Пристрій безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою

Реферат: Пристрій безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою містить компресор, електропневматичний вентиль, систему примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря, яке через профільоване сопло подається в зону контакту колеса з рейкою. Пристрій забезпечено блоком керування, з'єднаним з електропневматичним вентилем, а як система примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря використовується вихрова трубка Ранка-Хілша, яка з'єднана теплоізольованими трубопроводами з профільованими соплами, які направлені в зону контакту колеса з рейкою та на гребінь колеса. UA 116583 U (12) UA 116583 U UA 116583 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до залізничного транспорту, а саме до пристроїв для запобігання боксування коліс, та може бути використана на локомотивах для збільшення зчіпних якостей рухомого складу. Найближчим аналогом є пристрій для підвищення зчіпних якостей рейкового транспортного засобу, що містить компресор, електропневматичний вентиль, систему примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря, до складу якої входить теплоізольований нагнітальний рукав, теплоізольований ресивер, електронагрівальний елемент, блок автоматичного регулювання температури, джерело електроживлення, електропневматичний перемикач, випускні теплоізольовані магістралі переднього і заднього ходу, форсунки переднього і заднього ходу, при цьому стиснене повітря через профільоване сопло подається в зону контакту колеса з рейкою [див. патент Російської Федерації № 2252166, МПК В61С 15/08, від 20.05.2005, бюл. № 14]. Даний пристрій вибрано за прототип. Недоліком відомої конструкції є те, що пристрій містить велику кількість елементів, тобто працездатність пристрою в цілому залежить від працездатності кожного елемента, які підвищують вартість пристрою, а також ускладнюють його обслуговування при технічному огляді. В основу корисної моделі поставлено задачу вдосконалення пристрою безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою шляхом заміни технологічно складного обладнання (теплоізольований нагнітальний рукав, теплоізольований ресивер, електронагрівальний елемент, блок автоматичного регулювання температури, джерело електроживлення, електропневматичний вентиль, електропневматичний перемикач, випускні теплоізольовані магістралі переднього і заднього ходу, форсунки переднього і заднього ходу) на вихрову трубку, яка працює на ефекті Ранка-Хілша, що дозволить спростити конструкцію, не використовуючи безліч складних та дорогих елементів. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою, що містить компресор, електропневматичний вентиль, систему примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря, яке через профільоване сопло подається в зону контакту колеса з рейкою, згідно з корисною моделлю, пристрій забезпечено блоком керування, з'єднаним з електропневматичним вентилем, а як система примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря використовується вихрова трубка Ранка-Хілша, яка з'єднана теплоізольованими трубопроводами з профільованими соплами, які направлені в зону контакту колеса з рейкою та на гребінь колеса. Корисна модель 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 колеса і зменшити експлуатаційні витрати на лубрикацію за рахунок подачі гарячого повітря в зону гребеня колеса; відмовитись від технологічно складної конструкції. Суть корисної моделі пояснюється кресленням, де зображена схема пристрою безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою. Пристрій безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою містить компресор 1, поєднаний з електропневматичним вентилем 2, що керується блоком керування 3, трубопровід 4, з'єднаний з вихровою трубкою Ранка-Хільша 5, з якої виходить теплоізольований трубопровід 6, сполучений з профільованим соплом 7, та теплоізольований трубопровід 8, сполучений с профільованим соплом 9, сопло 7 спрямовано безпосередньо в зону контакту колеса та рейки, а сопло 9 - на гребінь колеса. Запропонований пристрій безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою працює наступним чином. Під час руху локомотива компресор 1 нагнітає стиснене повітря в електропневматичний вентиль 2. У різних умовах руху, а також з урахуванням погодних умов роботу електропневматичного вентиля 2 контролює блок керування 3, який подає імпульси в залежності від тих чи інших показників. Через електропневматичний вентиль 2 проходить кількість стисненого повітря, необхідна для досягнення відповідного коефіцієнта зчеплення, яка далі по трубопроводу 4 через вхідний отвір потрапляє до вихрової трубки Ранка-Хільша. У вихровій трубці Ранка-Хільша виконується завихрення повітря, яке рухається у напрямку виходу з трубки. При цьому частина повітря охолоджується, розширюється і концентрується в центрі трубки, а інша частина повітря набуває більш високої швидкості, нагрівається і залишається на периферії. При досягненні контрольного клапана вихрової трубки гаряча і холодна складові повітря виходять через теплоізольовані трубопроводи 8 та 6 відповідно. Через теплоізольований трубопровід 8 та профільоване сопло 9 відбувається вихід гарячого повітря на гребінь колеса, де за рахунок різності температур виникає виділення вологи, яке виступає у 1 UA 116583 U 5 10 ролі лубрикатора. Холодне повітря через теплоізольований трубопровід 6 та профільоване сопло 7 надходить безпосередньо у зону контакту колеса з рейкою, де відбувається зменшення температури, яка виключає процес боксування рушійного колеса з рейкою. Відомо, що при досягненні температури 450 °C, значно зменшується коефіцієнт зчеплення та погіршуються механічні властивості металу, що призводять до інтенсивного зносу як колеса так і рейки, тому необхідно регулювати температуру в зоні контакту колеса з рейкою [1]. Застосування запропонованої конструкції 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 колеса і зменшити експлуатаційні витрати на лубрикацію за рахунок подачі гарячого повітря в зону гребеня колеса; знизити вартість обладнання за рахунок встановлення вихрової трубки Ранка-Хільша. Джерело інформації: 1. Лужнов Ю.М. Сцепление колес с рельсами. Природа и закономерности /Ю.М. Лужнов. -М.: Интекст, 2003. - 144 с. 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Пристрій безконтактного керування фрикційною взаємодією у двоточковому контакті колеса з рейкою, що містить компресор, електропневматичний вентиль, систему примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря, яке через профільоване сопло подається в зону контакту колеса з рейкою, який відрізняється тим, що пристрій забезпечено блоком керування, з'єднаним з електропневматичним вентилем, а як система примусового підігріву та нагнітання стисненого повітря використовується вихрова трубка Ранка-Хілша, яка з'єднана теплоізольованими трубопроводами з профільованими соплами, які направлені в зону контакту колеса з рейкою та на гребінь колеса. Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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