Монорейкова транспортна система навісного типу
Винахід відноситься до пасажирських транспортних систем навісного типу та призначене для використання при розробці конструкції монорейкових доріг та ходових частин транспортних засобів. Запропонована транспортна система, що містить встановлену на вертикальних опорах транспортну балку і транспортний засіб, що охоплює балку, з пневматичними шинами, забезпечена захисним пристроєм, виконаним у вигляді незамкнутого короба, верхня стінка якого встановлена на транспортній балці, а П-подібні бічні стінки утворюють жолоби, в яких розміщені колеса опорних пар. При цьому стабілізуючі колеса однієї пари взаємодіють із транспортною балкою, а іншої пари – із зовнішніми бічними стінками короба. Завдяки захисному пристрої дана система має розширену сферу застосування, що охоплює снігові райони. 6 з.п.ф-ли, 7 іл.
Винахід відноситься до пасажирських транспортних систем, а саме до монорейкових транспортних систем навісного типу, і може бути використане при розробці конструкції монорейкової дороги та ходової частини транспортного засобу.
Монорейкові транспортні системи мають низку переваг над іншими видами транспорту як наземного, і підземного. До цих переваг можна віднести наступне: - не потрібне суцільне земляне полотно з бетонним покриттям або залізничну колію зі шпалами та рейками, завдяки чому різко скорочується обсяг земляних робіт при будівництві дороги; - вартість будівництва монорейкової дороги в містах менша за вартість метрополітену (в 3. 8 разів), сучасної автостради в (в 1, 2. 3 рази, залізниці в 2. 6 разів); - досвід діючих монорейкових доріг показує, що середній рівень експлуатаційних витрат на них на 15-30% нижчий, ніж у трамваю; - монорейкові дороги вв більшості випадків забезпечують безперервну, надійну та безпечну експлуатацію за найнесприятливіших погодних умов.
З наведених відмінних рис монорельсових доріг випливає, що цей вид транспорту має переваги перед існуючими видами наземного транспорту і застосування його є економічно доцільним для освоєння пасажирських перевезень в умовах міста.
Монорейкові (однорейкові) дороги належать до розряду спеціальних надземних естакадних доріг, що застосовуються в основному для перевезення людей. В даний час в якості пасажирських монорейкових доріг найбільшого поширення набули монорейкові навісні (опорні) та підвісні дороги.
У навісних монорейкових доріг центр ваги вагонів може бути розташований нижче точки опори коліс на рейку (дороги системи Пальмера, Хлудова, Андрєєва та Вальднера) і вище точки опори коліс на рейку (дороги системи Лартінга, Бера та Алвег).
До підвісних монорейкових доріг, у яких центр ваги вагона розташований нижче точки опори колеса на рейку, відносяться дороги з їздою по верху рейки, дороги з їздою двотавровою або тавровою балкою і дороги з їздою дворейковою колією або коробчастою рейкою. Монорейкова система із закритою коробчастою балкою застосовується на дорогах, побудованих за проектом французької фірми САФЕЖЕ (SAFEGE). Коробчаста балка має перед рештою балок ту перевагу, що ходовий шлях захищений від безпосереднього впливу атмосферних опадів і не вимагає спеціальних заходів для очищення його від ожеледиці та снігу. При цьому слід зазначити, що для підвісних монорейкових доріг доводиться вирішувати низку проблем усунення розгойдування від вітрового навантаження, стабілізації вагона при підході до станції. Ці обставини, у своючергу, обмежують застосування цього типу монорейкових транспортних систем.
З представленого матеріалу видно, що обидві монорейкові транспортні системи навісного та підвісного типу мають як недоліки, так і переваги. У той же час з аналізу технічної літератури з розвитку монорейкового транспорту в Японії випливає, що довжина введених в експлуатацію монорейкових транспортних доріг типу Альвег становила 30,3 км, а типу Сафеже 18,8 км (станом на 1992). Протяжність же монорейкових доріг типу Альвег, що будуються в Японії, становить 40,4 км, а типу Сафеже всього 3,3 км. Очевидна перевага як побудованих, так і тих, що будуються, віддається монорейковим дорогам типу Альвег.
Підсумовування викладеного дозволяє зробити висновок про те, що актуальним є вдосконалення експлуатаційних характеристик монорейкових транспортних систем навісного типу, як широко використовуваних у практиці.
