Пристрій для перевезення довгомірних вантажів залізницею – турнікет впл

Пристрій для перевезення довгомірних вантажів залізницею - турнікет, який містить жорстко закріплені на платформі транспортного засобу і на вантажі відповідно нижню і верхню плити, між якими поперек платформи розташоване тіло кочення, та систему демпфірування його поздовжніх коли 3 коливань вантажу на опорах через те, що гнучкі оболонки з рідиною під дією тіл кочення можуть лопнути, а рідина - витекти. Це призводить до зникнення демпфірувального ефекту пристрою та неконтрольованого резонансного розгойдування вантажу на опорах і, як наслідок, - до аварійних ситуацій на залізниці. В основу корисної моделі було покладено наступну задачу створення пристрою для перевезення довгомірних вантажів залізницею - турнікету ВПЛ: шляхом спрощення конструкції турнікета та забезпечення надійного контакту всіх взаємодіючих його елементів виключити аварійні ситуації при транспортуванні вантажів. Поставлена задача вирішується тим, що у пристрої для перевезення довгомірних вантажів залізницею - турнікеті ВПЛ (Віктор Петрович Легеза), який містить жорстко закріплені на платформі транспортного засобу і на вантажі відповідно нижню і верхню плити, між якими поперек платформи розташоване тіло кочення, та систему демпфірування його поздовжніх коливань, згідно корисної моделі, на нижній поверхні верхньої плити виконані поздовжні напрямні із зубчатою нарізкою, а тіло кочення, яке виконане у вигляді шарнірно закріпленого відносно нижньої плити вала із жорстко насадженими на ньому дисками із зубчатою нарізкою по ободу, які входять у зачеплення із зубчатою нарізкою верхньої плити, при цьому вісь вала по вертикалі знаходиться вище осей дисків, а система демпфірування представляє собою гнучкий пружний елемент, навитий на вал між дисками із зубчатою нарізкою та закріплений своїми кінцями на верхній плиті по різні сторони від поздовжньої осі вала з можливістю регулювання його натягу. Причино-наслідковий зв'язок між запропонованими ознаками та очікуваним результатом полягає в наступному: ознака корисної моделі, пов'язана з тим, що «...тіло кочення, яке виконане у вигляді шарнірно закріпленого відносно нижньої плити вала...», забезпечує надійне утримування тіла кочення відносно нижньої плити через те, що вал тіла кочення шарнірно закріплений відносно нижньої плити і може тільки обертатися навколо своєї осі. Ознаки корисної моделі, пов'язані з тим, що «...на нижній поверхні верхньої плити виконані поздовжні напрямні з зубчатою нарізкою, а тіло кочення, яке виконане у вигляді шарнірно закріпленого відносно нижньої плити вала із жорстко насадженими на ньому дисками із зубчатою нарізкою по ободу, які входять у зачеплення із зубчатою нарізкою верхньої плити, при цьому вісь вала по вертикалі знаходиться вище осей дисків...» забезпечує надійне підняття верхньої плити разом з вантажем вгору за рахунок плавного збільшення відстані між віссю вала (шарніра) і точкою зачеплення напрямної із зубчатою нарізкою верхньої плити та зубцями дисків, що жорстко насаджені на валу. Це пояснюється тим, що осі вала та дисків не співпадають (вісь вала по вертикалі знаходиться вище осей дисків), тобто шарнір розміщений ексцентрично відносно геометричної осі дисків. Для надійного обертання тіла кочення навколо осі вала та перекочування його по верхній плиті їх 55373 4 зчеплення реалізоване у вигляді зубчатих нарізок на нижній поверхні верхньої плити та на дисках тіла кочення. При цьому одна частина кінетичної енергії поздовжнього удару, яка перетворюється у потенціальну енергію піднятого вгору вантажу, у подальшому використовується для повернення пристрою разом з вантажем у попереднє (до удару) положення. Отже, зазначене розташування осей вала та дисків дає можливість замінити робочі криволінійні поверхні на верхній та нижній плитах тільки одною робочою горизонтальною поверхнею на верхній плиті, виготовлення якої є набагато простішою та дешевшою технологічною операцією, ніж у прототипу. Ознака корисної моделі, пов'язана з тим, що «...