Политехничарски журнал - Опис на машина за виткање шини

Наслов:	Опис на машина за виткање шини.
Автор:	Анонимен
Референца:	1863 година, том 167, број CIII. (Стр. 412–422)
Урл:	http://dingler.culture.hu-berlin.de/article/pj167/ar167103

Со илустрации на Таб. VI.

Пред да влезам подетално во описот на оваа машина за виткање шини, сакам да разговарам за применливоста на таквите машини и, на | 413 | За подобро разбирање, накратко дискутирајте за некои видови на закривеност што беа вообичаени до сега.

За време на изградбата на постарите пруги во Северна Германија, беше искористена следната практична постапка за производство на постојано слаби кривини, што се чуваше до сега заради едноставност и практичност. До завршената шина, од конвексната страна пред главите на праговите и од вдлабната страна пред главите на средните средни прагови, таканаречените заоблени купови беа возени во подградата и положбата на патеката наскоро беше регулирана со дрвени клинови помеѓу столбовите и управувано во соодветните глави на спиење, присили ја средината на шините во правилна положба. Овој вид на шина на шината ќе продолжи да се користи со предност во случај на слаби кривини до радиус од 500 метри или 0,01 метри висина на стрелата на шината долга 6 метри.

Во неодамнешните железнички градби, поради локалните услови, на шината долга 6 метри беа користени кривини до радиус до 200 метри или висина на стрела 0,03 метри. Пругите на кривините на излезност имаат ист свиок. Ако правата и закривената жичка лежат на истите прагови во случај на излезност, откако ќе биде подготвена права патека, обично се одвртуваат шините на кривината на зглобовите, се треснат и потоа се турка низ нивната средина со дрвото за балансирање според окото и заковајќи ги. Ако ноктите од конкавната страна се толку силни што не се туркаат, кога возот се движи, закривената шина ќе се протега на половина од висината на стрелката со влечење на средните прагови и соодветната шина на главната пруга со еднаква големина Дадено е отклонување. Оваа постапка треба да биде отфрлена.

Ако, сепак, камените пелети добиени при минирање се користат за материјалот за постелнина, повеќе не е можно да се вози во закривени купови. Во овој случај, шините мора претходно да се свиткаат. Без машина за виткање шини, ова се прави на следниот начин:

Две прагови се поставуваат паралелно едни на други, нормално на оската на шината, со нивните надворешни рабови на должината на шината, ја држат шината да се свитка на висина утврдена со експериментот и оставете ја да падне рамномерно, така што двата краја ќе ги погодат прагови. Средината се наметнува според својата тежина. После малку вежбање, работниците добиваат толкава безбедност при овој вид свиок што на секоја шина ја даваат скоро точно посакуваната висина на стрелата при второто фрлање. Кривата по која | 414 | Пругата е закривена, но има поголема сличност со хипербола отколку со лак на круг, а лошите шини добиваат откачување или паузи.

Поради оваа причина, ваквите свиткувања се презираат од страна на администрациите на железницата - и на крајот нивните сопствени шини - дизајнирани се машини за виткање и истегнување од најразновидните видови. Еден од најзгодните системи на нивната конструкција е прикажан на Сл. Три ролни А, Б и Ц се во триаголник едни на други. Најнискиот C може да се приближи или отстрани од заедничката оска a, b од другите две по желба помеѓу границите, како резултат на што се постигнува поголем или помал степен на флексија. Еден или два валјаци се вртат околу нивната оска со некој механизам и така шината се превртува низ.

1) од положбата на трите ролки едни на други, и доколку се претпостави дека ова е константно:
2) за природата на материјалот и се претпоставува дека е иста:
3) на степенот на тврдост што го постигнал железото при побрзо или побавно ладење и конечно
| 415 | 4) на материјалот и разликите во цврстината на внатрешните и надворешните влакна на истата шина.

Две шини, на кои празни места се лопат во печка и кои се валани од истата печка за заварување, може да постигнат различна висина на стрелата со машината за виткање во иста позиција.

Разликата во свиткување на различни шини за иста позиција на машината за различни шини со ист пресек е до 0,02 метри. Затоа, не е можно да се одреди скала на уредот за прилагодување на машината за виткање на шини со чија помош шините може да се свиткаат по желба; Правилното свртување мора да се постигне за секоја индивидуална шина со експеримент и се добиваат следниве резултати:

Ако шината треба да се свитка за 0,02 метри висина на стрелата, и ако се постигнат само 0,01 метри со првото тркалање, тогаш долниот валјак треба да се свитка двојно од η 2 Сл. 18. Ако повторно го превртите, може да добиете 0,25 метри наместо очекуваната 0,2 метри висина на стрелата. Ако се обидете да се наведнете малку назад, шината неочекувано станува речиси исправена повторно.

Ваквите резултати се многу изненадувачки и обесхрабрувачки за надзорниот службеник. Причината треба да се најде во горенаведената нарушена хармонија на начинот на дејствување на одделни влакна во пресек на шината. Со тоа машината за виткање шини губи голем дел од својата практична вредност, која, сепак, може да се врати со соодветен аранжман.

