Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_2037
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207871A
[]
Улучшения в или относящиеся к . Уровни. Мы, компания E. R. Watts & SON LIMITED, британская компания, и
Сэмюэл Уэстон, производитель научных приборов, подданный короля Великобритании, оба проживающие по
адресу: Кэмберуэлл-роуд, 123, графство Лондон, настоящим заявляем, что данное изобретение имеет
следующий характер: данное изобретение относится к спиртовым уровням, имеющим воздушный пузырек
сравнительно большого размера. На таких уровнях обнаружено, что длина пузырька изменяется при
различных температурах атмосферы из-за изменений объема пузырька в результате увеличения или
уменьшения объема жидкости. При значительных колебаниях температуры изменения длины пузырька
настолько выражены, что получение точных показаний становится затруднительным. В соответствии с
настоящим изобретением предусмотрено, что длина воздушного пузырька будет оставаться приблизительно
постоянной, несмотря на колебания температуры. Например, внутри стеклянной трубки уровня можно
разместить герметичную стеклянную трубку, предпочтительно содержащую воздух, или стержень,
предпочтительно из стекла.
Внутренняя трубка или стержень могут быть лишь немного короче внешней трубки и могут быть не
прикреплены к последней; их вес также таков, что они тонут в жидкости и опираются на нижнюю часть
внешней трубки. Относительные размеры пузырька, внешней трубки и внутренней трубки или стержня могут
быть выбраны таким образом, чтобы между нижней частью пузырька и верхней частью внутренней трубки или
стержня образовалось неглубокое пространство или «сужение» жидкости. В качестве альтернативного
варианта мы можем обойтись без внутренней трубки или стержня и соответствующим образом сформировать
нижнюю стенку трубки, содержащей жидкость. Нижняя стенка может, например, быть изогнута вверх в
поперечном направлении. Улучшения, связанные с уровнем или относящиеся к нему. Мы, компания E. R.
WATTS & SON LIMITED, британская компания, и Сэмюэл Уэстон, производитель научных приборов,
подданный короля Великобритании, оба проживающие по адресу: Камберуэлл-роуд, 123, графство Лондон,
настоящим заявляем, что данное изобретение имеет следующий характер: данное изобретение относится к
спиртовым уровням, в частности, к уровням, содержащим воздух!
пузырь сравнительно большого размера. На таких уровнях обнаруживается, что длина пузырька изменяется
при разных температурах атмосферы из-за изменений объема воздушного пузырька. Результат увеличения
или уменьшения объема жидкости. При значительных колебаниях температуры изменения длины воздушного
пузырька настолько выражены, что получение точных показаний становится затруднительным. Согласно
настоящему изобретению, длина воздушного потока! Пузырек остается приблизительно постоянным,
несмотря на колебания температуры, благодаря тому, что внутренняя часть жидкостной камеры формируется
таким образом, что когда в результате колебаний температуры изменяется объем воздуха или пространства,
не занятого жидкостью, это изменение приводит к изменению площади поперечного сечения воздушного
пузырька таким образом, чтобы его длина оставалась постоянной или приблизительно равной нулю. Мы
установили, что для получения этого результата объем спирта или другой жидкости и объем воздуха
(измеренный при нормальной атмосферной температуре около 60 градусов по Фаренгейту) должны
составлять приблизительно семь частей спирта к трем частям воздуха.
В частности, мы обнаружили, что точные результаты получаются при соотношении 71% спирта (например,
петролейного эфира) к 29% воздуха, однако это соотношение, очевидно, может выходить за пределы
допустимых значений, если полная точность не требуется, и, кроме того, это соотношение будет несколько
отличаться для разных видов спирта. При использовании спирта и воздуха в указанной выше пропорции
можно получить постоянную длину пузырька в уровне с круглым отверстием или камерой, при условии, что
уровень достаточно длинный (например, около 24 дюймов) и имеет достаточно малый диаметр. Для создания
воздушного пузырька меньшей длины, чем длина нивелира, мы делаем отверстие (например, около половины
дюйма), но для уменьшения длины нивелира в соответствии с практическими требованиями геодезических и
других инструментов мы соответствующим образом модифицируем форму поперечного сечения отверстия
или камеры нивелира, например, делая верхнюю стенку слегка изогнутой формы (т.е. с кривизной, имеющей
большой радиус), а боковые и нижняя стенки — любой желаемой формы.
Предпочтительно нижняя стенка плоская или имеет аналогичную кривизну верхней стенке, а боковые стенки
имеют кривизну с малым радиусом, что придает трубке или камере форму овала. горизонтальная ось, длина
которой существенно превышает длину малой (т.е. вертикальной) оси. Улучшения, связанные с уровнем
духовного развития. Британская компания и Сэмюэл Уэстон, производитель научных приборов, подданный
короля Великобритании, оба расположены по адресу: Кэмбер-уэлл-роуд, 123. Графство Лондон настоящим
заявляет, что характер данного изобретения и способ его осуществления должны быть подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: Данное изобретение относится к спиртовым уровням, имеющим
пузырьки воздуха, газа или пара сравнительно большого размера и существенно большей длины, чем
ширины. На таких уровнях обнаруживается, что длина пузырька изменяется при разных температурах
атмосферы из-за изменений объема пузырька в результате увеличения или уменьшения объема жидкости.
