Консоль изолированная контактной подвески железной дороги, узел соединения тяги с кронштейном, узел соединения тяги с изолятором опоры, узел соединения кронштейна с изолятором опоры, узел крепления основного фиксатора на кронштейне, узел соединения тяги и подкоса консоли изолированной контактной подвески железной дороги
Группа полезных моделей относится к области электрификации железных дорог, в частности к поддерживающим контактную подвеску устройствам и их арматуре, и может быть использована при электрификации современных скоростных железнодорожных магистралей. Консоль изолированная контактной подвески железной дороги содержит трубчатую тягу, трубчатый кронштейн, трубчатый подкос, основной трубчатый и дополнительный фиксаторы из сплава на основе алюминия. В узле соединения тяги с кронштейном консоли изолированной контактной подвески железной дороги плашка с вилкой, оконцеватель и хомуты выполнены из сплава на основе алюминия. В узле соединения кронштейна изолированной консоли контактной подвески железной дороги с изолятором опоры элемент крепления трубчатого регулировочного стержня в кронштейне выполнен в виде переходника в виде втулки, одна из частей которой выполнена с возможностью установки на стержне регулировочном, а другая часть - с возможностью установки на ней трубки кронштейна, при этом переходник и кронштейн выполнены из сплава на основе алюминия. В узле крепления основного фиксатора на кронштейне изолированной консоли контактной подвески железной дороги плашка с вилкой, хомуты, ушко переходное и вилочный шарнир выполнены из сплава на основе алюминия. В узле соединения тяги и подкоса консоли изолированной контактной подвески железной дороги плашка с вилкой, хомут и оконцеватель выполнены из сплава на основе алюминия. В узле соединения тяги с изолятором изолированной консоли контактной подвески железной дороги трубчатая тяга дополнительно снабжена резьбовым оконцевателем и элементами крепления указанного оконцевателя в тяге и изоляторе, а тяга выполнена из сплава на основе алюминия. 6 с. п.ф-лы, 6 Ил
Заявляемая группа полезных моделей относится к области электрификации железных дорог, в частности к поддерживающим контактную подвеску устройствам и их арматуре, и может быть использована при электрификации современных скоростных железнодорожных магистралей.
Одним из видов устройств, поддерживающих провода контактной подвески железной дороги, является изолированная консоль, обычно содержащая тягу и связанный с ней кронштейн, соединенные с изоляторами опоры, подкос консоли и сочлененный фиксатор, состоящий из основного и дополнительного фиксаторов. Изолированные консоли используют на линиях переменного тока со скоростным движением, в приморских зонах и местах с загрязненной атмосферой. Изолированные консоли позволяют проводить работы с несущим тросом вблизи консоли без отключения напряжения. Отсутствие гирлянды изоляторов на консоли обеспечивает большую стабильность положения несущего троса, что особенно важно при высоких скоростях движения поездов.
В странах с развитой сетью электрифицированных железных дорог (Германия, Великобритания, Италия, Япония) используют, в основном, изолированные консоли.
В настоящее время решается задача оснащения железных дорог России контактной сетью, обеспечивающей возможность повышения скоростей движения, а также пропуска поездов весом до 12 тыс. тонн, в условиях снятия больших тяговых токов. Важнейшей проблемой для решения указанной задачи является правильный выбор материалов не только для поддерживающих устройств контактной сети, но и для элементов арматуры этих устройств.
Известна конструкция изолированной консоли (Марков А.С. Контактные сети. M. 1991. с.58, рис.26 в, г.), состоящая из трубчатой тяги, трубчатого кронштейна, подкоса, сочлененного фиксатора, содержащего основной и дополнительный фиксаторы, узла шарнирного соединения тяги с кронштейном, узла соединения кронштейна с изолятором опоры, узла соединения тяги с изолятором опоры, узла крепления основного фиксатора на кронштейне, подкоса, узла соединения тяги и подкоса, сочлененного фиксатора, элементов крепления фиксатора на подкосе и элементов крепления консоли на опоре.
Согласно указанному решению узел шарнирного соединения тяги с кронштейном включает ось шарнира, опорную плашку, снабженную вилкой для крепления оконцевателя трубчатого кронштейна, элементы крепления плашки на трубчатой тяге, выполненные в виде хомутов.
Согласно известному решению узел соединения кронштейна изолированной консоли с изолятором опоры включает собственно трубчатый кронштейн, трубчатый регулировочный стержень, элементы крепления стержня регулировочного в кронштейне и изоляторе опоры.
