Тяговое устройство монорельсовой дороги Советский патент 1980 года по МПК B61C13/08 

Изобретение относится к области монорельсового транспорта промышлен ных предприятий и может быть применено на путях с крутьми участками, вк.пючая вертикальные. Известно тяговое устройство моно рельсовых дорог, содержащее тележку имеющую опорные колеса и ведущий каток, установленный на поворотном рычаге., соединенном с тележкой одним концом шарнирно, а другим посредством кронштейна - с коленчатьв4и рычагами, а также приспособление для начального прижима ведущего катка к монорельсу, привод и тормоз l . Недостаток такого устройства - вы сокое давление ведущего катка на рельс Цель изобретения - повышение надежности устройства путем снижения контактных напряжений между монорель сом и ведущим катком. Для этого поворотный рачаг снабже парой приводных роликов, установленных на нем в точках, равноудаленных от точки контакта ведущего катка с монорельсом, при этом ведущий каток связан с поворотным рычагом посредст вом расположенных под углом и последовательно соединенных между собой шарнирных стержней. Связь ведущего катка с поворотным рычагом осуществлена посредством боковых фиксирующих роликов. На фиг.1 дана обшая схема предлагаемого устройства; на фиг.2 - связь катка с поворотным рычагом в виде боковых фиксирующих роликов. Ведущий каток 1, расположенный между рельсом 2 (показан штрихпунктирной линией) и двумя приводными роликами 3, равноудаленными от точки контакта катка 1 с рельсом 2 и монтируемыми посредством подшипников 4 на поворотном рычаге 5, дополнительно соединен с рычагом двумя расположенными под углом шарнирными стержнями 6 и 7. Поворотный рычаг 5 шарниром 8 соединен с тележкой 9, имеющей опорные колеса 10 и кронштейн 11, на котором установлены сдвоенные коленчатые рычаги 12, шарнирами 13 опирающиеся на специальные седла 14. Общий шарнир 15 коротких плеч коленчатых рычагов 12 стержнем 16 соединен с шарниром 17 другого конца поворотного рычага 5. Шарнир 18 концов длинных плеч коленчатых рычагов )2 шарtp I

KOI 0 11 шэр ирной 1.:.,.,

штейн 11 допо.пнитель,.1...

другим концом поворот-.-. : , приспособлением: 22 ведущего катка у ::-:-,:

Е5едущий каток J , :,:;:: кым рычагом 5 посредс -зо. с:-;:; ы-фиксирующих роликов 23, ус: о- г ных на нем посредством хос г ;-ленных осей 24.

Предлагаемое тяговсз , сг -: работает следующим образсгл-,

, Если приводные ролигск 3 : -; 13«т жесткую кинематическую связь с rnoi; водом, вращаются по чгсоБО cip;. г то они посредством сил трения : ас:г;: вляют вращаться ведух ;; ;:г гок ). про тив часовой стрелки,, При это:: кэса-тельная реакций рельсс; 2 , г.;о.эдава на ведуший каток 1 посредстеок сия трения, аправлена слав;, r-rrrpa c

передана на поворотный рычаг h С рычага 5 реакция рельса. 2 через шарнир 8, тележку 9 кронштейн 1 . левое седло 14, коленчатые рычаги 12. стерх ень 19 и сцепку 20 переданг: ::;ч состав, прицепленных к тягачу вагокг ток и уравновешена их сопротивл Нйе ---: передвижению.

В процессе передачи си,пь; тяги (кесательной реакции рельса ,Ь :,;;;-,;:;; сдвоенные коленчатые рычагт ,17, ::- поворачиваются против часовой с cs-,Ки относительно левого шарнира 13.. При эгом работает левый ин с.цзоекн.ых коленчатых рычагов 12.- на «:орот:ом, апече которого созда с гропэрцко-азтько передаваемой сило ИЕОг;а--; икулирное к рельсу 2 уси,Г|иа -екое усилие на. поворотном рычаге 5 утзе.тлиенс до необходимой для надг:кно,о сцэпленяя ведущего катка i с и::::-и ве-личины,. Этим усилием ,-::,/,,--- ,-; - гприжат к рельсу 2 и при :-и:-и : ;- л-г-,v работы обеспечено надежное -,-:, ,леНие без пробуксовки, так как в .г-ю бой момент времени давлен:-;е ведущего катка 1 пропорционально ссз.цазаемой им силе тяги.