При значительных колебаниях температуры изменения длины пузырька настолько выражены, что получение
точных показаний становится затруднительным. Согласно настоящему изобретению, предусмотрено, что
длина воздушного пузырька остается приблизительно постоянной, несмотря на колебания температуры, за
счет формирования внутренней части жидкостной камеры таким образом, что когда в результате колебаний
температуры объем пузырька изменяется, это изменение приводит к изменению площади поперечного
сечения пузырька таким образом, чтобы его длина оставалась постоянной или приблизительно равной.
По-видимому, повышение температуры приводит к двум отдельным, но одновременно происходящим
эффектам: (1) расширению жидкости и, как следствие, уменьшению объема пузырька как по длине, так и по
площади поперечного сечения, и (2) уменьшению поверхностного натяжения, приводящему к уменьшению
площади поперечного сечения пузырька и увеличению его длины из-за того, что пузырек расположен под
изогнутой поверхностью с относительно малым радиусом поперечной кривизны, при этом объем остается
практически постоянным, если рассматривать только этот фактор.
Величина уменьшения объема пузырька вследствие расширения жидкости при заданном повышении
температуры, очевидно, будет зависеть от соотношения между объемом жидкости и объемом пузырька,
причем уменьшение будет увеличиваться по мере увеличения этого соотношения. Подходящим образом
подобрав это соотношение, можно получить такое положение вещей, при котором уменьшение длины
пузырька из-за уменьшения его объема вследствие расширения жидкости компенсируется увеличением
длины из-за уменьшения поверхностного натяжения, в результате чего длина пузырька остается
приблизительно постоянной (хотя его поперечное сечение может изменяться). Было установлено, что для
получения пузырька постоянной длины при использовании спирта объем спирта и объем пузырька
(измеренный при нормальной атмосферной температуре около 60 градусов по Фаренгейту) должны
составлять приблизительно семь частей спирта к трем частям воздуха.
В частности, мы обнаружили, что точные результаты получаются при соотношении 71% спирта (например,
петролейного эфира) к 29% воздуха, однако это соотношение, очевидно, может выходить за пределы
допустимых значений, если полная точность не требуется, и, кроме того, это соотношение будет несколько
отличаться для разных видов спирта. Если использовать спирт и воздух в указанной выше пропорции, то в
нивелире с круглым отверстием или камерой можно получить пузырь постоянной длины, при условии, что
нивелир достаточно длинный (например, около 24 дюймов) и имеет достаточно маленькое отверстие
(например, около половины дюйма), чтобы воздушный пузырек имел меньшую длину, чем длина нивелира.
Однако для уменьшения длины нивелира в соответствии с практическими требованиями геодезических и
других инструментов можно соответствующим образом изменить эффективную форму поперечного сечения
отверстия или камеры нивелира. Следует отметить, что были выдвинуты предложения по поддержанию
постоянного размера круглого пузырька при различных температурах путем создания воздушного резервуара,
сообщающегося с жидкостью в резервуаре, но, насколько нам известно, новаторским является поддержание
постоянной длины вытянутого пузырька путем формирования внутренней части резервуара таким образом,
чтобы можно было получить вышеупомянутое соотношение между объемом спирта и объемом воздушного
пузырька.
Для того чтобы данное изобретение было ясно понято и легко осуществимо, оно будет описано более
подробно со ссылкой на прилагаемые чертежи, на которых: — Рисунок 1 представляет собой боковой разрез,
показывающий один из способов измерения уровня в соответствии с нашим изобретением, Рисунок 2
представляет собой поперечное сечение Рисунка 1, а Рисунок 3 и 4 представляют собой виды, аналогичные
Рисунокм 1 и 2, показывающие другой способ измерения уровня. А — это тело уровня, А — жидкость в нем, а
А — пузырек воздуха. Обращаясь к рисункам 1 и 2, уровень А имеет круглое поперечное сечение, а требуемое
соотношение между объемом жидкости и воздуха достигается путем введения в уровень А герметичной
трубки В (предпочтительно стеклянной). При желании эту герметичную трубку можно заменить стержнем
соответствующего размера, также предпочтительно изготовленным из стекла. Указанная герметичная трубка
или стержень могут! иметь лишь немного меньшую длину, чем уровень, и предпочтительно не быть
прикрепленным к последнему, при этом его вес должен быть таким, чтобы он тонул в жидкости и покоился на
дне уровня.
Относительные поперечные размеры уровня и указанной герметичной трубки или стержня таковы, что между
нижней частью пузырька и верхней частью герметичной трубки или стержня образуется неглубокое
пространство или сужение жидкости, как показано на рисунке 2. В показанной конструкции! На рисунках 3 и 4
герметичная трубка или стержень, показанные на рисунках 1 и 2, исключаются благодаря горизонтальному
сечению, изображенному на рисунке 4. Из этого рисунка видно, что ширина уровня больше глубины, нижняя
стенка уровня плоская, верхняя стенка имеет слегка изогнутую форму (т.е., имеет большой радиус кривизны),
в то время как боковые стенки имеют малый радиус кривизны. При желании нижняя стена может иметь
аналогичную кривизну, как и верхняя, так чтобы уровень имел форму овала или эллипса, длина большой (т. е.
