RU197724U1 - 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. В действующей модели локомотива, включающей монтажную платформу 6, предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, переднюю 3 и заднюю 4 тележки, шарнирно связанные между собой и размещенные под монтажной платформой 6 с возможностью поворота относительно нее в горизонтальной плоскости, каждая из которых выполнена в виде корпуса редуктора 8 и предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы 6 двигатель 5 с двухсторонним выходным валом, каждое из обоих окончаний которого кинематически связано с редуктором 8 соответствующей тележки 3, 4, тележки 3, 4 снабжены встречно ориентированными охватывающим 17 и охватываемым 18 хвостовиками, из которых охватывающий 17 выполнен с открытой горизонтальной полостью с образованием двух полок с вертикальными сквозными пазами 19 с параллельными боковыми и полукруглыми торцовыми стенками, а охватываемый хвостовик 18 выполнен в виде пластины с вертикальными и симметрично по толщине последней сформированными выступами 20 круглого сечения и размещен в открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика 17 так, что упомянутые вертикальные выступы 20 пластины охватываемого хвостовика 18 взаимодействуют со стенками вертикальных сквозных пазов 19 полок охватывающего хвостовика 17. Технический результат - повышение надежности локомотива путем стабилизации поворота тележек за счет снижения динамических нагрузок при движении по криволинейной траектории. 1 н.п. ф-лы, 7 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 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 №2468525 А, МПК А63Н 19/10; А63Н 19/16, 15.09.2010).

К недостаткам упомянутого аналога следует отнести его невысокую надежность, обусловленную отсутствием механизма поворота тележек, обеспечивающего их самоустановку относительно рельс при движении по криволинейной траектории, как это имеет место в реальных условиях, что зачастую приводит к сходу локомотива с рельс.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению - прототипом - является действующая модель локомотива, включающая монтажную платформу, предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, связанные между собой шарнирной тягой и размещенные под монтажной платформой с возможностью поворота относительно нее в горизонтальной плоскости переднюю и заднюю тележки, каждая из которых предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива и выполнена в виде корпуса редуктора, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, каждое из обоих окончаний которого кинематически связано с редуктором соответствующей тележки. В отличие от вышеупомянутого аналога, решение по прототипу включает механизм поворота тележек, обеспечивающий их самоустановку относительно рельс при движении по криволинейной траектории, а наличие связи между тележками, выполненной в виде шарнирной тяги, стабилизирует положение тележек относительно монтажной платформы (патент Великобритании №941,045, МКИ A63h, 06.11.1963).

Тем не менее, к недостаткам прототипа, как и аналога, следует отнести его невысокую надежность, обусловленную отсутствием возможности линейного компенсационного перемещения связанных между собой шарнирной тягой тележек относительно монтажной платформы, что является причиной значительных динамических нагрузок, возникающих в шарнирных узлах тяга-тележка, способных вызвать опрокидывание и/или сход локомотива с рельс.

Техническая проблема полезной модели - устранение отмеченных выше недостатков.

Технический результат - повышение надежности локомотива путем стабилизации поворота тележек за счет снижения динамических нагрузок при движении по криволинейной траектории.

Техническая проблема решается, а заявленный технический результат достигается тем, что в действующей модели локомотива, включающей монтажную платформу, предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, переднюю и заднюю тележки, шарнирно связанные между собой и размещенные под монтажной платформой с возможностью поворота относительно нее в горизонтальной плоскости, каждая из которых выполнена в виде корпуса редуктора и предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, каждое из обоих окончаний которого кинематически связано с редуктором соответствующей тележки, тележки снабжены встречно ориентированными охватывающим и охватываемым хвостовиками, из которых охватывающий выполнен с открытой горизонтальной полостью с образованием двух полок с вертикальными сквозными пазами с параллельными боковыми и полукруглыми торцовыми стенками, а охватываемый хвостовик выполнен в виде пластины с вертикальными и симметрично по толщине последней сформированными выступами круглого сечения и размещен в открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика так, что упомянутые вертикальные выступы пластины охватываемого хвостовика взаимодействуют со стенками вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика, при этом соблюдены условия: h₂≤h₁; d₂≤d₁; h₂+d₂>h₁; L>d₁, где h₁ - высота открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика тележки; h₂ - толщина пластины охватываемого хвостовика тележки; d₁ - диаметр окружности полукруглых торцовых стенок вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки; d₂ - диаметр вертикального выступа охватываемого хвостовика тележки; L - длина вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки.

Полезная модель поясняется изображениями, на которых представлены:

Фиг. 1 - общий вид сборки локомотива в изометрии;

Фиг. 2 - вид сборки тележек и монтажной платформы локомотива в изометрии;

Фиг. 3 - вид сборки тележки локомотива в изометрии;

Фиг. 4 - охватывающий хвостовик, вид сверху;

Фиг. 5 - охватывающий хвостовик, вид сбоку;

Фиг. 6 - охватываемый хвостовик, вид сверху;

Фиг. 7 - охватываемый хвостовик, вид сбоку.

