Структура механизмов техники железнодорожного транспорта

АВТОСЦЕПКА -устройство для автоматического сцепления локомотива с вагонами и вагонов между собой при их взаимном нажатии или соударении и для передачи усилий, возникающих при движении состава (рис.2.17.).

На сх. а, б — головки автосцепки соответственно в расцепленном при соприкосновении вагонов между собой и сцепленном состоянии. В корпусе головки 4 установлен замок 2 с возможностью качания вокруг т. А. На сх. а он отведен кулачком 5 подъемника в крайнее правое положение. Замкодержатель 1 подвешен т. В к корпусу и удерживается кулачком 6 подъемника от самопроизвольного утапливания. Предохранитель от саморасцепа 3 отжат вверх кулачком 5, воздействующим на его нижнее плечо 3. Подъемник удерживается в таком положении выступом замкодержателя и не падает вниз. Замкодержатель удерживается за счет давления слева элементов сопряженной головки. Как только вагоны расходятся в разные стороны, замкодержатель под действием противовеса 1' переместится влево, подъемник упадет и освободит замок, который также переместится влево под собственным весом. Автосцепка, таким образом, подготовлена к сцеплению.

В сцепленном состоянии кулачки 5 и б подъемника переводятся в крайнее левое положение (сх. б), замок 2 в процессе сцепления сначала утапливается, а затем под собственным весом перемещается влево, предохранитель 3 упирается в выступ замкодержателя 1.

Замкодержатель удерживается в дан­ном положении элементами сопря­женной головки автосцепки.

Рис. 2.17.

На сх. в и г процесс автоматического сцепления. Малые зубья E,G головок 7 и 4, сориентированные скосами, входят в зевы. При этом утапливаются замки 9 и 2, затем соответственно утапливают­ся замкодержатели 8 и1. После того как малые зубья полностью заходят в зевы, замки опускаются под собствен­ным весом, а предохранители упираются в выступы замкодержателей. Автомати­ческое сцепление завершено.

Чтобы расцепить головки, нужно повернуть в одной из них подъемник вокруг т.В.

В результате сначала ку­лачок 5 поднимает предохранитель, а затем «утопит» замок, после чего малый зуб свободно может выйти из зева.

ВАГОННЫЙ ЗАМЕДЛИТЕЛЬ – устройство для торможения вагонов в сортировочном парке (рис.2.18.).

Вагонный замедлитель может быть управляемым или автоматически действующим в зависи­мости от веса вагона. Колесо 5, наезжая на рельс вагонного замедлителя, давит в направлении силы F_g на тормозные шины 4 и 6. Шина 4 вместе с шиной 6 перемещается относительно упора 3.

При этом сжимается пружина 7, а эле­менты шин, взаимодействующие с коле­сом, перемещаются практически верти­кально. В результате шины сближаются и зажимают колесо 5. Сближение проис­ходит из-за того, что шины связаны между собой посредством шатунов 2 и 8, рычагов 1 и 10, пневмоцилиндра 9. Сила зажатия шинами колеса опреде­ляется давлением воздуха в цилиндре 9.

Рис. 2.18.

При постоянном давлении эта сила тем больше, чем больше сила F_g и соответст­венно вертикальные перемещения шин. Данное устройство представляет собой самозатягивающийся механизм с упругим регули­руемым звеном в виде пневмоцилиндра.

МЕХАНИЗМ ДОННОЙ РАЗГРУЗКИ - устройство перемещения створок днища емкости для выгрузки сыпучего материала (рис.2.19.).

Рис. 2.19.

Створки 1 и 3 жестко соединены с коромыслами AB и GF четырехзвенных двухкоромысловых механизмов. В данных механизмах шатуны BC и EF установлены между коромыслами, а коромысла CD и EDжестко соединены между собой и повора­чиваются гидроцилиндром 2, соединен­ным с ними шарнирно в т. К. При повороте звена KD створки 1 и 3 рас­ходятся или сходятся.