Узел крепления основного фиксатора на трубчатом кронштейне, согласно известному решению, включает опорную плашку, снабженную вилкой, ушко переходное, взаимодействующее с вилкой опорной плашки, элементы крепления плашки на трубчатом кронштейне, выполненные в виде хомутов, а также вилочный шарнир, взаимодействующий с переходным ушком, выполненный с возможностью закрепления на основном трубчатом фиксаторе.
Согласно известному решению узел соединения кронштейна изолированной консоли с изолятором опоры включает собственно трубчатый кронштейн, трубчатый регулировочный стержень, элементы крепления стержня регулировочного в кронштейне и изоляторе.
Согласно известному решению узел соединения тяги изолированной консоли с изолятором опоры включает собственно трубчатую тягу и элементы крепления тяги в изоляторе, выполненные в виде хомутов. Последние не обеспечивают надежного соединения тяги с изолятором.
Изоляторы в известной конструкции расположены между тягой и кронштейном консоли и опорой.
Согласно известному решению кронштейны консолей изготавливают из оцинкованных труб или двух швеллеров, скрепляемых планками, приваренными
сверху и снизу к планкам обоих швеллеров. Кронштейны комплектуют деталями для крепления фиксаторов. Конструкция этих деталей обеспечивает свободное перемещение фиксаторов в горизонтальной и вертикальной плоскостях.
Тяги консоли, в зависимости от направления горизонтальных усилий, могут быть растянутыми или сжатыми. Растянутые консоли изготовляют из стального прутка, а сжатые - телескопическими.
Согласно известному решению и другим аналогичным решениям, традиционным в данной области техники, указанные элементы и узлы изолированной консоли, не предназначенные для прохождения тока, изготавливают из ковкого чугуна или нержавеющей стали. Ковкий чугун имеет низкие прочностные характеристики и низкую коррозионную стойкость, поэтому указанную чугунную арматуру оцинковывают или защищают другим влагоустойчивым покрытием, предотвращающим атмосферную коррозию (Ю.И.Горошков, Н.А.Бондарев. М. Транспорт. 1990, стр.70).
Применение штампованных стоек и штампованных дополнительных фиксаторов снижает ресурс их шарнирного соединения. Штампованные петли узлов крепления консолей к опоре имеют тенденцию «заклинивания» на осях, что препятствует свободному вращению консоли в процессе эксплуатации и вызывает отрицательное влияние консоли на подвеску, снижая эффективность токосъема.
Детали консоли имеют широкий спектр геометрических параметров, выбираемых на практике в зависимости от диаметра трубчатых элементов, размера изоляторов, а также конструктивных изменений контактной сети железной дороги. В связи с тем. что эти детали имеют достаточно сложную форму, наиболее приемлемым методом их производства является литье.
Эксплуатационные нагрузки на детали и узлы складываются из их собственного веса, а также нагрузок, передаваемых от контактной сети, включая дополнительные нагрузки, такие как сила ветра, гололед и изгибающие силы. Отечественные нормы ВСН-141-92 предписывают, чтобы запас прочности при долговременном воздействии нагрузки на деталь был не менее 3, а при пиковых нагрузках не менее 2,6.
При протекании тока короткого замыкания в стальных частях и деталях, изготовленных методом горячего литья, могут иметь место пережоги.
Кроме того, сталь имеет невысокую электрическую проводимость, что ограничивает ее применение в узлах контактной подвески.
Указанные недостатки конструкции изолированной консоли и ее отдельных узлов приводят не только к частным ремонтам контактной подвески, ее отдельных узлов и повышению стоимости эксплуатации, но и увеличивают аварийность на железной дороге.
Задачей заявляемой группы полезных моделей является устранение указанных недостатков для чего:
1. выбран подходящий материал для изготовления элементов и арматуры изолированной консоли контактной подвески железной дороги
2. изменена конструкция отдельных узлов изолированной консоли контактной подвески железной дороги
3. изменены соотношения размеров деталей отдельных узлов изолированной консоли контактной подвески железной дороги.
Одним из основных условий обеспечения указанных выше требований ВСН-141-92 является изготовление деталей консоли контактной сети из материалов с достаточной прочностью, пластичностью и хорошими антикоррозийными свойствами. Из подходящих материалов чистый алюминий обладает частично этими свойствами, а необходимые легирующие добавки позволяют варьировать литьевые свойства алюминия, его жесткость и вязкость в нужную сторону. Важнейшими легирующими добавками являются такие металлы как кремний, магний, железо и цинк. Кремний влияет на литьевую способность и жесткость; магний - на жесткость и процесс затвердевания сплава; медь, железо и цинк приводят к увеличению прочности.
