Спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою

Реферат: Спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою, що включає формування магнітного поля, регулювання сили взаємодії колеса з рейкою, причому попередньо вісь колеса розміщують в котушці індуктивності із провідника струму, формуючи електромагнітну систему, за допомогою якої магнітним полем діють безпосередньо на поверхню колеса, регулюючи силу його зчеплення з рейкою при зміні профілю останньої. UA 113214 U (54) СПОСІБ ПІДВИЩЕННЯ ЗЧЕПЛЕННЯ КОЛЕСА З РЕЙКОЮ UA 113214 U UA 113214 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується рейкових видів транспорту і може бути використана для підвищення тягово-зчіпних якостей локомотивів. Відомий спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою, у якому через контакт колеса з рейкою під час рушання локомотива пропускають електричний струм, який створює додаткову силу "електронного вітру" та проявляє себе у вигляді електропластинчатого ефекту, збільшуючи коефіцієнт зчеплення колеса з рейкою [Патент на корисну модель № 59547 Україна, МПК В61С 15/00. Спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою /С.В. Попов, М.І. Горбунов, O.I. Костюкєвич, О.Л. Кашура, К.О. Кравченко, О.С. Ноженко, М.В. Ковтанець, B.C. Ноженко, А.С. Рамзаєва. № u201011003; заявл. 13.09.2010; опубл. 25.05.2011, Бюл. № 10]. Недоліками описаного способу є обмеженість його застосування у складних умовах експлуатації рейкових видів транспорту, особливо у підземних умовах вуглевидобувних підприємств. Відомі також спосіб підвищення зчеплення коліс транспортного засобу з рейками, що полягає в нагріві поверхневих забруднень коліс і рейок, а саме, на поверхневі забруднення впливають високочастотним електромагнітним полем, енергію якого направляють на поверхні тертя коліс і рейок, при цьому потужність випромінювання високочастотного електромагнітного поля визначають на основі початкових значень коефіцієнта тертя, температури і вологості в зоні тертя колеса з рейкою та швидкості руху транспортного засобу [Патент на изобретение № 2395418 Российская Федерация, МПК В61С 15/08. Способ повышения сцепления колес транспортного средства с рельсами /Ю.М. Лужков, В.А. Попов, Г.М. Седов. № 2008132737/11, 08.08.2008; заявл. 20.02.2010; опубл. 27.07.2010]. Недоліками відомих способу є утворення великої кількості дрібного абразивного пилу, шкідливого для органів дихання, та забруднення рейок абразивом. Найбільш близьким до пропонованого є спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою, що включає формування магнітного поля, регулювання сили взаємодії колеса з рейкою у шахтному електровозі, який містить раму, приводні двигуни, джерело живлення, редуктори та колісні пари і оснащений тяговим контуром виконаним у вигляді замкненого гусеничного рушія з можливістю переміщення його у вертикальній площі, який складено з траків, поєднаних між собою, при цьому кожен з них обладнано електромагнітом, які з'єднані з одного боку постійно з полюсом джерела живлення, з другого - із введеною контактною шиною, підключеною до джерела живлення з можливістю послідовного контакту під час руху та живлення електромагнітів енергією у період їх взаємодії з рейками [Патент на корисну модель № 99518 Україна, МПК В61В 7/00, В61С 15/00. Шахтний електровоз /О.В. Денищенко, С.Є. Барташевський, Л.І. Барташевська, І.В. Козіна. № u201413690; заявл. 22.12.2014; опубл. 