Пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті

Реферат: Пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті складається з рейки, що містить головку, підошву та шийку, на бокових поверхнях якої встановлені демпфіруючі накладки за допомогою кріпильних елементів. Демпфіруючі накладки виконані монолітними із пружного еластичного матеріалу, армованого сталлю та обладнані повздовжніми пазами на боковій поверхні. Кріпильні елементи виконані у вигляді пружної скоби, яка охоплює знизу підошву рейки. Виступи на кінцях пружної скоби входять у повздовжні пази демпфіруючої накладки. UA 118078 U (12) UA 118078 U UA 118078 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель стосується рейкового транспорту, зокрема залізничного транспорту, трамваю, в метрополітені та може бути використана для зменшення шуму і вібрацій, які генеруються рейками під час руху по них рухомого складу. В даний час у зв'язку з підвищенням екологічних вимог до життєдіяльності людей все гостріше ставиться питання про зміну транспортних схем з метою перенесення рейкових шляхів (трамваї, залізничні колії, відкриті ділянки метрополітену) від лікувальних установ, бібліотек, навчальних закладів, видовищних центрів для охорони цих об'єктів від дії шуму. Ці зміни вимагають високих капітальних затрат та переукладання багатокілометрових ділянок рейкових шляхів. Видається більш необхідним розробка, встановлення і використання на вищезгаданих шляхах пристроїв, які забезпечують зниження рівня шуму транспорту. Розрахункове зниження рівня шуму при використанні технічного рішення що пропонується - 5 децибел, що є високим показником навіть для європейських міст. Слід зазначити, що сніг не потрапляє і не затримується за накладками, а шлях може бути почищений без зняття накладок, що позитивно відображається на компенсації шумових ефектів, так як не порушує сполучення накладка-рейка. Під час проходження рухомого складу по рейковому шляху рейкова нитка (неперервний ряд рейок, які примикають торцями один до одного і з'єднані стиковими та рейковими скріпленнями), піддається дії системи сил, котрі включають статичне та динамічне походження, які викликають складні коливання рейок, що мають як мінімум вигнуті, поперечні, повздовжні складові, а також деформації кручення. Коливання рейок передаються на усі елементи рейкового шляху і призводять до інтенсивного розладу геометричних характеристик шляху, зносу і (частково) втомному руйнуванню рейок, проміжних скріплень, шпал, щебеневого баласту, що знижує довго тривалість експлуатації та збільшує вартість рейкового шляху у цілому. Чим більша швидкість, маса, довжина рухомого складу, осьові навантаження, більша інтенсивність появи дефектів на рейковій колії. Окрім цього, коливання рейок викликають інтенсивну емісію звукових хвиль поверхнями рейок. Основним джерелом шуму рейкового шляху є зіткнення коліс і рейок внаслідок відхилень коліс та рейок від ідеальної геометричної форми. Випромінюючий шум рейок та проїзд рухомого складу не є точковими, а лінійними джерелами шуму, тому рівень шуму знижується повільно по мірі росту відстані до залізничної магістралі, що створює значні незручності для населення, яке проживає навіть на значно віддаленій території від залізничної колії. Поглинання певного спектру частот коливань рейкового шляху (особливо близьких до резонансних) зменшення рівня шумового випромінювання є надзвичайно актуальними завданнями, які здатні одночасно вирішити питання про продовження терміну експлуатації рейкового шляху, його надійності та питання покращення екологічної ситуації з точки зору зменшення шкідливої дії шумів на людей. Відомий пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті (Патент РФ на корисну модель № 84850, МПК Е01В2/00, публ. 2009 p.), що являє собою шумопоглинаючий екран, закріплений пружними елементами або боковими з'єднаннями по обидві сторони шийки рейки. Недоліком є низька шумоізоляція, віброізоляція та складність монтажу-демонтажу звукопоглинаючих екранів. Також відомий пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті (патент Росії на корисну модель № 51624, МПК Е01В9/02, публ. 02.2006), що являє собою прирейковий довгомірний пружний елемент, виконаний у вигляді фігурного профілю, з двома подовжніми виступами, між якими виконаний подовжній паз. Проте і цей пристрій має низьку ефективність шумо- та вібропоглинання, складність монтажу-демонтажу. Також до недоліків можна віднести складну форму шумопоглинаючого елементу, що робить його виготовлення нетехнологічним. Прототипом вибрано пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті, що описаний в патенті Росії на винахід № 2349699, МПК Е01В 19/00, публ. 2009 р. та який містить рейку і шумопоглинаючі елементи у вигляді накладок, які жорстко прикріплені на бокових поверхнях шийки рейок з двох сторін, при цьому накладки виконані з високодемпфіруючих сталей або сплавів високого ступеню демпфірування. Однак даний пристрій складний в експлуатації, затратний у виготовленні та має низькі показники шумо- та віброізоляції. В