МЕХАНИЗМ ДЛЯ МОНТАЖА КОНТАКТНЫХ СЕТЕЙ — устройство для перемещения подъемной площадки, используемой при монтаже и ремонте контактных сетей (рис.2.20.). Подъемная площадка 4 установлена на железнодорожной платформе 1. Механизм подъема платформы выполнен в виде двух соединенных между собой паралле­лограммов.

Рис. 2.20.

. Основание параллелограм­ма — звено 10 шарнирно соединено с платформой 1, благодаря чему весь механизм может поворачиваться вокруг верти­кальной оси. Параллелограммы имеют звенья 2, 9 и 3, 5, наклон которых изменяется гидроцилиндрами 8 и 6 соответственно, и общее горизонтальное звено 7. При включении гидроцилиндров 6 и 8 или одного из них площадка 4 пере­мещается поступательно.

ТОРМОЗ ТРАНСПОРТНОЙ МА­ШИНЫ — устройство, обеспечивающее сниже­ние скорости транспортной машины, ее остановку и удержание на уклоне (рис.2.21.).

С тормозным барабаном 12 взаимо­действуют колодки 8 и 13, шарнирно соединенные со стойкой 14 (не вращаю­щаяся часть тормоза). Управление колодкой осуществляется посредством пневмокамер 4 и 5. При отсутствии избыточного давления в камерах 4 и 5 осуществля­ется «стояночное» торможение (удержа­ние машины на уклоне). При этом пру­жина 7 через звено б воздействует на толкатель 15, который в т. С давит на рычаг 9.

Рис. 2.21.

Рычаг 9 вместе с рычагом 16поворачивается как одно целое вокруг т. В и через шарнир А воздействует на колодку 8, прижимая ее к барабану 12.

Для растормаживания в камеру 5 по­дается сжатый воздух. При этом сжи­мается пружина 7, а под действием пру­жины 2 поворачиваются рычаги 9 и 16вокруг т.В и колодка 8 отводится от ба­рабана. Аварийное растормаживание осуществляется поворотом кулачка 1 и воздействием с его помощью на рычаги 9 и 16 в т. D.

Для осуществления рабочего торможе­ния воздух подают в камеру 4. При этом толкатель 15 давит на рычаг 9, который совместно с рычагом 16 пово­рачивается и прижимает колодку 8 к барабану. Растормаживание осуществля­ется при выпуске воздуха из камеры 4.

При растормаживании колодка отходит от барабана на заданную величину, определяемую устройством 10.

Чтобы при износе колодок и неизмен­ном зазоре между колодкой и бара­баном оставался неизменным ход толка­теля 15, предусмотрено постепенное раздвигание рычагов 9 и 16. Оно осуществ­ляется автоматически за счет перемеще­ния сухаря 11 под действием пружи­ны 3.

ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА - устройство, со­держащее несколько тормозов, связан­ных между собой и управляемых сов­местно или раздельно по группам (рис.2.22.).

Колеса 9 железнодорожного состава охва­тываются колодками 7 и 8, связанными между собой и с колодками других колес пневмоцилиндром 1.

Рис. 2.22

От пневмоцилиндра 1 через рычаг 11 балансирное звено 12, тягу 13, балансирные звенья 4 движе­ние передается рычагу 14, а через тягу 15 — рычагу 16. Рычаг 14 связан с систе­мой звеньев 5, б, 4, 2, 3 и 10, образующих со стойкой семизвенный механизм. Со звеньями 5 и 2 шарнирно связаны ко­лодки 7 и 8, которые при соответствую­щем положении звеньев прижимаются к колесу 9 или удаляются от него. Семизвенный механизм обеспечивает самоуста­новку колодок в зависимости от поло­жения оси колеса. Аналогично соединение между рычагом 16 и колодками другого тормоза.

ТОПЛИВНЫЙ НАСОС - устройство в си­стеме питания двигателя внутреннего сгорания, служащее для подачи жидкого топлива к смесеобразующему устройству (рис.2.23.).

Топливный насос отмеривает порции топлива, подает его через форсунку и создает необходимое для распыливания давление.

