УНИВЕРСАЛЬНОЕ МНОГООБОРОТНОЕ КРЕПЛЕНИЕ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КОЛЕСНОЙ ТРАНСПОРТНОЙ И СПЕЦИАЛИЗИРОВАННОЙ ТЕХНИКИ НА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ПЛАТФОРМЕ

Полезная модель относится к транспортным средствам, а именно, к устройствам, обеспечивающим возможность и эффективность универсальных перевозок легкой и тяжелой транспортной техники и специализированной техники (колесные тракторы, комбайны, экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и тд.) железнодорожным транспортом с увеличением сохранности поверхностей платформ и с увеличением надежности крепления за счет увеличения прочностных характеристик крепящих элементов и более качественного их закрепления на железнодорожных платформах, а также обеспечивающим снижение при этом весовых характеристик креплений, расхода металла на их изготовление и упрощение технологического процесса производства.
Известна группа устройств для закрепления колесной транспортной техники при перевозке, содержащие комбинированные продольно-поперечные упоры, содержащие рифленые элементы, причем упоры смонтированы на специальной рифленой поверхности, выполняющей роль настила [1-3].
Известные устройства позволяют закреплять колесную и гусеничную технику на деревянных покрытиях железнодорожных платформ простым, хотя и ручным, забиванием крепежных элементов. Недостатками известных устройств является высокая сложность и металлоемкость конструкции, что обусловливает их высокую себестоимость и сложность в изготовлении. Кроме того, известные устройства обладают низкой степенью универсальности, так как требуют специальных настилов, требующих специально подготовленных платформ и не предполагают широкое варьирование типоразмеров и весо-габаритных показателей перевозимой транспортной техники. Помимо этого известные устройства в силу конструктивных особенностей обладают недостаточной надежностью закрепления особенно тяжелых транспортных средств (ТС) и специализированной транспортной техники (колесные тракторы, комбайны, экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и т.д.), обладающей значительными моментами при динамических нагрузках во время движения при их перевозке за счет высоко расположенных центров тяжести и значительных плеч приложения сил.
Известна группа устройств для закрепления колесной транспортной техники при перевозке, содержащие упоры треугольно-призматической формы, имеющие рифление на одной поверхности, контактирующей непосредственно с колесом, либо на двух поверхностях, второй является поверхность, контактирующая с полом, причем рифления представляют собой специально формируемые или накладные зубцы [4-7].
Недостатками известных устройств являются низкие функциональные возможности и универсальность, не позволяющие использовать их на железнодорожных платформах ввиду отсутствия заостренных элементов надежного крепления к деревянным настилам пола стандартных ж/д платформ, а также низкие эксплуатационные качества ввиду значительного веса каждого упора, в связи с чем возникает необходимость облегчения путем выполнения различных вырезов, что значительно ослабляет прочность известных устройств и снижает надежность крепления ТС и безопасность их фиксации и перевозки. Кроме того, известные устройства обладают высокой себестоимостью по причине сложности технологического процесса их изготовления и большого расхода металла.
Известны колодки - элемент для закрепления ТС на ж/д платформе или в вагоне, содержащие комплект упоров, каждый из которых состоит из основания в виде прямоугольника в плане, верхняя часть которого выполнена сформированной в виде треугольной призмы, расположенной на одном конце основания, с нижней стороны основания перпендикулярно его плоскости расположены ножи в виде выступов с заостренными кромками, параллельными плоскости основания, часть ножей расположена так, что их плоскости параллельны большим сторонам основания, другая часть ножей расположена так, что плоскости их ориентированы параллельно меньшим сторонам основания [8].
Известные устройства позволяют фиксировать перевозимое на железнодорожной платформе ТС от перемещения его как в продольном, так и в поперечном направлениях для ТС с различным типоразмером и шириной колес.
Недостатками известного устройства является низкая оборотность использования, по причине высоких расщепляющих свойств ножей, поскольку режущие кромки расположены параллельно плоскости основания, его сторонам и часть плоскостей ножей перпендикулярна другой части ножей каждого упора на одном основании. В результате этого расщепляющие свойства каждого ножа, и так являющиеся высокими, усиливаются многократно поскольку на линии одного волокна деревянного покрытия пола при эксплуатации известного устройства так или иначе располагается одновременно ряд из нескольких ножей. В связи с этим устройство обладает низкой надежностью закрепления при повторных использованиях покрытия платформы и низкими функциональными возможностями резко ограничивающими из-за этого массо-габаритный диапазон закрепляемых ТС и диапазон состояния поверхности платформ. Низкая надежность обусловливается также неоптимальным углом приложения сил при наезде колесом на упоры ввиду одинакового строго вертикального расположения плоскостей ножей перпендикулярно относительно оснований упоров, а также повышается вероятность смятия ножей и самого устройства. Кроме того, известное устройство содержит вырезы значительной площади для облегчения устройства, что в большой мере ухудшает прочностные характеристики и, соответственно, надежность и безопасность крепления ТС. Наличие больших вырезов и отсутствие рифления ухудшает сцепление упоров с колесами ТС и с полом платформы в закрепленном состоянии при перевозке ТС.