горизонтальной) оси которого существенно превышает длину малой (т. е. вертикальной) оси. В качестве
альтернативы нижняя стенка может быть изогнута вверх в поперечном направлении.
Подробно описав и определив природу нашего изобретения и способ его осуществления, мы заявляем, что
то, что мы
=== НАЧАЛО ФАЙЛА: patent_207872.txt ===
ССЫЛКА: https://translationportal.epo.org/emtp/translate/?ACTION=description-retrieval&COUNTRY=GB&ENGINE=
google&FORMAT=docdb&KIND=A&LOCALE=sq_AL&NUMBER=207872&SRCLANG=EN&OPS=ops.epo.org/3.2&T
RGLANG=ru
========================================
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB207872A
[]
Усовершенствования подвижного состава для железнодорожных и трамвайных линий. Мы, Камиль Барби,
подданная Швейцарии, из Валейр-су-Ране, кантон Во, Швейцария, и Роберт Эдвард Стоуфорд Чизвик,
Лондон, У. 4, британский подданный, настоящим заявляет, что суть данного изобретения заключается в
следующем: в разное время предпринимались многочисленные попытки расположить колеса транспортных
средств, движущихся по рельсам, таким образом, чтобы они могли адаптироваться к любым изменениям
направления движения; однако полная устойчивость для такой регулировки в обоих направлениях движения,
как правило, не достигалась, а лишь относительная устойчивость, часто за счет некоторого люфта между
кузовом вагона и колесами. При современных высоких ускорениях при трогании с места и остановке подобный
люфт приводит к неприятным толчкам; кроме того, колебания, возникающие из-за неполной устойчивости,
вызывают значительный износ колес и гусениц, а также большие потери мощности при движении. Целью
настоящего изобретения является создание транспортного средства, в котором колеса расположены таким
образом, что обеспечивается нейтральная или положительная устойчивость.
Эта цель достигается за счет того, что каждое колесо или группа колес могут вращаться вокруг вертикальной
оси таким образом, чтобы все реакции между рельсом и колесом при любых условиях движения практически
не имели тенденции к тому, чтобы колесо заняло неправильное положение, или же наоборот, стремились к
тому, чтобы оно заняло положение, касательное к кривой. Истинная устойчивость такого рода, по-видимому,
невозможна до тех пор, пока пара колес жестко закреплена на одной оси, поскольку даже если эта ось
расположена радиально на кривой, любое усилие, например, вызванное центробежной силой, которое
приводит к увеличению сопротивления движению одного колеса из пары, будет стремиться к тому, чтобы ось
заняла неправильное положение. Поэтому мы обходимся без таких жестких осей и обеспечиваем
необходимые поперечные соединения между каждой парой или комплектом колес другими механическими
средствами. Согласно данному изобретению, примененному к одной паре колес, мы устанавливаем колеса
таким образом, чтобы каждое из них могло вращаться вокруг вертикальной оси, проходящей через точку
контакта колеса с рельсом или очень близко к ней.
Поскольку на данном этапе невозможно установить достаточно прочный и жесткий механический шарнир, мы
используем виртуальный шарнир, который получается путем установки подшипников каждого колеса в раму,
образующую одну сторону шарнирного параллелограмма, концы или передняя и задняя стороны которого
соединены шарнирно с передним и задним концами колесных рам соответственно, с помощью шарниров,
достаточно жестких для удержания колес в правильном относительном положении, несмотря на все удары и
усилия, которым они могут подвергаться в условиях движения. Корпус фактически поворачивается
относительно параллелограмма колес через виртуальные точки опоры колес и может быть фактически
повернут относительно него в любых двух точках вертикальной плоскости, содержащей эти точки. Если кузов
не имеет пружинной подвески, то фактические точки опоры могут располагаться в двух боковых элементах
параллелограмма колеса или в любых дополнительных элементах, параллельных им. Если кузов имеет
пружинную подвеску, то может быть верхний параллелограмм, боковые элементы которого шарнирно
соединены с кузовом и соединены с элементами нижнего или колесного параллелограмма посредством
шарниров, которые, обеспечивая вертикальный люфт между параллелограммами, передают поперечные и
продольные силы от колес к кузову.
Необязательно, чтобы оба этих параллелограмма были полными, поскольку одна или несколько сторон могут
быть общими для обоих или могут быть образованы пружинами. Второй параллелограмм предпочтительно
подвешивается на пружинах, которые опираются непосредственно на буксы, с помощью раздвоенных
подвесок, проходящих через шарниры первого параллелограмма с достаточным зазором, чтобы избежать
контакта. Это позволяет создавать облегченные колесные рамы, поскольку они не имеют пружинной подвески
и должны выдерживать только нагрузки, необходимые для удержания колес в нужном положении. Как будет
видно, такая конструкция позволяет нам изменять точки вращения колес в соответствии с требованиями.
