Спосіб безперервного донного розвантаження вагонів і вагонеток і пристрій для його здійснення

Винахід належить до області рейкового транспорту і може бути використаний при розвантаженні вагонів і вагонеток як на відкритих гірських розробках, так і на підземних гірських роботах, а також може бути використаний в інших галузях народного господарства, наприклад, при транспортуванні і розвантаженні різних сипучих матеріалів зерна, піску, гірської породи і т.д. без зупинки потягу, що рухається. Відомі технічні рішення для розвантаження вагонів або інших ємностей на колесах шляхом їхнього перекидання, див. патент РФ №1024402, МПК В65G9/14, 1981p., «Пристрій для розвантаження шахтних вагонеток з перекидним кузовом». Однак, дане технічне рішення не може бути використане для розвантаження ємностей великих розмірів. Відомі технічні рішення за авторськими свідоцтвами №189885, МПК В61Д7/02, 1964p., «Вагонетка з днищем, що відкривається,», №441185, МПК У61Д7/02, 1972р. «Саморозвантажна вагонетка» і патенту РФ №1574501, МПК В61Д9/00, 1988р. «Транспортна система», основний принцип розвантаження яких складається у використанні ламкого дна. Однак дані технічні рішення досить складні в конструктивному виконанні і виготовленні. Найбільш близьким технічним рішенням є технічне рішення за авторським свідоцтвом №161024, МПК E21FB61Д, 1964p., «Бункерний потяг з донним розвантаженням». У даному технічному рішенні дно бункера однією стороною шарнірно кріпиться до поперечної стінки його кузова й у закритому стані утримується замком. При розвантаженні бункер утримується за допомогою направляючих, які розташовані на його бічних сторонах і спираються на додаткову опору, виконану у виді рольганга, а відкинуте дно за допомогою ролика взаємодіє з вигнутою балкою. Однак таке технічне рішення не достатнє ефективно, тому що в застійних зонах вагона потрібно ручне зачищення. У даному технічному рішенні реалізується спосіб, що полягає в шарнірно закріпленому дні, яке може повертатися, опускаючись вниз одним торцем, постаченим роликом, що взаємодіє з біговою доріжкою. Однак спосіб не ефективний, тому що маються застійні зони у вагонах, що не забезпечують повного розвантаження без утручання людини. Крім того, матеріал, що вивантажується, попадає на вигнуту балку, ушкоджує її і засипає, унаслідок чого яму для матеріалу приходиться поглиблювати. Технічною задачею даного винаходу є створення такого способу і конструкції технічного рішення, що забезпечували б повне розвантаження будь-яких типів вагонів з вертикальними стінками, тобто використовуваних з найбільш ефективним завантаженням об'ємів вагонів, спрощення конструкції і дозволяло б робити розвантаження при русі потягу, не потребуючі втручання людини на дозачищення застійних зон у вагонах і вагонетках, а також створення надійної конструкції і виключення попадання матеріалу, що розвантажується, на направляючі. Поставлена задача досягається тим, що запропоновано спосіб безперервного донного розвантаження вагонів і вагонеток, відмінною рисою якого є те, що поворот днища здійснюють навколо однієї з подовжньої сторін вагона разом з колісними візками, а опорну направляючу в зоні розвантаження в просторі виконують із трьох ділянок - крайніх спуска і підйому, з'єднаних середньою ділянкою, при цьому крайні ділянки виконують по циліндричних гвинтових лініях, а середню - за прямою твірною циліндра від обертання днища, а робочу поверхню опорної направляючої на ділянці спуску і підйому розвертають по гвинту з горизонтального положення на початку спуску і кінці підйому до кута, рівного куту природного укосу матеріалу, що вивантажується, у місці сполучення їх із середньою ділянкою, на якій робочу поверхню опорної направляючої виконують під кутом природного укосу матеріалу, що вивантажується, причому крайні ділянки вибирають по довжині меншій від довжини вагона, а середню ділянку вибирають довжиною більшою за довжину вагона і розташовують