Обычно топливный насос компонуется с центробеж­ным регулятором частоты вращения (звенья 8, 7) и топливоподкачивающим насосом 1 (сх. а). Приводится топливный насос от вала двигателя.

Ведущий вал 13 приводит во вращение кулачок 14, взаимодействующий с роликом 11. Кулачок 14 имеет четыре высту­па. Его поступательное движение через пружину 12 передается плунжеру 15. За один оборот вала плунжер совершает четыре возвратно-поступательных хода

За каждое движение влево плунжер 15 подает порцию топлива, которое посту­пает через каналы П и В в полость плунжера. Топливо перестает подаваться при открытии канала О (отсечки), после чего остаток топлива возвращается в топливную систему через канал У. Мо­мент отсечки подачи топлива, т. е. мо­мент открывания канала О, определя­ется положением регулирующей втулки 16, относительно которой перемещается плунжер 15. Положение втулки 16 регу­лируется вручную посредством системы тяг и рычагов (звенья 5, 4, пружина 3, рычаг 2) и автоматически — посредством центробежного регулятора. Ручное и автоматическое воздействия суммиру­ются на рычаге 2 и передаются втулке 16.

Грузы 8 центробежного регулятора расходятся при увеличении частоты вра­щения и перемещают ползун 7, взаимо­действующий с рычагом 2. Привод центробежного регулятора и топливоподкачивающего насоса 1 осуществля­ется от вала 13 посредством зубчатых колес 10,9, 6.

В сх. б от вала 13 одновременно приводятся топливный насос, центробежный регулятор и топливоподкачивающий насос 26. Плунжеру 15 передается движение от кулачка 17 через ролик 18 и толкатель 19. Силовое замыкание кулачкового механизма осуществляется пружиной 20. Плунжер 15 подает топливо в несколько ци­линдров. Топливо по цилиндрам распре­деляется путем поворота плунжера и расположения канала В напротив канала соответствующей форсунки.

Плунжер поворачивается от вала 13 посредством зубчатых передач — пары конических ко­лес 27 и передачи, состоящей из трех цилиндрических колес: 6, 9 и 21. Ко­лесо 21 установлено на скользящей шпонке. Так же, как и в сх. а, движе­ние на регулирующую втулку 16 пере­дается от системы ручного управления (от рычага 4 через пружину 3 и звено 23) и центробежного регулятора. Втулка 16соединена с рычагом 2 через тягу 22. Корпус 24 центробежного регулятора соединен с коническим колесом 27 зуб­чатой пары посредством демпфирую­щей пружины кручения 25. Остальные звенья и их связи те же, что и в сх. а. В сх. в привод плунжера 31, подаю­щего топливо, осуществлен от вала 13через кулачок 17, ро- лик 18 и толкатель 19. Прижимается ролик к кулачку пру­жиной 20. На валу 13 установлен центробежный регулятор, у которого имеются радиально перемещающиеся грузы 32, поджа тые пружинами 33. Движение гру­зов 32 через тяги 34 преобразуется в осеое перемещение ползуна 35. Ползун 35 поворачивает кулису 28, которая через реечнуюпередачу (рейка 29, шес­терня 30) поворачивает плунжер 31. Плунжер 31 имеет канал со скосом О. В зависимости от угла поворота плун­жера скос О открывает канал У в раз­личные моменты при ходе плунжера вверх. Благодаря этому регулируется порция подачи топлива. Остальные звенья, элементы и связи те же, что и в сх. а.

Рис. 2.23.

МЕХАНИЗМ ВАГОННЫХ ВЕСОВ - устройство для взвешивания груженых и порожних железнодорожных вагонов (рис.2.24).

Рис.2.24

Вагон наезжает на платформы 1 и 11 таким образом, что его вес примерно распределяется на каждую платформу поровну (F_g/2). Платформы подвешены шарнирно к стойке и к "суммирующему" звену 10.Через рычаг 3 и рычаг 9 вес платформы уравновешен грузом 2. При наличии на платформах взвешиваемого вагона звенья 10, 3, 9 перемещаются, и это перемещение передается рычагу 8.

