RU197721U1 - Действующая модель локомотива - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области индустрии массовых развлечений, а именно к конструкции тягового подвижного состава игрушечных железных дорог и масштабных сборных действующих моделей - копий тягового подвижного состава рельсового транспорта. Действующая модель локомотива включает переднюю 3 и заднюю 4 тележки, каждая из тележек выполнена в виде корпуса редуктора 8 с интегрированными в него колесными парами 10 и закрепленным сверху разъемным корпусом 7 червячной пары привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - входной вал червячной пары, на тележках 3 и 4 установлена монтажная платформа 6 с передним и задним пазами 13 для размещения в них с зазором корпусов 7 червячных пар привода редуктора передней 3 и задней 4 тележек, размещенный в монтажном блоке 2 в центральной части монтажной платформы 6 двигатель 5 выполнен с двухсторонним выходным валом, каждое из обоих окончаний 18 выходного вала двигателя 5 и входной вал 17 соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом 9, в монтажной платформе 6 выполнены два вертикальных сквозных отверстия 12, каждое из которых расположено так, что его ось лежит в плоскости вращения оси сквозного отверстия ближней к входному валу соответствующей червячной пары вилки и пересекает ось вращения этой вилки, а каждая из тележек 3, 4 снабжена опорной площадкой 22 с вертикальным цилиндрическим выступом 11, размещенным в вертикальном отверстии 12 и снабженным расположенным сверху упорным окончанием 19 круглого сечения, предназначенным для фиксации на нем монтажной платформы 6, вертикальным пазом 20, ориентированным вдоль тележки 3 или 4 и разделяющим упомянутый цилиндрический выступ 11 на два полувыступа, и вертикальными зонами пониженной жесткости, выполненными в виде вертикальных канавок 21. Технический результат - повышение надежности локомотива. 8 ил.

Description

Полезная модель относится к области индустрии массовых развлечений, а именно - к конструкции тягового подвижного состава игрушечных железных дорог и масштабных сборных действующих моделей - копий тягового подвижного состава рельсового транспорта.

Известна действующая модель локомотива, включающая переднюю и заднюю тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива и выполнена в виде корпуса редуктора с интегрированными в него колесными парами и закрепленным сверху корпусом привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - выходной вал привода редуктора, монтажную платформу с выполненными в ней передним и задним пазами для размещения в них корпусов привода редуктора соответственно передней и задней тележек с возможностью поворота последних относительно осей упомянутых пазов и предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, причем каждое из обоих окончаний выходного вала двигателя кинематически связано посредством ременной/ленточной передачи с редуктором (патент Великобритании №941,045, МКИ A63h, 06.11.1963).

К недостаткам известного аналога следует отнести сложность управления локомотивом, обусловленную невысокой надежностью ременной передачи за счет возможности проскальзывания последней относительно шкивов, что в свою очередь приводит к рассогласованию скоростей/усилий на приводных тележках и грозит сходом локомотива с путей.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению - прототипом - является действующая модель локомотива, включающая переднюю и заднюю тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива и выполнена в виде корпуса редуктора с интегрированными в него колесными парами и закрепленным сверху корпусом червячной пары привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - выходной вал червячной пары, монтажную платформу с выполненными в ней передним и задним пазами для размещения в них с зазором корпусов червячных пар привода редуктора соответственно передней и задней тележек и предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, причем, каждое из обоих окончаний выходного вала двигателя и выходной вал соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом с двумя крестовинами, соответственно ближней к одному из окончаний выходного вала двигателя и ближней к выходному валу соответствующей червячной пары, и взаимодействующими с упомянутыми крестовинами четырьмя вилками со сквозными отверстиями в вильчатых окончаниях, оси которых попарно взаимно перпендикулярны, две из которых установлены с возможностью вращения в плоскостях, перпендикулярных оси карданного вала, одна из двух других установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала соответствующей червячной пары, а вторая установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала двигателя (патент Великобритании №2468525А, МПК А63Н 19/10; А63Н 19/16, 15.09.2010). В отличие от выше описанного аналога, привод локомотива-прототипа выполнен без возможности проскальзывания приводных элементов друг относительно друга, что исключает недостатки, присущие прототипу.

Тем не менее, к недостаткам прототипа, как и аналога, следует отнести его невысокую надежность, обусловленную отсутствием механизма поворота тележек, обеспечивающего их самоустановку относительно рельс при движении по траектории, включающей криволинейные горизонтальные участки, вертикальные уклоны и прочие неровности, как это имеет место в реальных условиях, что зачастую приводит к сходу локомотива с рельс.

Техническая проблема полезной модели - устранение отмеченных выше недостатков.