Многу е погрешно да се сака да се насочи машината за виткање кон секоја кривина со цел да се направи свиок таму за време на надградбата. Бидејќи виткањето на шините до одредена висина на стрелата не може да биде во чекор со поставувањето, а во такви случаи губење време е пари, господата претприемачи не чувствуваат голема желба да се запознаат со целосно непознатата машина. Тие претпочитаат постари видови свиоци со закривени столпчиња или фрлање на шините, а службениците се чувствуваат принудени да го прифатат општиот нагон да замижат. Машината потоа се влече околу маршрутата во согласност со прописите и доколку навистина стигне на одредено време на време, но ретко се користи.

Ако некој падне од највисокиот центар на гравитација, Слика 19 од вагон перпендикел ae наспроти рамнината на двата горни рабови на шините fg, тогаш, ако експресниот воз треба да рика низ кривата со истата безбедност во однос на вртењето, додека вагон тивко стои во него, резултантната R од центрифугалната сила P со најголема брзина v и силата на гравитацијата G отстапуваат исто толку нанадвор од нормалното ae, додека насоката реклама на силата на гравитацијата се оддалечува од неа навнатре.

За радиусот на кривата r е центрифугална сила

и tang α на аголот што го формира правецот на добиената R со нормалното

tang α = ab/bc = P/G = v ² G/grG = v ²/гр

β = α/2, т.е. за мали агли tang β = tang α/2 = v ²/2 gr .

Авионот на горниот раб на шината формира парче конусна јакна, чиј врв е околу r. танг β е под хоризонталната рамнина;

h = r v ²/2 gr = v ²/2 g,

така h е постојана величина.

Брзината со која возот на пругата е наклонет на овој начин подеднакво ги напаѓа двете шини, па оттука и резултантата Р паѓа во правец ае:

tang β = w ²/gr = v ²/2 rg

w ² = v ²/2 или w = v/√2, скоро 2/3 v .

Ако v одговара на брзината на експресниот воз, 2/3 v ќе биде скоро брзината на товарниот воз.

Во случај на кота, што одговара на аголот β, прирабницата на тркалото се притиска врз надворешната шина со сила p;

и R = P/sin α, т.е. p = P sin β/sin α; за мали агли

На патеките каде што возовите обично треба да возат со полна брзина преку слаби кривини, ѓубрето е преземено уште поголемо. Станува

β = α, т.е. tang β = v ²/gr или h = v ²/g,

експресниот воз не притиска на надворешната шина со никаква странична сила, така што ќе се судри напред и назад во продолжената линија на кривина, слично на права ако патеката е премногу широка. Претерувањето никогаш не треба да се сфаќа толку големо, дури и ако е поинаку дозволено. Границата за ѓубриво се јавува кога G паѓа премногу близу до внатрешната шина f, т.е. превозот е во нестабилна рамнотежа. Во таков случај се случило вагони натоварени криво да се превртуваат додека возот застанува во кривината. Каде ќе се појави границата, зависи само од дизајнот на вагоните. Многу е за прекор за фактот дека поновите железници, кои треба да ги натераат нивните возови да возат со голема брзина преку силни кривини, ги градат своите патнички автомобили неодговорно високи, само за да им дадат горда репутација.

Опис на машината. Машината за виткање на шини, од која Слика 14 е преглед, Слика 15 е пресек според ЛК, Слика 16 е половина хоризонтален пресек на горниот дел и горен поглед со исчезнати ролки, итн., И на крај Сл. 17 е пресек ОП претставува, се користеше при изградбата на пругата лево-рениш.

Два ролери А и Б со оски a и b се наоѓаат во фиксни лежишта во две фиксни рамки J, J поврзани со прачки од дистанца. Трет валјак C виси со својата оска c во две загради i, кои одат во исправените J и завршуваат на врвот во две завртки i, т.е. Овие завртки одат во две месингани навртки k, k, кои ротирачки седат на капаците на држачите. Тркала од црв се фрлаат врз навртките k, кои се движат истовремено од обичната вратило на црви, е со картерот прикачен на него, при што завртката и со него долниот валјак C може да се подигне и спушти рамномерно. Поделба според η 2 Слика 18, утврдена со експеримент, може да се примени на тркалото од црв. На шахтите a и b на фиксните ролки A и B седат двата брзина G и H, во кои се вклучува заедничката опрема F. Последново седи на вратило d, d, кое на СЛ. 15 поминува лево, монтирано во заградите, а на крајот на главата ја носи преносот D, кој се вклучува во менувачот Е на коленестото вратило e. На слика 15 е прикажан калибарот на шината фрлен во ролерите лево, квадратен калибар околу | 419 | да се протегаат шини што биле свиткани во вертикална насока. Машината се навртува на мал вагон за воз.

Односите на силата на машината за свиткување на шините може да се пресметаат како што следува:

Ако шината Сл. 18 влегува во ролерите во правец μδ, тој го удира обемот на валјакот А на δ и му се дава девијација ηλ = m на патеката δε. За да и се даде на шината отклон во должина εδ или скоро ab = l, на неа мора да дејствува сила во правец cη

P = 48 (м. ИО)/l³.

