Спосіб безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою

Реферат: Спосіб безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою полягає в тому, що підготовлене стиснене повітря, яке проходить через систему примусового підігріву, у момент початку боксування (юзу) колеса по рейці подається в зону їх контакту з високою швидкістю і температурою, що призводить до зниження боксування (юзу) між колесом і рейкою. Виконують пропускання стисненого повітряного потоку через вихрову трубку, яка працює на ефекті Ранка-Хілша. Здійснють розподіл стисненого повітряного потоку одночасно на дві складові - холодну (для охолодження контакту "колесо-рейка") та гарячу (для нагріву контакту "гребінь колеса-бічна грань рейки"). UA 116581 U (12) UA 116581 U UA 116581 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до залізничного транспорту та може бути використана на локомотивах для збільшення зчіпних якостей рухомого складу. Найближчим аналогом до корисної моделі є спосіб підвищення зчіпних якостей рейкового транспортного засобу, який полягає в тому, що підготовлене стиснене повітря, яке проходить через систему примусового підігріву, до складу якої входить електронагрівальний елемент, який управляється блоком автоматичного регулювання температури та підключений до джерела електроживлення, у момент початку боксування (юзу) колеса по рейці подається в зону їх контакту з високою швидкістю і температурою, що призводить до зниження боксування (юзу) між колесом і рейкою [див. патент Російської Федерації № 2252166, МПК В61 С15/08, від 20.05.2005, бюл. № 14]. Даний спосіб вибрано за прототип. Недоліком найближчого аналога є те, що для підігрівання повітря до необхідної температури слід використовувати конструктивно складні елементи, які ускладнюють реалізацію запропонованого способу та не враховує контактування гребеня колеса з бічною гранню рейки. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалення способу безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою шляхом пропускання стисненого повітря через вихрову трубку, яка працює на ефекті Ранка-Хілша, що дозволить зменшити вартість виготовлення та ремонту пристрою для реалізації способу, зменшити знос коліс рухомого складу і рейок та підвищити їх зчіпні якості, дасть можливість здійснення двох процесів одночасно - охолодження та нагрів повітряного потоку. Поставлена задача вирішується тим, що спосіб безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою, який полягає в тому, що підготовлене стиснене повітря, яке проходить через систему примусового підігріву, у момент початку боксування (юзу) колеса по рейці подається в зону їх контакту з високою швидкістю і температурою, що призводить до зниження боксування (юзу) між колесом і рейкою, відповідно до корисної моделі, виконують пропускання стисненого повітряного потоку через вихрову трубку, яка працює на ефекті Ранка-Хілша, та здійснює розподіл стисненого повітряного потоку одночасно на дві складові - холодну (для охолодження контакту "колесо-рейка") та гарячу (для нагріву контакту "гребінь колеса-бічна грань рейки"). Таке вирішення дозволить підвищити коефіцієнт зчеплення і знизити знос рейок за рахунок подачі холодного повітря в контакт колесо-рейка, а отже запобігти процесу боксування (юзу), знизити знос гребеня колеса і зменшити експлуатаційні витрати на лубрикацію за рахунок подачі гарячого повітря в зону гребеня колеса і бокової грані рейки, відмовитись від технологічно складних елементів пристрою для реалізації способу. Спосіб безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою реалізується наступним чином. Вихрова трубка Ранка-Хільша складається з циліндричної трубки, вхідного отвору, вихрової камери, виходу для гарячого та холодного повітря. Стиснене повітря під високим тиском поступає до вихрової камери трубки Ранка-Хільша. На периферії у вихровій камері утворюється закручений потік з більшою температурою, а в центрі - закручений охолоджений потік, причому обертання в центрі камери відбувається в інший бік, ніж на периферії. Частина повітря охолоджується, розширюється та концентрується у центрі трубки, інша частина повітря здобуває більшу швидкість, нагрівається та залишається на периферії. При досягненні контрольного клапану гаряча складова повітря виходить через відповідний отвір. Холодна складова зіштовхується із контрольним клапаном та починає рухатись в зворотному напрямку. Частина її потім виходить через відповідний отвір для холодного повітря, а частина рухається до контрольного клапану. Далі потік холодного стисненого повітря з високою швидкість направляється у зону контакту системи "колесо-рейка", покращуючи фрикційні властивості контактуючих поверхонь за рахунок керування температурною складовою у контакті. При цьому гаряча складова стисненого повітря направлена в зону контакту "гребінь колеса-бічна грань рейки", що викликає виникнення конденсату на контактуючих поверхнях та зменшення зносу поверхонь. Застосування корисної моделі дозволить підвищити коефіцієнт зчеплення і знизити знос рейок за рахунок подачі холодного повітря в контакт колесо-рейка, що призводить до зменшення вірогідності виникнення процесу буксування (юзу), знизити знос гребеня колеса та бічної грані рейки, і зменшити експлуатаційні витрати на їх лубрикацію, відмовитись від технологічно складних елементів пристрою для реалізації способу. 60 1 UA 116581 U ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 5 10 Спосіб безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою, який полягає в тому, що підготовлене стиснене повітря, яке проходить через систему примусового підігріву, у момент початку боксування (юзу) колеса по рейці подається в зону їх контакту з високою швидкістю і температурою, що призводить до зниження боксування (юзу) між колесом і рейкою, який відрізняється тим, що виконують пропускання стисненого повітряного потоку через вихрову трубку, яка працює на ефекті Ранка-Хілша, та здійснюють розподіл стисненого повітряного потоку одночасно на дві складові - холодну (для охолодження контакту "колесо-рейка") та гарячу (для нагріву контакту "гребінь колеса-бічна грань рейки"). Комп’ютерна верстка О. Гергіль Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2