ПРИБОР ДЛЯ АВТОМАТИЧЕСКОГО ПРИВЕДЕНИЯ В ДЕЙСТВИЕ ПЕСОЧНИЦ У ВЕДУЩИХ ПОДВИЖНОЙ СОСТАВ ПОВОЗОК Советский патент 1927 года по МПК B61C15/10 

Предлагаемый прибор предназначается для автоматического приведения в действие песочницы в моменты резких изменений скорости вращения сцепных колес и основан на использовании инерции маховика, входящего при этом в зацепление с приводом к песочнице.

На фиг. 1 предлагаемый прибор изображен в продольном боковом разрезе по оси вращения; на фиг. 2 - наружный вид прибора сверху, на фиг. 3 - наружный вид прибора спереди; на фиг. 4-6 - детали устройства и на фиг. 7 - песочница в продольном разрезе.

В корпусе 1 (фиг. 1), закрываемом крышкою 2, на червячном валу 3, свободно сидит маховик 4. С одного конца вала 3 на квадрате насажено двух-венечное свободное колесо 5, венцы коего 6 и 7 имеют, как рабочие, так и холостые ходы в одинаковых направлениях вращения, сцепляясь с ступицей, помощью заклинивающихся стальных рожков 8 (фиг. 5), закрываемых кольцами 9 и 10 (фиг. 1) или каким-либо другим образом (храповая собачка и пр.). Каждый из двух этих венцов 6 и 7 соединяется путем обыкновенного зубчатого зацеплении с двумя шестернями 11 и 12, насаженными рядом на одну из сцепных осей 13, соответствующей самодвижущейся единице (паровоза, тепловоза, электровоза и т.п.), при чем, во-первых, одна из двух пар зубчатого соединения 7 и 11 сопрягается друг с другом через посредство промежуточной шестерни 14, сидящей свободно на цапфе 15 и, во-вторых, обе шестерни 11 и 12, сидящие на ведущей оси, для удобства посадки их на место, делаются раз′емными по диаметральным плоскостям и соединяются помощью стяжных винтов 16 (фиг. 6), имеющих правую и левую резьбы.

Вся эта серия зубчатых колес (пять штук) замыкается в кожух 17, состоящий из двух частей, соединенных шарниром 19, и опирающийся на ступицу шестерни 11 помощью двух разрезных бронзовых колец 18.

Другой конец вала 3 вращается внутри ступицы храповичка 20 (фиг. 1 и 4), вращающейся, в свою очередь, в соответствующем гнезде корпуса 1. На конце ступицы храповичка 20, выходящем наружу корпуса 1, помощью стопорных шурупов 21, производится соединение гибкого вала 22 с храповичком. Гибкий вал идет к песочнице, будучи на всем протяжении защищенным от постороннего влияния заключением его в газовую трубку 23′, соединяемую с корпусом 1 помощью соединительного штуцера 24. На том же валу 3, между маховиком 4 и храповичком 20, сидит на квадрате опора 23 собачки 24′. На конце собачки, обращенном к маховику, в вилкообразном прорезе сидит на оси 25 ролик 26, прижимаемый к коническим поверхностям ступицы - маховика 4 пружинкою 27, спрятанной в соответствующем гнезде опоры 23.

Плоскость вращения ролика 26 для облегчения самого вращения и устранения трения скольжения его по ступице маховика наклоняется к оси вала 3 под одинаковым с винтовой линией червяка вала углом. Для возвращения маховика 4 в среднее нормальное положение служит пружинка 28, свободно, без радиального нажима сцепляющаяся с проточками в ступице маховика 4 и обварке вала 3 помощью своих крайних витков. Наконец, для того, чтобы иметь возможность в любое время от руки ввести в зацепление собачку 24′ с ее храповичкам 20,- имеется рычажок 29, вращающийся в конце прилива к корпусу 1 (или отдельной стойке) на своем опорном валике. Один конец рычажка помощью поводка 30 и тяги 31 соединен с рукояткой ручного управления песочницей, находящейся в будке машиниста.

Пружина 32 держит рычажок 29 в разобщающем (показанном на фиг. 1) положении. Другой конец рычажка помощью ролика 33 может при натяжении тяги 31 прижаться к торцу обода маховика 4, передвигая последний направо.

На чертеже (фиг. 7) представлена песочница, являющаяся по идее известным винтовым транспортером для сыпучих тел, вал 34 которой соединен гибким валом 22 с управляющим прибором по фиг. 1.

Весь прибор (фиг. 1, 2 и 3) подвешивается к раме экипажа помощью тяги 35 с двумя шарнирами по концам за ушко О, ввертываемое в корпус 1 прибора. Для того, чтобы поставить работу прибора вне зависимости от движения ведущей оси в буксовых направляющих, -ось прибора устанавливается параллельно и в одной горизонтальной плоскости с ведущей осью.

