Монорельсовый тягач

Иллюстрации

Показать все

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам и касается тягачей для монорельсовых дорог. Монорельсовый тягач состоит из рамы 2, на концах которой жестко закреплены огибающие рельс 27 хомуты 5, 24 со сцепными устройствами 25. На раме размещены опорные колеса 3 и противоположно им относительно рельса приводное колесо, установленное на нажимном рычаге 16. В полости одного из хомутов расположен Т-образный угловой рычаг 12, взаимодействующий сухарями концов коротких плеч с овальными гнездами полости. Конец длинного плеча Т-образного рычага соединен шарнирным стержнем с кронштейном 17 нажимного рычага. Средний шарнир Т-образного рычага соединен шарнирным стержнем с нажимным рычагом. Монорельсовый тягач имеет приспособление начального затяга, привод и тормоз. Второй хомут выполнен с роликами 1, 26 фиксации приводного колеса и опорных колес. Этот хомут соединен шарниром со средней частью двуплечего рычага, конец которого соединен шарнирно с концом нажимного рычага. На конце второго плеча двуплечего рычага установлен противовес. Технический результат - повышение надежности сцепления приводного колеса с рельсом. 1 ил.

Реферат

Предлагаемое устройство относится к монорельсовым тягачам с регулируемым давлением приводных колес на рельс в зависимости от создаваемой ими силы тяги, которые могут быть использованы при движении транспортных средств по сложной пространственной трассе с углами наклона рельсовых путей до 90°.

Известен монорельсовый тягач по а.с. №670487, МКИ 61 В 13/04, публ. 1979 г., содержащий раму из двух продольных балок, жестко соединенных по концам огибающими монорельс хомутами. На балках рамы смонтированы две пары опорных колес, взаимодействующих с рельсом, а оба хомута оборудованы сцепками. Один из хомутов соединен перпендикулярным рельсу щарнирным стержнем с концом продольного подвижного рычага с размещенным на нем приводным колесом, взаимодействующим с рельсом с противоположной опорным колесам стороны, а второй конец подвижного рычага соединен перпендикулярным рельсу шарнирным стержнем с центральным шарниром Т-образного углового рычага, короткие плечи которого направлены в разные стороны вдоль рельса и опираются сухарями на своих концах на гнезда кронштейна, укрепленного на втором хомуте. Перпендикулярное рельсу центральное плечо Т-образного углового рычага соединено параллельным рельсу шарнирным стержнем с концом стойки, укрепленной на подвижном рычаге приводного колеса, а между рамой и подвижным рычагом шарнирно установлено приспособление начального затяга.

Недостатками этого устройства являются нарушения в работе регулирующего механизма при движении тягача по наклонным путям и их вертикальным закруглениям, а также неблагоприятное влияние сил инерции подвижного рычага приводного колеса и составляющих сил, передаваемых работающими на растяжение шарнирными стержнями при их возможном отклонении от перпендикуляра к рельсу в результате упругих деформаций тягача и износе ходовых частей.

Известен также монорельсовый тягач по а.с. №1255490, МКИ В 61 С 13/08, публ. 1986 г., принятый за прототип, содержащий тележку с опорными колесами и огибающий рельс хомутами, ведущие катки, взаимодействующие с приводным роликом нажимного рычага, один конец которого связан перпендикулярным рельсу шарнирным стержнем с рамой тележки через хомут, а второй соединен с нею через Т-образный угловой рычаг, концы коротких плеч которого взаимодействуют с седлами кронштейна второго хомута, причем конец длинного плеча Т-образного углового рычага соединен параллельным рельсу шарнирным стержнем с кареткой ведущих катков.

Недостатком этого тягача является нарушение работы регулирующего механизма при движении по наклонным рельсовым путям под воздействием параллельной рельсу составляющей силы тяжести системы нажимного рычага и ведущих катков и под воздействием их сил инерции при неустановившемся движении.

Техническим результатом настоящего предложения является повышение надежности сцепления приводного колеса с рельсом при движении по наклонным путям и при неустановившемся движении, а также по вертикальным закруглениям пути.