Технический результат - повышение надежности локомотива путем обеспечения возможности изменения положения тележек при движении по криволинейным горизонтальным участкам, вертикальным уклонам и прочим неровностям.

Техническая проблема решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в действующей модели локомотива, включающей переднюю и заднюю тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива и выполнена в виде корпуса редуктора с интегрированными в него колесными парами и закрепленным сверху корпусом червячной пары привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - входной вал червячной пары, монтажную платформу с выполненными в ней передним и задним пазами для размещения в них с зазором корпусов червячных пар привода редуктора соответственно передней и задней тележек и предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, причем, каждое из обоих окончаний выходного вала двигателя и выходной вал соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом с двумя крестовинами, соответственно ближней к одному из окончаний выходного вала двигателя и ближней к входному валу соответствующей червячной пары, и взаимодействующими с упомянутыми крестовинами четырьмя вилками со сквозными отверстиями в вильчатых окончаниях, оси которых попарно взаимно перпендикулярны, две из которых установлены с возможностью вращения в плоскостях, перпендикулярных оси карданного вала, одна из двух других установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси входного вала соответствующей червячной пары, а вторая установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала двигателя, в монтажной платформе выполнены два вертикальных сквозных отверстия, каждое из которых образует внутреннюю цилиндрическую поверхность скольжения и расположено так, что его ось лежит в плоскости вращения оси сквозного отверстия ближней к входному валу соответствующей червячной пары вилки и пересекает ось вращения этой вилки, каждая из тележек снабжена опорной площадкой, предназначенной для опоры на нее монтажной платформы, с размещенным на ней вертикальным цилиндрическим выступом из упругоподатливого конструкционного пластика, образующим внешнюю цилиндрическую поверхность скольжения и установленным в соответствующем вертикальном сквозном отверстии во взаимодействии с его внутренней цилиндрической поверхностью скольжения и возможностью горизонтального поворота соответствующей тележки относительно монтажной платформы, при этом упомянутый цилиндрический выступ снабжен расположенным сверху упорным окончанием круглого сечения, предназначенным для фиксации на нем монтажной платформы, вертикальным пазом на всю его высоту, ориентированным вдоль тележки и разделяющим упомянутый цилиндрический выступ на два полувыступа, и вертикальных зон пониженной жесткости, выполненных в виде вертикальных канавок по центру внешней цилиндрической поверхности стенок полувыступов на участке между упомянутой опорной площадкой и упорным окончанием цилиндрического выступа, при этом упорное окончание усечено в вертикальных плоскостях, перпендикулярных упомянутому вертикальному пазу и касательных к цилиндрическому выступу, а так же соблюдены условия: d₁≥d₂, d₁<D<(d₂+t); (l₂+t₂)≥L>l, где d₁ - диаметр сквозного отверстия монтажной платформы; d₂ - диаметр цилиндрического выступа на участке между опорной площадкой и упорным окончанием; D - диаметр упорного окончания цилиндрического выступа; t - ширина вертикального паза цилиндрического выступа; L - высота цилиндрического выступа на участке между опорной площадкой и упорным окончанием; l - длина образующей сквозного отверстия монтажной платформы.

Полезная модель поясняется изображениями, на которых представлены:

фиг. 1 - общий вид сборки локомотива в изометрии;

фиг. 2 - вид сборки карданного вала в изометрии;

фиг. 3 - вид сборки тележек и монтажной платформы локомотива в изометрии;

фиг. 4 - вид сборки тележки локомотива в изометрии;

фиг.5 - элемент корпуса редуктора задней тележки с цилиндрическим выступом в изометрии;

фиг. 6 - элемент корпуса редуктора задней тележки с цилиндрическим выступом, вид сбоку;

фиг. 7 - элемент корпуса редуктора задней тележки с цилиндрическим выступом, вид сверху;

фиг. 8 - элемент корпуса редуктора задней тележки с цилиндрическим выступом, фронтальный вид.

Имеющимися на изображениях позициями обозначены следующие элементы действующей модели локомотива:

1 - кузов;

2 - монтажный блок двигателя;

3 - передняя тележка;

4 - задняя тележка;

5 - двигатель;

6 - монтажная платформа;

7 - разъемный корпус червячной пары;

8 - корпус редуктора;

9 - карданный вал;

10 - колесная пара;

11 - вертикальный цилиндрический выступ;

12 - вертикальное сквозное отверстие;

13 - паз;

14 - фальшпанель;

15 - внутренний бампер;

16 - внешний бампер;

17 - входной вал червячной пары;

18 - окончание выходного вала двигателя;

19 - упорное окончание;

20 - вертикальный паз;

21 - вертикальная канавка;

22 - опорная площадка;

23 - срез.

