Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_1285
.pdf
указанную первичную обмотку; а рабочие характеристики клапана E.P.V. выбраны таким образом, чтобы он
срабатывал, когда ток через первичную обмотку P становится слишком низким для безопасной и надежной
работы, будь то из-за полного обрыва цепи питания указанной первичной обмотки, или из-за обрыва цепи с
высоким сопротивлением в ней, или из-за износа батареи. Короче говоря, если через первичную обмотку P не
протекает достаточный ток для обеспечения надежной и удовлетворительной работы системы, клапан E.P.V.
срабатывает и включает тормоза, тем самым обеспечивая безопасное управление поездом.
Поскольку клапан E.P.V. должен управляться путем приема воздействия от рельсов, его включение в цепь
питания первичной обмотки P приводит к ситуации, когда реле, реагирующее на воздействие, должно
размыкать ток, протекающий через первичную обмотку; и когда детали спроектированы для эффективной
работы на практике, обнаруживается, что желаемое значение тока первичной обмотки слишком велико, чтобы
эффективно регулироваться контактами главного управляющего реле G, поэтому предпочтительно
использовать реле-повторитель R.
Главное управляющее реле C подключено к цепи вторичной обмотки S и батареи 60 следующим образом:
начиная от батареи 60, провода 61 и 71, передний контакт 71 якоря 58 реле C, резистор 72, провод 73,
вторичная обмотка S, провода 74 и 75, реле C, и провода 76 и 69 обратно к батарее. Следует отметить, что
данная цепь включения реле С включает в себя передний контакт 71 самого реле, что делает это реле
стержневым.
Реле-повторитель R напрямую активируется через передний контакт 77 управляющего реле C по цепи,
которую можно проследить следующим образом: питание от батареи 60, провода 61 и 70, передний контакт 77
реле C, провод 78, реле R и провода 79 и 69, идущие обратно к батарее.
Первичная обмотка P, постоянно находящаяся под напряжением, является источником МДС, стремящейся
передавать магнитный поток через сердечник 18 элемента L и через вторичную обмотку S, но из-за
относительно большого воздушного зазора между полюсными наконечниками магнитное сопротивление
магнитной цепи через вторичную обмотку S таково, что через эту обмотку проходит сравнительно небольшой
магнитный поток. Постоянный магнитный поток, проходящий через эту катушку, не влияет на постоянный ток,
протекающий через главное управляющее реле С и питаемый от батареи 60. Предположим теперь, что
транспортное средство (с оборудованием в нормальном положении, как показано на рис. '-) приближается к
входу в блок N, когда впереди находится другой поезд в блоке 0. Этот другой поезд обычным способом
переключает реле пути 41 блока O, размыкая его передний контакт 111 и разрывая цепь питания линейного
реле S. Когда линейное реле 5 срабатывает, оно размыкает цепь через катушку 16 элемента пути T,
фактически превращая этот элемент пути в неподвижную инертную железную массу.
Когда элемент L приближается к элементу T в условиях активной остановки, магнитные свойства сердечника l
элемента L уменьшают сопротивление частичной магнитной цепи через первичную и вторичную обмотки P и S
элемента L. Другими словами, элемент T образует своего рода магнитный мост для ножек элемента L, и
частично из-за уменьшенного сопротивления, а частично из-за отвода магнитного потока от путей утечки
вокруг первичной обмотки P, происходит быстрое увеличение магнитного потока через вторичную обмотку S.
Это увеличение потока, в соответствии с известными законами, индуцирует ЭДС во вторичной обмотке S,
которая будет направлена либо против, либо в поддержку батареи 60, в зависимости от способа намотки
вторичной обмотки S и электрических соединений. Предпочтительно располагать эти соединения таким
образом, чтобы индуцированная ЭДС, возникающая при увеличении магнитного потока через вторичную
обмотку S, противодействовала батарее.
Таким образом, суммарное напряжение в цепи, проходящее через главное управляющее реле C и вторичную
обмотку S, снижается; при этом компоненты спроектированы и подобраны таким образом, чтобы ток падал
ниже тока удержания реле C.
Поскольку полюсные наконечники элемента L вагона расположены непосредственно над полюсными
наконечниками элемента T рельса, магнитное сопротивление цепи минимально, а поток через вторичную
обмотку максимален. Таким образом, произошло увеличение магнитного потока через вторичную обмотку S от
нормального значения до максимального, а также изменение νx через вторичную обмотку, аналогичное тому,
что наблюдается в обычном генераторе переменного тока. Следовательно, во время приближения элемента
вагона L к точке, где он находится непосредственно над элементом пути T, во вторичной обмотке S
индуцируется одна волна или полуцикл напряжения. По мере приближения вагона к точке, где он находится
непосредственно над элементом пути T, и удаления элемента пути L от элемента пути T, магнитное
сопротивление магнитной цепи через вторичную обмотку увеличивается, магнитный поток уменьшается, и
происходит изменение магнитного потока через вторичную обмотку S в противоположном направлении, что
индуцирует еще одну волну или полуцикл противоположной полярности. Вкратце, во время прохождения
элемента вагона L по рельсовому элементу T во вторичной обмотке S индуцируется один полный цикл
переменного тока, обычно несколько искаженной формы.