її нижче рейкового полотна відповідно до кута природного укосу сипучих матеріалів і визначають по залежності: Н=Lxsin β, де Η - глибина опускання середньої ділянки опорної направляючої, L ширина днища, β - кут природного укосу матеріалу, що вивантажується. Довжину середньої ділянки в залежності від кількості вагонів, що одночасно розвантажуються, вибирають кратно довжині всіх вагонів, що одночасно розвантажуються. Поставлена задача досягається тим, що в пристрої для безперервного донного розвантаження вагонів і вагонеток, що включає шарнірно з'єднані між собою і встановлені колісними візками на рейкову полотнину вагони із шарнірно закріпленим дном, що відкривається, торцевими стінками і бічними, які постачені подовжніми опорами, що взаємодіють з рольгангом, відмінною рисою якого є те, що одна сторона днища шарнірно з'єднана з бічною стінкою вагона, а інша сторона днища за допомогою замка запирання з'єднана з іншою бічною стінкою вагона і забезпечена опорним елементом, виконаним у виді ролика, розташованого в його середині і взаємодіючого з опорною направляючою, виконаною в просторі з трьох ділянок, спуска і підйому, з'єднаних середньою ділянкою, причому ділянки спуска і підйому виконані по гвинтовій циліндричній лінії довжиною меншою за довжину вагона, а середня ділянка виконана по прямій, що є твірною циліндра обертання днища і довжиною більшою довжину вагона, а рольганги, розташовані по обох сторонах вагона виконані з перекриттям опорної направляючої, причому рольганги виконані довжиною більшою, ніж триразова довжина вагона, при цьому робоча поверхня опорної направляючої на ділянках спуска і підйому розвернута по гвинтовій лінії, від горизонтального положення у верхніх їхніх зонах до кута, рівного куту природного укосу матеріалу, що вивантажується, у зоні сполучення їх із середньою ділянкою, а на середній ділянці вона розташована під кутом природного укосу матеріалу, що розвантажується. Опорна направляюча постачена ребордою. Опорний елемент виконаний у виді кульки, при цьому опорна направляюча виконана у вигляді півсфери. Рольганг додатково постачений опорною балкою. На Фіг.1 зображений загальний вид пристрою для донного розвантаження вагонів і вагонеток, на Фіг.2 перетин по «А - А» Фіг.1. Пристрій для розвантаження вагонів і вагонеток складається з вагонів 1, шарнірно з'єднаних між собою, рейкового полотна 2, зони розвантаження 3. У зоні розвантаження 3 рейкове полотно 2 відсутнє взагалі. При здійсненні запропонованого способу, перед зоною 3 розвантаження вагони 1 своїми бічними подовжніми опорами 4 накочуються на рольганг 5, утримуються рольгангом 5 і за рахунок руху потягу переміщуються по ньому. Днище 6 однією стороною шарнірно з'єднано з однією бічною стороною вагона 1, а в середині іншої сторони днища 6 закріплено опорний елемент 7, взаємодіючий з ділянкою спуска 8 опорної направляючої 9, при цьому днище 6 разом з колісними візками 10 плавно опускається вниз з відводом назад, обертаючись навколо однієї сторони вагона. У цей час днище 6 поступово відкривається і починається плавне розвантаження вагона, при досягненні середньої 11 ділянки опорної направляючої 9 вагон цілком розвантажується. Далі опорний елемент 7 дна з коліщатими візками 10 переміщується по під'ємній 12 ділянці опорної направляючої 9 і днище з колісними візками 10 з'єднується з бічними стінками вагона 1. Рольганг 5 закріплюється на додаткових опорних балках 13, розташованих по обидві сторони вагонів, при цьому рольганг 5 виконаний довжиною більшої, ніж триразова довжина вагона, за умови, що одночасно розвантажується один вагон, але при цьому рольганг 5 завжди повинний перекривати зону розвантаження, тобто опорну направляючу 9. Опорна направляюча 9 виконана по складній кривій. Так як днище 6 опускається вниз обертанням навколо однієї зі сторін вагона, то його опорний елемент 7 повинний переміщатися по складній кривій, вигнутій в просторі, тобто ділянки