-опускания догружателя равно отношению силы магнитного притяжения к силе тяги линейного двигателя. Линейный двигатель 2 смонтирован с возможностью перемещения гидро- дилиндром 8 в направлении движения транспортного средства, управляемым датчиком 11 продольного перемещения догружателя, включенным в щель управления золотникового распределителя 9. 3 ил. (Л

Фиг.з