Первые|Начало внедрения|Реконструкция тяги|Новые решения|Литература|Страница автора

ПЕРВЫЕ » ОПОРНО-РАМНЫЙ

1.2. Опорно-рамный привод.

Вопреки распространенному мнению, первые разновидности опорно-рамного привода возникли практически одновременно с непосредственным опорно-осевым, и некоторые их разновидности даже были более распространены, чем последний.
Первым опорно-рамным приводом, вероятно, является привод построенного в 1880 году в нашей стране, в Петербурге, трамвая Федора Пироцкого, у которого, как писали газеты, "динамо-электрическая машина подвешена к вагону снизу", и имелась зубчатая тяговая передача.

1.2.1. Опорно-рамный привод с передачей гибким звеном.
Привод с клиноременной передачей был применен в 1881 году на трамвае Сименса в Лихтерфельде.

В этом приводе двигатель приводил в движение две колесные пары через клиноременные передачи, расположенные на разных концах вала, т.е. привод был групповым. Клиноременная передача позволяла резко упростить конструкцию привода, играла роль компенсирующего механизма при перемещениях колесной пары. Вместе с тем она имела низкий к.п.д., малую долговечность и надежность, а также создавала дополнительные нагрузки на подшипники двигателя и колесной пары. Предположительно, Сименс, имея цель быстрее продемонстрировать преимущества электрической тяги перед конной, предпочел решение, которое ему было проще и с минимальными затратами реализовать, в ущерб эксплуаационным свойствам. В дальнейшем передачи гибким звеном (цепная передача) находили применение до 50-х годов в основном в локомотивах с механической передачей небольшой мощности (мотовозы, ж.д. краны).

1.2.2. Параллельно-кривошипный привод.
В таком типе привода тяговый двигатель располагался на раме локомотива и был соединен с колесами кривошипным приводом, чаще всего без промежуточного редуктора. Такой привод можно было изготовить, используя оборудование, применяемое для изготовления движущих механизмов паровозов; вот почему в период до Первой мировой войны параллельно- кривошипный привод нашел широкое распространение на электровозах европейских стран, в частности, Швейцарии. Чаще всего использовался один электродвигатель, приводящий сразу все колесные пары, так что привод был групповым (мономоторным). Такой мощный тихоходный электродвигатель из-за его больших габаритов невозможно было установить близко к уровню осей колесных пар, как например, в приводах а) или б) на рисунке.

При сравнительно небольшом расстоянии от уровня осей колесных пар и одном двигателе для передачи использовали длинный наклонный шатун ,

а при больших расстояниях и двух двигателях - треугольные рамы, так называемые рамы Кандо.

В СССР параллельно-кривошипный привод при электрической передаче нашел применение только в построенных в 30-е годы опытных маневровых тепловозах О^эл 6 и О^эл 10:
Использование такого привода на маневровых тепловозах преследовало цель сравнения индивидуального и группового приводов. При этом большое зубчатое колесо привода было выполнено с упругим венцом для снижения ударных возмущений со стороны колес и кривошипного механизма.

Кроме зубчатых колес с упругим венцом, для снижения ударных нагрузок в тяговых приводах использовались и предохранительные многодисковые муфты в ведомом зубчатом колесе (рис. внизу, в центре). Как показала практика того времени, фрикционные предохранительные муфты могут играть лишь вспомогательную роль в снижении динамических моментов в приводе; также было установлено, что упругие и фрикционные муфты желательно устанавливать в разных деталях привода. Были и предложения встраивать упругие элементы в шарниры параллельно-кривошипных механизмов (рис. внизу справа).

На ранних этапах внедрения электрической тяги параллельно-кривошипный привод можно было считать вполне удовлетворительным. В то же время он сдерживал развитие электровоза, как машины, не позволяя реализовать следующие преимущества перед паровозом. Прежде всего он не позволял использовать тележечный экипаж для лучшего вписывания в кривые, не позволял достичь полной сбалансированности движущегося механизма, хотя применение электродвигателя принципиально дает такую возможность, и не давал полностью унифицировать колесные пары во всем экипаже. Кроме того, вскоре такой привод стал препятствием и для увеличения мощности электровоза. Поэтому дальнейшее развитие тягового привода было связано с освоением локомотивостроительными заводами новых технологий, в первую очередь технологии производства тяжелонагруженных зубчатых передач, и выделением электровозостроения в отдельную подотрасль. Именно прогресс в развитии зубчатых передач и определил развитие тягового привода с десятых по сороковые годы двадцатого века.

1.2.3. Безредукторный опорно-рамный привод с полым якорем.
К одному из первых приводов такого типа следует отнести, в частности, привод построенного в 1897 году Хайльманном паровоза с электрической передачей.
Согласно рисунками и описаниям в Scientific American—September 4, 1897, двигатели были четырехполюсные, с горизонтально расположенными сердечниками полюсов и полым валом, через который проходила ось колесной пары. Привод представлял собой шайбу с тремя поводками на одном из концов этого вала. Каждый поводок упирался в спицы колеса через пару пружин, деформация которых компенсировала перемещение двигателя относительно оси. Как будет показано в разделе 2, конструкции передаточного механизма по аналогичной схеме создавались примерно до 40-х годов 20 столетия.

Пред. | Далее