Соединительный стержень

или Соединительная тяга боковая соединяет ведущие колеса локомотива . тяга паровозов В частности, они обычно есть у некоторых тепловозов и электровозов , особенно старых и маневровых локомотивов , но они также есть у . Тяги сцепления передают мощность привода на все колеса.

Разработка

Локомотив № 1 был первым локомотивом, в котором использовались сцепные тяги, а не цепи . В 1930-х годах были разработаны надежные на роликовых подшипниках . сцепные тяги ^{[ 1 ]}

Допуск на вертикальное движение

Как правило, все железнодорожные транспортные средства имеют рессорную подвеску ; без рессор неровности пути могут оторвать колеса от рельса и нанести удар как рельсам, так и транспортным средствам. Ведущие колеса обычно устанавливаются так, чтобы их вертикальное перемещение составляло около 1 дюйма (2,5 см). Когда имеется только две соединенные оси, такой диапазон движения создает лишь небольшую нагрузку на шатунные шейки . Однако при наличии большего количества осей необходимо предусмотреть возможность перемещения каждой оси вертикально независимо от других, не сгибая стержни. Это можно сделать, навесив боковой стержень на каждую промежуточную цапфу кривошипа, либо используя сам палец в качестве шарнирного пальца , ^{[ 2 ]}^{[ 3 ]} или добавьте шарнирное соединение рядом со штифтом, как показано на рисунке.

Альтернативой является использование боковой тяги, охватывающей несколько осей, с кулисным механизмом, используемым на каждой промежуточной оси. Этот подход был довольно распространен, когда боковые тяги использовались для соединения промежуточного вала с двумя или более ведущими колесами на электровозах и некоторых ранних локомотивах внутреннего сгорания. Швейцарский Ce 6/8 ^II Ярким примером является локомотив «Крокодил» , но были и другие. ^{[ 4 ]}^{[ 5 ]}^{[ 6 ]}

Балансировка

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

Там, где движение боковых тяг чисто круговое, как на локомотивах, приводимых в движение промежуточными валами или зубчатой передачей с одним машинистом, противовесы могут уравновешивать практически все движение боковых тяг. Если часть движения некруговая, например, горизонтальное движение штока поршня, противовесы на колесах или ведущих осях не могут обеспечить идеальную балансировку всего узла. На ведущем колесе, поддерживающем оба боковых стержня и шатун на поршне , 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 устранить из-за веса, необходимого для балансировки поршней, называется ударной . Это разрушительно как для локомотива, так и для дорожного полотна. В некоторых локомотивах этот стук может быть настолько сильным, что на скорости машинисты попеременно спрыгивают с головки рельса, а затем сильно падают на рельсы, когда колеса завершают свой поворот. К сожалению, удары присуще обычным двухцилиндровым паровозам с поршневым приводом, и это одна из нескольких причин, по которым они были выведены из эксплуатации.

Материалы

Первоначально тяги изготавливались из стали . ^{[ нужна ссылка ]} По мере развития технологий и появления более качественных материалов шатуны стали изготавливать из более легких и прочных сплавов. ^{[ нужна ссылка ]}, что, в свою очередь, позволило уменьшить противовесы, а также уменьшить удары.

Ссылки

^ Трейси В. Баквалтер, Locomotive Drive, патент США № 1 951 126 , выдан 13 марта 1934 г.
^ Роберт Хамбл, Шатун, патент США № 391 148 , выдан 16 октября 1888 г.
^ Уильям Г. Найт, Соединение тяги локомотива, патент США № 1807217 , выдан 18 мая 1931 г.
^ Арчибальд Х. Эле, Локомотив внутреннего сгорания, патент США 951062 , выдан 1 марта 1910 г.
^ Общее строительство, Бензиновые промышленные локомотивы Болдуина. Запись о локомотивном заводе Болдуина , № 74, 1913 год; страницы 7-9. Причина использования кулисного механизма подробно указана на стр. 8.
^ Норман В. Сторер, Электровоз, патент США 991 038 , выдан 2 мая 1911 г.

См. также

Компоненты паровоза

[1] Трейси В. Баквалтер, Locomotive Drive, патент США № 1 951 126 , выдан 13 марта 1934 г.

[2] Роберт Хамбл, Шатун, патент США № 391 148 , выдан 16 октября 1888 г.

[3] Уильям Г. Найт, Соединение тяги локомотива, патент США № 1807217 , выдан 18 мая 1931 г.

[4] Арчибальд Х. Эле, Локомотив внутреннего сгорания, патент США 951062 , выдан 1 марта 1910 г.

[5] Общее строительство, Бензиновые промышленные локомотивы Болдуина. Запись о локомотивном заводе Болдуина , № 74, 1913 год; страницы 7-9. Причина использования кулисного механизма подробно указана на стр. 8.

[6] Норман В. Сторер, Электровоз, патент США 991 038 , выдан 2 мая 1911 г.

[ 1 ]

[ 2 ]

[ 3 ]

[ 4 ]

[ 5 ]

[ 6 ]