Технічним завданням, що вирішується в даній заявці, є розширення області використання монорейкових доріг навісного типу з пневматичними шинами, наприклад, для використання у снігових районах.
Поставлене технічне завдання вирішується тим, що у відомій монорейковій транспортній системі навісного типу, що містить транспортну балку, жорстко закріплену на вертикальних опорах, і транспортний засіб з приводом руху та встановленими на підвісці опорними та стабілізуючими колісними парами, при цьому транспортний засіб охоплює транспортну балку, згідно винаходу вона забезпечена захисним пристроєм, виконаним у вигляді незамкнутого короба, верхня стінка якого встановлена на транспортній балці і жорстко з нею скріплена, а кожна бічна стінка короба одним торцем з'єднана з верхньою стінкою короба, а інший їїторець виконаний у вигляді П-подібного паза, при цьому колеса опорних пар розміщені в П-подібних пазах бічних стінок короба, одна колісна стабілізуюча пара взаємодіє з транспортною балкою, інша стабілізуюча колісна пара взаємодіє із зовнішніми бічними стінками короба, а підвіска опорних і колісних стабілізуючих пар виконана у вигляді рамної конструкції, що охоплює короб.
Приватні ознаки, що характеризують конструкцію транспортної системи монорейкової.
Привід руху встановлений на підвісці опорних та стабілізуючих колісних пар та з'єднаний з опорними колісними парами.
Привід руху встановлений на підвісці опорних та стабілізуючих колісних пар і з'єднаний зі стабілізуючими колісними парами, що взаємодіють із бічними стінками короба.
Силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений усередині короба на бічних стінках і вздовж них.
Силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений на бічних стінках короба вздовж нього та зовні.
Силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений на транспортній балці вздовж неї та всередині короба.
Транспортна балка виконана у вигляді перерізу Л-подібного профілю, у якого розмір верхньої основи менший за розмір нижньої основи.
На фіг. 1 зображено монорейкову транспортну систему навісного типу; на фіг. 2 - монорейкова транспортна система навісного типу з приводом руху, з'єднаним з опорними колісними парами; на фіг. 3 привід руху з'єднаний зі стабілізуючими колісними парами; на фіг. 4 силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений вздовж короба та всередині його; на фіг. 5силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений уздовж короба та зовні нього; на фіг. 6 силовий привід виконаний у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор якого розміщений вздовж транспортної балки та всередині короба; на фіг. 7 транспортна балка виконана із замкнутого Л-подібного профілю та встановлена на вертикальні опори великою основою профілю.
Конкретний приклад реалізації монорейкової транспортної системи навісного типу.
Монорейкова транспортна система навісного типу, фіг. 1 містить транспортну балку 1, жорстко закріплену на вертикальних опорах 2, і транспортний засіб 3. Транспортна балка 1 забезпечена захисним пристроєм у вигляді незамкнутого короба 4, жорстко скріпленим з нею. Підвіска 5 опорних та стабілізуючих колісних пар виконана у вигляді рамних конструкцій, що охоплюють короб, та з вузлами двох стабілізуючих пар, при цьому колеса опорних пар 6 та 7 розміщені всередині короба. Колеса однієї стабілізуючої пари 8 і 9 взаємодіють з транспортною балкою, а інші колеса стабілізуючої пари 10 і 11 - з зовнішньою бічною поверхнею короба. Опорна пара 6 і 7 на підвісці розміщена між парами, що стабілізують.
На фіг. 2 показаний варіант розміщення приводу руху 12 і 13 транспортного засобу, з'єднаного з опорними колісними парами 6 та 7.
На фіг. 3 показаний варіант розміщення силового приводу руху 14 і 15 транспортного засобу, з'єднаного зі стабілізуючими колісними парами 10 і 11.
На фіг. 4 показаний варіант виконання силового приводу руху у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор 16 і 17 якого розміщений вздовж короба і всередині нього.
На фіг. 5 показаний варіант виконання силового приводу руху у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор18 і 19 якого розміщений вздовж короба та зовні нього.
На фіг. 6 показаний варіант виконання силового приводу руху у вигляді лінійного асинхронного двигуна, статор 20 і 21 якого розміщений вздовж транспортної балки та всередині короба.
Короб 4, фіг. 1 охоплює транспортну балку 1 і жорстко скріплений з силовою балкою по її поверхні, протилежної поверхні установки її на вертикальні опори 2 таким чином, що незамкнута поверхня короба розміщена біля поверхні силової балки, що спирається на вертикальні опори 2.