Например, у карет, которые всегда должны двигаться в одном направлении, оси вращения могут
располагаться немного впереди точек контакта колес. Следует отметить, что когда колеса поворачиваются на
угол θ, чтобы адаптироваться к кривой, расстояние между ними, если смотреть вдоль касательной к кривой,
не такое же, как при взгляде на прямой участок пути, и меньше в соотношении cos θ. Это небольшое
ослабление ширины колеи незначительно при любых обычных условиях и, вероятно, допустимо до таких
крайних углов, как θ = 5° или θ = 6°, но если необходимо избежать этого ослабления, мы несколько изменяем
конструкцию.
Данная модификация заключается в оснащении каждой из колесных рам одним или несколькими жесткими
выступами, концы которых приспособлены для скольжения вдоль горизонтальных направляющих,
образованных на другой колесной раме и параллельных поверхности колеса. Такая конструкция
поддерживает постоянное расстояние между колесами, если смотреть на них по касательной к рельсам, и при
этом никак не изменяет другие движения. Разумеется, оси вращения каретки будут раздвинуты таким
образом, чтобы их положение соответствовало секущей, и это требует, чтобы одна или обе эти оси вращения
имели небольшой люфт в поперечном направлении относительно длины каретки. Следует отметить, что одна
пара колес, установленных таким образом, обладает устойчивостью, но направляющие силы невелики,
поскольку длина рельса, соприкасающегося с фланцем колеса, невелика. Большую управляющую силу можно
получить двумя общими способами: первый заключается в соединении рам пары колес с рамами другой пары
на том же вагоне или с сцепными устройствами вагона, согласно любому из известных способов, например,
теми, которые используются в связи с радиальными осями.
Второй способ заключается в увеличении эффективной длины и рычага той части рельса, которая
контактирует с фланцами; это может быть достигнуто путем установки двух или даже трех колес в одну линию
на одной колесной раме. Что касается первого метода, следует отметить, что действие соединительного
механизма в некоторых случаях может быть повышено за счет размещения шарниров колес на небольшом
расстоянии от точек контакта колес таким образом, чтобы возникающие таким образом небольшие
нестабильности нейтрализовали друг друга посредством соединительного механизма. Что касается второго
метода, следует отметить, что принцип использования двух колес привел к созданию обычной тележки, но
необходимо указать, что в этом случае принцип применяется к системе, которая уже сама по себе стабильна;
так что, в то время как тележка должна быть изготовлена определенной длины, чтобы уменьшить ее Это
вызовет помехи, и в этом случае увеличение длины приведет лишь к ненужному увеличению мощности
управления.
В случае колесных рам с двумя колесами каждая становится возможным использовать реальный шарнир
вместо виртуального для соединения рам, но во всех остальных отношениях то, что было сказано выше
относительно одноколесной рамы, остается в силе, особенно в отношении альтернативного использования
шарнирных стержней или жестких рычагов и направляющих для соединения двух колесных рам комплекта.
Следует отметить, что жесткие рычаги последнего варианта обеспечивают удобные точки крепления для
двигателей в тех случаях, когда они установлены. Усовершенствования подвижного состава для
железнодорожных и трамвайных линий. Чизвик, Лондон, У. 4, британский подданный: настоящим заявляю о
природе данного изобретения и о способе его осуществления, которые будут подробно описаны и
установлены в следующем заявлении: В разное время предпринимались многочисленные попытки
расположить колеса транспортных средств, движущихся по рельсам, таким образом, чтобы они могли
адаптироваться к любым изменениям направления движения; однако полная устойчивость для такой
регулировки в обоих направлениях движения, как правило, не достигалась, а лишь относительная
устойчивость, часто за счет некоторого люфта между кузовом вагона и колесами.
При современных высоких ускорениях, используемых для запуска и остановки, такая нестабильность
приводит к неприятным толчкам; кроме того, колебания, возникающие из-за неполной устойчивости,
вызывают значительный износ колес и гусениц, а также большие потери мощности при движении. Целью
настоящего изобретения является создание транспортного средства, в котором колеса расположены таким
образом, что обеспечивается нейтральная или положительная устойчивость. Эта цель достигается за счет
того, что каждое колесо или группа колес вращаются вокруг вертикальной оси, расположенной таким образом,
что все реакции между рельсом и колесом при всех различных условиях движения практически не будут
иметь тенденции к тому, чтобы колесо заняло неправильное положение, или будут иметь положительную
тенденцию к тому, чтобы оно заняло положение, касательное к кривой; истинная устойчивость такого рода
представляется невозможной до тех пор, пока пара колес жестко закреплена на одной оси, поскольку даже
если эта ось расположена радиально на кривой, любое усилие, например, вызванное центробежной силой,
которое создает повышенное сопротивление движению одного колеса из пары, будет стремиться к тому,
чтобы ось заняла неправильное положение.
Поэтому мы обходимся без таких жестких осей и обеспечиваем необходимые поперечные соединения между
каждой парой или комплектом колес путем Согласно данному изобретению, примененному к одной паре
колес, мы устанавливаем колеса таким образом, чтобы каждое из них могло вращаться вокруг вертикальной
оси, проходящей через точку контакта колеса с рельсом или очень близко к ней. Поскольку на данном этапе
невозможно установить достаточно прочный и жесткий механический шарнир, мы используем виртуальный
шарнир, который получается путем установки подшипников каждого колеса в раму, образующую одну сторону
шарнирного параллелограмма, концы которого, или передняя и задняя стороны, соединены шарнирами с
передним и задним концами колесных рам соответственно, с помощью шарниров, достаточно жестких для
удержания колес в правильном относительном положении, несмотря на все удары и усилия, которым они
могут подвергаться в условиях движения. Корпус фактически поворачивается относительно параллелограмма
колес через виртуальные точки опоры колес и может быть фактически повернут относительно него в любых
двух точках вертикальной плоскости, содержащей эти точки.