Наиболее близким к предлагаемому устройству является многооборотное устройство для фиксации колесной транспортной техники, перевозимой на железнодорожной платформе (патент РФ №2399518, В60Р 3/077, 25.08.2009), содержащее комплект упоров, причем, минимальный комплект содержит два продольных и два поперечных упора, при этом каждый упор содержит основание в виде плиты, и заостренные элементы, расположенные с внешней нижней плоскости оснований и направленные заостренными частями в направлении от оснований упоров вниз. Кроме того, продольный упор, содержащий по меньшей мере два ребра, каждое из которых выполнено в виде пластины треугольной, трапецеидальной или близкой к ней формы, предпочтительно с неравными боковыми сторонами; основание в виде плиты, кожуха, выполненного в виде рифленой полосы и, по меньшей мере, двух ножей, причем ребра установлены своими большими сторонами вдоль больших сторон основания, перпендикулярно к нему, либо близко к перпендикуляру к его плоскости и параллельно, либо близко к параллельности, друг к другу на расстоянии, меньшем или равном ширине кожуха, кожух закреплен поверх ребер, вплотную огибая их свободные от соединения с основанием стороны; на нижней поверхности основания, с противоположной стороны относительно расположения ребер и кожуха, закреплены ножи, плоскости которых направлены перпендикулярно, либо близко к перпендикулярному направлению к плоскости основания, заостренными частями в направлении от основания; два продольных и два поперечных упора образуют минимальный комплект, а нож выполнен в виде прямоугольной пластины с одной заостренной большей стороной, в основании выполнены прямоугольные отверстия по размерам сечения ножа, причем, длина отверстий на 5-20% превышает длину большей стороны ножа; каждый нож установлен в отверстии так, что острая кромка направлена в сторону от основания, а каждый нож частично утоплен в отверстии с одной стороны по направлению к боковому ребру на 5-20% его ширины, при этом угол наклона острой кромки к плоскости основания в плоскости ножа составляет 5-20 градусов, образуя острый угол. Кроме того, боковая опора поперечного упора выполнена в виде согнутой по дуге окружности полосы, причем, одна часть полосы боковой опоры, установленная на основании под прямым или близким к прямому углом в плоскости поперечного сечения основания или близкой нему, размещена с края основания, а вторая, согнутая часть полосы, плоскость которой параллельна, либо близка к параллельности, к первой части, направлена в сторону к центру основания и соединена с ним под острым углом. Кроме того, боковая опора содержит по меньшей мере два ребра жесткости, расположенные внутри и/или по бокам полосы по форме сечения внутреннего пространства боковой опоры, ограниченной согнутой полосой и основанием, или близкой к этой форме, плоскости ребер ориентированы перпендикулярно или близко к перпендикуляру относительно плоскости основания и плоскости полосы [1].
Недостатками известного устройства являются низкая прочность фиксирующих элементов и следовательно, низкая надежность крепления ими ТС, поскольку фиксирующие элементы испытывают значительные нагрузки как при закреплении их в автоматическом режиме с помощью фиксируемого ими автотранспорта, так и динамические при перевозке ТС на ж/д платформах, особенно, тяжелой транспортной техники. Выполнение известного устройства достаточно прочным в значительной степени утяжеляет комплект фиксирующих элементов и делает неоправданно высоким расход металла на их изготовление, либо обусловливает применение высокопрочных сплавов, что делает известное устройство неоправданно дорогим. Использование различных вырезов дополнительно ослабляет фиксирующие элементы и снижает их прочность, причем, снижение прочности происходит значительно быстрее облегчения элементов за счет вырезов в любой их ориентации, что, в свою очередь, приводит к необходимости дальнейшего усиления фиксирующих элементов, то есть увеличения весо-габаритных показателей, расхода металла, стоимости, а также усложнения и увеличения стоимости технологического процесса производства известного устройства. В сочетании с высокой степенью износа деревянного покрытия пола стандартных ж/д платформ, происходящего по причине высокой расщепляющей деревянный пол способности известного устройства, это снижает надежность крепления ТС и сильно сокращает многооборотность как самих известных устройств, так и пола платформ, сокращая их срок службы и создавая необходимость частой замены покрытия, то есть ремонта. Кроме того, известное устройство обладает недостаточно высокой точностью установки упоров по причине достаточно высокой вероятности проскальзывания их, особенно, при закреплении при помощи наезда на них ТС, что способствует общему понижению надежности крепления. Это обусловливает, в свою очередь, низкую универсальность известного устройства и низкие функциональные возможности вследствие сужения диапазона типов и весо-габаритных показателей надежно и эффективно (то есть с наименьшими затратами) закрепляемой транспортной техники.
Целью полезной модели является увеличение прочностных характеристик устройства с одновременным снижением весовых показателей за счет получения эффекта от сочетания выполнения устройства из предложенных материалов с предложенной конструкцией, расширение универсальности, функциональных возможностей и повышение оборотности (многократности) использования устройства и платформ, на которых оно закрепляется, повышение срока службы покрытия платформ и устройства, позволяющие расширить диапазон транспортирования как легких, так и тяжелых ТС различных типов, габаритов, с различным числом колесных пар различных типоразмеров, с различной шириной колеи и посадкой при использовании стандартных ж/д платформ без специальной подготовки покрытия пола, с осуществлением повышенной сохранности его покрытия и без использования дополнительного оборудования; а также целью являются снижение себестоимости устройства, упрощение крепления его к платформе и ТС с помощью устройства, упрощение и снижение стоимости технологического процесса серийного изготовления устройств и улучшение эксплуатационных характеристик за счет снижения весовых показателей упоров.