В частности, вторая волна или половина цикла, по-видимому, растягивается и имеет более низкое
максимальное значение, что объясняется эффектами гистерезиса и остаточной намагниченности. По этой
причине предпочтительно располагать и соединять детали таким образом, чтобы первая волна или половина
цикла была направлена в противоположную сторону от батарей. Еще одна причина использования первой
волны этого цикла Э.М.к. заключается в том, что, если бы для управления воздействием использовалась
вторая волна, первая волна, которая возникла бы на мгновение раньше, была бы вредна, поскольку оставила
бы остаточный эффект в магнитной цепи реле.
Когда якорь 58 управляющего реле C перемещается в втянутое положение, он размыкает цепь питания
указанного реле на переднем контакте 71. Таким образом, главное управляющее реле С выполнено в виде
стержневого реле, так что малейшее размыкание его контактов приведет к его постоянному размыканию до
тех пор, пока оно не будет восстановлено с помощью другого управляющего воздействия. Когда главное
управляющее реле C размыкает свой передний контакт (на тахометре 77), оно обесточивает реле
ретранслятора R R, которое размыкает свой передний контакт и замыкает свой задний контакт. Таким
образом, при каждом сигнале тревоги основное управляющее реле C и реле-повторитель R обесточиваются,
что в дальнейшем будет считаться более выгодным результатом.
Предположим, что автомобиль находится в квартале М и приближается к въезду в квартал Н, и что оба
квартала, Н и Н, не заняты. В этих условиях линейное реле 5 находится под напряжением, и сигнал J
указывает на необходимость разрешения или продолжения работы. Поскольку линейное реле 5 находится
под напряжением, катушка 16 рельсового элемента Т на входе в блок N находится в замкнутой цепи с
сопротивлением 10 Ом. Когда элемент вагона L проходит над элементом рельса T в этом неактивном
состоянии, через вторую катушку S не происходит достаточного изменения магнитного потока для
срабатывания управляющего реле C. Это объясняется тем, что катушка 16 на сердечнике элемента рельса T,
находясь в замкнутой цепи с низким сопротивлением, действует как дроссельная катушка, препятствуя или
сдерживая прохождение магнитного потока через указанный сердечник. Иными словами, как только
первичная катушка P пытается пропустить магнитный поток через сердечник 15 элемента рельса T, это
изменяющееся магнитное поле индуцирует в катушке 16 напряжение, которое, в соответствии с известными
принципами, стремится направить ток в направлении, создающем поле, противоположное магнитному потоку,
индуцирующему это напряжение.
В любом случае, установлено, что, выбрав соответствующее количество витков для катушки 16 управляющего
элемента с учетом напряженности первичного поля, чувствительности реле С и других факторов, можно
получить такую организацию, при которой включение катушки 16 в цепь с относительно низким
сопротивлением позволяет прохождению управляющего элемента без срабатывания управляющего реле С,
тогда как при разомкнутой цепи указанное реле будет срабатывать.
Как только на железной дороге внедряется система автоматического управления движением поездов,
машинисты, естественно, начинают полагаться на автоматическую систему, которая предупреждает их о
наличии опасных ситуаций и, возможно, останавливает или замедляет движение поезда, особенно учитывая,
что машинисты уверены в надежности и надлежащей работе автоматического оборудования. Вследствие
этого, инженер может стать более внимательным к сигналам блокировки, полагая, что автоматическая
система каким-то образом подаст специальное предупреждение или вызовет автоматическое торможение,
когда сигнал будет направлен против него. Однако по разным причинам нежелательно позволять машинисту
ослаблять бдительность в наблюдении за сигналами, реагировать на сигналы или отвлекаться от пути.
Во-первых, аварии иногда происходят из-за препятствий на путях, несоблюдения сигналов шлагбаума и так
далее, и поскольку такие аварии невозможно предотвратить с помощью системы управления движением
поездов, крайне важно, чтобы машинист внимательно следил за путями. Кроме того, современные системы
блок-сигнализации достигли высокого уровня развития и являются очень надежными и эффективными.
Аналогичным образом, инженеры, как правило, являются высококвалифицированными, опытными и
внимательными операторами. Следовательно, если машинист станет менее бдительным в соблюдении
сигналов, то в значительной степени будет принесена в жертву безопасность движения поездов, которая в
настоящее время обеспечивается с помощью блочной системы сигнализации и тщательностью, с которой
машинисты соблюдают сигналы. Очевидно, было бы лучше сохранить всю ту безопасность, которая сейчас
обеспечивается системой блок-сигнализации и бдительным машинистом, и использовать автоматическое
устройство управления поездом скорее в качестве дополнения или вспомогательного средства, чем в
качестве замены, так что серьезная авария может произойти только в том случае, если система сигнализации,
машинист и устройство управления поездом выйдут из строя одновременно. По этим причинам
целесообразно использовать схему, изображенную на рисунке 2, в сочетании с автомобильным
оборудованием.
Возвращаясь к обсуждению работы полуавтоматической системы, показанной на рис. 2, следует отметить, что
устройство, обеспечивающее бдительность инженера при наблюдении за сигналами предупреждения,
работает следующим образом: предположим, что устройство и схемы, показанные на рис. 2, находятся в
нормальном состоянии, и автомобиль приближается к сигналу предупреждения. В первом случае
предположим, что машинист видит предупреждающее сообщение сигнала и непосредственно перед проездом
сигнала, а также перед проездом вагона L по рельсовому участку T, нажимает на плунжер 43 концевого
выключателя HS.