Алюминий и его сплавы отличаются высокой коррозионной стойкостью, достигаемой за счет образования на поверхности изделия слоя оксида металла, надежно защищающего внутренние слои. Защита не теряется даже при механических повреждениях деталей потому, что моментально образуется новый слой оксида. Коррозионная стойкость при этом в значительной степени зависит от толщины и качества слоя оксида.
Необходимо отметить, что в большинстве металлических контактов с алюминиевым сплавом, возможных в конструкции контактной сети железной дороги, таких как, например, со сталью, нержавеющей сталью и цинком, возникновения электрической пары, инициирующей электрокоррозию, не наблюдалось.
Для достижения указанных требований в известное решение внесены следующие усовершенствования:
1. В консоли изолированной контактной подвески железной дороги, включающей трубчатую тягу, трубчатый кронштейн, трубчатый подкос, основной трубчатый фиксатор, дополнительный трубчатый фиксатор, узел соединения кронштейна с изолятором опоры контактной сети железной дороги, узел соединения тяги с изолятором опоры контактной сети железной дороги, узел соединения тяги с кронштейном, узел соединения тяги и подкоса, а также узел крепления основного фиксатора на кронштейне,
- трубчатая тяга, трубчатый кронштейн, трубчатый подкос, основной трубчатый и дополнительный фиксаторы выполнены из сплава на основе алюминия, характеризуемого следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринелю не более НВ 60, плотность не менее 2,55 10-3 кг/м 3, модуль упругости не менее 7*10-4 Н/мм2.
2. В узле соединения тяги с кронштейном консоли изолированной контактной подвески железной дороги, включающем ось шарнира, оконцеватель трубчатого кронштейна, опорную плашку, снабженную вилкой для крепления указанного оконцевателя, элементы крепления плашки на трубчатой тяге в виде хомутов,
- плашка, вилка, хомуты, оконцеватель выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55 10-3 кг/м3, модуль упругости 7*10-4 Н/мм2 ,
- при этом их размеры характеризуются следующими соотношениями: плашка: отношение толщины, длины и ширины равно 1:(4-8):(5-8) (для чугуна соответственно 1:9:7).
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилки и ее толщины: 1:(2.5-3.5):(0.4-0.6) (для чугуна 1:2:0,45).
хомут: диаметр резьбы 16 мм, (для чугуна 12 мм).
Трубчатый оконцеватель: отношение диаметра трубы трубчатого кронштейна, длины оконцевателя и его максимального диаметра составляет 1:(2.2-3):(1.2-1.5) (для чугуна 1:2:1).
3. В узле соединения кронштейна изолированной консоли контактной подвески железной дороги с изолятором опоры, включающем собственно трубчатый кронштейн, трубчатый регулировочный стержень, элементы крепления стержня регулировочного в кронштейне и изоляторе,
- элемент крепления стержня регулировочного в кронштейне выполнен в виде переходника в виде втулки, одна из частей которой выполнена с возможностью установки на стержне регулировочном, а другая часть - с возможностью установки на ней трубки кронштейна, при этом переходник и кронштейн выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю ИВ 60, плотность 2,55 10 -3 кг/м3, модуль упругости 7*10 -4 H/мм2,
- а размеры указанных элементов характеризуются следующими соотношениями:
переходник: отношение диаметра трубы кронштейна, длины переходника и его наибольшего диаметра 1:(2-3.5):(1.3-2)
кронштейн: отношение длины кронштейна к его диаметру (55-60):1 (для стали 60:1)
4. В узле крепления основного фиксатора на кронштейне изолированной консоли контактной подвески железной дороги, включающем опорную плашку, снабженную вилкой, ушко переходное, взаимодействующее с вилкой опорной плашки, элементы крепления плашки на трубчатом кронштейне в виде хомутов, вилочный шарнир, взаимодействующий с переходным ушком, выполненный с возможностью закрепления на основном трубчатом фиксаторе,
- плашка, вилка, хомуты, ушко переходное и вилочный шарнир выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55 10 -3 кг/м3, модуль упругости 7*10 -4 H/мм2,
- а их размеры характеризуются следующими соотношениями:
плашка: отношение толщины, длины и ширины составляет 1:(5-7):(6-6.5) (для чугуна соответственно 1:9:7).
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилки и ее толщины составляет 1:(2.5-3):(0.4-0.6) (для чугуна 1:2:0,45).