Для удобства восприятия на фиг. 1 представлен общий вид сборки локомотива в изометрии. Согласно заявленному техническому решению действующая модель локомотива включает переднюю 3 и заднюю 4 тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, в частности: фальшпанелей 14, внутреннего бампера 15, внешнего бампера 16 и, возможно, других. Каждая из тележек выполнена в виде корпуса редуктора 8 с интегрированными в него колесными парами 10 и закрепленным сверху разъемным (фиг. 3, 4) корпусом 7 червячной пары привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - входной вал червячной пары. На тележках 3 и 4 установлена монтажная платформа 6 с выполненными в ней передним и задним пазами 13 для размещения в них с зазором корпусов 7 червячных пар привода редуктора соответственно передней 3 и задней 4 тележек. Монтажная платформа 6 предназначена для монтажа на ней монтажного блока 2 двигателя 5, а также функциональных и декоративных элементов локомотива, в частности - кузова 1. Размещенный в монтажном блоке 2 в центральной части монтажной платформы 6 двигатель 5 выполнен с двухсторонним выходным валом, причем каждое из обоих окончаний 18 выходного вала двигателя 5 и входной вал 17 соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом 9 (фиг. 2) с двумя крестовинами, соответственно ближней к одному из окончаний выходного вала двигателя 5 и ближней к входному валу соответствующей червячной пары, и взаимодействующими с упомянутыми крестовинами четырьмя вилками со сквозными отверстиями в вильчатых окончаниях. Оси сквозных отверстий в вильчатых окончаниях вилок попарно взаимно перпендикулярны, причем две из вилок установлены с возможностью вращения в плоскостях, перпендикулярных оси карданного вала 9, одна из двух других вилок установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси входного вала 17 соответствующей червячной пары, а вторая из двух других вилок установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси окончания 18 выходного вала двигателя 5. В монтажной платформе 6 выполнены два вертикальных сквозных отверстия 12, каждое из которых образует внутреннюю цилиндрическую поверхность скольжения и расположено так, что его ось лежит в плоскости вращения оси сквозного отверстия ближней к входному валу соответствующей червячной пары вилки и пересекает ось вращения этой вилки, а каждая из тележек 3, 4 снабжена опорной площадкой 22 с вертикальным цилиндрическим выступом 11, образующим внешнюю цилиндрическую поверхность скольжения и размещенным в соответствующем вертикальном сквозном отверстии 12 во взаимодействии с его внутренней цилиндрической поверхностью скольжения и возможностью горизонтального поворота соответствующей тележки 3, 4 относительно соответствующего вертикального цилиндрического выступа 11. Упомянутый цилиндрический выступ 11 снабжен расположенным сверху упорным окончанием 19 круглого сечения, предназначенным для фиксации на нем монтажной платформы 6, вертикальным пазом 20 на всю его высоту, ориентированным вдоль тележки 3 или 4 и разделяющим упомянутый цилиндрический выступ 11 на два полувыступа (фиг. 5-8), и вертикальных зон пониженной жесткости, выполненных в виде вертикальных канавок 21 по центру внешней цилиндрической поверхности стенок полувыступов на участке между упомянутой опорной площадкой 22 и упорным окончанием 19 цилиндрического выступа 11, при этом упорное окончание 19 усечено в вертикальных плоскостях, перпендикулярных упомянутому вертикальному пазу 20 и касательных к цилиндрическому выступу 11 с образованием срезов 23. Такое исполнение позволяет вводить и защелкивать выполненный из упругоподатливого конструкционного материала цилиндрический выступ 11 в вертикальном сквозном отверстии 12 монтажной платформы 6. В качестве упругоподатливого конструкционного материала в рамках заявленного технического решения понимается любой из известных, например пластики, такие как: abs; sbs pro; petg; nylon-carbon и множество других. При этом обеспечивается возможность поворота тележек относительно монтажной платформы 6 - по сути, их самоустановка относительно рельс в горизонтальных кривых, а также их упругий люфт относительно вертикальных сквозных отверстий 12, компенсирующий и амортизирующий динамические нагрузки от вертикальных уклонов и прочих неровностей макета железнодорожного пути, моделирующего реальные участки железных дорог России и/или других стран мира. Возможность осуществления означенных перемещений (комбинациями упругих деформаций полувыступов вертикального цилиндрического выступа 11 во взаимно перпендикулярных направлениях) обеспечивается наличием вертикального паза 20 и вертикальных канавок 21 при соблюдении следующих условий:

Эти условия вытекают, как это следует из достаточно подробных фиг. 5-8, из конструктивной геометрии заявленного технического решения.