Равновесие обеспечено пружиной 4. Перемещение звеньев через реечный механизм 6 передается стрелке 5. Демпфер 7 служит для поглощения энергии колебаний звеньев при перемещении вагона по платформам.

МЕХАНИЗМ ОПЕРЕЖЕНИЯ ВПРЫСКА ТОП­ЛИВА — устройство для автоматического изменения угла поворота приводного вала топливного насоса в зависимости от частоты вращения вала дизеля и количества подаваемого топлива (рис.2.25.).

В сх. а вал дизеля соединен с зуб­чатым колесом 14, вал привода топ­ливного насоса соединен с зубчатым колесом 1. Между этими валами установлена зубчато-рычажная передача, составленная из зубчатых колес 14, 12, 2, 1, оси которых совпадают с осями шарниров, соединяющих звенья 3, 11, 15и стойку шарнирного четырехзвенного механизма. Передаточное отношение передачи при неподвижных осях колес 1i1 =1. Пере­мещение осей колес 2 и 12 приводит к дополнительному повороту колеса 1 по отношению к колесу 14, к изменению начала фазы подъема в связанном с ним кулачковом механизме и перемещения плунжера топливного насоса и впрыска топлива.

Перемещение осей колес 2 и 12 про­исходит в зависимости от положения рейки топливного насоса, связанной с подвижным корпусом 4 гидрораспреде­лителя, а также в зависимости от поло­жения штока 7 центробежного регуля­тора 8, связанного с плунжером 5 гидрораспредедителя.

Рис. 2.25.

Взаимное положе­ние звеньев 4 и 5 гидрораспредели­теля обусловливает определенный режим подачи жидкости в силовой гидро­цилиндр, поршень которого, воздействуя на коромысло 3, перемещает оси колес 2 и 12.

Регулятор 8 приводится от вала ди­зеля через передачу 9. С помощью ры­чага 6 осуществляется его связь с гидрораспределителем и обратная связь поршня 10 с гидрораспределителем.

В сх. б вал дизеля соединен с кони­ческим колесом 21, а вал топливного насоса соединен с коническим колесом 22. Оба колеса зацепляются с колесом 16, приводящим во вращение центро­бежный регулятор 8. Передаточное от­ношение передачи между валом дизеля и валом топливного насоса при непод­вижной оси колеса 16 равно —1.

Перемещение рейки топливного насоса 20 приводит к перемещению подвиж­ного корпуса гидрораспределителя 4, а плунжер 5 гидрораспределителя переме­щается рычагом б в зависимости от частоты вращения регулятора 8. Взаим­ное положение звеньев гидрораспредели­теля 4 и 5 обусловливает подачу жид­кости в силовой гидроцилиндр 18 и его перемещение относительно поршня 10,связанного со стойкой звеном 19. Сило­вой гидроцилиндр жестко соединен с корпусом 17. Корпус 17 поворачивается вокруг оси колес 21 и 22 и поворачи­вает ось колеса 16, за счет чего про­исходит относительный поворот колеса 22 и соответственно изменение режима работы топливного насоса. Обратная связь гидроцилиндра с гидрораспредели­телем осуществляется через корпус 17.

ЗАЩЕЛКА ЗАМКА - устройств для за­пирания двери при ее закрывании, обеспечивающее стопорение взаимодей­ствующих звеньев (рис.2.26.).

Рис. 2.26

На сх. а слева кулачок 4 повернут так, что допускает поворот ручки 2. При перемещении двери 3 с помощью ручки 2 защелка 6 заходит в паз стойки и под действием пружины 1 поджимается к упору 5 стойки. Повернув кулачок 4(на сх. а справа), стопорят положение ручки 2 и соответственно сопряжение элементов 6 и 5.