хомут: диаметр резьбы 16 мм (для чугуна 12 мм).
ушко переходное: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки ушка и длины ушка переходного: 1:(1.2-1.5):(4.5-5.5)
вилочный шарнир: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилочного шарнира, ее толщины и длины вилочного шарнира составляет 1:(2-3):(0.2-0.6):(6-7)
5. В узле соединения тяги и подкоса консоли изолированной контактной подвески железной дороги, включающем опорную плашку, снабженную вилкой, элемент крепления плашки на трубчатой тяге в виде хомута и трубчатый оконцеватель трубчатого подкоса,
- опорная плашка, вилка, хомут и трубчатый оконцеватель выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю HВ 60, плотность 2,55 10 -3 кг/м3, модуль упругости 7*10 -4 Н/мм2,
- а их размеры характеризуются следующими соотношениями:
Опорная плашка: отношение толщины длины и ширины равно 1:(5.5-6.5):(2.5-3) (для чугуна соответственно 1:4,3:2,1).
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилки и ее толщины: 1:(2.5-3):(0.4-0.5) (для чугуна 1:2:0,45).
трубчатый оконцеватель: отношение диаметра трубы подкоса, длины оконцевателя и его ширины составляет 1:(2.5-3):(1.4-1.8) (для чугуна 1:3:1,1)
хомут: диаметр резьбы 16 мм, (для чугуна 12 мм).
6. В узле соединения тяги изолированной консоли контактной подвески железной дороги с изолятором опоры, включающем собственно трубчатую тягу, изолятор опоры и элементы крепления,
- трубчатая тяга дополнительно снабжена резьбовым оконцевателем и элементами крепления указанного оконцевателя в тяге и изоляторе, тяга выполнена из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю HВ 60, плотность 2,55 10 -3 кг/м3, модуль упругости 7*10 -4 Н/мм2,
- а ее размеры характеризуются следующими соотношениями:
трубчатая тяга: отношение длины к диаметру (55-60):1 (для стали 60:1)
Модуль упругости алюминия составляет одну треть от величины модуля упругости стали, что существенно влияет на характер изменения формы детали под нагрузкой. Кроме того, алюминий имеет в 10 раз большую электрическую проводимость, чем сталь, поэтому конструкции, выполненные из алюминия, в два раза лучше переносят нагревание, вызванное током короткого замыкания.
Из отечественных алюминиевых литейных сплавов для решения поставленной задачи наиболее подходящим по химическому составу и механическим характеристикам является сплав АЛ-9. Высокие механические характеристики сплава АЛ-9 достигаются путем соответствующей термообработки и снижением содержания примесей, что существенно повышает стоимость изделий.
С учетом стоимости из отечественных литейных сплавов можно считать наиболее приемлемым для изделий контактной сети сплав АМг6л (АЛ-23). Этот сплав может применяться без термообработки и имеет при этом относительное удлинение 6%.
Из отечественных алюминиевых сплавов для изготовления труб консолей наиболее перспективен алюминиевый сплав АМг6, который при схожих прочностных характеристиках имеет в 1,5 раза более высокую пластичность.
Заявляемая группа полезных моделей связана единым изобретательским замыслом, а входящие в нее решения соотносятся между собой как целое (консоль) и его части (пять узлов, входящих в конструкцию консоли).
Заявляемая группа полезных моделей поясняется графическим материалом, где:
на Фиг.1 в схематичной форме представлена изолированная консоль
на фиг.2 представлен узел соединения тяги с кронштейном,
на фиг.3 представлен узел соединения кронштейна с изолятором опоры,
на фиг.4 представлен узел крепления основного фиксатора на кронштейне,
на фиг.5 представлен узел соединения тяги и подкоса,
На Фиг.6 представлен узел соединения тяги с изолятором опоры,
Позиции на Фиг.1-6 относятся к следующим элементам:
1 - трубчатая тяга, 2 - трубчатый кронштейн, 3 - основной фиксатор, 4 - дополнительный фиксатор, 5 - подкос, 6 - изолятор опоры, 7 - узел крепления основного фиксатора на кронштейне, 8 - узел соединения тяги и подкоса, 9 - узел соединения тяги с кронштейном, 10 - узел соединения кронштейна с изолятором опоры, 11 - узел соединения тяги с изолятором опоры.
Узел соединения 9 тяги 1 с кронштейном 2 (Фиг.2) включает ось шарнира 12, опорную плашку 13, снабженную вилкой 14 для крепления оконцевателя 15 трубчатого кронштейна 2, элементы крепления 16 плашки 13 на трубчатой тяге 1, выполненные в виде хомутов.