10.06.2015, Бюл. № 11]. Недоліком цього технічного рішення є значні витрати енергії при складній системі управління, що передбачає ускладнення конструкції шахтного електровоза, використовуючи додатковий тяговий контур, у вигляді замкненого гусеничного рушія з можливістю переміщення його у вертикальній площі, який, у свою чергу, складено з траків. В основу корисної моделі поставлено задачу удосконалення способу зчеплення колеса з рейкою, в якому введенням нових технологічних операцій досягається вплив регульованої силою магнітного поля безпосередньо на взаємодію колеса з рейкою в зоні їх контакту, та ступеня притискання, спрощення управління, особливо в умовах знакозмінного профілю шляху, і за рахунок цього, знижуються втрати електроенергії при збільшенні ступеня безпеки при експлуатації рейкових видів транспорту. Задача вирішується тим, що у відомому способі підвищення зчеплення колеса з рейкою, що включає формування магнітного поля, регулювання сили взаємодії колеса з рейкою, згідно з корисною моделлю, попередньо вісь колеса розміщують в котушці індуктивності із провідника струму, формуючи електромагнітну систему, за допомогою якої магнітним полем діють безпосередньо на поверхню колеса, регулюючи силу його зчеплення з рейкою при зміні профілю останньої. На кресленні наведено схему підвищення зчеплення колеса з рейкою де: 1 - рейка; 2 колесо; 3 - вісь колісної пари;. 4 - котушка індуктивності. Спосіб реалізується наступним чином, попередньо вісь колісної пари (3) розміщують в котушці індуктивності (4) із провідника струму. При недостатньому зчепленні колеса (2) з рейкою (1) на ділянках траси зі складними умовами експлуатації, або при зрушенні локомотива з місця, спосіб підвищення зчеплення коліс з рейками реалізують шляхом підключення котушки індуктивності (4) до будь-якого джерела живлення. Котушка індуктивності (4), вісь колісної пари (3) та колесо (2) створюють електромагнітну систему (кресл.). В електромагнітній системі, керованим електромагнітним полем діють безпосередньо на всю поверхню колеса (2), регулюючи його зчеплення з рейкою (1), у зоні їх контакту, за рахунок дії регульованої 1 UA 113214 U 5 10 15 20 електромагнітної сили. Це важливо при зміні профілю рейки (1) та інших умов транспортування. Джерело живлення електроенергією і спосіб підключення до нього котушка індуктивності (4) може бути будь-якими. Насамперед можна визначити розрахунковим шляхом необхідну силу притискання (F'прит) колеса (2) до рейки (1) з урахуванням конкретних умов експлуатації вибраного рейкового транспортного засобу (кут транспортування, знакозмінний профіль шляху, навантаження, наявність вологи і т. д.). В процесі транспортування доцільно визначити поточне значення сили притискання (Fприт) колеса (2) до рейки (1). Далі ці значення порівнюють та відповідно корегують. Необхідну силу притискання (F'прит) колеса (2) до рейки (1) реалізують шляхом регулювання параметрами електричного струму на котушці індуктивності (4). За рахунок простоти реалізації способу підвищення зчеплення колеса (2) з рейко (1) є можливість дистанційного управління запропонованою електромагнітною системою (кресл.) або її повної автоматизації. Наведений спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою може бути застосовано при зрушенні з місця рухомого складу, при підйомі потягу на уклонах, а також у складних умовах експлуатації рейкових видів транспорту. При нормальних умовах експлуатації рейкових видів транспорту, для зниження втрат електроенергії, електромагнітна система знеструмлюється. Створення на базі колісної пари електромагнітної системи дозволяє: суттєво підвищити силу зчеплення колеса (2) з рейкою (1); знизити витрати електроенергії; розширити область застосування рейкових видів транспорту на великих уклонах (50 ‰ або більше), а також у складних умовах експлуатації; підвищити продуктивність, довговічність і безпеку транспортування. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Спосіб підвищення зчеплення колеса з рейкою, що включає формування магнітного поля, регулювання сили взаємодії колеса з рейкою, який відрізняється тим, що попередньо вісь колеса розміщують в котушці індуктивності із провідника струму, формуючи електромагнітну систему, за допомогою якої магнітним полем діють безпосередньо на поверхню колеса, регулюючи силу його зчеплення з рейкою при зміні профілю останньої. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2