Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_4534
.pdf
[]
Полная спецификация.
Усовершенствования, относящиеся к локомотивным двигателям или связанные с ними.
Мы, Джозеф Берроуз Эннис, проживающий по адресу: Восточная 24-я улица, 615, П. Атерсон, округ Пассаик,
штат Нью-Джерси, США, и Уильям Паркс Стил, проживающий по адресу: Александер-авеню, 40, Мэдисон,
округ Моррис, штат Нью-Джерси, США, — оба граждане США, настоящим заявляем о характере данного
изобретения и о том, каким образом оно должно быть выполнено, что будет подробно описано и установлено
в следующем заявлении: Наше изобретение относится к паровозам и имеет своей целью комбинацию и
взаимосвязь частей, благодаря которым единый локомотив повышенной мощности может быть построен в
пределах существующих ограничений прочности и габаритов дорожного полотна и одновременно
соответствовать в своих различных характеристиках общепринятой практике.
Мощность паровоза пропорциональна весу, опирающемуся на его ведущие колеса, и мощность цилиндров
должна быть пропорциональна этому весу, чтобы эффективно использовать тяговое усилие.
Если цилиндры сделаны слишком большими, они будут проскальзывать относительно ведущих колес, а если
слишком маленькими, то не смогут в полной мере использовать силу сцепления. Величина нагрузки, которую
можно приложить к паре ведущих колес, ограничена прочностью рельсов, поэтому, когда требуются
локомотивы большей мощности (что подразумевает большую мощность цилиндра), очевидно, что
необходимо использовать дополнительную пару или пары ведущих колес, чтобы обеспечить надлежащее
соотношение нагрузки на тягу для увеличения мощности цилиндра.
Мы обнаружили, что в текущих условиях эксплуатации пять пар соединенных ведущих колес в одной группе
могут удовлетворительно работать на средних кривых, но эффективная масса сцепления, создаваемая
использованием такого количества колес, потребовала бы в двухцилиндровом двигателе цилиндров такой
общей ширины, что во многих случаях было бы невозможно преодолеть существующие зазоры. Таким
образом, наше изобретение предусматривает использование как минимум пяти пар соединенных ведущих
колес в одной группе, но таким образом, чтобы обеспечить большую мощность цилиндров, чем это возможно
в рамках существующих ограничений по зазорам у двухцилиндровых локомотивов.
Мы обнаружили, что локомотивы с тремя цилиндрами могут быть построены с более низким коэффициентом
сцепления r, чем локомотивы с тремя цилиндрами. Однако, благодаря тому, что коленчатые валы
установлены под углом приблизительно 120° друг к другу, а также из-за наличия двух цилиндров,
обеспечивается более равномерное вращение с меньшей склонностью к проскальзыванию, чем в
эквивалентном двухцилиндровом локомотиве с коленчатыми валами, установленными под углом 90°. Этот
более низкий коэффициент сцепления обеспечивает большую мощность цилиндра относительно веса на
ведущих колесах, чем это возможно с двухцилиндровыми локомотивами. Таким образом, становится
очевидно, что, используя принцип трех цилиндров, мы можем создать локомотив, имеющий по меньшей мере
девять пар соединенных ведущих колес в одной группе, который обладает значительно большей мощностью,
и в котором использование трех цилиндров, каждый из которых имеет меньший диаметр, чем при
использовании двух, позволяет достичь общей ширины цилиндров, соответствующей дорожным просветам.
Размеры деталей, необходимых для использования мощности трех цилиндров, и их результирующий вес, а
также вес, связанный с работой самих трех цилиндров, требуют такого распределения веса между
водителями и ведущим грузовиком, что делает использование четырехколесного ведущего грузовика весьма
желательным, если не обязательным, для достижения наилучших результатов, поскольку двухколесный
грузовик не обеспечит надлежащей опоры для передней части двигателя.
Четырехколесный грузовик также допускает конструктивные решения, наиболее подходящие для
распределения мощности между двумя осями, и поэтому его использование является частью данного
изобретения.
С учетом вышеизложенных соображений настоящее изобретение заключается в сочетании в паровозе,
имеющем по меньшей мере пять пар соединенных ведущих колес, трех ведущих цилиндров, мощность
которых используется для тяги ведущих колес, и передней четырехколесной тележки, поддерживающей
цилиндры в таком положении, которое позволяет соединять один поршень цилиндра с одной ведущей осью, а
два других поршня цилиндра — с другой ведущей осью.
Предпочтительно, чтобы головной грузовик имел такое расположение цилиндров, которое позволяло бы
соединять средний главный шатун, связанный с поршнем одного цилиндра, с осью второй пары ведущих
колес спереди, а также соединять внешние главные шатуны, связанные с поршнями других цилиндров, с
третьей парой ведущих колес, тем самым обеспечивая распределение мощности между двумя осями.
Для того чтобы изобретение было более ясно понято и легко реализовано специалистами в соответствующей
области техники, можно обратиться к прилагаемым чертежам, иллюстрирующим его. На прилагаемых
чертежах: фиг. 1 — боковой вид локомотивного двигателя, воплощающего наше изобретение; фиг. 2 —
передний вид; фиг. 3 — частичный план расположения цилиндра и ведущих колес; и фиг. 4 — схематическое
изображение уравнителя между передней тележкой и передней ведущей осью.
Обращаясь к чертежам, рассмотрим ведущие колеса. Их десять, они расположены по пять пар и соединены
обычным способом боковыми тягами. Перед ведущими колесами и под цилиндрами расположена ведущая
четырехколесная тележка 3, размещенная таким образом, чтобы вес локомотива мог быть соответствующим
образом распределен между ведущими колесами и тележкой, например, с помощью уравнителя 12,
показанного на рис. 4, который служит промежуточным звеном и передает вес на тележку 3 и переднюю
ведущую ось соответственно. Грузовик с прицепом №4 может иметь любое количество колес,
соответствующее грузу, перевозимому на этом грузовике.
Используя четырехколесный ведущий грузовик, цилиндры 5 и 6 могут быть перемещены в любое желаемое
положение, оставаясь при этом в пределах безопасных ограничений нагрузки на ось грузовика.
В свою очередь, выдвижение цилиндра обеспечивает достаточную длину для соединения средней шатунной
тяги 8 с осью 9 второго комплекта ведущих колес, а поскольку внешние шатунные тяги 10 могут быть
соединены с шатунными пальцами 11 на третьем комплекте ведущих колес, это позволяет обеспечить столь
необходимое распределение мощности между двумя осями. Соединив среднюю главную шатунную балку со
вторым комплектом ведущих колес, а внешние главные шатуны — с третьим комплектом ведущих колес,
можно освободить ось первого комплекта ведущих колес для применения устройства бокового перемещения
(не показано на рисунке, но может иметь известную конструкцию), что позволяет этому переднему комплекту
ведущих колес следовать за ведущей тележкой при прохождении поворотов без чрезмерной нагрузки на раму
двигателя.
Очевидно, что наше изобретение не ограничивается относительными размерами или объемом трех
показанных цилиндров, но включает в себя их вариации при использовании как минимум с пятью парами
соединенных ведущих колес в локомотивном двигателе, в котором вес равномерно распределен между
ведущими колесами и передней четырехколесной тележкой, и в котором мощность цилиндра передается на
две ведущие оси.
Приведенные здесь термины и выражения используются в качестве описательных, а не ограничивающих, и
использование таких терминов и выражений не подразумевает исключения каких-либо механических
эквивалентов показанных и описанных элементов или их частей, поскольку признается, что в рамках
заявленного изобретения возможны различные структурные модификации.
Соседние файлы в папке патенты