Если кузов не имеет пружинной подвески, то фактические точки опоры могут располагаться в двух боковых
элементах параллелограмма колеса или в любых дополнительных элементах, параллельных им. Если корпус
имеет пружинную подвеску, может быть еще один параллелограмм, боковые элементы которого таким
образом шарнирно соединены с корпусом и который соединен с элементами колесного параллелограмма
шарнирами, которые, допуская вертикальный люфт между параллелограммами, передают поперечные и
продольные силы от колес к корпусу. Необязательно, чтобы оба этих параллелограмма были полными,
поскольку одна или несколько сторон могут быть общими для обоих или могут быть образованы пружинами.
Второй параллелограмм предпочтительно подвешивается на пружинах, которые опираются непосредственно
на осевые коробки, с помощью раздвоенных подвесов, проходящих через шарниры первого параллелограмма
с достаточным зазором, чтобы избежать контакта. Это позволяет создавать облегченные колесные рамы, не
имеющие пружинной подвески, поскольку они должны выдерживать только нагрузки, необходимые для
удержания колес в нужном положении.
Как будет видно, такая конструкция позволяет изменять точки вращения колес в соответствии с особыми
условиями, которые могут возникнуть. Например, у карет, которые всегда должны двигаться в одном
направлении, оси вращения могут располагаться немного впереди точек контакта колес. Следует отметить,
что когда колеса поворачиваются на угол, чтобы адаптироваться к кривой, расстояние между ними, если
смотреть вдоль касательной к кривой, не такое же, как если смотреть на прямой участок пути, и меньше в
соотношении cos . Такое незначительное ослабление измерительного прибора практически незаметно при
любых обычных условиях и, вероятно, допустимо даже при таких экстремальных углах. Чтобы избежать
ослабления крепления, мы несколько изменим конструкцию. Данная модификация заключается в оснащении
каждой из колесных рам одним или несколькими жесткими выступами, концы которых приспособлены для
скольжения вдоль горизонтальных направляющих, образованных на другой колесной раме и параллельных
поверхности колеса.
Такая конструкция поддерживает постоянное расстояние между колесами, если смотреть на них по
касательной к рельсам, и при этом никак не изменяет другие движения. Разумеется, оси вращения каретки
будут раздвинуты в соответствии с соотношением секущей, и это требует, чтобы одна или обе эти оси
вращения имели небольшой люфт в поперечном направлении относительно длины каретки. Следует
отметить, что одна пара колес, установленных таким образом, обладает устойчивостью, но направляющие
силы невелики, поскольку длина рельса, соприкасающегося с фланцем колеса, невелика. Большую
управляющую силу можно получить двумя общими способами: первый заключается в соединении рам пары
колес с рамами другой пары колес той же повозки или с колесными сцепками, согласно любому из известных
способов, например, теми, которые используются в сочетании с радиальными осями. Второй способ
заключается в увеличении эффективной длины и рычага той части рельса, которая контактирует с фланцами;
это может быть достигнуто путем установки двух или даже трех колес в одну линию на одной колесной раме.
Что касается первого метода, следует отметить, что в некоторых случаях действие механизма может быть
повышено за счет размещения шарниров колес на небольшом расстоянии от точек контакта колес таким
образом, чтобы возникающие таким образом небольшие нестабильности нейтрализовали друг друга
посредством механизма. Что касается второго метода, следует отметить, что принцип использования двух
колес привел к созданию обычной тележки, но необходимо указать, что в этом случае принцип применяется к
системе, которая уже сама по себе стабильна; так что, если тележка должна быть изготовлена определенной
длины, чтобы уменьшить ее присущую нестабильность ниже точки, при которой она вызовет заклинивание, то
в этом случае увеличение длины приведет лишь к ненужному увеличению управляющей силы. В случае
колесных рам с двумя колесами каждая становится возможным использовать реальный шарнир вместо
виртуального для соединения рам, но во всех остальных отношениях то, что было сказано выше
относительно одноколесной рамы, остается в силе, особенно в отношении альтернативного использования
шарнирных стержней или жестких рычагов и направляющих для соединения двух колесных рам комплекта.
Следует отметить, что жесткие рычаги последнего варианта обеспечивают удобные точки крепления для
двигателей в тех случаях, когда они установлены. Изобретение иллюстрируется прилагаемыми чертежами, на
рисунке 1 изображен план одной пары колес, на рисунке 2 — поперечное сечение, на рисунке 3 — сечение по
линии a ȧ, а на рисунке 4 — сечение по линии b b рисунка 1.
1,
J — это колеса, каждое из которых установлено в раме 2. На каждом конце рамы закреплен трубчатый болт 3,
который служит шарнирным штифтом и удерживается поперечным элементом, образованным швеллерами 4,
4. Эти элементы несут направляющие 5, 5, по которым могут перемещаться боковые стороны 6 концов рам 2.