Для реализации поставленной цели в известном многооборотном устройстве для фиксации колесной транспортной техники, содержащем комплект упоров, причем, минимальный комплект содержит два продольных и два-поперечных упора, при этом каждый упор содержит основание в виде плиты, и заостренные элементы, расположенные с внешней нижней плоскости оснований и направленные заостренными частями в направлении от оснований упоров вниз, дополнительно упоры выполнены из листового рифленого материала, например, листовой стали с рифлением по ГОСТ 8568-77. Кроме того, заостренные элементы по меньшей мере продольных упоров выполнены в виде ножей, плоскость хотя бы одного заостренного элемента из части всех заостренных элементов не совпадает с плоскостью любого другого ножа из этой части. Кроме того, по меньшей мере плоскость хотя бы одного заостренного элемента из всех элементов не совпадает с плоскостью любого другого заостренного элемента. Кроме того, плоскости заостренных элементов не параллельны ни одной стороне основания. Кроме того, линии стыковки с основанием, по меньшей мере первой части заостренных элементов каждого продольного упора образуют острые углы с меньшей стороной основания, а линии стыковки с основанием оставшихся заостренных элементов образуют с той же стороной основания тупые углы, дополняющие острые углы первой части заостренных элементов до 180°. Кроме того, плоскости, по меньшей мере, части всех заостренных элементов каждого продольного упора образуют с основанием равные или приближенно равные острые углы, близкие к 90°, и наклонены в одну сторону. Кроме того, плоскости второй части заостренных элементов наклонены в противоположную сторону. Кроме того, плоскости всех заостренных элементов продольных упоров образуют с основанием равные или приближенно равные острые углы, близкие к 90°, и наклонены все в одну сторону.
Кроме того, первая часть заостренных элементов расположена вдоль одной большей стороны основания продольного упора, а вторая часть - вдоль другой его большей стороны. Кроме того, обе части заостренных элементов расположены так, что продолжения плоскостей пересечения всех заостренных элементов из первой части и всех заостренных элементов из второй части образуют вершины углов, направленные в сторону стороны основания, ближайшей к колесу фиксируемого транспортного средства. Кроме того, обе части заостренных элементов расположены так, что продолжения плоскостей пересечения по меньшей мере части заостренных элементов из первой части и части заостренных элементов из второй части образуют вершины углов, направленные в сторону от стороны основания, внешней, по отношению к колесу фиксируемого транспортного средства. Кроме того, высота, по меньшей мере, части заостренных элементов одного упора отличается от высоты части заостренных элементов другого упора. Кроме того, высота всех заостренных элементов одного упора отличается от высоты всех заостренных элементов другого упора. Кроме того, высота, по меньшей мере, части заостренных элементов упора отличается друг от друга. Кроме того, высота всех заостренных элементов упора отличается друг от друга. Кроме того, режущая кромка заостренного элемента выполнена в виде двух смежных сторон прямоугольной пластины элемента. Кроме того, первой частью режущей кромки является длинная сторона прямоугольной пластины заостренных элементов, а второй частью - короткая сторона. Кроме того, заточка режущей кромки по меньшей мере части заостренных элементов каждого упора выполнена в виде скоса, расположенного на режущем элементе со стороны основания упора, предназначенной для наезда колесом. Кроме того, заточка режущей кромки по меньшей мере части заостренных элементов каждого упора выполнена в виде скоса, расположенного со стороны основания упора, противоположной стороне, предназначенной для наезда колесом. Кроме того, заточка одной части режущей кромки заостренных элементов упора выполнена в виде скоса, направленного в одну сторону, а другая часть - в противоположную сторону. Кроме того, Кроме того, несколько участков режущей кромки которого заточена в виде скоса в одну сторону, другая часть участков режущей кромки заостренного элемента упора заточена в виде скоса в противоположную сторону, причем, участки со скосами в разные стороны чередуются между собой. Кроме того, заостренные элементы упоров выполнены в виде шипов, причем шипы каждого упора расположены так, что линии, проведенные в плоскости основания через центры сечений двух любых шипов упора не параллельны ни одной стороне основания. Кроме того, оси по меньшей мере части шипов упоров образуют с основанием равные или приближенно равные острые углы в параллельных плоскостях близкие к 90°, и наклонены, таким образом, все в одну сторону. Кроме того, плоскости наклона шипов ориентированы параллельно по меньшей мере одной стороне основания каждого продольного упора. Кроме того, оси части шипов каждого продольного упора образуют с основанием разные острые углы, близкие к 90°. Кроме того, по меньшей мере, часть шипов с разными наклонами их осей расположены на диагональных направлениях относительно основания продольного упора, причем, углы наклона осей шипов в пределах каждого диагонального направления изменяются, уменьшаясь от одной стороны основания до противоположной. Кроме того, по меньшей мере, часть шипов с разными наклонами их осей расположены на диагональных направлениях относительно основания продольного упора, причем, углы наклона осей шипов в пределах плоскости одного диагонального направления изменяются, увеличиваясь от одной стороны основания до до противоположной, а в плоскости другого диагонального направления изменяются, уменьшаясь относительно тех же сторон основания. Кроме того, часть шипов с разными наклонами их осей расположены на параллельных стороне основания упора направлениях, причем, углы наклона осей шипов в пределах каждого направления изменяются, уменьшаясь от одной стороны основания до до противоположной. Кроме того, оси первой части шипов упоров образуют с основанием равные или приближенно равные острые углы в параллельных плоскостях, параллельных меньшей стороне основания, близкие к 90°, и наклонены, таким образом все в одну сторону, оси второй части шипов наклонены в противоположную сторону в тех же плоскостях. Кроме того, высота, по меньшей мере, части шипов продольного упора отличается друг от друга. Кроме того, плотность расположения шипов на основании неравномерна. Кроме того, плотность расположения шипов на основании повышается от одной стороны основания к другой. Кроме того, шипы с минимальной плотностью расположения располагают с той стороны основания, с которой осуществляют наезд колесом транспортной техники при закреплении упора. Кроме того, шипы с минимальной плотностью расположения располагают с противоположной стороны основания относительно той, с которой осуществляют наезд колесом транспортной техники при закреплении упора.
