Тормозная система раздельного торможения сочлененного вагона

Настоящая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к устройствам тормозных систем сочлененного вагона.
Известна тормозная рычажная передача железнодорожного транспортного средства, в результате применения которой снижаются потери усилия в тормозной рычажной передаче, патент на изобретение России № 2259293, опубл. 27.08.2005.
Недостатком данного технического решения является отсутствие технической возможности применения в грузовых вагонах с раздельной системой торможения.
Наиболее близкой к заявляемому техническому решению является тормозная система раздельного торможения грузового вагона, состоящая из двух частей, каждая из которых воздействует на одну тележку, в результате применения которой обеспечивается компоновка тормозной рычажной передачи четырехосного вагона с раздельным торможением тележек, патент на полезную модель России №55715, опубл. 27.08.2006.
Недостатком данного решения является отсутствие возможности применения на грузовых вагонах сочлененного типа.
Технической проблемой обеих известных конструкций является отсутствие возможности применения на грузовых вагонах сочлененного типа.
Заявляемая полезная модель решает техническую проблему, присущую аналогам.
Техническим результатом заявленной полезной модели является обеспечение эффективности торможения сочлененного вагона.
Указанный технический результат обеспечивается выполнением тормозной системы в виде независимых рычажных механизмов для каждой тележки, связанных между собой пневмомагистралью, при этом соотношения ведомого и ведущего плеч рычагов, шарнирно соединенных со штоком тормозного цилиндра, установленных на консольных частях вагона, равны между собой и отличаются от соотношения ведомого и ведущего плеч рычага, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра, установленного на сочлененной части вагона.
Заявляемое устройство, как и прототип, содержит приводимый в действие давлением воздуха из единого запасного резервуара тормозной цилиндр, шарнирно соединенный с рычагом, шарнирно соединенным со штоком тормозного цилиндра,  передающим усилие через тяги на вертикальный рычаг тормозной системы, опирающимся на серьгу мертвой точки и взаимодействующим с регулятором тормозной рычажной передачи, при этом ведомое и ведущее плечи рычага разделены серьгой мертвой точки, причем, в отличие от прототипа, рычаги, шарнирно соединенные со штоком тормозного цилиндра,  установленные  на консольных частях вагона имеют  соотношение ведомых и ведущих плеч равные между собой, а  рычаг, шарнирно соединенный со штоком тормозного цилиндра, установленный на сочлененной части вагона имеет иное соотношение ведомых и ведущих плеч.
Заявлена тормозная система раздельного торможения сочлененного вагона, содержащая независимые рычажные механизмы частей вагона, в состав которых входят промежуточные рычаги и рычаги, шарнирно соединенные со штоком тормозного цилиндра, связанные между собой пневмомагистралью, в состав которой добавлены резервуар, воздухораспределитель,  авторежимы, отличающаяся тем, что соотношение ведущего и ведомого плеч рычагов, шарнирно соединенных со штоком тормозного цилиндра, установленных на консольных частях вагона равны между собой и отличаются от соотношения ведущего и ведомого плеч рычага, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра, установленного на сочлененной части вагона.
В предпочтительном варианте соотношение ведущего и ведомого плеч   рычагов, шарнирно соединенных со штоком тормозного цилиндра, установленных в консольных частях вагона, находятся в интервале от 1,851 до 1,985, а соотношение ведущего и ведомого плеч рычага, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра, установленного на сочлененной части вагона, находится в интервале от 0,45 до 0,60.
В другом предпочтительном варианте, соотношения ведущего и ведомого плеч промежуточных рычагов, установленных на консольных частях вагона, находятся в интервале от 0,45 до 0,60, а соотношение ведущего и ведомого плеч промежуточного рычага, установленного на сочлененной части вагона, находится в интервале от 1,95 до 1,98.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, представленными на Фигурах 1 - 3.
На фиг. 1 показан общий вид тормозной системы раздельного торможения сочлененного вагона.
На фиг. 2 показана схема распределения рычажных механизмов по сочлененному вагону.
На фиг. 3 схема рычажных механизмов сочлененного вагона.
На чертежах позициями обозначены:
1 – Передняя консольная часть вагона, 2 – Сочлененная часть вагона, 3 – Задняя консольная часть вагона, 4 – вагон.
На передней консольной части вагона.
