Соединительная тяга - Coupling rod

Шатун и соединительные тяги прикреплены к ведущему колесу небольшого локомотива

А соединительная тяга или же боковой стержень соединяет ведущие колеса из локомотив. Паровозы в частности они обычно есть, но некоторые дизель и электрический локомотивы, особенно старые и маневры, тоже есть. Соединительные тяги передают мощность привода на все колеса.

Разработка

Локомоция № 1 был первым локомотивом, в котором использовались соединительные тяги, а не цепи. В 1930-е годы надежный роликовый подшипник тяги сцепления были разработаны.[1]

Учет вертикального движения

Откидные боковые тяги, соединяющие ведущие колеса из 4-8-4 локомотив.

В целом все железнодорожные вагоны имеют пружинная подвеска; без пружин неровности пути могут оторвать колеса от рельса и вызвать ударные повреждения как рельсов, так и транспортных средств. Ведущие колеса обычно устанавливаются таким образом, чтобы они имели вертикальное перемещение около 1 дюйма (2,5 см). Когда имеется только 2 соединенных оси, этот диапазон движения оказывает лишь небольшое давление на кривошипные пальцы. Однако при большем количестве осей необходимо предусмотреть, чтобы каждая ось могла двигаться вертикально независимо от других без изгиба стержней. Это можно сделать, закрепив боковой шток на каждом промежуточном пальце кривошипа, либо используя сам палец в качестве шарнирный штифт,[2][3] или добавив шарнирное соединение рядом со штифтом, как показано на рисунке.

Альтернативой является использование боковой штанги, которая охватывает несколько осей с скотч-кокетка используется на каждой промежуточной оси. Этот подход был довольно распространен, когда боковые штанги использовались для соединения промежуточный вал до 2 и более ведущие колеса на электровозы и некоторые ранние локомотивы внутреннего сгорания. Швейцарцы Се 6/8II Крокодил локомотив яркий пример, но были и другие.[4][5][6]

Балансировка

Противовес на малой вне кадра Двойной режим электровоз, а Швейцарский Тем II маневровщик.

Нецентральное крепление соединительной тяги к шатун ведущего колеса неизбежно создает эксцентрическое движение и вибрацию при движении. Чтобы это компенсировать, ведущие колеса внутрирамного локомотива всегда имели встроенные противовесы для компенсации углового момента соединительных тяг, как показано на рисунках выше. На вне кадра В локомотивах противовес может находиться на самом ведущем колесе или на кривошипе вне рамы, как показано на рисунке рядом.

Если движение боковых штанг чисто круговое, как на локомотивах, приводимых в движение промежуточные валы или трансмиссией на одного водителя, противовесы могут уравновесить практически все движения боковых тяг. Если часть движения не является круговой, например, горизонтальное движение штока поршня, противовесы на колесах или ведущих осях не могут быть выполнены для идеальной балансировки всего узла. На ведущем колесе, поддерживающем боковые тяги и шатун к поршень, противовес, необходимый для уравновешивания горизонтального движения поршня и шатуна, будет тяжелее, чем противовес, необходимый для уравновешивания вертикального веса шатунов. В результате противовес, выбранный для минимизации общей вибрации, не будет минимизировать вертикальную составляющую вибрации.

Вертикальная составляющая вибрации, которую невозможно было устранить из-за веса, необходимого для балансировки поршней, называется стучать. Это губительно как для локомотива, так и для полотна дороги. В некоторых локомотивах этот стук может быть настолько сильным, что на высокой скорости машинисты поочередно прыгают с головки рельса, а затем сильно ударяются о рельсы, когда колеса завершают вращение. К сожалению, удары молотком присущи обычным двухцилиндровым паровозам с поршневым приводом, и это одна из нескольких причин, по которым они были выведены из эксплуатации.

Материалы

Изначально соединительные тяги изготавливались из стали.[нужна цитата ] По мере развития технологий и появления лучших материалов шатуны стали изготавливаться из более легких и прочных. сплавы[нужна цитата ], что, в свою очередь, позволило уменьшить противовесы, а также уменьшить удар молотком.

Рекомендации

  1. ^ Трейси В. Баквалтер, Локомотивный привод, Патент США 1,951,126 , предоставлено 13 марта 1934 г.
  2. ^ Роберт Хамбл, шатун, Патент США 391148 , пожалована 16 октября 1888 г.
  3. ^ Уильям Г. Найт, Соединение приводной тяги локомотива, Патент США 1,807,217 , пожалована 18 мая 1931 г.
  4. ^ Арчибальд Х. Эле, Локомотив внутреннего сгорания, Патент США 951062 , пожалована 1 марта 1910 г.
  5. ^ Общее строительство, Бензиновые промышленные локомотивы Baldwin Рекорд Baldwin Locomotive Works № 74, 1913 г .; страницы 7-9. Причина скотча четко указана на странице 8.
  6. ^ Норман У. Сторер, Электровоз, Патент США 991038 , пожалована 2 мая 1911 г.

Смотрите также