На сх. б представлена защелка замка двери авто­мобиля. С дверью 7 шарнирно соединен ротор 9, а на одном с ним валу уста­новлен храповик 10, взаимодействующий с рычагом — защелкой 12. Ротор соеди­нен с дверью спиральной пружиной 11. При движении двери 3 в направлении стрелки ротор выступом 9 упирается в стойку и поворачивается против ча­совой стрелки, пока выступ 9 не войдет в углубление 7.

При этом храповик на­жимает на рычаг 12, преодолевает сопротивление пружины 13 и отводит его. В положении, когда выступ 9 войдет в углубление 7, храповик защелкнется рычагом 12 на первый зуб. Дверь закры­та, но не заперта полностью. При ее дальнейшем движении ротор 9 соприка­сается с поверхностью выемки 8, а хра­повик защелкнется рычагом на второй зуб. Дверь при этом заперта. Для откры­вания двери достаточно нажать на рычаг 12 в направлении стрелки и вывести его из зацепления с храповиком. Ротор в этом случае может быть свободно выведен.

Механизм ПЕРЕКЛЮЧЕНИЯ СТРЕЛКИ - рычажная сис­тема, перемещающая и фиксирующая де­тали стрелки (рис.2.27.).

Приводная тяга, перемещаясь, повора­чивает рычаг 3, который прижимает через тяги 2 и б один из остряков 4 к рельсу 1, а другой остряк 5 отво­дит от рельса 8. При движении тяги 7 в обратном направлении остряк 5 прижимается к рельсу 8, а остряк 4' отводится от рельса 1. Тяга 7 в каж­дом из указанных положений фикси­руется.

Рис.2.27.

ПОДВЕСКА ПОДВИЖНОГО СО­СТАВА — устройство, связывающее рамы подвижного состава с осями колес и обеспечивающее смягчение ударов при прохождении неровностей пути и равно­мерное распределение нагрузок между колесными парами (рис.2.28.).

На раме 5 (сх. а} установлены пол­зуны 4 с осями колес 1 так, что могут перемещаться вертикально. Ползуны связаны с рамой посредством рессор 3 и пружин 2. Распределяется нагрузка меж­ду колесными парами благодаря связи рессор посредством тяг 6 и равно­плечих рычагов 7.

В сх. .6 ось колеса в отличие от сх. а установлена на шатуне-буксе 9 антипараллелограмма, образованного звеньями 8, 9, 10, 5. Такое подвешива­ние оси позволило использовать только вращательные пары.

В сх. в две колесные пары 1 и 15 соединены посредством тяг 12 и равно­плечего рычага 16 с рессорой 3. Коле­со 74 подвешено на рессоре 13. Рессоры 3 и 13 соединены между собой посред­ством разноплечего рычага 11 и тяги 6.

В сх. г четыре колесные пары соеди­нены попарно, а рессоры связаны между собой равноплечим рычагом 7.

В сх. д тележки 18 и 19, попарно соединяющие четыре колесные пары, установлены таким образом, что колес­ная пара одной из тележек располо­жена между колесными парами другой тележки. Вес локомотива передается че­рез подвеску тележек в направлении Ру. Продольные силы Ту воспринимают­ся тягой 17.

Рис. 2.28

Механизм СТВОРОК БУНКЕРА -устройство для открывания и закрывания створки бунке­ра (рис.2.29)

Створка 2 закрывает, отверстие в стенке бункера. Она выполнена в виде шарнирно подвешенной в т. Р плиты. Открывается створка при поворо­те рычага ВАО в сторону О, закрывается створка при его повороте в сторону 3. Рычаг ВА соединен тягами ВС и ВЕ со створкой.

С. представляет собой параллельное соединение двух двухкоромысловых четырехзвенных механизмов АВСР и АОЕР. Механизм характеризуется наличием из­быточных связей.

Рис. 2.29.

Согласованное дви­жение обеспечивается благодаря зазорам в шарнирах и деформации звеньев. Для выполнения механизма самозапирающимся при закрытой створке т. т. А и Р распо­лагают соответственно выше линий ВС и ВЕ, тогда при давлении на створку изнутри бункера звено ВАО стремится повернуться в сторону 3, чему препятствует механизм АВЕР

Механизм СТВОРОК КРЫШИ ВАГОНА – устройство для управления створками крыши вагона (рис.2.30.).