Узел соединения 10 кронштейна 2 с изолятором опоры 6 (Фиг.3) включает собственно трубчатый кронштейн 2, трубчатый регулировочный стержень 17 элемент крепления 18 стержня регулировочного 17 в изоляторе 6 и переходник 19 в виде втулки.
Узел крепления 7 основного фиксатора 3 на кронштейне 2 (Фиг.4) включает опорную плашку 20, снабженную вилкой 21, ушко переходное 22, взаимодействующее с вилкой 21 опорной плашки 20, элементы крепления 23 плашки 20 на трубчатом кронштейне 2, выполненные в виде хомутов, вилочный шарнир 24, взаимодействующий с переходным ушком 22, выполненный с возможностью закрепления на основном трубчатом фиксаторе 3.
Узел соединения 8 тяги 1 и подкоса 5 (Фиг.5) включает опорную плашку 25, снабженную вилкой 26, элемент крепления 27 плашки 25 на трубчатой тяге 1, выполненный в виде хомута, трубчатый оконцеватель 28 трубчатого подкоса 5.
Узел соединения тяги 1 и изолятора опоры 6 (Фиг.6) включает оконцеватель 29, элементы крепления 30 оконцевателя 29 в трубке тяги 1 и элементы крепления 31 оконцевателя 29 в изоляторе 6.
Монтаж консоли осуществляют в следующей последовательности:
тягу 1 и кронштейн 2 жестко закрепляют в изоляторах 6 опоры, (на Фиг. Не показана).
трубчатый регулировочный стержень 17 вставляют в кронштейн 2, закрепляют во втулке 19 и с помощью элементов крепления 18 в изоляторе 6. Элементы узла выполнены из сплава АМг6, размеры выбраны с учетом обеспечения прочности и подвижности соединения. Такое решение узла позволяет надежно соединить кронштейн 2 и изолятор опоры 6, в случае необходимости, осуществлять регулировку длины кронштейна.
Для соединения тяги 1 и изолятора опоры 6 служит резьбовой оконцеватель 29, закрепленный в трубе тяги 1 при помощи элементов крепления 30, который вворачивают в изолятор 6 и стопорят с помощью контргайки 31. Элементы узла выполнены из сплава АМг6. Новое решение обеспечивает повышение надежности закрепления тяги в изоляторе.
Взаимодействие тяги 1 с кронштейном 2 обеспечивается шарнирно соединенными оконцевателем 15 и вилки 14 опорной плашки 13, закрепленной на тяге 1 с помощью хомутов 16. Элементы узла выполнены из сплава АМг6. Подвижное соединение обеспечивает перемещение кронштейна 2 вдоль тяги 1 при регулировке консоли и поворот кронштейна 2 при регулировке его длины.
Подкос 5 крепится на тяге 1 с помощью оконцевателя 28, взаимодействующего с вилкой 26 опорной плашки 25, снабженной хомутом 27, предназначенным для закрепления плашки 25 на тяге 1. Другой конец подкоса 5 крепится на кронштейне 2 обычно.
Крепление основного фиксатора 3 с кронштейном 2 осуществляют с помощью системы элементов, содержащей: закрепленный на основном фиксаторе 3 вилочный шарнир 24, переходное ушко 22, вилку 21, опорную плашку 20, связанную с кронштейном 2 с помощью хомутов 23. Подвижность соединения позволяет основному фиксатору 3 совершать вращательные движения в вертикальной и горизонтальной плоскостях при его работе и перемещение вдоль кронштейна 2 в процессе регулировки. Выполнение плашки, вилки, хомутов, ушка переходного и вилочного шарнира из сплава АмГ и оптимизация размеров указанных деталей направлены на снижение веса узла и повышение его надежности.