Технический результат достигается тем, что монорельсовый тягач, содержащий раму, выполненную в виде расположенных с двух сторон рельса балок, концы которых жестко связаны с огибающими рельс хомутами, имеющими буферные и сцепные устройства, установленные на раме опорные колеса, подвижный Т-образный угловой рычаг, взаимодействующий сухарями концов коротких плеч, направленных вдоль рельса в разные стороны, с овальными гнездами полости первого хомута, параллельный рельсу шарнирный стержень, соединяющий конец длинного плеча Т-образного рычага с кронштейном нажимного рычага, перпендикулярный рельсу шарнирный стержень, соединяющий Т-образный рычаг с нажимным рычагом, приспособление начального затяга, привод и тормоз, согласно изобретению противоположный Т-образному угловому рычагу второй хомут выполнен с роликами фиксации приводного колеса и опорных колес, причем этот хомут соединен шарниром со средней частью перпендикулярного рельсу двуплечего рычага, конец короткого плеча которого шарнирно соединен с концом нажимного рычага, а на конце длинного плеча двуплечего рычага установлен противовес.

Такое выполнение монорельсового тягача повышает надежность сцепления приводного колеса с рельсом, особенно при движении тягача по наклонным рельсовым путям и их вертикальным закруглениям.

Предложенный монорельсовый тягач поясняется чертежом.

Монорельсовый тягач смонтирован на раме 2, выполненной слитно с огибающими рельс хомутами 5 и 24. На хомуте 24 установлено сцепное устройство 25 и ролики 1 и 26, а хомут 5 имеет сцепное устройство 6 и выполнен с полостью 4, в которой размещен Т-образный угловой рычаг 12. В средней части рамы 2 установлены опорные колеса 3, взаимодействующие сверху с рельсом 27.

Противоположно опорным колесам 3 относительно рельса 27 расположен подвижный нажимной рычаг 16 с приводом и тормозом (не показаны). Подвижный рычаг 16 имеет кронштейн 17, конец которого соединен параллельным рельсу стержнем 14 с шарниром 13 Т-образного углового рычага 12, который сухарями 10 и 11 входит в контакт с овальными гнездами 8 полости 4 хомута 5. Шарнир 9 Т-образного рычага 12 соединяет его с перпендикулярным рельсу шарнирным стержнем 15, второй конец которого соединен с нажимным рычагом 16 с установленным на нем приводным колесом 18.

Конец нажимного рычага 16 со стороны хомута 24 шарниром 19 соединен с плечом 20 перпендикулярного рельсу двуплечего рычага, который шарниром 21 соединен с хомутом 24 и на конце второго плеча 22 имеет противовес 23.

Между кронштейном сцепного устройства 6 и концом нажимного рычага 16 шарнирно установлено перпендикулярное рельсу приспособление 7 начального затяга.

При работе монорельсового тягача на горизонтальном пути приспособление 7 начального затяга и плечо 20 двуплечего рычага с присоединенными к нему деталями и узлами создают давление на раму 2 тягача и далее на опорные колеса 3. Здесь под воздействием силы тяжести рычага 16 возникнут дополнительные сопротивления, которые на раме 2 суммируются с остальными сопротивлениями поезда и будут переданы вместе с ними на Т-образный угловой рычаг 12. Приспособление начального затяга 7 создаст также начальное давление приводного колеса 18 на рельс 27, необходимое при нулевых нагрузках.

При вращении приводного колеса 18 по стрелке I (по часовой стрелке) в зоне контакта приводного колеса 18 с рельсом 27 будет создана полезная сила тяги W1, равная , где φ - реализуемый коэффициент сцепления, - суммарный коэффициент сопротивления в зоне контакта приводного колеса с рельсом, N - регулируемое давление приводного колеса на рельс. Полезная сила тяги W1 через приводное колесо 18, кронштейн 17 и шарнирный стержень 14 будет передана на шарнир 13 Т-образного углового рычага 12. При этом левый сухарь 10 войдет в контакт с овальным гнездом 8 полости 4, Т-образный угловой рычаг 12 создаст на шарнире 9 перпендикулярное рельсу усилие F1 и передаст его через шарнирный стержень 15 на нажимной рычаг 16.

Нажимной рычаг 16, опираясь на шарнир 19, прижмет приводное колесо 18 усилием N, необходимым для создания полезной силы тяги W1 за счет сцепления колеса с рельсом.