Таким образом, две рамы 2 и два поперечных элемента 4 образуют сочлененный параллелограмм. Кузов 7
шарнирно соединен штифтами 8 со средними точками боковых элементов 9 другого параллелограмма,
концевые элементы которого выполнены из швеллеров 10, причем детали 9 и 10 соединены между собой
шарнирными штифтами 11. 12 — это пружины, которые опираются на рамы 2 над подшипниками колес и
несут раздвоенные подвески 13, от которых отходят стержни 14, проходящие через трубчатые болты 3 и на
которых опираются швеллеры 10. Параллелограмм, образованный рамами 2 и элементами 4, соединен с
параллелограммом, образованным боковыми элементами 9 и швеллерами 10, следующим образом: к
середине каждого из швеллеров 10 прикреплен блок 15, и эти два блока шарнирно соединены с концами
продольной балки 16, на каждом конце которой находится штифт 17, входящий в блок 18, который может
перемещаться вверх и вниз между заполняющими элементами 19 внутри и между швеллерами 4.
Как видно, каждое колесо может вращаться вокруг виртуальной оси вращения, которая проходит через точку
контакта колеса с рельсом и лежит в точке пересечения вертикальной плоскости, проходящей через оси осей
8, и вертикальной плоскости, проходящей через оси двух осей 3 колеса. Способы построения сочлененного
параллелограмма для получения желаемых результатов. Во всех случаях рамы колес показаны
вращающимися вокруг реальных центров, расположенных посередине их длины, но могут использоваться и
виртуальные центры, как показано на рисунках 1–4. На диаграмме А показаны соединения между
продольными колесными рамами А и поперечными элементами С в виде простых шарниров без люфта;
изгибающие напряжения, обычно воспринимаемые цельной осью, схематически показаны как передаваемые
от продольных элементов к поперечным элементам через трущиеся поверхности секторной формы, как
показано на рисунке 1. На рисунке А изображен тот же параллелограмм, деформированный так же, как при
движении по кривой, и очевидно сужение ширины полосы пропускания X в пропорции cos.
На рисунке B показана аналогичная конструкция, в которой сужение ширины колеи компенсируется
небольшим люфтом в поперечном направлении между шарнирами, соединяющими продольные и поперечные
элементы, и контролем этого люфта с помощью штифта, работающего в соответствующем изогнутом пазу в
направляющей секторной формы. Как показано на рисунке B, это, сохраняя ширину колеи продольных рам
относительно рельсов, приводит к их расхождению относительно вагона в секущем соотношении. В местах,
где продольные рамы вращаются вокруг реальных центров на каретке, по крайней мере, одному из этих
центров должен быть обеспечен поперечный люфт, тогда как если ! Обеим сторонам придан поперечный
люфт, и для передачи боковых усилий между вагоном и рельсом необходимо предусмотреть другие средства.
В тех случаях, когда используются виртуальные центры, как на рисунке 1, показанные там поворотные
соединения, конечно, могут оставаться неподвижными. На рисунке C показано, как те же результаты, что и на
рисунке B, могут быть получены посредством прямолинейного перемещения между продолжениями
секторных направляющих двух продольных элементов; такое прямолинейное перемещение легче получить и
поддерживать механически, чем криволинейное.
Боковая игра в различных центрах должна быть такой же, как и для типа B.C, который показывает тот же
параллелограмм, что и при движении по кривой. На рисунке D показана конструкция, основанная на том же
прямолинейном относительном перемещении, но в этом случае к параллелограмму добавлен центральный
продольный элемент, и секторные выступы колесных рам скользят по этому центральному элементу, таким
образом, разделяя общее относительное перемещение двух колесных рам между двумя направляющими, с
целью улучшения механической конструкции. Такая конструкция также позволяет центральному элементу
поворачиваться относительно каретки или опоры без люфта, в этом случае центры, вокруг которых
вращаются колесные рамы, могут иметь поперечный люфт и должны воспринимать исключительно
продольные усилия между кареткой и колесами, причем все поперечные усилия воспринимаются
центральной осью вращения. На рисунке D показана та же деформация по кривой. На рисунке E показана
конструкция, основанная на той же геометрической форме, что и на рисунке D, разница заключается в
способе передачи изгибающих моментов и поперечных усилий между продольными элементами.
Это достигается за счет такой конструкции направляющих, которая будет передавать эти усилия, и за счет
исключения исходных поперечных элементов с их скользящими шарнирами и секторными направляющими.
Относительные перемещения различных частей никоим образом не изменяются! в результате этих
изменений. На эскизе направляющие скольжения изображены состоящими из двух параллельных стержней,
каждый из которых представляет собой отдельный стержень, а не один стержень, как показано на
предыдущих рисунках. Видно, что чем дальше друг от друга расположены эти стержни, тем легче они будут
передавать изгибающий момент. На рисунке E показана та же самая деформированная конструкция. Ф и Для
демонстрации того, что относительные перемещения деталей одинаковы независимо от выбранного
положения этих направляющих, были выбраны различные положения. Стержни, разумеется, всегда должны
быть параллельны продольным элементам. На рисунках с 5 по 11 показана модифицированная форма, в
которой не происходит ослабления регулировочного механизма при прохождении поворота. Рисунок 5 —
план, рисунки 6 и 7 — горизонтальные сечения в разных плоскостях, рисунок 8 — поперечное сечение через
центры одной пары колес, рисунок 9 — поперечное центральное сечение, рисунок 10 — боковой вид, а
рисунок 11 — продольное сечение.