Технический результат заключается в том, что повышается прочность упоров устройства при одновременном снижении весовых показателей за счет предложенных свойств и связей дополнительно введенных элементов между собой и с элементами устройства- прототипа, позволяющих быстро и надежно фиксировать ТС любых классов и весо-габаритных характеристик. Достигаемое повышение надежности при этом обусловливается увеличением точности установки упоров за счет одновременного сочетания оптимального распределения направлений наклона заостренных элементов с применением рифленых материалов для упоров, значительно снижающих при этом проскальзывание упоров относительно пола платформы и колес ТС относительно упоров, что невозможно в известных устройствах. Повышение надежности крепления ТС обусловлено в предложенном устройстве также и за счет того, что его перечисленные отличительные признаки значительно улучшают сцепленность уже зафиксированных упоров на полу платформы, особенно при динамических нагрузках на них в процессе перевозки ТС, что, в свою очередь, повышает надежность закрепления ТС на ж/д платформе. Этому же способствует повышение сцепления колес закрепленного ТС с упорами вследствие выполнения их по предлагаемой полезной модели полностью рифлеными. Повышенная надежность закрепления ТС и увеличение прочности упоров повышает универсальность устройства и расширяет его функциональные возможности, поскольку позволяет применять для закрепления широкого диапазона типов колесной ТС от легких до тяжелых, в том числе, многоосных ТС с различными типоразмерами колес, колеей и посадкой, а также специализированной трудно закрепляемой техники, одновременно с повышенной сохранностью покрытия пола платформ и повышением их многооборотности, как и самого устройства за счет выполнения предложенным образом заостренных элементов и самих упоров. Снижение весовых параметров каждого упора на 30-40% счет выполнения их из предложенных материалов позволяет значительно улучшить эксплуатационные характеристики устройства, а также снизить его себестоимость и упростить технологические процессы изготовления, исключив сложные вырезы на корпусах упоров, уменьшив их толщину, упростив требования к расположению заостренных элементов, исключив необходимость их симметричного точного размещения на параллельных осях. Технический результат также достигается повышенной простотой и скоростью закрепления упоров, так как за счет выполнения устройства по предлагаемой полезной модели, обеспечивается более надежная самоустановка упоров за счет оптимизации приложения сил в динамике закрепления упоров, благодаря возможности специальной ориентации заостренных элементов упоров по предлагаемой полезной модели и исключения их проскальзывания за счет сочетания перечисленных признаков с предложенным рифлением поверхности упоров и их оснований. Указанные признаки полезной модели, таким образом, позволяют за счет предложенных дополнительно введенных элементов и связей между ними в совокупности обеспечить достижение технического результата, поскольку эффект от введения всей совокупности дополнительных элементов и их свойств, соединенных предложенным образом и во взаимодействии с ограничительными признаками значительно превышает простую сумму эффективности дополнительных элементов, в связи с чем, отличительные признаки предложенной полезной модели можно считать удовлетворяющими критерию существенности отличий.
На фиг.1-2, 24 изображена схема продольного упора устройства, вид сбоку и спереди соответственно.
На фиг.3 схематически изображена ориентация досок деревянного покрытия пола платформы.
На фиг.4-5 изображен вид снизу продольного упора в случае, когда заостренные элементы являются шипами
На фиг.6-7 изображен вид снизу продольного упора в случае, когда заостренные элементы являются ножами, расположенными в параллельных не совпадающих плоскостях и для случая развернутых ножей.
На фиг.8-9, 27 изображен поперечный упор устройства, вид сбоку и спереди соответственно.
На фиг.10-13 изображен вид снизу продольного упора в случае, когда заостренные элементы являются шипами.
На фиг.14-23 изображены варианты расположения ножей продольного упора, в том числе, в комбинации с шипами, фиг.16-21.
На фиг.25-26, 28, 29 изображены варианты расположения шипов переменной плотности распределения на основании упоров при виде на них снизу.
