Устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к устройствам для повышения тягового усилия локомотива за счет повышения сцепления ведущих колес с рельсами.
Известно устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы, содержащее колесную пару и размещенные на дисках колес колесной пары обмотки электромагнита (см. А.Е. Hall. Track magnetizing wheel. Патент США US 2603164).
Недостатком известного устройства является увеличение необрессоренной массы локомотива вследствие добавления к массе колесной пары масс обмоток, что увеличивает воздействие локомотива на путь и ведет к росту затрат на ремонт пути.
Известно устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы, содержащее колесную пару с диском колеса, состоящим из двух частей, и размещенные на дисках колес колесной пары обмотки электромагнита в виде нескольких секторов на каждый диск колеса, переключаемые с помощью коммутатора (см. J.O. Henze. Magnetic wheel. Патент США US 709484).
Данное устройство имеет тот же недостаток, что и указанное выше. Кроме того, возрастают расходы на ремонт и обслуживание устройства вследствие наличия расположенного на колесной паре коммутатора.
В качестве прототипа заявленной полезной модели выбрано устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы, содержащее закрепленные на корпусе буксы и размещенные у колеса в непосредственной близости от контактного пятна колеса с рельсом, источники магнитного потока и немагнитную вставку, уложенную по окружности колеса и разделяющую поверхность катания колеса в направлении его оси на две части, причем магнитопровод источника магнитного потока имеет П-образное поперечное сечение, плоские поверхности его полюсов выполнены в форме секторов кругового кольца и установлены с зазором у торца колеса, а по окружности на торцовой поверхности колеса, обращенной к полюсам источника магнитного потока, выполнена дополнительная немагнитная вставка, разделяющая колесо на две части в радиальном направлении и сопряженная с вставкой (см. В.Л. Салов. Устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы. А.С. СССР №1011422).
Недостатком прототипа является его низкая эффективность в связи с тем, что через колесо проходит только часть магнитного потока со стороны полюсов источника магнитного потока, обращенных к колесу, в то время как магнитный поток с другой стороны источника магнитного потока замыкается между полюсами по воздуху. Это уменьшает магнитный поток, проходящий через контакт колеса и рельса.
Технический результат заявленной полезной модели состоит в повышении эффективности устройства за счет того, что весь магнитный поток источника магнитного потока замыкается через колесо и проходит по воздуху только в зазоре между источником магнитного потока и колесом.
Технический результат достигается тем, что устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы, содержащее закрепленные на корпусе буксы и размещенные у колеса в непосредственной близости от контактного пятна колеса с рельсом, источники магнитного потока и немагнитную вставку, уложенную по окружности колеса и разделяющую поверхность катания колеса в направлении его оси на две части, причем магнитопровод источника магнитного потока имеет П-образное поперечное сечение, плоские поверхности его полюсов выполнены в форме секторов кругового кольца и установлены с зазором у торца колеса, а по окружности на торцовой поверхности колеса, обращенной к полюсам источника магнитного потока, выполнена дополнительная немагнитная вставка, разделяющая колесо на две части в радиальном направлении и сопряженная с вставкой, содержит накладку из ферромагнитного материала, немагнитная вставка источника магнитного потока выполнена в виде клина, один из полюсов магнита источника магнитного потока направлен в сторону колеса, а другой - в противоположную сторону.
Сущность заявленной полезной модели поясняется чертежом, где на фиг. 1 изображен общий вид устройства для предотвращения буксования локомотива, а на фиг. 2 - разрез по оси А-А.
Предлагаемое устройство для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы (Фиг. 1) содержит закрепленные на корпусе буксы 1 и размещенные у колеса 2 в непосредственной близости от контактного пятна колеса 2 с рельсом, источник магнитного потока 3 и немагнитную вставку 4 (Фиг. 2), уложенную по окружности колеса 2 и разделяющую поверхность катания колеса 2 в направлении его оси на две части. Магнитопровод источника магнитного потока 3 имеет П-образное поперечное сечение, плоские поверхности его полюсов выполнены в форме секторов кругового кольца и установлены с зазором у торца колеса, а по окружности на торцовой поверхности колеса, обращенной к полюсам источника магнитного потока, выполнена дополнительная немагнитная вставка 5, разделяющая колесо на две части в радиальном направлении и сопряженная с вставкой 4.
С накладкой 6, выполненной из ферромагнитного материала, связаны постоянный магнит 7, один из полюсов которого направлен в сторону колеса 2, а другой полюс - в противоположную сторону, вставка из немагнитного материала 8 в виде клина и полюс магнитопровода 9.
Предлагаемое устройство работает следующим образом. Постоянный магнит 7 создает магнитный поток, который проходит через накладку 6, полюс 9, колесо 2 и рельс и увеличивает силу сцепления колеса с рельсом. Таким образом, весь магнитный поток постоянного магнита 7 проходит через колесо 2, а воздушный зазор присутствует только между полюсами источника магнитного потока и колесом, что ведет к увеличению магнитного потока, проходящего через контакт колеса с рельсом, увеличивает давление колеса на рельс за счет увеличения магнитного притяжения и силу сцепления колеса с рельсом.
Технико-экономический эффект заявленной полезной модели заключается в том, что использование устройства для увеличения давления колес транспортного средства на рельсы позволяет снизить затраты на эксплуатацию и ремонт локомотива и пути благодаря тому, что предотвращение возникновения буксования за счет увеличения магнитного потока в зоне контакта колеса и рельса снижает износ колеса и рельса и увеличивает силу тяги локомотива.