ТОРМОЗ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается тормозных устройств подвижного состава.
Известен тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий колесную пару с колесами, осью и буксами, тормозной цилиндр, рычаги в которых тормозные колодки расположены с разных сторон горизонтальной плоскости, проходящей через ось колеса [А.С. СССР по кл. В 61 Н 1/00 №779136 «Тормозное устройство» авторов Магнев Б.Н., Хлебников Ю.Б. опубл. 15.11.80 Бюл. №42].
Недостатком такой конструкции является достаточно большая колесная база тележки, износ поверхности катания тормозными колодками.
Известен тормоз железнодорожного транспортного средства, содержащий колесную пару с колесами, осью и буксами, тормозной цилиндр, рычаги в которых тормозные колодки, тормозные цилиндры, рычаги, подвески и стяжки, причем тормозная поверхность выполнена на внутренней стороне колесной пары и является фасонной вогнутой или выпуклой. [Патент №2202488 по кл. 7 В 61 Н 3/00 «Тормоз железнодорожного транспортного средства» авторов Никифоров Н.И. и др. опубл. 20.04.2003. Бюл. №11].
Недостатком такой конструкции является большое количество различного рода рычагов и подвесок, тормозных цилиндров, резервуаров, клапанов и магистралей.
Данное техническое решение выбрано автором в качестве прототипа.
Техническим результатом полезной модели является уменьшение колесной базы тележки, снижение износа колеса, уменьшение веса и габаритов тормозного устройства.
Технический результат достигается тем, что в тормозе железнодорожного транспортного средства тормозная поверхность выполнена на оси колесной пары, рычажный механизм выполнен в виде параллелограмного рычажного механизма, шарнирно соединенного одним концом с тормозной колодкой, другим шарнирно с рамой тележки, а в середине параллелограмного рычажного механизма также шарнирно установлен силовой элемент из сплава с памятью формы.
На фиг.1 изображен общий вид тормоза железнодорожного транспортного средства, на фиг.2 - силовой элемент из сплава с памятью формы.
Тормоз состоит из параллелограмного рычажного механизма 1, тормозной колодки 2, силового элемента из сплава с памятью формы ТН-1 (позиция 3 фиг.1), охваченного нагревателем 4 и возвратной пружины 5.
f
Тормоз железнодорожного транспортного средства работает следующим образом. По команде машиниста на силовой элемент 3 подается напряжение от 12 до 36 В и он начинает нагреваться. При достижении температуры начала обратного мартенситного превращения As=95°C элемент 3 начинает сжиматься, перемещая вниз к оси колесной пары тормозную колодку 2. При соприкосновении последних, силовой элемент 3 продолжает сжиматься, создавая в месте контакта усилие и тормозной момент. Элемент 3 заканчивает деформацию при температуре конца обратного мартенситного превращения А=105-120°С.
Следует отметить, что рабочие напряжения, развиваемые силовым элементом 3, достигают 500-бООМПа, а деформация может составлять 8-10% от его рабочей длины. [Барвинок В.А., Богданович В.И., Феоктистов B.C. «Физические основы моделирования и проектирования реверсивных
силовых приводов из материала с эффектом памяти формы»/ Международный центр научной и технической информации, М., 1997, 72 с.].
Время деформации элемента 3 зависит от скорости нагрева, которая может быть отрегулирована мощностью нагревателя 4 и составляет 10-12 секунд, что исключает вариант стопорного торможения.
s
Для вывода колесной пары из состояния торможения отключается нагреватель 4 и элемент 3 начинает охлаждаться за счет естественного теплообмена. Температура начала возвращения в первоначальное положение 65°С - температура начала прямого мартенситного превращения Ms, температура конца возвращения 40°С - температура конца прямого мартенситного превращения M. Время охлаждения зависит от температуры окружающей среды и может составлять от 30 секунд до 2 минут.
Следует отметить, что подвижной состав может начать движение в момент еще не полного возвращения элемента 3 в первоначальное положение. Силовое возвратное устройство 5 (пружина) «помогает» силовому элементу 3 вернуться точно в исходное положение, до нагрева.
Предлагаемый тормоз железнодорожного транспортного средства позволяет уменьшить износ поверхности катания, существенно упростить конструкцию тормозного механизма, уменьшить его габариты и вес.