На фиг.30-33 изображена схема закрепления упоров известного при наезде на него колесом ТС и компенсация сминающей ножи составляющей силы F оптимизацией наклона шипов и возникновение возможных перекосов упоров в процессе их закрепления.
На фиг.34-41 изображены различные варианты наклона шипов. На фиг.42-43 изображена схема продольного упора с ножема в качестве заостренных элементов, вид сбоку и спереди.
На фиг.44-46 изображены различные варианты наклона ножей. На фиг.47-52 изображены варианты выполнения ножей продольного упора с заточкой режущих кромок в одну сторону (фиг.47-48), в разные стороны (фиг.49-50) и с чередованием участков, заточенных в разные стороны на каждой режущей кромке (фиг.51-52).
Универсальное многооборотное крепление для перевозки колесной транспортной и специализированной техники (колесные тракторы, комбайны, экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и тд.) на железнодорожной платформе (фиг.1-52) содержит комплект, содержащий в минимальном варианте исполнения пару продольных 1 и пару поперечных 2 упоров, содержащие заостренные элементы 3 продольных упоров 1 и заостренные элементы 4 поперечных 2 упоров, выполненные в виде шипов, закрепленных на основаниях 5 продольных упоров 1 и основаниях 6 поперечных 2 упоров, расположенные вниз остриями от оснований 5 и 6, причем, шипы каждого упора 1, 2 расположены так, что линии, проведенные в плоскости основания 5, 6 одного упора через центры сечений двух любых шипов упора не параллельны ни одной стороне основания (фиг.4, 5, 10, 12, 25, 26, 28, 29, 37) или части шипов (фиг.13); заостренные элементы 3 продольных упоров 1 могут быть выполнены в виде ножей 8 (фиг 42-43); упоры 1 и 2, в том числе и их основания выполнены полностью из листового рифленого материала, например, листовой стали с рифлением по ГОСТ 8568-77 типа «чечевица» 9 или «ромбы» 10 (фиг.24-29); ножи 8 выполнены в виде прямоугольных пластин, имеющих одну или две 13, 14 заостренные кромки 12, заточенные в одну (фиг.47-48) или разные (фиг.49-50) стороны, или же каждая из заточенных кромок 13, 14 ножа 8 может иметь два или более участка, заточенных в противоположные стороны (фиг.51-52); по меньшей мере, хотя бы часть ножей 8 может быть развернута относительно основания 5 так, что линии их стыковки с основанием 5 каждого продольного упора 1 не параллельны ни одной стороне основания (фиг.7, 16-21, 42, 43), а плоскости, по меньшей мере, части ножей 8 каждого продольного упора 1 (фиг.20-23, 46) не совпадают друг с другом полностью для всех ножей одного упора 1 (фиг. 6, 7, 14, 16-23) или для части ножей (фиг.15) и так же, как и оси, по меньшей мере, части шипов 3, 4 каждого продольного 1 или поперечного упора 2, могут быть наклонены под острыми углами к основаниям 5 и 6 (фиг.34-41), причем, ориентация их и углы отклонения от перпендикуляров к основаниям в пределах каждого упора 1 или 2 может быть одинакова, либо различна с разной степенью упорядоченности, например, с уменьшением угла к основанию 5, 6 от одного ножа 8 (фиг.22-23) или шипа 3,4 (фиг.35, 36, 41) к другому ножу 8 (шипу 3, 4) по направлениям вдоль основания 5, 6 или в разных, например, противоположных (фиг.45-46) или диагональных (фиг.37) направлениях в случае ножей 8 (фиг.20-21) или в случае шипов (фиг.37), заостренные элементы 3, 4, 8 могут иметь различную высоту в пределах одного упора, распределение высот может быть случайным, либо упорядоченным, например, увеличиваясь от меньшей высоты со стороны первичного наезда колеса 11 ТС (фиг.30, 32, 33, 36, 37, 40, 41) или наоборот.
Универсальное многооборотное крепление для перевозки колесной транспортной и специализированной техники на железнодорожной платформе (фиг.1-52) работает следующим образом.
Каждое ТС или специализированную технику (колесные тракторы, комбайны, экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и тд.), подлежащее транспортировке, размещают на платформе согласно штатной инструкции по транспортированию железнодорожным транспортом. Обычно это осуществляется установкой их продольными осями вдоль продольных осей платформы в один или два ряда в зависимости от габаритных показателей перевозимой техники. На платформе размечают пятна контакта покрышек передней и задней оси ТС, у которых будут установлены продольные 1 (фиг.1-7) и поперечные 2 (фиг.8-13) упоры. Фиксацию упоров 1, 2 производят путем вдавливания их заостренных элементов 3 и 4 до полного упора нижних поверхностей оснований 5 и 6 соответственно продольных 1 и поперечных 2 упоров и в деревянный настил 7 пола стандартной платформы, доски которого располагаются, как правило, в ее поперечном направлении (фиг.3).
