Несимметричное реверсивное тяговое устройство Советский патент 1976 года по МПК B61C15/02 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается несимметричных реверсивных тяговых устройств.

Известны несим.метричные реверсивные тягозые устройства, содержащие взаимодействующие с рельсом ведущие колеса, установле..1ные на подвижных рычагах, шарнирно соединенных с угловыми рычагами, огибающие рельс хомуты, соединяющие вершины угловых рычагов и концы подвижных рычагов,, баланснрный механизм, соединенный посредством шарнирных стержней 11конца.ми длинных плеч угловых рычагов, и приспособления начального затяга.

Однако в известных реверсивных тяговых устройствах необходимы две пары угловых рычагов, что усложняет конструкцию, так как угловые рычаги соединены с .подвижными рычагами ведущих колес посредством конструктивно сложных шарниров. Кроме того, неудобства известных реверсивных тяговых устройств заключаются в том, что .при начальном затяге они должны сместиться вдоль пути, для чего требуется дополнительное усилие.

Цель изобретения - упрощение конструкции и уменьшение усилий начального затяга ведущих, колес.

Это дост 1гается тем, что короткие плечи угловых рычагов направлены вдоль рельса в

противоположные стороны, лричем шарнир ОДКО.ГО из подвижных рычагоз, соединяющий его с угловым рычагом, смещен вдоль рельса относительно такого же шарнира второго подвижного рычага на удвоенную длину короткого плеча углового рычага.

На чертеже изображена схема несимметричного реверсивного тягового устройства.

Нее.им.метричное реверсивное тяговое устройство содержит взаимодействующие с рельсом ведущие колеса 1 и 2, находящиеся в .контакте с тяговым органом 3 и установленные посредством подщипников 4 5 на подвижных рычагах 6 vi. 7.

Подвижный рычаг 6 ведущего колеса / шарниром 8 соединен с коротким плечом углового рычага 9, который шарниром 10 соединен с огибающим головку тягового органа 3 хомутом //. Подвижный рычаг 7 ведущего колеса 2 шарниром 12 соединен с концом короткого .нлеча углового рычага 13, который шарн)фом 14 также соед}1неп с хомутом 11.

iaiK как короткое плечо углового рычага 9 налравлено от ведущего .колеса 1, а короткое плечо углового рычага 13 направлено в сторону ведущего колеса 2, то шарнир 12 смешен относительно щарнира 8 вдоль тягового органа 3 на двойную .длину короткого плеча углового рычага.

Противоположные угловым рычагам концы подвижных рычагов 6 и 7 ведущих колес шарнирами 15 и 16 соединены со вторым, огибающим головку тягового органа 3 хомутом 17. Следовательно, ведущие колеса / и 2 расположены на замкнутом нлоском щарнирнор ыч а ж ном м ех aii и з м е.

Подвижный рычаг 6 имеет кронщтейн /5, который несет ла себе упор 19 и соединен щарниром 20 с ириснособлением начального затяга 21, связанным шарниром 22 с угловым рычагом 9. Подвижный рычаг 7 имеет кронштейн 23, который несет на себе 24 и соединен с шарниром 25 с ириснособлением начального затяга 26, связанным шарнисоим: 27 с длинным нлечом углового .рычага 13.

Концы длинных плеч угловых рычагов 9 и 13 шарнирами 28 соединены с шарнирными стержнями 29, 1которые вторыми своими шарнирами 30 связаны с угловыми рычагами 31, концы длинных илеч которых соединены шарнирной штангой 32.

Угловые рычаги 31, .посредством шарниров 33 установленные на ра;ме самоходной позозки или каретки 34, совместно с шарнирной штангой 32 образуют балансирный механизм, выравнивающий усилия в шарнирных стержнях 29.

Каретка 34 колесами 35 опирается на тяговый орган 3 н оборудована сцепным устройством 36 для передачи силы тяги или тормозного усилия на состав вагонов или специальную грузовую тележку.

Если тяговое устройство находится в покое и через сцепное устройство 36 не передается реакция состава вагонов, то лод воздействием приопосо:блений начального затяга 21 и 26 угловые рычаги 9 тл 13 поворачиваются против часовой стрелки. При этом в направлении против часовой стрелки поворачиваются также рычаги 31 и в соответствующую сторону смещаются шарнирные стерн ни 29 и шарнирная штанга 32.

iB результате поворота угловых рычагов 9 и 13 против часовой стрелки сближаются шарниры 8 и 12 до тех пор, пока ведущие колеса / и .2 не войдзт в контакт с тяговым органом 3. После этого поворот угловых рычагов 9 и 13 прекращается, а колеса / к 2 оказываются прижатыми к тяговому органу 3 усилием, величина которого определяется прул-:инами приспособлений начального затяга9/ н 26.

Если привод самоходной каретки заставит вращаться ведущие колеса / и 2 по стрелке I, то на них будут дейст1В01вать реакции тягового органа 3, передаваемые силами сцепления и равные силе Т.

Действующая на колеса / сила Т через подшипник 4 передается на подвижный рычаг 6 и далее через угловой рычаг 9 и шариирный стержень 29 -на балансирный механизм. Точно так же, .действующая на колесо 2 сила Т через подщипник 5 передается на нодвижный рычаг 7 и далее через угловой

рычаг 13 и шарнирный стержень 29 на балансирный мехализм .каретки 34.