При вращении приводного колеса 18 по стрелке II (против часовой стрелки) в контакт с овальным гнездом 8 войдет сухарь 11 и на шарнирном стержне 15 будет создано усилие F2, которое также обеспечит прижатие приводного колеса 18 к рельсу 27 с необходимым для надежного сцепления усилием N. При этом будет создана сила тяги W2, отличная от силы W1.

Силы F1 и F2 различны по величине, так как действующая на нажимной рычаг 16 реакция шарнирного стержня 14 при смене направления полезной силы тяги W меняет свой знак и это отражается на величине силы F. При этом передаточное число регулирующего механизма остается постоянным за счет подбора размеров плеч правой и левой стороны Т-образного углового рычага.

При движении монорельсового тягача по наклонным рельсовым путям параллельная рельсу составляющая силы тяжести нажимного рычага 16 с присоединенными к нему узлами и деталями искажает передаваемую шарнирным стержнем 14 управляющую силу. Для устранения этого дефекта регулирующего механизма применен двуплечий рычаг, на плечо 20 которого шарниром 19 опирается нажимной рычаг 16, а на конце второго плеча 22 установлен противовес 23, уравновешивающий параллельную рельсу составляющую силы тяжести узла нажимного рычага 16, если плечи l1 и l2 обратно пропорциональны силам тяжести противовеса 23 и нажимного рычага 16. При этом происходит также уравновешивание силы инерции нажимного рычага 16 при неустановившемся движении. Шарнир 21 передает эти силы на раму 2 тягача, где они суммируются на овальных гнездах полости 4 с остальными сопротивлениями поезда.

Постоянство передаточного числа Т-образного рычага 12 при его повороте обеспечено перпендикулярностью плеч правой и левой его половины, представляющих собой катеты прямоугольных треугольников с общей гипотенузой в виде отрезка между шарнирами 9 и 13.

Изгибающие моменты в теле рельса 27 сведены к минимуму расположением осей приводного колеса 18 и опорных колес 3 в перпендикулярной рельсу 27 плоскости, в которой их фиксируют ролики 1 и 26.

Соответствующие надежному сцеплению силовые процессы описывают следующие три уравнения: где T - сила сцепления приводного колеса 18 с рельсом; φ - коэффициент сцепления; N - регулируемое давление приводного колеса 18 на рельс 27; W - полезная сила тяги, равная суммарному сопротивлению поезда; m - передаточное число регулирующего механизма; N0 - начальный затяг регулирующего механизма; - суммарное удельное сопротивление в зоне контакта приводного колеса 18 с рельсом 27.

В соответствии с этими уравнениями надежное сцепление приводного колеса 18 с рельсом 27 будет обеспечено при передаточном числе m регулирующего механизма, определяемым зависимостью

Итак, при работе предлагаемого монорельсового тягача происходит автоматическое регулирование давления приводного колеса 18 на рельс 27 в зависимости от создаваемой им силы тяги.

Тягач способен обеспечивать движение поезда по путям с пространственной трассой при любых углах наклона, включая 90°. Он может быть использован в качестве подающего механизма при создании различных технологических агрегатов. Расчетная сила тяги устройства этого типа может быть значительно увеличена, если опорные колеса 3 заменить приводными.

Монорельсовый тягач, содержащий раму, выполненную в виде расположенных с двух сторон рельса балок, концы которых жестко соединены огибающими рельс хомутами со сцепными устройствами, установленные на раме опорные колеса, противоположный им относительно рельса подвижный вдоль рельса нажимной рычаг с установленным на нем приводным колесом, Т-образный угловой рычаг, взаимодействующий сухарями концов коротких плеч, направленных вдоль рельса в разные стороны, с овальными гнездами полости первого хомута, параллельный рельсу шарнирный стержень, соединяющий конец длинного плеча Т-образного рычага с кронштейном нажимного рычага, перпендикулярный рельсу шарнирный стержень, соединяющий средний шарнир Т-образного рычага с нажимным рычагом, приспособление начального затяга, привод и тормоз, отличающийся тем, что противоположный Т-образному рычагу второй хомут выполнен с роликами фиксации приводного колеса и опорных колес в перпендикулярной рельсу плоскости, и этот хомут соединен шарниром со средней частью перпендикулярного рельсу двуплечего рычага, конец направленного в сторону рельса плеча которого соединен шарниром с концом нажимного рычага, а на конце второго плеча двуплечего рычага установлен противовес.