Главное управляющее реле G и реле-повторитель R обесточены, как было объяснено ранее; но при нажатом
плунжере 43 выключателя RS и замкнутых его нормально разомкнутых контактах 47, когда реле-повторитель
R опускается и замыкает свой задний контакт, устанавливается цепь включения главного управляющего реле
C, которая прослеживается следующим образом: начиная от батареи 60, проводов 61, 80 и 81, гонга 82,
провода 83, замкнутого контакта 47, провода 84, контактного диска 42 E.P.V. и его взаимодействующих
контактов, проводов 85 и 64, заднего контакта реле R, импеданса 86, проводов 87' и 75, реле C, и проводов 76
и 69 обратно к батарее.
Следует отметить, что эта цепь срабатывания или отключения включает в себя гонг 82, нормально
разомкнутый задний контакт реле-повторителя R, регулируемый импеданс e 86, а также нормально замкнутые
упругие контакты и диск 42 электропневматического клапана E.P.V. Как только задний контакт
реле-повторителя R замыкается, раздается звук гонга S2, и одновременно подается ток на главное
управляющее реле C для возвращения его в нормальное положение под напряжением.
Когда основное управляющее реле C восстанавливается, оно остается под напряжением благодаря цепи
управления; реле-повторитель R находится под прямым напряжением; а электропневматический клапан EPV
поддерживается в нормально неактивном состоянии благодаря цепи, находящейся под напряжением, как
описано выше. Хотя гонг 82 соединен последовательно с главным управляющим реле C, его работа не
должна прерывать цепь; гонг используется в тех случаях, когда прерыватель шунтирует его катушки, а не
разрывает цепь через них, или же прерыватель может быть полностью исключен, в этом случае будет звучать
одиночный удар.
Здесь следует отметить, что сопротивление гонга 82, регулируемое сопротивление 86, предпочтительно
сильно индуктивное, вместе с сопротивлением контактов 47 в описанной выше цепи удержания выбираются и
пропорционируются для обеспечения желаемого количества тока через главный управляющий резистор C
для его восстановления или снятия, которое может быть больше, если это необходимо, чем нормальный ток
утечки. Нормально замкнутая цепь управления реле C включает сопротивление 72, сопротивление вторичной
обмотки S и передний контакт самого реле; тогда как цепь удержания включает импеданс 86, сопротивление
гонга 82 и контакты 42 и 47 вместо сопротивлений в нормальной цепи управления.
Нормально замкнутые контакты 42 электропневматического клапана (ЭПК) включены в эту цепь удержания,
так что если ЭПК однажды сработает настолько, что разомкнет цепь на упругих контактах 42, цепь удержания
будет разорвана, и все попытки инженера восстановить работу главного управляющего реле простым
нажатием кнопки удержания будут безрезультатны. Иными словами, расположение цепей таково, что инженер
может быстро восстановить работу главного управляющего реле G путем срабатывания удерживающего
выключателя HS только в том случае, если такое срабатывание удерживающего выключателя предшествует
и предвосхищает обычное срабатывание электропневматического клапана EPV, так что инженер должен
сработать этот удерживающий выключатель HS в момент или до того, как он передаст сигнал.
Гонг 83 используется, Rrst, для информирования инженера о срабатывании главного управляющего реле.
Во-первых, сигнал C и сигнал повторителя R сработали из-за прохождения вагона L по участку пути T в
активном режиме торможения, что указывает на то, что машинист может отпустить свой удерживающий
выключатель US. Во-вторых, звон гонга при проезде вагона по такому участку пути T указывает на то, что
устройство управления поездом сработало должным образом; и, если бы машинист не активировал свое
удерживающее устройство, произошло бы автоматическое торможение, так что машинист был бы уведомлен
на каждом светофорном пункте о том, что система работает должным образом.
Очевидно, что, если не будут приняты специальные меры, у инженера может возникнуть соблазн
зафиксировать плунжер 43 переключателя удержания HS, поскольку это освободит его от обязанности
следить за каждым предупреждающим сигналом и распознавать его. Чтобы этого избежать, предусмотрены
контакты управления временем 58.
Когда поршень 43 нажимается для замыкания контактов 47, контактный палец 48 освобождается и постепенно
перемещается вниз под действием пружины 49 со скоростью, определяемой демпфирующим устройством 50.
По истечении определенного промежутка времени конец контакта 58 ударяет по неподвижному фиксатору и
выводится из контакта со своим взаимодействующим неподвижным контактом (обозначенным стрелкой), тем
самым размыкая цепь, обесточивая магнит 41 электропневматического клапана (ЭПК) и создавая те же
ограничения управления поездом, которые возникают при обычной эксплуатации, если машинист не
производит своевременное срабатывание выключателя удержания HS. Благодаря такой конструкции и
расположению, если машинист зафиксирует плунжер 43, электропневматический клапан ЭПК через некоторое
время обесточится и создаст те же ограничения управления поездом, которых можно избежать, зафиксировав
плунжер.