При этом в случае устройства-прототипа и других известных устройств происходит расщепление досок пола 7, особенно, если заостренные элементы 3 продольных упоров 1 выполнены в виде ножей 8. Этому в значительной степени способствует расположение самих ножей 8 параллельно волокнам досок пола 7 платформы, а расположение двух и более ножей 8 в один ряд на одной плоскости еще более увеличивает расщепляемость деревянного покрытия пола 7. В связи с этим сильно сокращается срок службы платформы. Расщепляющее воздействие на пол производят также и шипы 4 поперечных 2 упоров устройства-прототипа и других известных устройств, поскольку также располагаются рядами, параллельными волокнам деревянного покрытия пола 7 платформы. Кроме того, гладкость поверхности оснований 5 и 6 упоров 1, 2 может способствовать их соскальзыванию при закреплении в самом начале наезда на них ТС и соответственно, значительному снижению точности закрепления и, в связи с этим, понижение надежности или возможной последующей поломке заостренных элементов 3, 4. Также при перевозке ТС гладкие основания 5, 6 упоров 1, 2 являются только пассивно несущими заостренные элементы 3, 4, 8 и совершенно не работающими в смысле сцепления с полом 7. Этому же может способствовать гладкость поверхности корпусов продольных 1 и/или поперечных 2 упоров или же рифление только одной их грани, поскольку при закреплении устройства с помощью ТС требуется переезд их, возможно, многократный.
Для преодоления этого и осуществления цели полезной модели в предлагаемой полезной модели заостренные элементы 4 продольных упоров 1 расположены так, что если они выполнены в виде ножей 8, плоскости их, по меньшей мере, части не совпадают друг с другом (фиг.6-7), то есть ряды ножей 8 сдвинуты (фиг.7, 13) относительно друг друга вдоль большой стороны основания 5, либо шаг их расположения отличается в каждом ряду (фиг.14), или часть ножей 8 или все развернуты (фиг.15-19). При этом не только снижается абсолютная площадь входа ножа 8 при вдавливании его в дерево на протяжении одного волокна, но и снижается вероятность расщепления вдоль всего волокна ввиду сокращения до одной точки входа ножа 8 на волокно. В случае шипов 3, 4 (фиг.4, 5, 8-13, 24-29, 35-41) еще больше сказывается эффект разнесения их по отдельным волокнам деревянного покрытия пола 7 ввиду меньшей площади сечения шипа 3, 4 по сравнению с площадью сечения ножа 8, в связи с чем больше влияет их расположение, не расщепляющее волокна покрытия 7, чем количество отдельных проколов. Высокую эффективность такого расположения заостренных элементов, защищающую покрытие пола 7 от расщепления и повышающую оборотность устройства и платформ, а также точность установки упоров, удалось реализовать за счет выполнения корпусов упоров из листовых рифленых материалов с рифлениями предложенных типов (фиг 1-2, 4-7). Повышенная сцепляемость упоров с колесами закрепляемого ТС при осуществлении наезда на упоры, особенно, при первичном наезде при их закреплении, а также повышающаяся сцепляемость с полом 7 платформы в процессе вдавливания заостренных элементов 3, 4, позволяет значительно снизить вероятность проскальзывания как продольного 1, так и поперечного 2 упора непосредственно перед и в процессе его закрепления вдавливанием в пол 7 Выполнение шипов по предлагаемой полезной модели расширяет функциональные возможности устройства, так как позволяет надежно закреплять ТС на деревянном покрытии любого типа - от типовой платформы, до съемных настилов в случае продольного расположения их досок. В этом случае расширяются функциональные возможности, так как повышается срок службы пола, что позволяет использовать устройство без частой замены покрытия и на различных типах деревянных покрытиях платформ, в том числе и при выполнении покрытия из низкокачественной древесины либо в изношенном состоянии покрытия без снижения надежности крепления ТС. Даже частичное выполнение плоскостей ножей 5 не совпадающих друг с другом (фиг.15) или части шипов 3, 4, расположенных на линиях не параллельных сторонам оснований 5, 6 улучшает состояние покрытия при многократном применении устройства в отличие от известных устройств, в связи с чем также упрощается эксплуатация устройства. Поскольку при этом симметрия расположения заостренных элементов 3 и 4 целенаправленно устраняется, при закреплении устройств, особенно наездом колесами 9 ТС, вхождение заостренных элементов 3 и 4 в пол 7 может происходить с наклонами и перекосами на начальных стадиях их вдавливания (фиг.31, 33). При выполнении оснований и корпуса упоров 1, 2 по предложенной полезной модели, то есть из листового рифленого материала, например, листовой стали с рифлением типа «чечевица» 9 (фиг.1, 4, 6, 11-13, 24-27, 30-33, 34, 39-40, 42- 43) или «ромб» 10 (фиг.2, 5, 7, 8-10, 28-29, 35-36, 38, 41, 44-46) по ГОСТ 8568-77 значительно снижается вероятность проскальзывания устройств в результате повышенной эффективности сцепления с колесами и полом 7 при закреплении упоров и в динамике этого закрепления. Кроме того, это способствует повышению прочностных характеристик оснований 5, 6 и корпусов упоров 1 и 2 на режимах повышенного риска - закрепления и в динамике транспортировки ТС, что относится как к продольным 1, так и поперечным 2 упорам.