Каждое колесо установлено на раме a, имеющей поперечный выступ a, который может скользить по
продольным болтам b. Колеса, расположенные друг напротив друга, опираются на концевой элемент c
параллелограмма. Две рамы a, a., с каждой стороны соединены друг с другом пружинами d, которые в своих
средних частях соединены с элементом e. Два элемента c взаимодействуют с поверхностями f,
поддерживаемыми центральным элементом f, так что каждый элемент e может слегка поворачиваться
относительно f. берс е, е, к которым он крепится с помощью штифтов который вращается с помощью штифта
g. Два концевых элемента c, c соединены с центральным элементом f звеньями h, h и связаны с участниками
e, e посредством ссылок i, i. которые включают в себя выступы c, выступающие из элементов c. С каждой
стороны рамы соединены! посредством верхних и нижних звеньев k, k, к элементу e. Как видно, грузовик,
изображенный на рисунках с 5 по 11, представляет собой практическую модификацию типа, показанного на
диаграммах E E, но для обеспечения свободы движения каждого колеса по неровной дороге центральный
продольный элемент c f c и два продольных элемента, поддерживающих колеса a e a: были разделены на три
части, которые затем были соединены звеньями h i k одинаковой длины, положение этих звеньев указано на
рисунке.
Выбранные таким образом части a, e, a и c, f, c образуют в горизонтальной плоскости практически жесткие
конструкции, хотя все эти части могут свободно перемещаться вертикально относительно друг друга в полной
мере, в пределах действия пружины. Конкретные меры, принимаемые для достижения этой цели, будут
описаны позже. С учетом этого, на данный момент можно приступить к изучению горизонтальных
деформаций. Детали a a с их выступами al a с одной стороны тележки, вместе с опорой пружины e и
пружинным амортизатором, соединены тремя звеньями i k k в раму, которая несет два колеса и вращается
вокруг Она крепится в опорной балке с помощью скользящих блоков g11, которые обеспечивают ей некоторый
боковой люфт, так что она может передавать усилия от каретки к колесам только в продольном направлении.
Аналогичная рама, симметрично расположенная с другой стороны тележки, удерживает два колеса,
движущиеся по другим рельсам. Части c c аналогичным образом связаны с с помощью выступов cl,
работающих в зажимах f, образуя единую раму, которая вращается вокруг штифта 0 в опоре каретки g.
Этот штифт не имеет люфта и передает все поперечные усилия между кареткой и рельсами, такие как
давление ветра и центробежная сила. Части c c двойной Т-образной рамы образуют поперечные элементы
параллелограмма, и хотя эти части физически не остаются параллельными опоре g, когда вся система c f c
вращается вокруг оси вращения 0, направления передаваемых ими усилий остаются параллельными, как и !
Это видно при сравнении диаграмм D и E. Эти усилия передаются от колесных рам a. к поперечным
элементам c. в каждом случае с помощью двух цилиндрических болтов b. bl, предназначенных для
скольжения в цилиндрических подшипниках в выступах a элемента a, при этом величина продольного люфта,
допускаемого для этих болтов, равна Y sin, где θ — угол отклонения тележки от центральной линии каретки, а
Y — расстояние между центрами. Обращаясь к рисунку 8, на котором показано вертикальное поперечное
сечение в этой точке, можно увидеть, что основные усилия, которые должен переносить этот шарнир,
следующие: (1).
Изгибающий момент, возникающий из-за нагрузки на колеса, создаваемой пружинами d d в точках вне
рельсов, стремится повернуть левую раму a в положительном направлении. Этот момент передается болтами
b и bl к детали c в месте их соединения и уравновешивается соответствующим отрицательным моментом от
рамы правого колеса, как это происходит в случае цельной оси, где она используется.
(2)
. Совокупный изгибающий момент и боковое давление на раму колеса, возникающие из-за бокового давления
между рельсом или ограждением и фланцем колеса. В этом случае момент передается так же, как и в случае
(1), и уравновешивается уменьшением давления между противоположным колесом и рельсом, опять же, как в
случае сплошной оси. Боковое давление передается на раму a обычным способом через подшипники, но не
передается непосредственно от рамы a к каретке, поскольку боковой люфт штифта g препятствует этому,
поэтому это давление передается через болты b bl к детали c, а оттуда через зажимы f и звенья h h таким
образом, чтобы вызвать момент относительно штифта g. Первым результатом этого момента станет
раскачивание всей рамы c f c h h h h Уверенность в том, что рельс на фланце переднего колеса
уравновешивается равным давлением на фланец заднего колеса на том же рельсе. С этого момента сумма
двух давлений передается на каретку через штифт g.