Иными словами, если инженер попытается сорвать назначение удерживающего выключателя, злонамеренно
удерживая или закрепляя его, он ничего не добьется и окажется в том же затруднительном положении, в
котором оказался бы, если бы оставил удерживающий выключатель в покое.
Демпферное устройство 50 сконструировано или отрегулировано таким образом, чтобы машинист мог
управлять плунжером 43 в течение времени, достаточного для обеспечения ему разумной свободы действий
при передаче сигнала; однако этот временной интервал предпочтительно составляется таким образом, чтобы
машинист одним движением не мог передать два сигнала подряд, а должен был независимо управлять
выключателем задержки для каждого сигнала.
В этой связи следует отметить, что как только плунжер 43 освобождается и возвращается в свое верхнее
нормальное положение пружиной 45, палец 48 и связанное с ним устройство синхронизации возвращаются в
исходное состояние; и при необходимости инженер может выполнить несколько операций с выключателем
удержания, чтобы заполнить временной интервал, необходимый в приложении!? oaobingandpassingasignal.
Например, если машинист, неправильно оценив скорость или расстояние до сигнала, слишком быстро
сработает предохранительный выключатель HS, он может отпустить его и снова нажать на него.
Управление предохранительным выключателем HS представляет собой простое ручное движение,
практически не требующее усилий или неудобств. Однако, если инженер не сможет своевременно
активировать этот предохранительный выключатель, он столкнется с большими трудностями и неудобствами,
подвергнется дисциплинарным взысканиям за составленные против него протоколы и тому подобное.
Предполагается, что это будет наказанием за неспособность инженера заметить и среагировать на сигнал
предупреждения, и поскольку манипулирование концевым выключателем HS — очень простая и легкая
задача по сравнению с наказанием, предполагается, что инженер, естественно, выбрав самый простой
вариант, будет, по крайней мере, мотивирован и, с практической точки зрения, действительно должен следить
за сигналом.
В типовой схеме, показанной на рис. 2, штраф за несвоевременное срабатывание стрелочного выключателя
HS устанавливается следующим образом: Предположим, что вагон L проезжает по участку пути T в активном
режиме торможения, и что стрелочный выключатель HS не сработал. Главное управляющее реле C и
реле-повторитель B отключаются тем же способом, что и описано ранее. Размыкание переднего контакта
реле-повторителя R разрывает цепь питания электропневматического клапана (ЭПК). При срабатывании ЭПК
он оказывает давление на тормозной клапан машиниста так же, как объяснялось ранее, стремясь
принудительно перевести тормозной клапан в рабочее положение. Кроме того, срабатывание клапана E.P.V.
размыкает нормально замкнутые контакты 42, и машинист не может нажать на плунжер 43 выключателя
удержания HS. Главное управляющее реле C остается обесточенным, и подача давления на тормозной
клапан машиниста продолжается до тех пор, пока не будет срабатывать выключатель сброса RS.
Как объяснялось ранее, доступ к кнопке сброса US защищен соответствующими способами, так что ее
использование невозможно без применения штрафных санкций. Предположим, например, что доступ к кнопке
сброса US возможен только с земли. Следовательно, прежде чем машинист сможет сбросить давление,
действующее на клапан моторного тормоза, он должен остановить поезд, спуститься вниз и нажать кнопку
сброса RS. Когда эта кнопка сброса RS перемещается в крайнее рабочее положение, как показано
пунктирными линиями, устанавливается следующая цепь срабатывания для главного управляющего реле C:
от батареи 60, проводов 61, 80 и 88, рычага переключателя 54 кнопки сброса RS, провода 64, заднего
контакта реле повторителя R, резистора 86, проводов 87 и 75, реле C и проводов 76 и 69 обратно к батарее.
Чтобы инженер не поддался искушению попытаться сорвать цели изобретения, зафиксировав рукоятку
сброса 54 в рабочем положении, предусмотрены меры, согласно которым рукоятка сброса 54 после
однократного использования должна быть возвращена в нормальное положение, прежде чем поезд сможет
продолжить движение. Следует отметить, что когда рукоятка сброса 54 перемещается в положение,
обозначенное пунктирной линией, нормальная цепь питания электропневматического клапана (ЭПК)
размыкается на контактных кнопках 55, так что, хотя реле C и R могут быть восстановлены до нормального
состояния, клапан ЭПК не активируется до тех пор, пока рукоятка кнопки сброса 54 не будет возвращена в
нормальное положение.
Обращаясь к рис. 3, замыкание цепи питания электровольтаического преобразователя, включающего также
первичную обмотку P, предпочтительно осуществляется путем сначала замыкания цепи через резистор, а
затем поэтапного отключения этого резистора. Это делается для того, чтобы избежать внезапного
приложения к первичной обмотке P полной силы первичного тока, поскольку в противном случае магнитный
поток проходил бы через сердечник 18 элемента L и вторичную обмотку S по путям рассеяния, вызывая во
второй обмотке изменение магнитного потока, которое при особенно неблагоприятных условиях может
привести к срабатыванию главного управляющего реле C по тем же причинам, по которым элемент
направляющей вызывает такое срабатывание. Это достигается за счет конструкции, показанной на рис. 2,
поскольку, когда инженер возвращает рычаг переключателя 54 из нижнего рабочего положения
(обозначенного пунктирными линиями), он может последовательно отключать резисторные блоки 56 и
постепенно увеличивать ток шаг за шагом через первичную обмотку P, делая изменение магнитного потока
через вторичную обмотку S настолько медленным, что индуцированное в ней напряжение недостаточно для
срабатывания реле C. Конечно, если инженер вернет рычаг переключателя 54 слишком быстро, реле C может
сработать, но это можно считать его собственной ошибкой, и для этого потребуется лишь повторное
включение переключателя.