При вращении одной из движущих осей, на которой насажены раз′емные шестерни 11 и 12 (фиг. 1), в ту или другую сторону, вал 3 получает в обоих случаях вращение лишь в одну, выбранную при конструировании прибора, сторону, при чем, если, в одном случае, ведущей шестерней является 12, приводящая в движение вал 3 помощью шестерни 6, когда шестерня 7 свободно вращается в обратном валу направлении, увлекаемая при посредстве шестерни 14 шестернею 11, то при ведущей шестерне 11, вращающейся уже в направлении обратном предыдущему, шестерня 7 от сопряжения с 11 через шестерню 14 будет вращать вал 3 в том же направлении, а шестерня 6 будет от действия на нее шестерни 12 холостым ходом вращаться в обратном валу 3 направлении. Маховик 4, сидящий на валу 3, действием силы трения, развивающейся на поверхностях их соприкосновения, -при постепенном возрастании скорости вращения вала 3, следует за ним со скоростью последнего. При резком же изменении скорости вращения вала 3 инерция маховика является чрезмерной для того, чтобы постоянная сила трения могла бы увлечь маховик завалом, и, поэтому, последний, ввертываясь в ступицу маховика или вывертываясь из нее, заставляет его передвигаться вдоль себя.

Действие прибора надо рассмотреть применительно к следующим случаям работы двигателя.

I. Нормальная работа с не резко меняющимися скоростями вращения движущих колес.

В этих условиях, вообще говоря, посыпка рельс песком не требуется, но если, по состоянию профиля, влажности рельс и пр., машинист пожелает предупредить буксование, то, потянув за рукоятку, находящуюся на конце тяги 31, он заставит тем самым от нажатия роликом 33 рычажка 29 на торец обода маховика 4, передвинуться последний по валу 3 вправо, отчего собачка 24, передвигаясь своим роликом 26 по конической поверхности (левой) ступицы маховика, замкнется другим концом с храповичком 20, приведя во вращение его и соединенные с ним тросы 22 и червячные валики 34 песочницы, что вызовет подачу песка под колеса. Передвижение маховика по валу 3 направо произойдет от относительного замедления вращения маховика в силу развития на ободе некоторой силы трения от прикосновения роликом 33 рычажка 29, в результате чего, маховик, навернувшись на червяк вала 3, передвинется вправо.

II. Работа с резко меняющимися скоростями (буксование).

Для работы прибора совершенно безразлично, будет ли происходить буксование при трогании с места или среди установившегося движения, -важно наличие факта резко меняющихся скоростей в сторону увеличения или уменьшения их. Пусть вал 3 вместе с маховиком 4 вращается с некоторым числом оборотов n (оно может быть равно нулю). При буксовании, когда вал 3 быстро переменит число оборотов, маховик 4 будет, в силу своей инерции, вращаться первые секунды с прежним числом оборотов и, отстав во вращении, он навернется на червяк вала, т.-е. передвинется по оси последнего направо, отчего немедленно произойдет, как сказано выше, замыкание собачки с храповиком 20 и посылка песку, каковая будет продолжаться почти до конца буксования.

За этот период маховик 4 приобретет одинаковое с валом 3 число оборотов, поэтому после прекращения буксования, он за счет приобретенной живой силы инерции двинется по валу в другую сторону его - влево, вызвав новое замыкание собачки с храповиком 20, но уже на менее длительный период-до тех пор, пока, израсходовав инерцию, маховик не снизит свое число оборотов до равного валу 3, тогда пружина 28 оттянет его в среднее положение (фиг. 1), и посыпка песку, вследствие размыкания собачки и храповика, прекратится. Продолжительность этого добавочного питания песком, конечно, зависит от величины живой силы маховика и может быть варьируема в выбранных конструктором пределах.

III. Работа с резко меняющимися скоростями - прекращение вращения колес от действия тормоза, контр-пара (паровоз) или обоих вместе. Сюда же относится и случай вращения колес, обратного движению, от действия контр-пара или контр-тока.

В первом случае, т.-е. когда вдруг остановится побуждение вращения вала, маховик 4, продолжая вращение, вынужден будет сдвинуться по червяку останавливающегося вала 3 влево, что, в силу симметричной коничности поверхностей ступицы маховика 4, опять вызовет зацепление собачки 24 за храповик 20 и посыпку рельсов песком за счет инерции маховика. Когда же от действия песка колеса и вал 3 снова начнут вращаться с прежним числом оборотов, то маховик, замедлив до сего свое вращение, вынужден будет сдвинуться по валу вправо, дав авансовую порцию песку, и затем возвратится в среднее свое положение, как только приобретет общую с валом 3 скорость вращения, прекратив тем самым действие песочницы.

Обратное же движение колес (после их предварительной остановки), побудив вращение вала 3 в прежнем направлении, вызовет сдвижение маховика вправо и дачу под колеса новой порции песку и затем возвращение действием пружины 28 маховика в его среднее положение до следующего проявления резкого изменения скоростей вращения движущихся колес и т.д.

1. Прибор для автоматического приведения в действие песочниц у ведущих подвижной состав повозок, характеризующийся применением махового колеса 4 (фиг. 1), свободно сидящего на нарезной части вала 3 и связанного с ним спиральной пружиной 28, каковой вал, приводимый в движение от сцепной оси повозки, помощью зубчатых колес, помещенных в коробке 17 (фиг. 1 и 3), снабжен свободно сидящей на нем храповой шестерней 20, жестко связанной с приводом от одного из известных аппаратов для подачи песка под колесо и приводимой во вращение рычагом 24, сидящим на прикрепленном к валу 3 кольце 23 и поворачиваемым, с целью сцепления с указанной шестерней 20, помощью желобчатой ступицы маховика 4, при его осевом перемещении, вызываемом резким изменением скорости вращения сцепных колес повозки.

2. Применение к охарактеризованному в п. 1 прибору рычага 29 (фиг. 1), связанного с корпусом 1 и перемещающего маховик 4, помощью ручного привода 31 и 30 и ролика 33, с целью включения в работу песочницы в любой момент.