Поскольку центральная рама c f c поворачивается вокруг g для выравнивания бокового давления на рельс,
очевидно, что способ ее сочленения с рамами a a приведет к тому, что обе системы a e a повернутся на
равный угол вокруг штифтов. определенная сумма через расширения в подушке, чтобы отрегулировать
расстояние между ними в соответствии с текущим положением. Чтобы избежать риска возникновения трения
при перемещении штифтов, создающего боковое давление на пружину, необходимо предотвратить его
повреждение. с положительным контролем для этого движения. Этот элемент управления представляет
собой жесткое продолжение детали e, которое скользит по прямым направляющим f (рис. 7), образующим
часть центрального блока f, и относительное перемещение между e и f во всех отношениях идентично
перемещению между a и болтами b bl. Это удлинение e с направляющими f также служит для снятия
эксцентрических усилий с шарнира g, возникающих из-за расстояния между центральной линией пружины d и
центром шарнира g. Показав таким образом, как грузовик в нашей системе адаптируется к изогнутому участку
пути, необходимо рассмотреть реакции на другой вид взаимодействия между рельсом и вагоном, а именно
сопротивление, оказываемое рельсами на движение вагона вперед.
Это усилие может достигать или составлять 1/;; часть нагрузки на колесо при резком торможении на сухом
рельсе. Как видно из рисунков 5 и 6, эти усилия передаются через оси колеса к рамам a, а от них — через
звенья h h i к e, а затем через штифт gl к каретке. Эти усилия не могут напрямую вызвать какую-либо реакцию
в поперечных элементах c или в шарнире g, поскольку любое такое усилие лишь приведет к скольжению рам
a a вдоль болтов b b. Если штифты g не лежат точно в вертикальных плоскостях, содержащих точки
мгновенного контакта между их колесами и рельсом, то возникнут их небольшие вторичные моменты вокруг gl,
которые будут реагировать через болты b, стремясь вызвать поворот всей тележки, как описано выше, до
установления равновесия, но в любом обычном случае эти моменты будут относительно незначительными.
Влияние вертикальной нагрузки на рельсы еще предстоит учесть. Ввиду неизбежных неровностей пути
необходимо, чтобы каждое колесо в отдельности могло подниматься и опускаться на определенную величину,
в то время как весь вагон должен подниматься и опускаться на гораздо большую величину относительно
рельса, а плоскость каждого колеса в паре должна оставаться параллельной плоскости другого.
Группа деталей a c a, включая два колеса, как показано на рисунке 8, образует жесткое целое, сравнимое с
парой колес, установленных на одной оси, и каждый конец этой группы должен быть установлен таким
образом, чтобы подниматься и опускаться вертикально относительно детали e, а также должен быть
предотвращен от вращения, поскольку болты b b должны оставаться горизонтальными для надлежащего
выполнения своих функций. Этот результат достигается путем соединения каждой из рам a с пружинными
опорами e посредством параллельных звеньев равной длины. Двое из расположены в разных горизонтальных
плоскостях и, таким образом, предотвращают вращение рамы a вокруг оси колеса, в то время как звенья i, как
показано на рисунке 8, расположены на значительном горизонтальном расстоянии от вертикальных
плоскостей звеньев k, так что любые боковые перемещения рамы a могут быть преобразованы в
вращательное движение e вокруг gl за счет сжатия или растяжения этих звеньев. Как указано выше, все
боковые усилия в рамах a передаются через поперечные элементы c, так что этим звеньям приходится
передавать только продольные усилия, обусловленные продольными реакциями на штифт g, как
упоминалось выше, а также усилия, возникающие в результате трения при повороте вокруг g.
Каждый из поперечных элементов c аналогично соединен с центральным блоком f двумя звеньями h h,
которые расположены горизонтально, как показано на рисунках 7 и 8, чтобы гарантировать, что боковые
усилия, передаваемые от c c к f через выступы и зажимы c f, не нарушат соосность частей c f c. Они также
служат для поддержания точки c на надлежащем расстоянии от точки f. Таким образом, усилия,
передаваемые этими звеньями, состоят из момента c, создаваемого боковым давлением на колеса, и
моментов, обусловленных трением скольжения болтов b b. Здесь нет необходимости добавлять
дополнительное звено, чтобы предотвратить вращение c вокруг оси колес, поскольку этому препятствуют
болты b, которые удерживаются в горизонтальном положении звеньями k на a. Таким образом, опорная балка
кареты с тремя частями e f e может свободно подниматься и опускаться относительно составной оси a c a, при
этом сохраняется правильное выравнивание и поворот трех продольных элементов a e a, c f c, a e a. Любые
перепады высоты между двумя концами балки легко компенсируются упругим кручением звеньев и люфтом в
подшипниках; в крайних случаях может быть целесообразно использовать сферические подшипники для
звеньев.
Вес каретки непосредственно воздействует на опору пружины e через скользящую поверхность,
концентричную с штифтом g, а e поддерживается непосредственно пружиной d, которая, в свою очередь,
опирается на внешние буксировочные канавы пары колес с этой стороны, как показано на рисунках 9 и 10, так
что никакая часть нагрузки не воспринимается звеньями k и k. Нам известны спецификации № 4399 от 1886
года и № 11254 от 1911 года, а также
Соседние файлы в папке патенты