В связи с вышеизложенным обсуждением специфической конструкции кнопки сброса RS можно отметить, что
сопротивление 72 в цепи со вторичной обмоткой S выполняет аналогичную функцию и предотвращает или
способствует предотвращению срабатывания реле C при включении полного тока первичной обмотки.
Резистор 72 включен в цепь со вторичной обмоткой S главным образом для того, чтобы сделать воздействие
импульса наведенного напряжения на реле C более равномерным при различных скоростях движения
автомобиля. Легко понять, что скорость, с которой элемент вагона L проходит над элементом рельсов T,
будет изменять скорость изменения магнитного потока во вторичной обмотке S; и при определенных
конфигурациях и конструкциях деталей и цепей оказывается целесообразным добавить сопротивление 72,
чтобы сделать воздействие импульса на реле C более равномерным для различных скоростей движения
вагона.
Следует понимать, что изобретение не ограничивается использованием кнопки сброса RS, специально
сконструированной, как описано выше, или резистора 72; желаемые результаты во многих случаях
достигаются с помощью одного только резистора 72, а в некоторых случаях оба элемента могут быть
опущены в зависимости от конкретной конструкции различных устройств.
Кратко описывая принцип работы типичной компоновки полуавтоматического автомобильного оборудования,
показанной на рис.
2,
Когда вагон проезжает сигнал «проезд» или «проезд», управляющее реле C и другие устройства не
затрагиваются, поскольку в это время катушка 16 на сердечнике элемента пути T включена в замкнутую цепь с
низким сопротивлением и действует, как было объяснено ранее, предотвращая изменение магнитного потока
через вторичную катушку S элемента вагона L, необходимое для срабатывания главного управляющего реле
C. Когда вагон проезжает сигнал предупреждения, если машинист наблюдал и правильно интерпретировал
этот сигнал и активировал свой переключатель удержания HS, то электропневматический клапан E.P.V. не
обесточивается, и на клапан машиниста не подается давление для его переключения в положение включения
тормозов, хотя главное управляющее реле C срабатывает и раздается гонг 82, сигнализирующий о том, что
устройство работает исправно и на вагон поступил сигнал предупреждения. Управление поездом остается в
руках машиниста, но он уверен, что осознает наличие опасности впереди, поскольку он нажал на стрелку
остановки HS и услышал звук гонга.
Предположим, однако, что по какой-то причине машинист не видит или неправильно интерпретирует
предупреждающий сигнал и, следовательно, не производит своевременного срабатывания своего
выключателя задержки HS; тогда срабатывание управляющего реле C приводит к обесточиванию
электропневматического клапана (ЭПК) и подаче давления на тормозной клапан машиниста.
Давление, приложенное к тормозному клапану машиниста, если машинист добровольно и силой не
воспрепятствует движению указанного клапана, вызовет срабатывание рабочего тормоза обычным способом;
и б) это давление сохраняется до тех пор, пока не будет активирован переключатель сброса RS.
Хотя машинист, при желании, может некоторое время управлять клапаном, преодолевая сопротивление
пружины, и запускать свой поезд, это будет сложно, и рано или поздно машинисту потребуется остановиться и
выполнить необходимые действия для включения кнопки сброса. Поскольку срабатывание этого
переключателя сброса в некоторых случаях, как объяснялось ранее, сопровождается значительным
раздражением, оглаской и тому подобным, необходимость такого срабатывания представляет собой, так
сказать, самоналоженное наказание за невнимательность машиниста к своевременному срабатыванию
переключателя удержания перед прохождением предупредительного сигнала; и предполагается, что такое
наказание на практике приведет к тому, что машинист будет более бдительным, наблюдая за путями и
стараясь отслеживать и интерпретировать показания путевых сигналов, тем самым делая безопасность
поезда зависимой от бдительности и аккуратности машиниста, а также от надлежащего функционирования
системы управления поездом.
СПЕЦИФИЧЕСКАЯ КОНСТРУКЦИЯ СЛЕДОВОГО ЭЛЕМЕНТА.
Один из конкретных вариантов конструкции элемента гусеницы и способа его крепления показан на рис. 3–7.
В данной конкретной конструкции центральная часть элемента направляющей состоит из задней рамы и двух
опор.
Задний ярмо этого стержня 15 выполнено из склепанных между собой пластин мягкого железа и имеет
крестообразное поперечное сечение (см. рис. 5). Часть ламелей этой задней хомуты срезана на концах,
образуя опору для двух вертикальных ножек, которые выполнены из ряда ламелей, скрепленных заклепками.
Эти две вертикальные опоры увенчаны увеличенными квадратными стержнями, 89, либо цельными, как
показано на рисунке, либо состоящими из слоев пластин. Задняя рама, ножки и полюсные наконечники 89
имеют обработанные поверхности для плотного магнитного контакта и скреплены между собой двумя
болтами 90, проходящими через полюсные наконечники 89 и нижнее седло 91, как показано на рисунке.
