Електровоз

Електровоз, що містить дві секції, кожна з яких являє собою двовісний візок з колісними парами і 3 49718 вилкою 14 має отвір із запресованою втулкою 15 під шкворень 16. В отвір серги 17 входе кульове з'єднання, що складається з кульового вкладиша 18 та двох охоплюючих фасонних вкладишів 19 і 20, стягнутими болтами 21 і утворюючих гніздо для кулі (Фіг.3, 4). Пневматичні гальма містять гальмівні циліндри 22, повітропровід 23 та поршень 24 (Фіг.1). Електровоз працює наступним чином. Під дією направляючих сил від рейкової колії на колеса електровоза секція 2 змінює напрямок руху за рахунок повороту кульового вкладиша 18 навколо шворня 16, встановленого у втулках 15 серги 17. Гумово-металеві втулки 5 дозволяють зменшувати сили динамічної взаємодії між секціями 1 і 2 локомотива. Джерелом живлення енергією електровозу є акумуляторна батарея 11, розміщена у акумуляторному ящику 12, який закрито теплоізолюючим екраном 13. Через автомат захисту і перетворювач напруги (не показані), струм відповідної величини надходить до керуючих пристроїв контролеру 10, що знаходиться в кабіні машиніста 9. За допомогою контролера 10 машиніст керує електровозом, обираючи необхідну швидкість. Відбувається перетворення механічної енергії у електричний сигнал керування, чим досягається як необхідна швидкість, так і тягове зусилля електровозу, в результаті чого обертаються колісні пари 8, і електровоз рухається у необхідному напрямку. Коли електровоз рухається вправо або вліво, в результаті дії перекидаючих моментів вилка 14 передає зусилля на кульовий вкладиш 18, фасонні вкладиші 19 та 20 і далі на сергу 17. В результаті забезпечується компенсація моменту перекидання як секції 1, так і секції 2 електровозу в процесі руху в даному напрямку. При русі електровозу на підйомах та спусках діє рівномірно розподілене навантаження на колію, яке досягається за допомогою нахильних тяг 4 із запресованими гумовометалевими втулками 5. Коли електровоз рухається в режимі реалізації тяги, на нього діють сили: сила тяжіння Q, нормальна реакція зі сторони колісних пар 8 N, сила тяги F, сила зчеплення W. Висота зчіпки hc=0,27-0,37м, база електровоза В=1200mm, L=4500мм. F1, F2 точки контакту колісних пар 8 секції 1 електровозу з рейками, F3, F4 - точки контакту колісних пар 8 секції 2 електровозу з рейками. Розворот в плані однієї секції відносно другої при русі електровозу у кривих ділянках (Фіг.4) здійснюється на кут . Відомо, що F Ш*N1, де Ш - коефіцієнт зчеплення; Розглянемо всі моменти сил стосовно точки К, сума яких має дорівнювати 0: УMк(F)=0; (1) Q* 2 -N1*B-W1*hc=0. (2) 4 Відомо, що F1+F2 W1; W1max 2*Ш*N1. Підставивши (4) в (2) отримуємо: Q* 2 -N1*B-2*Ш*N1*hc=0; (3) (4) (5) -N1*B-2*Ш*N1*hc=-Q* 2 ; N1*B + 2*Ш*N1*hc=Q* 2 ; N1*(B+2*Ш*hc)=Q* 2 ; Q /2 1 (6) 2 hc . Знаємо, що N1+N2=Q; (7) Збільшимо базу електровоза В=1200мм до L=4500мм, отримаємо: Q /2 ; (8) 1 L 2 hc так як L>В, то N1*>N1 2*Ш*N1*>2*Ш*N1 W1*>W1; F1* Ш*N1*; F1*>F1. Отже, збільшується сила тяги електровоза, база між рухаючими осями з 1200мм до 4500мм, що дозволить приблизно у 4 рази зменшити розвантаження першої осі електровоза і збільшити силу зчеплення з рейками. Забезпечення електровоза нахильними тягами з шарнірами, виконаними з гумометалевих елементів, підвищить техніку безпеки руху, надійність електровозу, приблизно в 4 рази зменшить розвантаження першої осі електровоза, збільшить силу зчеплення з рейками, збільшить крутизну підйому, яку може подолати електровоз (і>0,005). Для того, щоб електровоз міг долати підйом більш ніж >0,005 необхідно застосовувати пневматичні гальма. До робочої частини пневматичного обладнання відносяться гальмівні циліндри 22. Всі пневматичні апарати та прибори з'єднанні між собою повітропроводом 23 в суцільну пневматичну систему. Для передачі необхідного зусилля на гальмові важелі при гальмуванні на електровозі встановлюються гальмові циліндри 22. Циліндри мають вигляд корпусу в якому знаходиться поршень 24. У диск поршня 24 упирається шток. Інший кінець штока за допомогою вилки та пальця з'єднаний з важелем гальмівною системою. При вмиканні тормозного крану стиснене повітря надходить з повітрозбірника у гальмівні циліндри 22, і гальмівні колодки (не показані) прижимаються до бандажів коліс електровозу. Джерело інформації: 1. Патент України на к.м. №38592, МПК (2006)В61СЗ/00, опублікований 12.01.2009, Бюл.№1 - прототип. 5 49718 6 7 Комп’ютерна верстка М. Ломалова 49718 8 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601