Обоснование выбранных диапазонов параметров представлено ниже в
Табл.1 - Табл13
Обоснование диапазона физико-механических свойств сплава на основе алюминия представлено в Табл.1
| Табл.1 | ||||||
| № | Временное Сопротивление разрыву, МПа | Относительное удлинение, % | Твердость по Бринеллю НВ | Плотность 10 -3 Кг/м3 | Модуль упругости Н/мм2 | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| 1. | 186 | 5 | 60 | 2.55 | 7×10 -4 | Снижение веса консоли и ее узлов и, как следствие, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 211 | 7.5 | 60 | 2.55 | 7×10-4 | ||
| 235 | 10 | 60 | 2.55 | 7×10 -4 | ||
| 2. | 170 | 5 | 60 | 2.55 | 7×10-4 | Уменьшение запаса прочности до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
| 3 | 211 | 3 | 70 | 3 | 10 -6 | Увеличение веса консоли и снижение запаса прочности до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров плашки узла соединения тяги с кронштейном представлено в Табл.2
| Табл.2 | ||||
| № | Толщина плашки, ед | Длина плашки, ед | Ширина плашки, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 4 | 5 | Запас прочности узла до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 6 | 6.5 | ||
| 1 | 8 | 8 | ||
| 2 | 1 | 3 | 3 | Плашка не выполняет функции опорного элемента |
| 3 | 1 | 10 | 10 | Вес плашки увеличился, ненадежное соединение |
Обоснование параметров вилки узла соединения тяги с кронштейном представлено в Табл.3
| Табл.3 | ||||
| № | Диаметр отверстия подось, ед | Ширина щечки Вилки, ед | Толщина щечки вилки, ед | Результат |
| 1. | 1 | 2.5 | 0.4 | Надежное крепление оконцевателя, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 3 | 0.5 | ||
| 1 | 3.5 | 0.6 | ||
| 2. | 1 | 1.5 | 0.3 | Нет соединения тяги с кронштейном |
| 3. | 1 | 4.0 | 0.8 | Вес вилки увеличился, ненадежное соединение. |
Обоснование параметров оконцевателя узла соединения тяги с кронштейном представлено в Табл.4
| Табл.4 | ||||
| № | Диаметр трубчатого кронштейна, ед | Длина оконцевателя, ед | Максимальный диаметр оконцевателя, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 2.2 | 1.2 | Надежное крепление оконцевателя, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 2.6 | 1.35 | ||
| 1 | 3.0 | 1.5 | ||
| 2 | 1 | 2.0 | 1.0 | Нет соединения тяги с кронштейном |
| 3 | 1 | 3.5 | 1.8 | Увеличился вес оконцевателя, ненадежное соединение |
Обоснование параметров переходника узла соединения кронштейна с изолятором опоры представлено в Табл.5
| Табл.5 | ||||
| № | Диаметр трубчатого кронштейна, ед | Длина переходника, ед | Максимальный диаметр переходника, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 2.0 | 1.3 | Надежное крепление трубчатого регулировочного стержня в кронштейне, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 2.7 | 1.6 | ||
| 1 | 3.5 | 2.0 | ||
| 2 | 1 | 1.5 | 1.0 | Нет соединения стержня с кронштейном |
| 3 | 1 | 3.9 | 2.5 | Увеличился вес узла соединения стержня в кронштейне, ненадежное соединение |
Обоснование параметров плашки узла крепления основного фиксатора на кронштейне представлено в Табл.6
| Табл.6 | ||||
| № | Толщина плашки, ед | Длина плашки, ед | Ширина плашки, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1. | 1 | 5.0 | 6.0 | Надежное крепление плашки на трубчатом кронштейне, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 6.0 | 6.25 | ||
| 1 | 7.0 | 6.5 | ||
| 2. | 1 | 4.0 | 5.0 | Нет соединения плашки с трубчатым кронштейном |
| 3 | 1 | 8.0 | 7.0 | Увеличился вес узла крепления плашки на кронштейне, ненадежное соединение |
Обоснование параметров вилки узла крепления основного фиксатора на кронштейне представлено в Табл.7
| Табл.7 | ||||
| № | Диаметр отверстия под ось вилки | Ширина щечки вилки | Толщина щечки вилки | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 2.5 | 0.4 | Надежное крепление плашки на трубчатом кронштейне, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 2.7 | 0.5 | ||
| 1 | 3.0 | 0.6 | ||
| 2 | 1 | 2.0 | 0.2 | Нет соединения плашки с кронштейном. |
| 3 | 1 | 3.5 | 0.8 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров ушка переходного узла крепления основного фиксатора на кронштейне представлено в Табл.8
| Табл.8 | ||||
| № | Диаметр отверстия под ось, ед | Ширина щечки ушка переходного, ед | Длина ушка переходного, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 1.2 | 4.5 | Надежное крепление осн. фиксатора на кронштейне, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 1.35 | 5.0 | ||