Действующая модель локомотива работает следующим образом. При подаче на двигатель 5 управляемого тока (система управления не является предметом настоящей заявки и принимается аналогичной решению по прототипу) выходной вал вращается, вращение через кинематически связанные карданный вал 9, червячную пару привода и редуктор передается на колесные пары 10, модель локомотива движется по рельсам. В процессе движения по криволинейным участкам пути рельсы оказывают соответствующее воздействие на колесные пары, которые в свою очередь реагируют на такое воздействие поворотом (самоустановкой относительно рельсового пути) соответствующей тележки относительно оси соответствующего вертикального цилиндрического выступа 11 (оси вертикального сквозного отверстия 12) и/или проявляется упругий люфт элементов (полувыступов) вертикального цилиндрического выступа 11 относительно вертикальных сквозных отверстий 12, компенсирующий и амортизирующий динамические нагрузки от вертикальных уклонов и прочих неровностей пути. Выполнение переднего и заднего пазов 13 монтажной платформы 6 с зазором относительно корпусов 7 червячных пар привода редуктора соответственно передней 3 и задней 4 тележек позволяет упомянутым корпусам 7 свободно поворачиваться вместе с упомянутыми тележками 3, 4 относительно платформы 6 как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.

Проведенные макетные испытания показали, что конструктивно обеспеченная заявленным техническим решением возможность компенсационных перемещений позволяет значительно - до 80% - снизить динамические нагрузки, действующие на тележки на криволинейных участках, вертикальных уклонах и прочих неровностях макета железной дороги, способные вызвать опрокидывание и/или сход локомотива с рельс.

Изложенное позволяет сделать вывод о том, что техническая проблема - устранение присущих прототипу недостатков - решена, а заявленный технический результат - повышение надежности локомотива путем обеспечения возможности изменения положения тележек при движении по криволинейным горизонтальным участкам, вертикальным уклонам и прочим неровностям - достигнут.

Claims (10)

1. Действующая модель локомотива, включающая переднюю и заднюю тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива и выполнена в виде корпуса редуктора с интегрированными в него колесными парами и закрепленным сверху корпусом червячной пары привода редуктора с образованием кинематической связи колесные пары - редуктор - входной вал червячной пары, монтажную платформу с выполненными в ней передним и задним пазами для размещения в них с зазором корпусов червячных пар привода редуктора соответственно передней и задней тележек и предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, причем каждое из обоих окончаний выходного вала двигателя и выходной вал соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом с двумя крестовинами, соответственно ближней к одному из окончаний выходного вала двигателя и ближней к входному валу соответствующей червячной пары, и взаимодействующими с упомянутыми крестовинами четырьмя вилками со сквозными отверстиями в вильчатых окончаниях, оси которых попарно взаимно перпендикулярны, две из которых установлены с возможностью вращения в плоскостях, перпендикулярных оси карданного вала, одна из двух других установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси входного вала соответствующей червячной пары, а вторая установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси выходного вала двигателя, отличающаяся тем, что в монтажной платформе выполнены два вертикальных сквозных отверстия, каждое из которых образует внутреннюю цилиндрическую поверхность скольжения и расположено так, что его ось лежит в плоскости вращения оси сквозного отверстия ближней к входному валу соответствующей червячной пары вилки и пересекает ось вращения этой вилки, каждая из тележек снабжена опорной площадкой, предназначенной для опоры на нее монтажной платформы, с размещенным на ней вертикальным цилиндрическим выступом из упругоподатливого конструкционного пластика, образующим внешнюю цилиндрическую поверхность скольжения и установленным в соответствующем вертикальном сквозном отверстии во взаимодействии с его внутренней цилиндрической поверхностью скольжения и возможностью горизонтального поворота соответствующей тележки относительно монтажной платформы, при этом упомянутый цилиндрический выступ снабжен расположенным сверху упорным окончанием круглого сечения, предназначенным для фиксации на нем монтажной платформы, вертикальным пазом на всю его высоту, ориентированным вдоль тележки и разделяющим упомянутый цилиндрический выступ на два полувыступа, и вертикальных зон пониженной жесткости, выполненных в виде вертикальных канавок по центру внешней цилиндрической поверхности стенок полувыступов на участке между упомянутой опорной площадкой и упорным окончанием цилиндрического выступа, при этом упорное окончание усечено в вертикальных плоскостях, перпендикулярных упомянутому вертикальному пазу и касательных к цилиндрическому выступу, а также соблюдены условия
2. 
3. 
4. 
5. где d₁ - диаметр сквозного отверстия монтажной платформы;
6. d₂ - диаметр цилиндрического выступа на участке между опорной площадкой и упорным окончанием;
7. D - диаметр упорного окончания цилиндрического выступа;
8. t - ширина вертикального паза цилиндрического выступа;
9. L - высота цилиндрического выступа на участке между опорной площадкой и упорным окончанием;
10. l - длина образующей сквозного отверстия монтажной платформы.

Images