Транспортна балка 1, фіг. 7 може бути виконана з замкнутого Л-подібного профілю і встановлена на вертикальні опори 2 великою основою профілю.
Наведені на фіг. 1 - 7 конструкції монорейкових транспортних систем навісного типу мають закриті шляхи, завдяки чому захищені від ожеледиці та снігу та можуть бути використані у снігових районах. Тим самим було показано, що досягається розширення області використання монорейкових транспортних систем навісного типу.
Наведемо опис роботи монорейкової транспортної системи навісного типу.
Транспортна балка 1, фіг. 1 жорстко закріплена на вертикальних опорах 2 і з нею жорстко скріплений додатковий силовий незамкнутий короб 4. Колеса опорної пари 6 і 7 розміщують усередині короба 4, при цьому контакт їх з коробом здійснюється по його внутрішнім горизонтальним поверхням. Все вагове навантаження транспортного засобу 3 передається через підвіску 5 на опорні колеса 6 і 7 і сприймається внутрішніми горизонтальними площинами незамкнутого короба 4. При русі транспортного засобу опорні колеса 6 і 7 котяться по внутрішній горизонтальній поверхні незамкнутого короба 4. Для надання стійкого положення транспортного засобу на підвісці встановлюютьстабілізуючі пари коліс 8, 9 і 10, 11. Стабілізуюча пара 8 і 9 котиться по вертикальних площин стінки транспортної балки, а стабілізуюча пара 10 і 11 котиться по вертикальних зовнішніх площин додаткового короба 5, при цьому стабілізуюча пара 8 і 9 розміщується транспортної балки, а 10 та 11 - у верхній її площині. Стійкість положення транспортного засобу досягається тим, що момент, що перекидає (наприклад, в результаті руху транспортного засобу по криволінійній ділянці дороги виникає бічне інерційне навантаження, що прагне перекинути транспортний засіб) сприймається стабілізуючими колісними парами. Таким чином, з опису роботи транспортної системи навісного типу (фіг. 1) видно, що поверхня кочення опорних коліс знаходиться всередині додаткового короба і цим забезпечується захист поверхні кочення від попадання на них атмосферних опадів, що дозволяє використовувати монорейкові дороги навісного типу з пневматичними шинами снігових районах, а жорстке кріплення з транспортною балкою збільшує момент опору кручення та вигину.
1. Монорейкова транспортна система навісного типу, що містить транспортну балку, жорстко закріплену на вертикальних опорах, захисний пристрій, виконаний у вигляді незамкнутого короба, верхня стінка якого встановлена на транспортній балці і жорстко з нею скріплена, транспортний засіб, що охоплює транспортну балку, з силовим приводом і парами опорних і стабілізуючих коліс, встановлених на підвісці, виконаної у вигляді рамної конструкції, що охоплює короб, відрізняється тим, що незамкнутий короб виконаний з П-подібними бічними стінками, що утворюють жолоби, в яких розміщені колеса опорних пар, стабілізуючі колеса однієї пари встановлені зможливістю взаємодії з транспортною балкою, а іншої пари - з можливістю взаємодії із зовнішніми бічними стінками короба.
2. Транспортна система по п.1, яка відрізняється тим, що силовий привід встановлений на підвісці пар опорних коліс і стабілізуючих і пов'язаний з опорними колесами.
3. Транспортна система за п.1, що відрізняється тим, що силовий привід встановлений на підвісці пар опорних і стабілізуючих коліс і пов'язаний зі стабілізуючими колесами, що взаємодіють з бічними стінками короба.
4. Транспортна система по п.1, що відрізняється тим, що силовий привід виконаний з лінійним асинхронним двигуном, статор якого розміщений всередині короба на його бічних стінках і вздовж них.
5. Транспортна система по п.1, що відрізняється тим, що силовий привід виконаний з лінійним асинхронним двигуном, статор якого розміщений зовні короба на його бічних стінках і вздовж них.
6. Транспортна система по п.1, що відрізняється тим, що силовий привід виконаний з лінійним асинхронним двигуном, статор якого розміщений всередині короба на транспортній балці і вздовж неї.
7. Транспортна система за п.1, яка відрізняється тим, що транспортна балка виконана з перерізом Л-подібного профілю, у якого розмір верхньої основи менше розміру нижньої основи.