Спосіб покращення умов взаємодії в трибосистемах “колесо-рейка” та “гальмівна колодка-колесо”

Реферат: Спосіб покращення умов взаємодії в трибосистемах "колесо-рейка" та "гальмівна колодкаколесо" полягає в подачі абразивного матеріалу в контакт колеса з рейкою при реалізації тягового зусилля та подачі стисненого повітря в контакт гальмівної колодки з колесом при гальмуванні. В системі подачі повітря в зони контактів використовується ефект Ранку-Хільша, при реалізації тягового зусилля в контакт колеса з рейкою під тиском подається нагріте повітря, при гальмуванні, для охолодження контакту "гальмівна колодка-колесо", подається охолоджене повітря, на забруднених ділянках шляху подається стиснене повітря з підвищеною температурою, подача гарячого та холодного повітря керується з кабіни машиніста. UA 114021 U (12) UA 114021 U UA 114021 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Від умов взаємодії колісної пари з рейковою колією та гальмівної колодки з колесом в значній мірі залежать зчіпні якості локомотива та безпека руху на залізничному транспорті. Корисна модель належить до галузі залізничного транспорту, зокрема до способів покращення умов взаємодії колісної пари з рейковою колією та гальмівної колодки з колесом. Відомо спосіб покращення умов взаємодії в трибосистемах "колесо-рейка" та "гальмівна колодка - колесо" (Лужнов Ю.М. Сцепление колёс с рельсами (природа и закономерности) / Ю.М. Лужнов // М.: Интекст, 2003. - 144 с.), який полягає в подачі абразивного матеріалу в контакт колеса з рейкою при реалізації тягового зусилля та подачі стисненого повітря в контакт гальмівної колодки з колесом при гальмуванні. Даний спосіб вибрано за прототип. Недоліком відомого способу є низький коефіцієнт зчеплення колеса з рейкою, який викликаний зміною температурних режимів в зоні контакту колеса з рейкою. Відомо, що від температури в контакті залежать зчіпні якості локомотива, зокрема коефіцієнт зчеплення. При зрушенні локомотива з місця для усунення забруднень рейкової колії необхідно підвищувати температуру в контакті та, відповідно, очищувати безпосередньо контакт "колесо-рейка" від поверхневих забруднень. При гальмуванні, навпаки, температура в контакті гальмівної колодки з колесом різко підвищується, відповідно необхідно її знижувати для уникнення пластичних деформацій й утворення небезпеки юзу. В основу корисної моделі поставлено задачу підвищення ефективності взаємодії колісної пари з рейковою колією та гальмівної колодки з колесом в різних режимах руху тягового рухомого складу за рахунок керування температурою в обох контактах в залежності від режиму роботи локомотива та умов взаємодії. Поставлена задача вирішується тим, що у способі покращення умов взаємодії в трибосистемах "колесо-рейка" та "гальмівна колодка - колесо", який полягає в подачі абразивного матеріалу в контакт колеса з рейкою при реалізації тягового зусилля та подачі стисненого повітря в контакт гальмівної колодки з колесом при гальмуванні, відповідно до корисної моделі, в системі подачі повітря в зони контактів використовується ефект РанкуХільша, при реалізації тягового зусилля в контакт колеса з рейкою під тиском подається нагріте повітря, при гальмуванні, для охолодження контакту "гальмівна колодка-колесо", подається охолоджене повітря, на забруднених ділянках шляху подається стиснене повітря з підвищеною температурою, подача гарячого та холодного повітря керується з кабіни машиніста. Таке рішення дозволяє стабілізувати коефіцієнт зчеплення колеса з рейкою та колеса з гальмівною колодкою в різних режимах руху локомотива на різних ділянках шляху та відповідно підвищити безпеку руху при експлуатації тягового рухомого складу залізничного транспорту. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображено: фіг. 1 - залежність коефіцієнта зчеплення  від температури Т; фіг. 2 - залежність температури в контакті "гальмівна колодка-колесо" Т від часу гальмування t. Запропонований спосіб покращення умов взаємодії в трибосистемах "колесо-рейка" та "гальмівна колодка - колесо" працює наступним чином. При зрушенні локомотива з місця для підвищення зчеплення (т. А, фіг. 1), при необхідності, в контакт колеса з рейкою подається абразивний матеріал точка Б (фіг. 1). Далі в контакт колеса з рейкою подається під тиском повітря підвищеної температури точка В (фіг. 1). Нагрів контакту колеса з рейкою сприяє очищенню поверхневих забруднень та віднос їх абразивними частинками з зони контакту. В результаті підвищення температурі в контакті зростає коефіцієнт зчеплення точка Г (фіг. 1), чим забезпечується високі зчіпні якості локомотива, що запобігає зриву в боксування колісної пари точка Д (фіг. 1). При гальмуванні в контакті колеса з гальмівною колодкою підвищується температура (фіг. 2), що при досягнення критичної температури призводить до зменшення коефіцієнта зчеплення та вірогідності юзу. Для попередження цього явища в контакт колеса з колодкою подається під тиском охолоджене повітря, чим досягається підтримка максимальної величини коефіцієнта зчеплення. На забруднених ділянках шляху в контакт колеса з рейкою подається під тиском повітря високої температури, чим забезпечується випарування поверхневих забруднень та реалізація максимальних значень коефіцієнта зчеплення. Керування процесом подачі повітря виконується з кабіни машиніста. В системі подачі повітря використовується ефект Ранку-Хільша, за допомогою якого виконується розподіл потоку на гарячий та холодний з мінімальними витратами енергії. Таким чином, застосування запропонованого способу покращення умов взаємодії в системах "колесо-рейка" та "гальмівна колодка - колесо" дозволить стабілізувати величину коефіцієнта зчеплення при різних режимах руху локомотива в різних експлуатаційних режимах 1 UA 114021 U та сприяє роботі локомотива при максимальній зчіпній характеристиці без зриву в боксування та юзу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб покращення умов взаємодії в трибосистемах "колесо-рейка" та "гальмівна колодкаколесо", що полягає в подачі абразивного матеріалу в контакт колеса з рейкою при реалізації тягового зусилля та подачі стисненого повітря в контакт гальмівної колодки з колесом при гальмуванні, який відрізняється тим, що в системі подачі повітря в зони контактів використовується ефект Ранку-Хільша, при реалізації тягового зусилля в контакт колеса з рейкою під тиском подається нагріте повітря, при гальмуванні, для охолодження контакту "гальмівна колодка-колесо", подається охолоджене повітря, на забруднених ділянках шляху подається стиснене повітря з підвищеною температурою, подача гарячого та холодного повітря керується з кабіни машиніста. Комп’ютерна верстка А. Крулевський Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Василя Липківського, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2