Во конкретниот случај, Б е моментот на инерција на пресекот на шината лево-рениски скоро = 4; модулот на еластичност. Е = 25000000 кг. Тежина на инчи, l = 18 "пруски.

P = (48. 25000000. 4)/5832 m = 823045. м

Пругата е затегната кон ролерот А во точката ε со сила P ¹ = 1/2 P .

Напрегањата на шината се однесуваат (помеѓу границите) како отклонувањата. Значи, постои тензија во точка x од патеката δε, чија радиусна секира го формира аголот α со αε и што е на растојание n под φδ

S = P 1 n/φε = n/2 m P 1 = P/4 m n

и таму, како што може да се види од Сл,

n = r (cos α - cos β)

I. S = Pr/4m (cos α - cos β).

Силата К, дејствувајќи во точката x, одржува рамнотежа во обемот на валјакот на затегнатоста С.

= Pr/4 m sin α (cos α - cos β)

K = Pr/4 m (sin α cos α - cos β sin α)

dK/dα = Pr/4 m (- sin α ² + cos α - cos β cos α) = 0

2 cos ² α - cos β cos α - 1 = 0

cos α ² - cos β/2 cos α = 1/2

(cos α - cos β/4) ² = 1/2 + cos ² β/16

Формулата произлегува од сликата:

IV. Cos β = (r - 2 m)/r = 1 - 2 m/r .

Дозволете ни да земеме m = 1 " Pruss. како максимална пенетрација, што одговара на радиус од 40,5 ', е

IV. Cos β = 1 - 0,1666/5 = 1 - 0,0833 = 0,9667 (β = 15º)

I. S = Pr/4 m (0,9889-0,99667) = (823045,5)/4 0,0222

S = 22840 lbs инчи тежина.

II. K = 22840. грев α = 22840. 0,1487 = 3396 lbs инчи.

Со малку занемарување, S дејствува поединечно на секој од двата горни ролери и двојно на долниот, т.е. во положбата што одговара на аголот α, 4 S = 91,360 lbs.

Двата горни ролери имаат иглички од 2 ", долниот има иглички од 2 1/2", така што можеме да претпоставиме во просек 2,25, земајќи го предвид и другото триење на пиновите. Триењето во списанието

k =	8 стр. 1,125 μ/(5-1,125 μ) = 182720. 0,023 (μ = 0,1)
k =	Тежина од 4202,5 кг
К. +	k =	7600 кг инчи тежина.

Во преводот од 1:30 часот, механизмот за движење мора да дејствува на картерот

7600/30 = 253 кг инчи.

Затоа, мора да ракуваат четири мажи и секој од нив сè уште треба да работи со тежина од 65 килограми; Сепак, овој напор трае само еден момент и е надминат донекаде од, макар и малиот, интензитет на машината.

Ако главата на шината напреднала во точката ε, тогаш S = 1/2 P и sin α = 0, тоа е

Сепак, тоа е илузија. При поставување на формулата се претпоставуваше дека лакот εηϑ е тангентен на трите валјаци, и ова досега имаше мало влијание врз пресметката. Но различните n ', n' 'се однесуваат како соодветната l' ³ l '' ³, така што равенката на кривата y ³ - секира е онаа на кубната парабола.

Точка ξ од кривата на шината е под кривата, по што се движи шината, затоа мора да се подигне од својата природна позиција со валјакот Ц. Силата Q потребна за ова, наменета да дејствува на шината во правец ϑε, се пресметува на следниов начин:

Ql = (ΣS + S '+ S " + S " "S n)/n. м

и бидејќи напрегањата се пропорционални на дефлексиите

Q = Pm/2 l = 823045 m²/36;

Q = 158,7 lbs инчи.

Сега 2 P дејствуваат на триење на дневникот и генерираат триење

q = 4 П. 1,125 μ/(5 - 1,125 μ) = 3292180. 0,023 m = 6312 lbs инчи;

така Q + q = 6470 lbs инчи тежина;

на чудакот затоа 6470/30 = 216 кг.

Оттука, секој од четворицата мажи сè уште работи со 54 фунти во инчи. Ваквите остри свиоци се случуваат само за прстените со грамофон и во овој случај се претпочита повеќе тркалање.

За кривина со радиус 50º, девијацијата е долга 0,0055 "над 18"; ако ја претпоставиме транзицијата во однос на задниот свиок m = 0,02 ", тогаш:

IV. Cos β = 0,992 (β = 7º)

III. Макс. Кос α = 0,99735 (α = 4º 10 '20 ")

II. K = тежина од 400 lbs инчи

k = тежина од 1013 кг.

Картерот мора да дејствува 1413/30 = 47 фунти инч тежина; со тоа двајца мажи со по 23 фунти со најголема вредност на К. .

Уредот за активирање има сооднос 3500: 1. Со 50 кг.Притисок врз рачниот чудак, смената е

м 823045 = 50. 3500 година

m = 175000/823045 = 0,21 "Прусија. на 18 "должина

занемарување на триењето, а П е во овој случај

P = 823045. 0,21 = 172 839 фунти тежина.