Выполнение упоров 1 и 2 полностью из рифленых листовых материалов позволяет осуществить распределенное сцепление для каждого упора 1 и 2 с полом 7 платформы (фиг.24, 27), что дает возможность активного использования их оснований 5 и 6 увеличить, тем самым, надежность закрепления упоров 1 и 2 и, соответственно, ТС на всех режимах перевозки, что повышает надежность крепления, увеличивает сроки службы платформы устройства и расширяет его функциональные возможности и универсальность за счет увеличения типов возможных покрытий, позволяющих с достаточной степенью надежности закреплять ТС. Выполнение упоров из рифленых материалов по предлагаемой полезной модели позволяет с большей безопасностью и снижением вероятности поломки устройства, использовать неравномерность распределения заостренных элементов 3, 4 на поверхности оснований 5, 6 и варьировать этим в зависимости от конкретных потребностей применения (фиг.25-26, 28-29). В начале закрепления упоров, наезд ТС и поднятие передней пары колес 11 на продольные упоры 1 производится (фиг.30) с меньшей или большей принимающей грани продольных упоров 1 (что необходимо при закреплении упоров, особенно, при неоднократном переезде через них, что характерно для закрепления относительно легких ТС), или при переезде поперечных 2 упоров (фиг.32), происходит неизбежный наклон, а при несимметричном расположении заостренных элементов 3, 4, 8 и их неодинаковой высоте, еще и возможный начальный перекос продольного упора со стороны наезжающего колеса (фиг.31, 33). В результате появляется значительная составляющая силы F, увеличивающаяся с возрастанием массы закрепляемого ТС, направленная на смятие заостренных элементов 3, 4, 8, либо большие сдвиговые усилия, которые тоже направлены на смятие заостренных элементов 3, 4, 8, либо при передаче через них нагрузок на смятие основания 5 или корпуса упора 1. В этих случаях может применяться оптимальное распределение наклонов плоскостей заостренных элементов 3, 4, 8 (фиг.30, 32, 34-41) относительно оснований 5, 6 упоров 1, 2 с постоянным углом наклона вдоль оснований 5, 6 (фиг.34, 39, 40), с переменным - равномерным (фиг.22-23, 35-36, 40-41) с ориентацией заостренных элементов 3 и 4 в одну сторону (фиг.34-36, 38-41) или в разные (неравномерным) (фиг.22-23, 37) с различными вариантами сочетаний с ориентацией заостренных элементов 3 и 4 (фиг.16-18, 20- 23) с различающейся высотой заостренных элементов 3 и 4 (фиг.22-23, 36, 37, 40, 41) в зависимости от того с какой стороны упора предполагается переезд либо большее число переездов, однократность или многократность переездов и т.д., что повышает универсальность и легко расширяет ассортимент устройства. Также, это позволяет оптимально подобрать величины, направление и согласование сил F с прочностными характеристиками устройства при его минимальном весе, что дает возможность в комплексе исключить необходимость каких-либо вырезов в корпусах упоров, либо дополнительных силовых ребер, что, в свою очередь, позволяет значительно упростить и удешевить технологический процесс производства устройств.
В любом варианте полезная модель позволяет осуществлять подбор наиболее оптимального вида и сочетаний видов установки заостренных элементов 3, 4, 8 (фиг.11-33), сочетаний их наклонов с разворотами (в случае применения ножей 8 (фиг.31-32)), что позволяет минимизировать повреждающее действие упоров на покрытие, значительно продлить срок его службы, увеличить надежность крепления, сократить время установки упоров и расширить функциональные возможности и универсальность устройства за счет снижения требований к покрытию пола платформы и закрепляемой перевозимой на платформах технике. Различные вариации ориентации заостренных элементов 3, 4, 8 (фиг.15, 16, 18) позволяют также наиболее оптимально согласовать направление сил, действующих на упоры 1, 2 при из закреплении переездом через них ТС с учетом направления переезда так, чтобы предотвратить смещение упоров 1, 2 при их закреплении и обеспечить таким образом их самоцентрирование при этом.
Режущая кромка 12 ножей 8 (фиг.42-43) может быть ориентирована в одну (фиг.44) или другую (фиг.45) сторону или в разные стороны (фиг.46), в этом случае варьирование ориентации может осуществляться установкой каждого ножа 8 в отдельности (фиг.46), что определяет значительную степень гибкости подбора оптимального распределения сил при закреплении упоров. Для улучшения самоцентрирования ножей 8 и, соответственно, продольных упоров 1 и предотвращения их возможного бокового перекоса с соскальзыванием при закреплении их на платформе переездом ТС через них, режущие кромки 12 одного ножа 8 могут быть заточены в разные стороны (фиг.49-50). Еще более улучшает самоцентрирование выполнение каждой из двух режущих граней 12 ножей 8 с разнонаправленными режущими кромками - двумя 13, 14 (фиг.51-52) или более, чередующимися по направлению. Такое выполнение режущих кромок способствует более точному и надежному закреплению упоров в случае неизбежного перемещения суммарного вектора приложенных к упору сил при его закреплении переездом через него ТС. Однако при закреплении продольных упоров 1 с такими ножами 8 на них могут действовать сложные динамические скручивающие нагрузки, а поскольку ножи 8 выполнены достаточно массивными, эти нагрузки передаются на основание и корпус упора 1, в связи с чем возможно их смятие, перекос и прочие повреждения. Одновременное выполнение оснований и корпуса упоров 1, 2 по предложенной полезной модели, то есть из листового рифленого материала 9, 10 также повышает устойчивость к скручивающим нагрузкам и, соответственно, повышает описанный эффект действия ножей 8 с заточкой кромок 12-14 в разные стороны и с чередующейся заточкой (фиг.50-53).