Рис. 2.30.

Створки 3 и 9 приводятся в движе­ние с помощью гидроцилиндра 8. Створ­ки присоединены симметрично к штоку 7 гидроцилиндра и подвешены к вагону с помощью одинаковых симметрично расположенных механизмов. Каждый из них — это шестизвенный шарнирный механизм (звенья 1, 2, 6, 4, 3 и стойка), образованный присоединением к четырехзвенному двухкоромысловому механизму структурной группы II класса. Механизм обеспечивает перемещение створки в положение А'В', показанное штриховой линией, таким образом, что т. В, перемещаясь в т. В' и обратно, практически не выходит за пределы высоты вагона. Движение створке от штока 7 передается через звено 5.

Механизм СТЕКЛООЧИСТИТЕЛЯ - устройство для преобразования вращательного дви­жения вала привода в качательное синхронное движение щеток стеклоочис­тителя (рис.2.31).

Щетки установлены 'на коромыслах 4 и 5, соединенных между собой тягой б. Коромысло приводится, в движение от кривошипа 1 и соединено с ним посредст­вом звеньев 2, 3 и 7. Звенья 2, 3, 7 и ^ образуют структурную группу IV класса. Данный механизм позволяет получать малые углы давления при всех положениях кривошипа.

Рис. 2.31.

ТОКОПРИЕМНИК - устройство для съема электрического тока с контактно­го провода при движении электрифицированного подвижного состава (рис.2.32).

На сх. а — Токоприемник в виде пространствен­ного механизма со сферическими кинематичес­кими парами. С коромыслами 1 и 11 шарнирно соединены шатуны 3 и 10, 6 и 7, связанные попарно между собой. Образованные таким образом два па­раллельно расположенных пятизвенных механизма связаны между собой диагональными тягами 5 и 8.

На этих механизмах посредством кинематических соединений А и В смон­тирована лыжа 4, контактирующая с проводом. Поднимают и опускают лы­жу поворотом одного из коромысел 1 или 11. Чтобы коромысла могли повора­чиваться одновременно в разные сторо­ны, они связаны тягой 9, образующей с коромыслами антипараллелограмм. Вес звеньев и лыжи частично восприни­мается пружиной 2.

Рис. 2.32.

На сх. б к двухкоромысловому механизму (коромысла 12 и 15) присоединен парал­лелограмм 13, на котором установлена лыжа 4, связанная с параллелограммом пружиной 14. Вес лыжи и звеньев вос­принимается пружиной 2. Токоприемник обеспечи­вает приближенно поступательное дви­жение лыжи при ее подъеме и опус­кании.

ТЕЛЕЖКА ПОДВИЖНОГО СОС­ТАВА — устройство, установленное на осях колесных пар, соединенное с рамой подвижного состава и обеспечивающее боковое перемещение колесных пар при прохождении криволинейных участков пути (рис.2.33.).

Рис. 2.33.

На сх. а рама тележки 4 установлена на двух осях колесных пар 3 и 6 и сое­динена с рамой / подвижного состава посредством сдвоенного параллелограм­ма и упругих листов 8. Параллелограмм образован двумя рычагами 5 и шатунами 2 и 7. Листы 8 образуют квадрат с относительно неподвижными сторонами. Этот квадрат можно при ана­лизе считать за одно звено, шарнирно соединенное с шатунами 2 и 7. При прохождении криволинейных участков оно поворачивается относительно тележ­ки синхронно с рычагами 5.

На сх. б звено 9, в котором установ­лена колесная пара, посредством рессо­ры соединено с рамой 1. Оно может смещаться в поперечном направлении относительно рамы. При этом колесные пары имеют зависимые перемещения, поскольку они связаны рычагом 10, уста­новленным на ползуне 11. Обе пары вместе с ползуном 11 могут переме­щаться в поперечном направлении отно­сительно рамы 1.