основу корисної моделі поставлено завдання покращити показники шумо- та віброізоляції, здешевити та спростити процес виготовлення, а також покращити експлуатаційні характеристики пристрою для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті. Поставлене завдання вирішується тим, що в пристрої для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті, який складається з рейки, що містить головку, підошву та шийку, на бокових поверхнях якої встановлені демпфіруючі накладки за допомогою кріпильних елементів, 1 UA 118078 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 згідно з корисною моделлю, демпфіруючі накладки виконані монолітними із пружного еластичного матеріалу, армованого сталлю та обладнані повздовжніми пазами на боковій поверхні, кріпильні елементи виконані у вигляді пружної скоби, яка охоплює знизу підошву рейки, а виступи на кінцях пружної скоби входять у повздовжні пази демпфіруючої накладки. Довжина демпфіруючої накладки складає щонайменше 400 мм. Пружна скоба виконана із листової сталі, як пружний еластичний матеріал демпфіруючих накладок використано гумові суміші на основі регенерату металізованих відходів від переробки гумових шин. Обладнання рейки монолітними демпфіруючими накладками із пружними скобами дозволяє не лише ефективно гасити вібраційні коливання рейок, але і не допускати появи резонансу, що виникає, в тому числі при виконанні різноманітних порожнин у тілі демпфіруючих накладок. Виконання демпфіруючих накладок із пружного еластичного матеріалу, армованого сталлю, забезпечує повне їх прилягання до рейки (з урахуванням усіх нерівностей та перехідних поверхонь), що покращує шумопоглинаючий та вібропоглинаючий ефект. Пружний еластичний матеріал демпфіруючих накладок із гумової суміші на основі регенерату металізованих відходів (металокорду) від переробки гумових шин дозволяє суттєво здешевити та спростити процес виготовлення пристрою. Пружна скоба із листової сталі, яка знизу охоплює підошву рейки, а виступами на кінцях входить в повздовжні пази демпфіруючих накладок, дозволяє пружно фіксувати демпфіруючі накладки по обидва боки шийки рейки та до підошви рейки і надійно утримувати їх від повздовжніх та поперечних переміщень, що сприяє покращенню експлуатаційних характеристик. Демпфіруючі накладки, армовані сталлю, встановлені за допомогою пружної скоби, надають можливість утворення на усій рейковій нитці або значній її ділянці безперервного шумо- та вібропоглинаючого шару та забезпечити ефективне поглинання спектру частот коливань рейкової колії близьких до резонансних. Корисна модель пояснюється кресленнями. На фіг. 1 зображено пристрій, поперечний розріз, на фіг. 2 - це ж, в ізометрії, на фіг. 3 пружна скоба, загальний вигляд. Пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті складається з рейки, що містить головку 1, підошву 2 і шийку 3, на бокових поверхнях якої встановлені демпфіруючі накладки 4, встановлені за допомогою пружної скоби 5, що охоплює знизу підошву рейки 3, а виступи на кінцях пружної скоби 5 входять в повздовжні пази 6 демпфіруючої накладки 4. Пристрій монтують наступним чином: Демпфіруючі накладки 4 встановлюють симетрично з двох сторін на підошву рейки 2 та утримують у такому положенні одним виконавцем. Другий виконавець встановлює по черзі дві пружні скоби 5 знизу підошви рейки 2 вверх до моменту фіксації чотирьох виступів скоби 5 у пазах 6 накладок. Демонтаж накладок виконується у зворотному порядку. Демпфіруючі накладки 4 монтують та демонтують в пазухи шийки рейок 3 без використання спеціального обладнання та інструменту. При цьому використовують мінімально трудові затрати - 2 людини. Накладки 4, як і скоби 5, можна монтувати та демонтувати повторно. Можна використати монтажний інструмент, який буде містити, наприклад, рукоятку та робочу частину, закріплену з одної або обох сторін рукоятки. Рукоятка може бути виконана з можливістю використання її в якості важеля. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Пристрій для зменшення шуму та вібрації на рейковому транспорті, який складається з рейки, що містить головку, підошву та шийку, на бокових поверхнях якої встановлені демпфіруючі накладки за допомогою кріпильних елементів, який відрізняється тим, що демпфіруючі накладки виконані монолітними із пружного еластичного матеріалу, армованого сталлю та обладнані повздовжніми пазами на боковій поверхні, кріпильні елементи виконані у вигляді пружної скоби, яка охоплює знизу підошву рейки, а виступи на кінцях пружної скоби входять у повздовжні пази демпфіруючої накладки. 2. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що довжина демпфіруючої накладки складає щонайменше 400 мм. 3. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що пружна скоба виконана із листової сталі. 4. Пристрій за п. 1, який відрізняється тим, що як пружний еластичний матеріал демпфіруючих накладок використано гумові суміші на основі регенерату металізованих відходів від переробки гумових шин. 2 UA 118078 U 3 UA 118078 U 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 4