| 1 | 1.5 | 5.5 | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 2 | 1.0 | 1.0 | 4.0 | Нет взаимодействия вилочного шарнира с переходным ушком. |
| 3 | 1.0 | 2.0 | 6.0 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров вилочного шарнира узла крепления основного фиксатора на кронштейне представлено в Табл.9
| Табл.9 | |||||
| № | Диаметр отверстия под ось | Ширина щечки вилочного шарнира | Толщина щечки вилочного шарнира | Длина вилочного шарнира | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| 1 | 1 | 2 | 0.2 | 6 | Надежное крепление осн. фиксатора на кронштейне, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 2.5 | 0.4 | 6.5 | ||
| 1 | 3.0 | 0.6 | 7.0 | ||
| 2 | 1 | 1.5 | 0.1 | 5.0 | Нет взаимодействия вилочного шарнира с переходным ушком. |
| 3 | 1 | 4.0 | 0.8 | 8.0 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров плашки узла соединения тяги и подкоса консоли представлено в Табл.10
| Табл.10 | ||||
| № | Толщина плашки, ед | Длина плашки, ед | Ширина плашки, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 5.5 | 2.5 | Надежное крепление плашки на трубчатой тяге, повышение запаса прочности до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 6.0 | 2.75 | ||
| 1 | 6.5 | 3.0 | ||
| 2 | 1 | 5.0 | 1.5 | Плашку невозможно закрепить на трубчатой тяге. |
| 3 | 1 | 7.0 | 4.0 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров вилки узла соединения тяги и подкоса консоли представлено в Табл.11
| Табл.11 | ||||
| № | Диаметр отверстия под ось, ед | Ширина щечки вилки, ед | Толщина щечки вилки, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 2.5 | 0.4 | Надежное крепление плашки на трубчатой тяге, повышение запаса прочности до 4 при |
| 1 | 2.75 | 0.5 | ||
| 1 | 3.0 | 0.6 | долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. | |
| 2 | 1 | 2.0 | 0.2 | Плашку невозможно закрепить на трубчатой тяге |
| 3 | 1 | 4.0 | 1.0 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров трубчатого оконцевателя узла соединения тяги и подкоса консоли представлено в Табл.12
| Табл.12 | ||||
| № | Диаметр трубы подкоса, ед | Длина оконцевателя, ед | Ширина оконцевателя, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| 1 | 1 | 2.5 | 1.4 | Надежное соединение тяги и подкоса, повышение запаса прочности узла до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 1 | 2.75 | 1.6 | ||
| 1 | 3.0 | 1.8 | ||
| 2 | 1 | 2.0 | 1.3 | Тягу и трубчатый подкос невозможно соединить. |
| 3 | 1 | 3.5 | 2.2 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Обоснование параметров тяги узла соединения тяги с изолятором опоры представлено в Табл.13
| Табл.13 | |||
| № | Длина тяги, ед | Диаметр тяги, ед | Результат |
| 1 | 2 | 3 | 4 |
| 1 | 55.0 | 1 | Надежное соединение тяги с изолятором опоры, повышение запаса прочности узла до 4 при долговременном воздействии нагрузки и до 3 при пиковых нагрузках. |
| 57.5 | 1 | ||
| 60.0 | 1 | ||
| 2 | 52.0 | 1 | Нет соединения тяги с изолятором |
| 3 | 65.0 | 1 | Вес узла увеличился, запас прочности уменьшается до 2.5 при долговременном воздействии нагрузки и до 2 при пиковых нагрузках. |
Представленные в Табл. №№1-13 данные свидетельствуют об оптимальном выборе параметров заявленной группы полезных моделей.
Использование литой алюминиевой арматуры и оптимизация ее размеров, согласно заявляемому комплексному решению, позволяют повысить надежность эксплуатации не только отдельных узлов, но и всей консоли, а также контактной подвески вцелом и снизить аварийность на железнодорожном транспорте.
1. Консоль изолированная контактной подвески железной дороги, включающая трубчатую тягу, трубчатый кронштейн, узел соединения тяги с кронштейном, трубчатый подкос, основной трубчатый фиксатор, узел соединения кронштейна с изолятором опоры контактной сети железной дороги, узел соединения тяги с изолятором опоры контактной сети железной дороги, узел крепления основного фиксатора на кронштейне, отличающаяся тем, что трубчатая тяга, трубчатый кронштейн, трубчатый подкос, основной трубчатый и дополнительный фиксаторы выполнены из сплава на основе алюминия, характеризуемого следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю HB 60, плотность 2,55·10-3 кг/м3 , модуль упругости 7·10-4 Н/мм 2.