5 – тормозной цилиндр, 6 – кронштейн мертвой точки, 7 – авторежим, 8 – тяга, 9 – промежуточный рычаг, 10 – регулятор тормозной рычажной передачи, 11 – рычаг, шарнирно соединенный со штоком тормозного цилиндра 5, 27–35 – воздухопроводы.
На сочлененной части вагона.
12 – промежуточный рычаг, 13 – регулятор тормозной рычажной передачи, 14 – рычаг, шарнирно соединенный со штоком тормозного цилиндра 16, 15 – кронштейн мертвой точки, 16 – тормозной цилиндр, 17 – тяга, 18 – резервуар, 19 – воздухораспределитель.
На задней консольной части вагона.
20 – промежуточный рычаг, 21 – регулятор тормозной рычажной передачи, 22 – кронштейн мертвой точки, 23 – тормозной цилиндр, 24 – рычаг, шарнирно соединенный со штоком тормозного цилиндра 23, 25 – авторежим, 26 – тяга.
Тормозная система раздельного торможения сочлененного вагона 4 заявляемой конструкции (см. фиг.2) представляет собой три рычажных механизма частей вагона: передней консольной части 1 вагона, сочлененной части 2 вагона и задней консольной части 3 вагона, связанные между собой пневмомагистралью, в состав которой добавлены резервуар 18, воздухораспределитель 19, авторежимы 7, 25.
Рычажный механизм передней консольной части 1 вагона (см. фиг.1) состоит из тормозного цилиндра 5, кронштейна мертвой точки 6, тяги 8, промежуточного рычага 9, регулятора тормозной рычажной передачи 10, рычага 11, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра 5.
На консольной части 1 вагона располагается также авторежим 7.
Рычажный механизм сочлененной части 2 вагона состоит из промежуточного рычага 12, регулятора тормозной рычажной передачи 13, рычага 14, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра 16, кронштейна мертвой точки 15, тормозного цилиндра 16, тяги 17.
На сочлененной части 2 вагона располагаются также резервуар 18, воздухораспределитель 19.
Рычажный механизм задней консольной части 3 вагона состоит из промежуточного рычага 20, регулятора тормозной рычажной передачи 21, кронштейна мертвой точки 22, тормозного цилиндра 23, рычага 24, шарнирно соединенного со штоком тормозного цилиндра 23, тяги 26.
На консольной части 3 вагона располагается также авторежим 25.
Воздухопроводы 27–35 объединяют элементы устройства в единую работоспособную систему.
По результатам компьютерного моделирования было определено, что для обеспечения эффективного торможения необходимо, чтобы тормозные усилия в консольных и сочлененной частях сочлененного вагона были различными, что может достигаться за счет нормирования размеров ведущего (a, c, f) и ведомого (b, d, e) плеч рычагов 11, 14, 24 (см. фиг.3), а также ведущего (o, r, t) и ведомого (p, s, u) плеч промежуточных рычагов 9, 12, 20.
Известно, что для обеспечения эффективного торможения вагона необходимо обеспечить коэффициенты торможения – для порожнего вагона не ниже 0,22, а для груженого вагона не ниже 0,14.
Было установлено, что для достижения требуемых коэффициентов торможения в передней 1 и задней 3 консольных частях вагона тормозное усилие должно быть одинаковым, причем соотношения ведущего и ведомого плеч рычагов 11 и 24 должны находиться в интервале от 1,851 до 1,985, на сочлененной части 2 соотношение ведущего (c) и ведомого (d) плеч рычага 14 должно находиться в интервале от 0,45 до 0,6, соотношение ведущего и ведомого плеч промежуточных рычагов 9, 20 должны находиться в интервале от 0,45 до 0,60, а соотношения ведущего и ведомого плеч промежуточного рычага 12 должно находиться в интервале от 1,95 до 1,98.
Данные технические решения были проверены на полноформатных прототипах, что подтвердило полученные результаты.
Выполнение тормозной системы раздельного торможения сочлененного вагона в виде 3 независимых рычажных механизмов для каждой тележки, связанных между собой пневмомагистралью, при этом выдерживая заявляемые соотношения ведомого и ведущего плеч промежуточных рычагов и рычагов, шарнирно соединенных со штоком тормозного цилиндра, позволяет обеспечить эффективное торможение сочлененного вагона.