Преимуществами предлагаемого универсального многооборотного крепления для перевозки колесной транспортной и специализированной техники на железнодорожной платформе по сравнению с известными устройствами, в том числе, прототипом, являются:
- высокая прочность устройства, надежность крепления ТС и повышенная универсальность за счет введения дополнительных элементов, соединенных предложенным образом, позволяющих осуществлять фиксацию и высоконадежное транспортирование на стандартных ж/д платформах практически независимо от степени изношенности их покрытий любых колесных ТС самых различных классов, весо-габаритных и типоразмерных показателей с любым числом колесных пар, типоразмерами колес, различными размерами колеи и посадки, а также специализированной техники (колесные тракторы, комбайны, экскаваторы, погрузчики, манипуляторы и тд.);
- повышенная надежность закрепления ТС и, соответственно, более высокая степень безопасности транспортировки за счет увеличения точности установки упоров за счет одновременного сочетания оптимального распределения направлений наклона заостренных элементов с применением полностью рифленых материалов для всех поверхностей каждого упора, в том числе, оснований, значительно снижающих при этом проскальзывание упоров относительно пола платформы и колес ТС относительно упоров, что невозможно в известных устройствах;
- широкие функциональные возможности и повышенная универсальность по причине возможности крепления ТС без специализированной подготовки пола платформы и без дополнительных устройств и вспомогательного оборудования;
- высокая надежность и эффективностью использования устройства по причине более надежного закрепления упоров на покрытии платформы, поскольку при применении полезной модели снижается возможность смятия, какой-либо деформации и повреждение заостренных элементов и корпусов упоров за счет оптимизации направления вхождения заостренных элементов в пол платформы при закреплении благодаря выполнению их и их конфигурации крепления к основаниям упоров по предложенной полезной модели, а также за счет обеспечения возможности этого благодаря повышенной защите к скручивающим, сдвиговым и другим нагрузкам, возникающим при закреплении устройства, и при возможных перекосах устройств при закреплении - за счет повышения прочности устройства в результате сочетания предложенных вариантов выполнения и размещения заостренных элементов с выполнением всех поверхностей упоров из предложенных рифленых материалов по полезной модели;
- высокая надежность и повышенная безопасность транспортирования ввиду осуществления возможности более надежного и более точного закрепления упоров на покрытиях платформ за счет предложенного комплекса отличительных признаков, в том числе, улучшения сцепления оснований упоров с покрытием пола платформ, а также более надежной фиксации перевозимой транспортной техники между упорами за счет рифленой поверхности всех частей упоров, что лучше защищает ТС от расфиксирования при толчках, торможениях, ускорениях, наклонах и поворотах платформы даже с раскрепленным ручным тормозом ТС;
- высокая степень простоты и скорости фиксации с использованием самого ТС для закрепления упоров, что обеспечивается повышенной точностью установки упоров, снижения вероятности их соскальзывания при установке, в связи с чем экономится время за счет исключения переустановки упоров,;
- высокая степень сохранности покрытий железнодорожных платформ и высокая степень гибкости конфигураций устройства и эффектов воздействия на покрытие платформ при обеспечении возможности широких вариаций ориентации и распределения углов установки заостренных элементов, что позволяет повысить многоразовость (многооборотность) его применение;
- низкая себестоимость устройства ввиду простоты, высокой технологичности изготовления, возможности применения низколегированных конструкционных сталей, оптимального распределения нагрузок, позволяющее обеспечить необходимую прочность и весовые характеристики без применения вырезов и усиливающих элементов, что обусловлено предложенным введением дополнительных элементов, выполненных и связанных предложенным образом.
- низкой себестоимостью фиксации и снижением, таким образом, стоимости перевозок ТС ввиду простоты применяемых процедур и минимальными затратами ручной силы, а также снижение стоимости перевозок за счет экономии на ремонте и частой замене покрытий платформ;
- повышенными эксплуатационными характеристиками за счет упрощения закрепления упоров и снижением на 30-40% весовых параметров устройства при сохранении размеров.
Использованные источники
1. патент Франции. №8013312 (2 459 153), В60Р 3/07, 7/08; В60Т 3/00; B61D 45/00, 02.09.1981.
2. патент Франции. №9412851 (2 725 946), В60Р 3/077, 26.04.1996.
3. патент Франции. №9615404 (2 756 792), В60Р 3/077, 12.06.1998.
4. патент США №3,800,917, В60Т 3/00, НКИ 188/4 R, 32, 02.04.1974.
5. патент Франции. №961374 (2 712 242), В60Т 3/00, 19.05.1995.
6. ЕР 0 496727 В1, В60Т 3/00, 05.08.1992.
7. патент Японии №2005059749, В60Т 3/00, 10.03.2005.
8. GB # 1 215 759, В60Т 3/077, B61D 45/00, 16.12.1970.
9. патент РФ №2399518, В60Р 3/077, 25.08.2009.