Если приводные ролики 3 начинают вращаться против часовой стрелки, то направление сил изменяется на сбратное, при этом в работу включается правый из сдвоенных коленчатых рычагов 12. Следовательно,, тях-овое устройство обладает реверсивностью и одинаково успешно работает -:ак в тяговом, так и в тормозном режиме,

При взаимодействии приводных роликов 3 с ведущим катком 1 возникают дополнительные сопротивления, преодолеваемые за счет силы сце 1ления ведущего катка 1 с приводным роликом 3. Эти силы определяются трением качения ролика 3 по катку I и трением качения катка 1 по ролику 3 Поэтому давление приводного ро.лкка 3 на

ведущий каток 1 должно быть больше давления ведущего катка 1 на рельс 2. При наличии одного центрального приводного ролика 3 давление катка 1 на рельс 2 и давление ролика 3 на каток 1 одинаковы.

При наличии двух приводных роликов 3, равноудаленных от точки контакта ведущего катка 1 с рельсом 2, сумла.рное нормальное давление на них увеличивается по сравнению с давлением ведущего катка 1 на рельс 2 обратно пропорционально косинусу половины центрального угла между ними. Поскольку необходимо увеличение давления приводного ролика 3 на каток 1 с учетом специфики дополнительных сопротивлений, то половина центрального угла должна быть не менее следующей расчетной величины:

DK Dpi DK

IV-aK/D

где V - коэффициент сцепления, который можно принимать одинаковым для всех фрикционных пар;

к - коэффициент трения качения, который в первом приближении также принимается одинаковым для всех пар;

- соответственно диаметр ведущего катка 1 и диаметр приводного ролика 3.

Центральный угол между приводными роликами 3 дополнительно должен быть проверен по условию равновесия ведущего катка 1 относительно приводных роликов 3 при передаче на ни силы тяги, создаваемой при работе тягового устройства. Равновесие ведущего катка 1 на приводных роликах 3 обеспечено, если равнодействующая касательная и нормальной реакции рельса 2 расположена в пределах дуги центрального угла катка 1, находящейся между приводными роликами 3. Иначе половина центрального угла „должна быть не менее удвоенного угла трения при взаимодействии ведущего катка 1 с рельсом 2. Это условие может быть выреижено так:

2arctg 2arctgw

где Р - сила сцепления ведущего катка 1 с рельсом 2 при нормальных силах их взаимодействия Н ;

V - коэффициент сцепления.

Расположенные под углом шарнирные стержни б и 7 допускают свободу перемещения ведущего катка 1 в е полости вращения, но исключают смещение ведущего катка 1 из плоскости рельса 2. Во втором варианте (см. фиг.2) ведущий каток 1 удерживается в плоскости симметрии боковыми фиксирующими роликами 23. Ведущий каток 1 прижат к рельсу 2 двумя роликами 3, раздвинутыми на необходимый центральный угол ведущего катка 1. Это позволяет не увеличивая давления катка 1 на рельс 2 увеличить за счет клинового эффекта суммарное давление приводных роликов 3 на каток 1 в соответствии с возникающими при работе фрикционных пар дополнительными сопротивлениями. Далее, двухроликовый фрикционный привод позволяет снять нагрузку в виде удвоенной силы тяги с параллель него рельсу шарнирного стержня. Стержни 6 и 7 только фиксируют каток 1 в плоскости рельса 2, так как сила тяги в зависимости ;от направления движения передается через соответствующий из приводных роликов 3. Все это позволило по сравнению с прототипом уменьшить напряжения между рельсом и ведущим катком и снять нагрузку, в виде удвоенной силы тяги со стержнем,фиксирующих ведущий каток в плоскости рельса. Формула изобретения 1. Тяговое устройство монорельсовой дороги, содержащее тележку с опо рными колесами и ведущим катком, установленным на поворотном рычаге, одним концом шарнирно соединенным с тележкой, а другим посредством стержня - с .коленчатыми рычагами, приспособление для начального прижима ведущего катка к монорельсу, привод и тормоз,о хличающееся тем, что,с целью повышения надежности путем снижения контактных напряжений между монорельсом и ведущим катком, поворотный рычаг снабжен парой, приводных роликов,установленных на нем в точках,равноудаленных от точки контакта ведущего катка с монорельсом, при этом ведущий каток связан с поворотным рычагом посредством расположенных под углом и последовательно соединенных между собой шарнирных стержней. 2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что ведуишй каток связан с поворотным рычагом посредством боковых фиксирующих роликов. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Промышленный транспорт 8, 1975, с. 28-30, сх.2 (прототип).

Оф V