6. На задней ярме находится катушка или обмотка 16, предпочтительно предварительно намотанная.
Опора или крепление для рельсового элемента Т представляет собой массивную деревянную балку 92,
предпочтительно из дуба, имеющую углубление или полость вблизи середины для размещения сердечника
15 и его катушки 1G, причем эта полость снабжена одним или несколькими дренажными отверстиями 93 и
отверстиями для выводных проводов 94 катушки 16, причем указанные выводные провода проложены через
деревянный кабельный канал или трубу к корпусу реле, в котором расположено соответствующее линейное
реле 5M.
Деревянная балка 92 крепится к концам шпал 95 снаружи рельса 1. В показанной конструкции крепление
осуществляется двумя массивными хомутами 96, надетыми на балку 92 и прочно закрепленными на одной из
стяжек винтами или гвоздями. Вблизи средней точки скамьи 93 расположены кронштейны 97 с малым углом
наклона, прикрепленные к указанной балке сквозными болтами 98 и к стяжке 9a bv, винтам или подобным
элементам.
На каждом конце элемента направляющей Т находится полая наклонная крышка или пластина 99 из
немагнитного материала, предпочтительно литой марганцевой стали. Каждая заглушка 99 крепится одним
концом к деревянной балке 93 болтом 100, а другим концом — к соответствующим опорным элементам 89,
причем это последнее крепежное соединение предпочтительно выполняется способом, показанным на
рисунке, с помощью заклепок с проложенными между ними листами волокна или другого изоляционного
материала. Пространство между полюсными наконечниками 89 заключено и защищено металлической
крышкой 101, также изготовленной из марганцевой стали, которая плотно прилегает к указанным полюсным
наконечникам и снабжена боковыми фланцами, защищающими катушку 16, и выступающими выступами на
концах, приклепанными к полюсным наконечникам 89, как показано на рисунке. Концы балки 99 имеют
скошенные края и защищены стальной пластиной или отливкой 103, один конец которой прикреплен к стяжке
винтами или подобными элементами, а другой конец приклепан или привинчен болтами к выступающему
выступу соответствующей немагнитной крышки 99.
Конструкция крепления описанного выше элемента гусеницы Т обеспечивает жесткую и прочную опору,
которая служит для защиты элемента от повреждений, вызванных волочением оборудования. Все застежки
галстуков открыты и могут быть легко сняты для замены галстука. Колпачки 99 и 101 изготовлены из
марганцевой стали, чтобы избежать помех для правильной работы автомобильного элемента, причины чего
будут разъяснены по мере дальнейшего описания. Это накидка или шапка для традиционного стиля! Элемент
выполнен в секциях 99 и 101, разделенных и электрически изолированных друг от друга, чтобы избежать
образования непрерывного металлического тела вокруг полюсных наконечников 89, в котором могли бы
возникать вихревые токи, препятствующие оптимальной работе системы.
КОНКРЕТНАЯ КОНСТРУКЦИЯ ЭЛЕМЕНТА АВТОМОБИЛЯ.
Один из вариантов элемента конструкции вагона, разработанный для особенно эффективного использования
в сочетании с описанным выше гусеничным элементом и подходящего крепления на нем для взаимодействия
с ним, показан на рис. 8–11.
В целом, этот элемент кузова и его крепление включают в себя опорный кронштейн, прочно соединенный
каким-либо подходящим образом с какой-либо частью транспортного средства, предпочтительно с кузовом,
рамой, пони-тягачом или аналогичной частью, имеющей определенное отношение к рельсам; кронштейн или
держатель, регулируемо поддерживаемый относительно опорного кронштейна; и сам элемент кузова,
размещенный в подходящем немагнитном корпусе и подпружиненный на держателе, при этом предусмотрена
гибкая юбка или фартук, соединяющий корпус элемента кузова и держатель, для защиты от влаги, льда и
сырости.
В частности, опорная скоба E имеет в целом плоскую форму и снабжена вблизи середины и нижнего конца
полым выступом 103, содержащим гайку для крепления крюкового болта 104, который зацеплен за боковую
раму 105 тележки автомобиля, что более наглядно показано на рис. 11. Верхняя часть опорной ракетки E
снабжена отверстиями для U-образных болтов 106, расположенных по периметру верхней распорки боковой
рамы 105 тележки автомобиля. Нижняя передняя поверхность кронштейна E имеет зубчатые выступы 107. К
этому опорному кронштейну e крепится капот или подвес f, снабженный небольшими зубчатыми выступами,
входящими в зацепление с выступами 107 кронштейна, зажимаемые винтами 108, проходящими через пазы в
подвесе (см. рис. 8) и направляющими валиками в утопленных выступах, интегрированных с задней частью
кронштейна E (см. рис. 11), обеспечивая таким образом прочное соединение между этими двумя
устройствами, что позволяет осуществлять вертикальную регулировку элемента вагона относительно
рельсов.
