Устройство для компенсации температурного зазора между стыкуемыми элементами

 

Изобретение может быть использовано для путевых структур, где применяются транспортные системы на магнитном подвесе. Цель изобретения повышение надежности и расширение области устойчивой работы. Устройство содержит секции 1 с концевыми профилированными в виде ласточкина хвоста полостями и термокомпенсирующие вставки 2, расположенные в этих полостях. Вставка 2 имеет клинообразную форму с фигурными выступами на сопрягаемых поверхностях, а сопрягаемые поверхности клинообразной вставки и стыкуемого элемента расположены под углом 2α одна к другой и ± (90-α)° к продольной оси. 4 ил.

Изобретение может быть использовано для путевых структур, где применяются транспортные системы на магнитном подвесе. Цель изобретения повышение надежности и расширение области устойчивой работы. На фиг.1 изображено предлагаемое устройство, поперечный разрез; на фиг.2 то же, но при уменьшении температуры; на фиг.3 устройство, вид сверху; на фиг.4 то же, но при уменьшении температуры. Устройство содержит последовательно установленные секции 1 путевого полотна, клинообразной формы вставку 2, имеющую возможность поперечных перемещений при тепловых деформациях секций 1 путевого полотна, которая имеет на поверхностях 3, сопрягаемых с торцовыми поверхностями 4 секции 1, фигурные выступы 5, расположенные в концевых полостях 6 секций 1 путевого полотна с боковым зазором. Концевые профилированные полости 6 секций 1 и фигурные выступы 5 вставки 2, торцовые поверхности 4 секций 1 и сопрягаемые с ними поверхности 3 вставки 2 расположены под углом 2 α одна к другой и ± (90- α)^о к продольной оси полотна. Ширина вставки в поперечном направлении определяется выражением b c+b₁+b_2, где с ширина секции путевого полотна; b₁ и b₂ выступы подвижной вставки. Размер выступов выбирается из условия, что b₁ 0 при минимальной, а b₂ 0 при максимальной в эксплуатации температуре путевого полотна. В связи с этим суммарный размер выступов связан с максимально возможной в эксплуатации тепловой деформацией секции путевого полотна соотношением Δ l l₂-l₁ β l₁ (T₂-T₁) (b₁ + b₂) ˙ tg α, где Δ l максимальная деформация секции путевого полотна; l₂ длина секции при максимальной в эксплуатации температуре; l₁ длина секции при минимальной в эксплуатации температуре; β тепловой коэффициент линейного расширения материала секции; Т₂ максимально возможная температура путевого полотна; Т₁ минимально возможная температура путевого полотна. Таким образом, ширина вставки 2 в поперечном направлении определяется выражением b c +
Значения b₁ и b₂ при монтаже путевой структуры устанавливаются в зависимости от ее температуры. Так, например, для путевого полотна, рассчитанного для эксплуатации в диапазоне температур Т₁ -40^оС, Т₂60^оС монтаж секций 1 путевого полотна осуществляется при 20^оС. Суммарный размер выступов вставки 2 для указанного диапазона температур равен
b₁+b₂= 12мм
где β 12˙10^-6 1/град тепловой коэффициент расширения стали;
l_c 10 м длина секции путевого полотна;
α 45^о. Исходя из условия, что при Т₂ 60^оС вставка 2 перемещается до положения h₂0, определяется для текущего значения температуры путевого полотна на момент монтажа
b₁= 4,8мм Тогда b₂ определяется следующим образом
b₂ 12-4,8 7,2 мм. Устройство работает следующим образом. При повышении температуры и удлинении секций 1 путевого полотна в результате тепловой деформации на вставку 2 действуют сжимающие усилия F₁, при длине секции 1 м могут достигать величины порядка нескольких тысяч килоньютон. Усилия F₁ передаются торцовыми поверхностями 4 стыкуемых секций 1 на боковые поверхности 3 подвижной вставки 2 и вызывают возникновение выталкивающих вставку 2 усилий F_в, под действием которых вставка 2 выходит из зазора между стыкуемыми секциями 1, компенсируя их тепловую деформацию. При понижении температуры, укорачиваясь в результате тепловой деформации, секции 1 путевого полотна действуют с усилием F₂ на поверхность 8 фигурных выступов 5 вставки 2 и вызывают возникновение втягивающих вставку 2 усилий, под действием которых она входит в зазор между стыкуемыми секциями 1, обеспечивая плотное сопряжение рабочих поверхностей вставки и секций.

Формула изобретения

УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОМПЕНСАЦИИ ТЕМПЕРАТУРНОГО ЗАЗОРА МЕЖДУ СТЫКУЕМЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ преимущественно путевого полотна транспортных средств на магнитном подвесе, установленными друг за другом, содержащее термокомпенсирующую вставку, входящую профилированными выступами в соответственно профилированные полости на концах стыкуемых элементов, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности и расширения области устойчивой работы, термокомпенсирующая вставка выполнена в плане клинообразной, ее профилированные выступы выполнены на боковых сторонах, профиль соединения термокомпенсирующей вставки с концами стыкуемых элементов выполнен в виде ласточкина хвоста, сопрягаемые поверхности клинообразной вставки и полостей расположены в плане под углом 2α одна к другой и +(90-α)° к продольной оси, а ширина клинообразной вставки в поперечном направлении определяется выражением

где c ширина стыкуемых элементов;
Dl максимально возможное удлинение от тепловой деформации.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3, Рисунок 4