система демпфірування представляє собою гнучкий пружний елемент, навитий на вал між дисками із зубчатою нарізкою та закріплений своїми кінцями на верхній плиті по різні сторони від поздовжньої осі вала з можливістю регулювання його натягу», забезпечує надійне утримування тіла кочення відносно верхньої плити та надійне демпфірування поздовжніх коливань верхньої плити разом з вантажем за рахунок витрачання залишку кінетичної енергії поздовжнього удару на роботу сил сухого тертя та незворотного її розсіювання при деформаціях гнучкого пружного елемента. Цей же гнучкий пружний елемент надійно зв'язує верхню плиту з валом тіла кочення та забезпечує постійний контакт відповідних зубчатих нарізок на нижній поверхні верхньої плити та на дисках тіла кочення. Крім того, регулювання натягу гнучкого пружного елемента дозволяє збільшувати або зменшувати рівень незворотного розсіювання другої частини кінетичної енергії удару з метою належного настроювання системи демпфірування. Таким чином, запропонований пристрій є набагато простішим з точки зору технології його виготовлення; тіло кочення пристрою надійно зв'язане і взаємодіє із нижньою та верхньою плитами відповідно, а поздовжні коливання вантажу на опорних вузлах надійно гасяться. Тим самим виключаються аварійні ситуації при транспортуванні вантажів залізницею. Покажемо, як здійснюється розміщення та закріплення вантажів на зчепі залізничних платформ з використанням запропонованого пристрою. На Фіг.1 показано загальний вид зчепу з двох платформ, завантаженого довгомірним вантажем; на Фіг.2 - опорний вузол - турнікет ВПЛ (Віктор Петрович Легеза); на Фіг.3 - переріз А - А на Фіг.2. Пристрій І включає жорстко закріплену на підлозі платформи 1 нерухому нижню плиту 2, рухому верхню плиту 3 та розташоване між ними тіло кочення 4. На нижній поверхні верхньої плити 3 виконана зубчата нарізка 5, а на верхній її поверхні закріплюється один з кінців довгомірного вантажу 6. Нижня плита 2 має жорстко закріплені вертикальні стійки 7 у вигляді пластин кількістю не менше двох, які розташовані симетрично відносно поздовжньої осі платформи, причому площина кожної пластини направлена вздовж платформи. У верхніх частинах вертикальних стійок 7 виконані круглі отвори 8, в які пропущені кінці круглого вала 9 тіла 5 кочення 4 з обмежувачами 10 поперечних його переміщень. На вал 9 жорстко насаджені круглі диски 11 однакового радіуса в кількості не менше двох із зубчатою нарізкою 12 по їх ободу, причому осі дисків знаходяться по вертикалі нижче, ніж вісь вала 9. Зубчата нарізка 12 дисків 11 входить у зачеплення із зубчатою нарізкою 5 верхньої плити 3. На вал 9 між дисками 11 навитий гнучкий пружний елемент 13, кінці якого закріплені на верхній плиті 3 по різні боки від осі вала 9. Для регулювання натягу гнучкого пружного елемента 13 на верхній плиті встановлені натяжні гайки 14. Пристрій в динаміці спрацьовує наступним чином. Під час поздовжніх ударів або поштовхів зчепу платформ 1 (в довільному напрямі) у довгомірному вантажі 6 виникають поздовжні інерційні сили  Fiн . Під дією цих сил вантаж 6 зміщується відносно платформ 1 зчепа разом із верхніми плитами 3, які перекочуються своєю зубчатою нарізкою 5 по зубчатій нарізці 12 дисків 11 тіла кочення 4 та обертаються разом з валом 9 у отворах 8 вертикальних стійок 7 нижньої плити 2. Разом із горизонтальним зміщенням верхніх плит 3 виникає також і вертикальне їх підняття за рахунок плавного збільшення відстані між віссю вала 9 і точкою зачеплення зубців 5 верхньої плити 3 та зубців 12 дисків 11. Це збільшення виникає через незбіг осей вала 9 і насаджених на нього дисків 11, бо вісь вала 9 знаходиться по вертикалі вище, ніж осі дисків 11. Тому частина кінетичної енергії вантажу 6 перет 55373 6 ворюється на потенціальну енергію піднятої його маси, яка після удару використовується на повернення верхньої плити 3 разом із вантажем 6 у попереднє (до удару) положення. В цей же час гнучкий пружний елемент 13 (наприклад, сталевий трос) навивається на вал 9 та натягується через вертикально-горизонтальне переміщення верхньої плити 3 відносно вала 9. В результаті цього між гнучким елементом 13 і валом 9 виникають регульовані сили тертя (в залежності від попереднього натягу елемента 13), на подолання яких витрачається інша (залишкова) частина кінетичної енергії вантажу 6. Після закінчення ударного процесу верхня плита 3 разом з вантажем 6 повертається у вихідне положення під дією натягненого пружного елемента 13. Належне регулювання натягу елемента 13 здійснюють затягуванням або послабленням натяжних гайок 14. Аналогічно описаному відбувається динамічний процес при ударі зчепу платформ із закріпленим на ньому вантажем в протилежному напрямку. Отже, функціонування турнікета ВПЛ (Віктор Петрович Легеза), є симетричним у кожному поздовжньому напрямку. Таким чином, запропоновані ознаки дозволяють отримати очікуваний технічний результат: шляхом спрощення конструкції турнікета та забезпечення надійного контакту всіх взаємодіючих його елементів виключити аварійні ситуації при транспортуванні вантажів. 7 Комп’ютерна верстка Л.Литвиненко 55373 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