опускання 8 і підйому 12 виконані по циліндричній гвинтовій лінії, що є дзеркальним відображенням одна одної, а середня прямолінійна ділянка 11 виконана по утворюючій циліндра, що утворюється від обертання днища навколо нижнього ребра однієї зі сторін вагона. Горизонтальну середню прямолінійну ділянку розташовують нижче рейкового наземного полотна відповідно до кута природного укосу сипучих матеріалів і визначають по залежності: Η=Lxsin β, де Η - глибина опускання середньої ділянки опорної направляючої, L - ширина днища, β - кут природного укосу матеріалу, що вивантажується. Робоча поверхня опорної напрваляючої 8 на ділянках спуска 9 і підйому 12 розвернута також по гвинтовій лінії, на початку спуска і наприкінці підйому вона розташована горизонтально, а в міру опускання униз вона розвертається по гвинтовий і наприкінці ділянки спуска і початку підйому, тобто в місцях їхнього сполучення із середньою ділянкою, вона встановлюється під кутом природного укосу матеріалу, що вивантажується. Протягом усієї середньої горизонтальної ділянки, що виконана по утворюючій циліндра з віссю обертання, що збігає з віссю шарнірного з'єднання днища з бічною стороною вагона, робоча поверхня опорної направляючої встановлена під кутом природного укосу матеріалу, що вивантажується, що забезпечує повне розвантаження матеріалу. Ділянка підйому виконана в дзеркальному відображенні ділянки спуску, тобто робоча поверхня опорної направляючої розвертається від кута природного укосу до горизонтального положення. Спосіб і пристрій для розвантаження вагонів і вагонеток працюють таким чином. Навантажені будь-яким сипучим матеріалом вагони підводять до зони розвантаження і без зупинки руху починають розвантаження. При цьому вагони при підході до зони розвантаження спираються не на рейкове полотно, а на бічні рольганги, розмикається рознімне бічне з'єднання днища з однією зі сторін вагона. Продовжуючи рух вагонів, дно під вагою вантажу відкривається і за допомогою опорного елемента, переміщуємого по опорній направляючій поступово відкривається, тобто дно з колісними візками починає опускатися по спускній спадній ділянці А, тим самим забезпечуючи розвантаження вагонів. У залежності від довжини зони розвантаження може відбуватися розвантаження декількох вагонів одночасно без зупинки всього потягу. Після повного вивантаження дно проїде прямолінійну горизонтальну ділянку В, а потім почне підніматися по піднімальній висхідній ділянці 3 до з'єднання зі стінками вагона, а після виходу з зони рольганга встановлюється опорними візками на рейкове полотно. Запропонований спосіб і конструкція пристрою для розвантаження вагонів і вагонеток є надійним у роботі, а конструкція простою у виготовленні і надійною в роботі, не потребуючою великих капіталовкладень. Запропоновані спосіб і пристрій дозволяють більш повно використовувати обсяг вагонів по завантаженню, тому що даний пристрій і спосіб можуть бути використані з будь-якими типами вагонів, навіть з вертикальними стінками, не вимагають похилого виконання бічних стінок вагона для їхнього повного вивантаження, тим самим дозволяють використовува ти найбільш ємні вагони і вагонетки. Запропонований спосіб і пристрій дозволяють робити спрямоване вивантаження вантажу, тому що забезпечується можливість регулювання швидкості переміщення вагонів, при виконанні різної положистості розвантажувальної ділянки А опорної направляючої. Обертання днища навколо однієї зі сторін вагона дозволяє зону розвантаження виконувати не досить глибокою в порівнянні з поворотом днища навколо торця вагона, що дозволяє здійснювати установку необхідного подальшого транспортного засобу (наприклад, транспортера) на невеликій глибині. Запропонований спосіб і пристрій дозволяє захистити коліщаті візки від впливу матеріалу, що розвантажується, тому що вони закриті і захищені дном, що відкидається, жорстко зв'язаним з коліщатими візками, що підвищує термін їхньої служби.