Этот подвес F предпочтительно отлит из неметаллического материала, такого как марганцевая сталь, в виде
перевернутого прямоугольного коробчатого корпуса с цельным вертикальным фланцем, который крепится
болтами к кронштейну E. Подвес F снабжен сверху отверстием прямоугольной формы и окружен
выступающими фланцами, образующими стенки кармана, в котором закреплена клеммная плата 109 из
изоляционного материала. Данная клеммная плата 109 снабжена штекерами из проводящего материала,
образующими штырьки быстросъемного разъема. Над этим гнездом для разъема закреплена крышка 110,
снабженная изолирующей клеммной платой 111, содержащей гнезда указанного разъема. Верхняя часть этой
крышки 110 имеет выступ и резьбу для надежной фиксации трубы 112, по которой проходят вводные провода
от верхней клеммной платы 111 съемного разъема Quiek. Эти провода прокладываются от жесткого
трубопровода 112 к кузову автомобиля с помощью соответствующего гибкого трубопровода 113, как показано
на рисунке.
Нижняя часть капота или кронштейна F полая, чтобы вместить корпус элемента автомобиля, а около каждого
конца капота или кронштейна расположены выступы для размещения двух поперечных штифтов 114, которые
фиксируются на месте небольшими поперечными штифтами (см. рис. 8).
Корпус автомобильного элемента G представляет собой отливку из немагнитного материала, такого как
алюминий или марганцевая сталь, имеющую форму, обеспечивающую плотное прилегание к ярму и катушкам
изображенного автомобильного элемента, и имеющую среднюю часть, согнутую по толщине относительно
ярма. Верхняя часть корпуса элемента G автомобиля снабжена продольным выступающим ребром 115, как
это более наглядно показано на фрагментарном перспективном изображении на рис. 9. Средняя часть этого
выступающего ребра 1IS дополнительно приподнята, образуя выступ 1nid, к которому приклепана
удерживающая пластина 117 длиной, выступающей за пределы каждой стороны выступающего ребра 115.
Непосредственно под торцами и по обеим сторонам удерживающей пластины 117 корпус G снабжен
выступами 118, образующими плечи. Вблизи каждого конца выступающего ребра 115 корпуса приклепана
стопорная планка 119, которая простирается в стороны от указанного выступающего ребра примерно на такое
же расстояние, как и удерживающая пластина 117. Заклепки для крепления упорной планки 119 также
проходят через пластину 120, снабженную выступающим краем, перекрывающим штифт 114 и образующим
верхний ограничитель.
Корпус элемента управления G имеет выступающий выступ 121, отлитый заодно с ним и расположенный
непосредственно под выступающим краем пластины 120, образуя таким образом нижний ограничитель.
Рассматривая фрагментарный перспективный вид на рис. 9 и учитывая, что левый конец, идентичный
правому, опущен, можно заметить, что если пружина 122 (которая имеет тенденцию выгибаться вверх и
значительно выпрямляется при установке) расположена таким образом, что ее концы опираются на упорные
планки 119, а средняя часть — под удерживающую пластину 117, то пружина 122 будет находиться под
начальным натяжением. Аналогично, если другая такая пружина 133, повернутая выпуклой стороной вниз,
вставлена таким образом, чтобы ее концы опирались под упорные планки 119 средней части и лежали на
плече 118, то таким образом обеспечивается еще одна изначально натянутая пружина. На обратной стороне
корпуса элемента управления имеются аналогичные пружины 122 и 123. Этот элемент кузова G вставляется в
нижний конец капота F, а штифты 114, имеющие диаметр, практически равный толщине упорных планок 119,
проходят между концами изначально натянутых пружин 122 и 123. Концы упорных планок 119 расположены
таким образом, чтобы задевать выступающие поверхности на внутренней стороне кожуха F (см. рис. 11) и
ограничивать боковое перемещение корпуса G относительно капота F.
Хвостовая балка 124 элемента вагона имеет общую U-образную форму, как показано на рисунке, ее задняя
часть имеет прямоугольное поперечное сечение и изготовлена из высококачественного ламинированного
трансформаторного железа, а ее ножки имеют крестообразное поперечное сечение, аналогичное сердечнику
элемента рельса, причем это поперечное сечение образовано узкими пластинами, приклепанными к
основным пластинам ножек. При сборке хомут 194 вставляется в корпус Easino G, при этом средняя часть
корпуса имеет достаточную ширину, чтобы он мог пройти внутрь. Затем вводные провода пропускаются в
корпус и через уплотнительные кольца или изолированные втулки 125 (на рисунке показана только одна из
них) к клеммной плате 109 бесшумного съемного разъема. Затем первичная и вторичная катушки
пропускаются через ножки ярма 124, а железные полюсные наконечники 12 (i) привинчиваются к корпусу
болтами с потайными головками, как показано на рисунке.
Штифты 127, заклепанные в опорные стойки 126, вставляются в отверстия, предусмотренные в концах ножек.
После того, как эти полюсные наконечники 126 плотно прижаты к корпусу G, крепежные винты 128 (на рисунке
показан только один из них) затягиваются и фиксируются контргайкой, показанной на рисунке. Для полного
закрытия нижней части корпуса G к корпусу между полюсными наконечниками привинчивается немагнитная
пластина 129, предпочтительно толстая, из дерева или другого изоляционного материала, как показано на
рисунке. При желании корпус G можно заполнить подходящим изоляционным материалом, который после
застывания надежно удерживает катушки и подводящие провода.