Если сопротивление состава вагонов, передаваемое на каретку 34 через сцепное устройство 36, будет больше приведенного к шарнирам 28 усилия приспособлений начального затяга 21 и 26, то пружина приспособления начального затяга 26 будет сжата и угловой рычаг 13 ляжет на упор 24. При этом

угловой рычаг 13 превращается ;В жесткий кронштейн подвижного рычага 7.

В процессе лередачи силы Т через угловой рычаг 9 будут выработаны по.перечные К, которые в ви.де реакций хомута //

будут приложены к щарнирам 10 и 14. При этом давление приводного колеса / на тяговый орган 3 будет равно;

Л /Пд nis Т,

(1)

где тв и (Щ - передаточные числа углового рычага 9 и .подвижного рычага 6, имеющие постоя гаую величину.

Согласно уравнению (1) давление приводкого колеса / на тяговый орган 3 будет всегда нропорционально создаваемой им силе тяги Т. Следовательно, при правильном выборе передаточных чисел те и mg рычагов 6 и 9 приводное, колесо / будет находиться в надежном сцеплении с тяговым о.рганом 3.

Плоский рычажный механизм, состоящий из подБиж,ного рычага 6 и углового рычага 9, находится в равновесии, так как реакция тяговОГО органа 3, ирнложенная к приводноку колесу 1, уравновесится реакцией тяговогс органа 3, .воздействующей на приводное колесо 2, а реакция тягового органа Т урав {овесится частью сопротивления поезда (половиной), передаваемой ща.рнирлым стержнем 29 на рычаг 9.

При вращении приводного колеса 2 по стрелке I угловой рычаг 13 ложится на упор 24 и превращается в кронщтейн рычага 7 колоса /. При этом на жесткую систему рычагов 7 и 13 будут действовать внещние силы, симметрично расположенные относительно тягового органа 3 и равные по ;величине внешним силам, действующим ла плоский рычаж ный механизм, состоящий из углового

рычага 9 и подвижного рычага 6 приводного колеса 1. Следовательно, согласно теореме Н. .. Жуковского о вспомогательном рычаге, передаточное отнощение механизма из рычагов 6 и 9 будет равно передаточному отношению жесткой системы рычаго.в 7 и 13. Поэтому все .тяговое устройство будет находиться в равновесии и .давление приводного колеса 2 на тяговый орган 3 будет равно давлению на пего приводного колеса /, то есть

определится по уравнению (1). Отсюда следует, что колесо 2 будет также находиться знадежном сцеплении с тяговым органом 3. Создаваемая приводными колесами сила тяги будет достаточна для преодоления любых сопротивлении, поезда, ограничиваемых только прочностью наиболее нагруженных деталей и мощностью привода самоходной повозки. Если привод сааюходной повозки заставляет ведущие колеса 1 и 2 вращаться по стрелке II, то шарнирные стержнк 29 будут подвержены воздействию сжимающих усил-нй. При этом пружина приспособления начального затяга 21 будет сжата и рычаг 9 ляжет на упор /9. Созданная колесом 2 сила тяги Г будет передана через .подвижный рычаг 13 на стержень 29 и далее на балансирный механизм каретки 34. В процессе передачи силы Т через угловой рычаг 13 им будут выработаны лоперечные силы К , которые в виде реакций хомута // будут приложены к щарнирам JO и 14. При этом давление приводного колеса 2 на тяговый орган 3 определится по уравпению Л т,з . т, . Г, где OTIS и щ - передаточные числа углового рычага 13 и подвижного рычага 7, которые при принятой конструкции постоянны. Так как при вращении приводных колес по стрелке II наблюдается также равенство в.нешних сил, приложенных к плоско.му рычажному механизму, состоящему из подвижного рычага 7, углового рычага 13 и жесткой системы рычагов 6 и 9, то уравнение (2) справедливо для определения давления jV колеса /. Следовательно, давления колес / и 2 при вращении по стрелке II будут равны N и пропорциональны создаваемой .силе тяги Т . При правильном подборе передаточных отношений mi3 и mj колеса / и 2 и при данном налравлении сил 7 будут также находиться 3 надежном сцеплении с тяговым органом 3 при всех режимах работы, ограничиваемых только прочностью тягового устройстза и мощностью привода. Тяговое устройство не менее надежно работает в тормозяом режиме. Если от тормоза самоходной повозки на приводные колеса будет подаваться тормозной лтомент, то вращению колес цо стрелке I -будет соответствовать тормозное усилие, снимающее шарнирные стержни 29, а вращению колес по стрелке И будет соответствовать тормозное усилие, растягивающее шарнирные стержни 29. Фор.мула изобретения Несимметричное реверсивное тяговое устройство, содержащее взаимодействующие с рельсом ведущие колеса, установленные на подвижных рычагах, шарнир-но соединенных с угло.ьььми рычагами, огибающие рельс хомуты, соединяющие верщины угловых рычагов и концы подвижных рычагов, балансирный механизм, соединенный посредством шарнирных стержней с концами длинных плеч угловых рычагов, и приспособления начального затяга, отличающееся тем, что, с целью упрощения конструкции и уменьшения з сиЛИЙ начального затяга ведущих колес, короткие плечи угловых рычагов направлены вдоль рельса в противоположные стороны, причем шаряир одного из подвижных рычагов, соединяющий его с угловым рычагом, смещен вдоль рельса относительно такого же шарнира второго подБИЖНого рычага на удвоенную длину короткого плеча углозСГО рычага.

15