2. Узел соединения тяги с кронштейном консоли изолированной контактной подвески железной дороги, включающий ось шарнира, оконцеватель трубчатого кронштейна, опорную плашку, снабженную вилкой для крепления оконцевателя трубчатого кронштейна, элементы крепления плашки на трубчатой тяге, выполненные в виде хомутов, отличающийся тем, что плашка с вилкой, оконцеватель и хомуты выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55·10-3 кг/м3, модуль упругости 7·10 -4 Н/мм2, при этом размеры указанных элементов характеризуются следующими соотношениями:
плашка: отношение толщины длины и ширины равно 1:(4-8):(5-8),
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширин щечки вилки и ее толщины: 1:(2,5-3,5):(0,4-0,6),
хомут: диаметр резьбы 16 мм,
оконцеватель: отношение диаметра трубы трубчатого кронштейна длины оконцевателя и его максимального диаметра составляет 1:(2,2-3):(1,2-1,5).
3. Узел соединения кронштейна изолированной консоли контактной подвески железной дороги с изолятором опоры, включающий собственно трубчатый кронштейн, трубчатый регулировочный стержень, элементы крепления стержня регулировочного в кронштейне и изоляторе, отличающийся тем, что элемент крепления трубчатого регулировочного стержня в кронштейне выполнен в виде переходника в виде втулки, одна из частей которой выполнена с возможностью установки на стержне регулировочном, а другая часть - с возможностью установки на ней трубки кронштейна, при этом переходник и кронштейн выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55·10-3 кг/м3 , модуль упругости 7·10-4 Н/мм 2, а размеры указанных элементов характеризуются следующими соотношениями:
переходник: отношение диаметра трубы кронштейна, длины переходника и его наибольшего диаметра 1:(2-3,5):(1,3-2),
кронштейн: отношение длины к диаметру (55-60):1.
4. Узел крепления основного фиксатора на кронштейне изолированной консоли контактной подвески железной дороги, включающий опорную плашку, снабженную вилкой, ушко переходное, взаимодействующее с вилкой опорной плашки, элементы крепления плашки на трубчатом кронштейне, выполненные в виде хомутов, вилочный шарнир, взаимодействующий с переходным ушком, выполненный с возможностью закрепления на основном трубчатом фиксаторе, отличающийся тем, что плашка с вилкой, хомуты, ушко переходное и вилочный шарнир выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55·10-3 кг/м3 , модуль упругости 7·10-4 Н/мм 2, а размеры указанных элементов характеризуются следующими соотношениями:
плашка: отношение толщины длины и ширины равно 1:(5-7):(6-6,5),
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилки и ее толщины: 1:(2,5-3):(0,4-0,6),
хомут: диаметр резьбы 16 мм,
ушко переходное: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки ушка и длины ушка переходного: 1:(1,2-1,5):(4,5-5,5),
вилочный шарнир: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилочного шарнира, ее толщины и длины вилочного шарнира: 1:(2-3):(0.2-0.6):(6-7).
5. Узел соединения тяги и подкоса консоли изолированной контактной подвески железной дороги, включающий опорную плашку, снабженную вилкой, элемент крепления плашки на трубчатой тяге, выполненный в виде хомута, трубчатый оконцеватель трубчатого подкоса, отличающийся тем, что плашка с вилкой, хомут и оконцеватель выполнены из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55·10 -3 кг/м3, модуль упругости 7·10 -4 Н/мм2, а размеры указанных элементов характеризуются следующими соотношениями:
плашка: отношение толщины длины и ширины равно 1:(5,5-6,5):(2,5-3),
вилка: отношение диаметра отверстия под ось, ширины щечки вилки и ее толщины: 1:(2,5-3):(0,4-0,6),
трубчатый оконцеватель: отношение диаметра трубы подкоса длины оконцевателя и его ширины составляет 1:(2,5-3):(1,4-1,8),
хомут: диаметр резьбы 16 мм.
6. Узел соединения тяги с изолятором изолированной консоли контактной подвески железной дороги с изолятором опоры, включающий собственно трубчатую тягу, изолятор опоры и элементы крепления, отличающийся тем, что трубчатая тяга дополнительно снабжена резьбовым оконцевателем и элементами крепления указанного оконцевателя в тяге и изоляторе, тяга выполнена из сплава на основе алюминия со следующими физико-механическими свойствами:
временное сопротивление разрыву 186-235 МПа, относительное удлинение 5-10%, твердость по Бринеллю НВ 60, плотность 2,55·10-3 кг/м, модуль упругости 7·10 -4 Н/мм2, а ее размеры характеризуются следующими соотношениями:
трубчатая тяга: отношение длины к диаметру (55-60):1.
