способ прохождения криволинейных участков пути тележками транспортного средства, имеющими возможность дифференциального вращения ободов колесных пар

Формула изобретения

1. Способ прохождения криволинейных участков пути тележками транспортного средства, имеющими возможность дифференциального вращения ободов колесных пар, заключающийся в том, что устанавливают на элементы колесных пар или тележек транспортного средства или связывают с рельсами рельсового пути устройства для генерации колебаний, которые включаются на криволинейных участках рельсового пути при прохождении их транспортным средством.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что устройства для генерации колебаний выполнены с возможностью изменения амплитуды и частоты колебаний.

Описание изобретения к патенту

Известна колесная пара, содержащая ось и колеса со ступицами, одна из которых закреплена на оси жестко, а другая установлена на оси с возможностью вращения и фиксировано от осевого перемещения. /См. патент США №4575145, В60В 37/10, 1986 г./.

Недостатком указанной колесной пары является отсутствие передачи крутящего момента /в приводном варианте/ на колесо, установленное на оси с возможностью вращения, т.е. данная колесная пара может реализовать при движении по рельсовому пути только половину мощности приводного двигателя по сравнению с традиционной, полностью жесткой колесной парой.

Известна колесная пара, содержащая смонтированные на оси ступицы с колесами, одно из которых установлено на ступице с возможностью вращения и связано фрикционно со ступицей. /См. а.с. СССР №1782776, В60В 35/14, 1990 г./.

Недостатком указанной колесной пары является низкая эффективность работы из-за потерь на трение во фрикционном механизме и повышенный износ в этой связи поверхностей катания и гребней колес.

Известна колесная пара транспортного средства, содержащая ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхность катания и гребень, по меньшей мере, у одного колеса выполнены на ободе, соединенном со ступицей с возможностью вращения посредством гладких поверхностей вращения. /См. патент №2076806, В 60 В 37/12, 1994 г./.

Недостатком данной колесной пары является невысокая эффективность ее работы при прохождении криволинейных участков рельсового пути на низких скоростях движения вследствие большого трения между контактирующими поверхностями обода и ступицы, а также повышенный износ этих поверхностей, поверхностей катания и гребней на ободах. Данное техническое решение принимается, однако, в качестве прототипа, так как большинство его признаков совпадает с признаками предлагаемого способа.

Целью настоящего изобретения является повышение эффективности работы и уменьшение износа поверхностей катания и гребней, а также контактных поверхностей ступиц и ободов колесных пар с возможностью дифференциального вращения их ободов.

Указанная цель достигается тем, что такие составные части транспортного средства как тележки или колесные пары или рельсовый путь снабжают устройствами для генерации колебаний, которые включаются на криволинейных участках рельсового пути. При этом устройства для генерации колебаний выполнены с возможностью изменения амплитуды и частоты и устанавливаются на элементах колесных пар или тележек или связываются с рельсами.

Предлагаемый способ иллюстрируется чертежами, где на фиг.1, 2 и 3 показаны тележка 1, ось колесной пары 2 и ее привод 3, при этом на фиг.1 показана колесная пара с возможностью дифференциального вращения, на оси которой установлено устройство 4 для генерации колебаний; на фиг.2 показана колесная пара с возможностью дифференциального вращения, соединенная с тележкой транспортного средства, на которой установлено устройство 4 для генерации колебаний, передаваемых на колесную пару; на фиг.3 показана тележка с колесными парами с возможностью дифференциального вращения, взаимодействующими с криволинейным участком рельсового пути, соединенным с устройствами 4 для генерации колебаний.

Предлагаемый способ реализуется посредством устройств, показанных на фиг.1, 2 и 3.

При движении транспортного средства на прямолинейном участке рельсового пути устройства для генерации колебаний отключены. При этом при любых вариантах скоростей и ускорений, в режиме тяги, не превышающей предельную величину сцепления обод-ступица или обод-рельс, колеса обеспечивают надежную работу колесной пары. В данном случае эффект дифференциального вращения ободов не реализуется вследствие отсутствия асимметрии действия сил от кинематического момента кручения, возникающего на кривых участках пути.

При прохождении транспортным средством криволинейных участков пути на малых скоростях (что диктуется правилами вождения) без включения устройств для генерации колебаний свойства дифференциальных колесных пар проявляются в малой степени из-за отсутствия вибраций.

В начале криволинейного участка устройства 4 для генерации колебаний включаются и передают на ступицы 5 и обода 6 колесных пар колебания. При этом трение между поверхностями катания 7, гребнями 8 и рельсами 9, а также гладкими контактирующими поверхностями вращения 10 и 11 ступиц и ободов резко уменьшается, чем обеспечивается повышение эффективности работы колесных пар с возможностью дифференциального вращения ободов, а также уменьшение износа поверхностей катания 7, гребней 8, рельсов 9 и контактирующих поверхностей 10 и 11 ступиц и ободов.

При прохождении транспортным средством криволинейных участков на малых скоростях, регламентируемых правилами вождения, при включенных устройствах для генерации колебаний свойства дифференциальных колесных пар реализуются из-за уменьшения трения между упомянутыми поверхностями в полной мере.

При совпадении амплитуды и частоты колебаний, генерируемых устройствами с резонансными значениями, возникающими между ступицами и ободами, эффективность реализации свойств колесных пар возрастает в еще большей степени.

Установка этих устройств на обычные, традиционные, жесткие колесные пары также даст положительный эффект, но значительно меньший, чем для колесных пар с возможностью дифференциального вращения ободов.