Предположим, что железнодорожный вагон, снабженный описанным выше элементом вагона и креплением,
движется с высокой скоростью. При движении по достаточно гладкому и хорошо балластированному участку
пути, первоначально натянутые пружины будут постоянно упираться в упорную планку и жестко поддерживать
элемент вагона; но если произойдет необычный толчок, скажем, стремящийся сместить элемент вагона вниз,
верхние пружины 122 и 122a дополнительно согнутся, позволяя элементу вагона и корпусу G сместиться вниз
относительно капота F. Если произойдет аналогичный толчок, стремящийся сместить элемент вагона вверх,
нижние пружины 123 и 123a будут дополнительно согнуты, позволяя такое движение. В системах управления
поездом включаемого типа важно располагать элемент таким образом, чтобы поддерживать небольшой и
равномерный воздушный зазор относительно элементов пути. По этой причине предпочтительно
поддерживать элемент кузова с помощью боковой рамы грузовика или аналогичной конструкции, а не с
помощью пружинной опоры; однако в этом случае желательно предусмотреть пружинное крепление для
элемента кузова, чтобы защитить его от повреждений в результате сильных ударов и сотрясений, которым он
подвергается.
Пружины, находящиеся в начальном натяжении, используются для удержания элемента автомобиля в
желаемом положении до тех пор, пока он не подвергнется толчку или сотрясению такой силы, которая может
его повредить. Прочность пружин выбирается таким образом, чтобы избежать смещения элемента уха,
достаточного для создания зазора под банками, величина которого обычно встречается. Следует отметить,
что верхняя и нижняя пружины фиксируются отдельно по мере смещения элемента кузова в
соответствующем направлении от его нейтрального положения; и хотя пружины поддерживаются под любым
желаемым начальным натяжением, они не следуют за ним, а служат для возврата элемента кузова в
нейтральное положение после каждого смещения без раскачивания или вибрационных колебаний. Вкратце,
первоначально натянутые пружины с упорами, обеспечиваемыми упорными планками 119 и штифтами 114,
удерживают элемент в желаемом положении с необходимым воздушным зазором, а также защищают его от
травм. Представленная и описанная пружинная система крепления обеспечивает как колебательное
движение, так и вертикальное перемещение вверх и вниз.
Регулировка корпуса G относительно задней части кузова или капота F позволяет поднимать или опускать
элементы кузова для компенсации изменений, вызванных износом колес или заменой колес на новые.
Съемный разъем позволяет снять весь грузовик из-под кузова, не отсоединяя провода, поскольку части
разъема сконструированы таким образом, что их нельзя соединить иначе, как только будет обеспечено
правильное соединение цепей.
Предположим теперь, что произойдет исключительный толчок, тогда либо верхняя, либо нижняя пружина
будет согнута до предела, то есть до такой степени, что либо верхний, либо нижний ограничитель (в
зависимости от направления толчка) ударит по штифтам 114, тем самым не допуская дальнейшего
относительного перемещения между корпусом и кожухом. Эти ограничители предназначены для ограничения
перемещения элемента вагона относительно тележки транспортного средства, чтобы элемент вагона не мог
резко сместиться в одном направлении до такой степени, чтобы удариться о гусеничный элемент, или в
другом направлении до такой степени, чтобы выйти за пределы зоны влияния гусеничного элемента.
При необходимости эти ограничители могут включать в себя еще один набор пружин, резиновых или
подобных амортизаторов с начальным натяжением.
Поскольку элементы кузова и капот будут перемещаться относительно друг друга при возникновении толчков
и вибраций, и поскольку желательно защитить изначально натянутое пружинное устройство, а также катушки
и подводящие провода от снега, льда и влаги, было предусмотрено гибкое средство для защиты этих
устройств от воздействия погодных условий. В представленном на иллюстрации варианте это средство
включает в себя юбку или фартук 130 из брезента или аналогичного материала, закрепленный путем
протягивания его в пазы в капюшоне и чехле соответственно, с помощью подходящих средств крепления,
таких как проволока 131 или тому подобное.
ПОМЕХИ НА РЕЛЬСАХ. В индуктивной системе управления движением поезда, показанной на рис. 3, работа
которой была рассмотрена ранее, то есть в системе, в которой управляющее воздействие на вагон создается
за счет магнитных свойств элемента пути, очевидно, что аналогичный эффект будет создаваться другими
магнитными объектами вдоль пути, такими как стрелки и рельсы на переездах, водосборники, стрелочные
переводы и тому подобное. В описанной здесь системе элемент пути производит свое действие, изменяя
сопротивление частичной магнитной цепи на вагоне и индуцируя во вторичной катушке, входящей в
указанную цепь, напряжение, которое, противодействуя обычно приложенному напряжению батареи или
любого из источников тока, вызывает срабатывание соответствующего электрочувствительного устройства; и
если посторонние магнитные тела вдоль пути не способны, в силу своих магнитных свойств и воздушного
зазора относительно элемента вагона, производить такое же большое изменение сопротивления магнитной
цепи, переносимой вагоном, то аппарат управления поездом не будет работать. Поскольку элемент пути
намеренно изготовлен из железа с хорошими магнитными свойствами и имеет ламинированную структуру,
чтобы избежать ослабляющего эффекта вихревых токов, он, безусловно, будет превосходить в этом
Соседние файлы в папке патенты