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 - охватывающий хвостовик;

18 - охватываемый хвостовик;

19 - вертикальный паз;

20 - вертикальный выступ.

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. 2) 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 так же 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 выходного вала двигателя 5 и входной вал соответствующей червячной пары кинематически связаны карданным валом 9 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 соответствующей червячной пары, а вторая из двух других вилок установлена с возможностью вращения в плоскости, перпендикулярной оси 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, а каждая из тележек 3, 4 снабжена 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. Как это следует из Фиг. 4-7, внутренние бамперы 15 тележек 3, 4 выполнены идентично за исключением их встречно относительно друг друга ориентированных хвостовиков. Один из хвостовиков выполнен охватывающим 17 с открытой горизонтальной полостью с образованием двух полок с вертикальными сквозными пазами 19 с параллельными боковыми и полукруглыми торцовыми стенками (Фиг. 4, 5). Другой хвостовик - охватываемый 18 выполнен в виде пластины с вертикальными и симметрично по толщине последней сформированными выступами 20 круглого сечения (Фиг. 6, 7) и размещен в открытой горизонтальной прорези охватывающего хвостовика (Фиг. 2) так, что упомянутые вертикальные выступы 20 пластины охватываемого хвостовика 18 взаимодействуют со стенками вертикальных сквозных пазов 19 полок охватывающего хвостовика 17. Такая конструкция обеспечивает возможность относительного поворота тележек 3, 4 с компенсацией изменения геометрии шарнирно соединенной цепочки: монтажная платформа 6 - тележка 3 - тележка - 4 - монтажная платформа 6, за счет относительного перемещения хвостовиков 17 и 18. Геометрическими условиями осуществимости такого перемещения являются:

h₂≤h₁;

d₂≤d₁;

h₂+d₂>h₁;

L>d₁, где

h₁ - высота открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика тележки;

h₂ - толщина пластины охватываемого хвостовика тележки;

фыd₁ - диаметр окружности полукруглых торцовых стенок вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки;

d₂ - диаметр вертикального выступа охватываемого хвостовика тележки;

L - длина вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки.

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). 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. При этом вертикальные выступы 20 пластины охватываемого хвостовика 18 перемещаются вдоль вертикальных сквозных пазов 19 полок охватывающего хвостовика 17, компенсируя тем самым изменение геометрии шарнирно соединенной цепочки: монтажная платформа 6 - тележка 3 - тележка - 4 -монтажная платформа 6, обусловленной поворотом тележек 3, 4 относительно друг друга и монтажной платформы 6. Проведенные макетные испытания показали, что конструктивно обеспеченная заявленным техническим решением возможность линейного компенсационного перемещения шарнирно связанных между собой тележек 3, 4 позволяет значительно - до 40% - снизить динамические нагрузки, действующие на тележки на криволинейных участках макета железной дороги, способных 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 стабилизации поворота тележек за счет снижения динамических нагрузок при движении по криволинейной траектории - достигнут.

Claims (10)

1. Действующая модель локомотива, включающая монтажную платформу, предназначенную для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, переднюю и заднюю тележки, шарнирно связанные между собой и размещенные под монтажной платформой с возможностью поворота относительно нее в горизонтальной плоскости, каждая из которых выполнена в виде корпуса редуктора и предназначена для монтажа на ней функциональных и декоративных элементов локомотива, и размещенный в центральной части монтажной платформы двигатель с двухсторонним выходным валом, каждое из обоих окончаний которого кинематически связано с редуктором соответствующей тележки, отличающаяся тем, что тележки снабжены встречно ориентированными охватывающим и охватываемым хвостовиками, из которых охватывающий выполнен с открытой горизонтальной полостью с образованием двух полок с вертикальными сквозными пазами с параллельными боковыми и полукруглыми торцовыми стенками, а охватываемый хвостовик выполнен в виде пластины с вертикальными и симметрично по толщине последней сформированными выступами круглого сечения и размещен в открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика так, что упомянутые вертикальные выступы пластины охватываемого хвостовика взаимодействуют со стенками вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика, при этом соблюдены условия:
2. h₂≤h₁;
3. d₂≤d₁;
4. h₂+d₂>h₁;
5. L>d₁, где
6. h₁ - высота открытой горизонтальной полости охватывающего хвостовика тележки;
7. h₂ - толщина пластины охватываемого хвостовика тележки;
8. d₁ - диаметр окружности полукруглых торцовых стенок вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки;
9. d₂ - диаметр вертикального выступа охватываемого хвостовика тележки;
10. L - длина вертикальных сквозных пазов полок охватывающего хвостовика тележки.

Images