Торцовые вагоноопрокидыватели

Этот тип опрокидывателей требует наличия в вагонах откидной торцовой стенки, через которую мог бы высыпаться груз при наклоне вагона вдоль пути. Торцовые опрокидыватели преимущественно применяются для двухосных открытых вагонов и платформ. Характерные схемы торцовых опрокидывателей для разгрузки материала ниже уровня пути представлены на рис. 1. В большинстве случаев подъемное устройство располагается под платформой, что требует заглубления, величина которого иногда лимитируется уровнем грунтовых вод. Платформу можно поднимать выдавливанием вверх шарнирно соединенной с ней штангой, которая выполняется в виде гидравлического штока или качающегося шпинделя 1 (рис. 1 а), получающего поступательное движение от гайки, вращаемой двигателем 2. При ограничениях в размере выемки под опрокидывателем прибегают иногда к повороту его платформы по принципу эксцентриковой шайбы, как это показано на рис. 1, б; здесь между криволинейными частями платформы 1 и не подвижными наклонными направляющими 3 вдавливается система, состоящая из четырех катков 2, расположенных на одной оси, соединенной с поступательно движущейся гайкой, которая приводится в движение вращающимся шпинделем 4. Установленный на раме опрокидывателя поворотный круг 5 позволяет поворачивать вагон с тормозной будкой таким образом, чтобы эта будка не мешала разгрузке вагона; тот же эффект можно получить устройством поворотного крута на железнодорожных путях перед опрокидывателем. При невозможности устройства углубления под опрокидывателем наклон платформы производится канатом с расположением лебедки над поверхностью, земли, как это показано на рис. 1, в; это требует, однако, устройства специальной башни.

Рис. 1. Схемы торцовых опрокидывателей:

а — выдавливание штангой; б — выдавливание роликом;

в - канатный подъем; г - расчетная схема

 

Закрепление вагона на платформе опрокидывателя производится двумя способами: посредством крюков, захватывающих ось вагона (см. рис. 1, а), или посредством торцового бруса, в который упираются вагонные буфера. Последний способ не вызывает перенапряжения частей вагона, однако мешает высыпанию груза. Недостатком крюков является возможность возникновения значительных перенапряжений в осях и буксах, если материал вследствие слеживания или смерзания не высыпается при углах наклона 40—45°.

Резкого снижения усилия в крюке можно добиться при подъеме только задней оси вагона, когда передние колеса остаются на горизонтальном пути.

Для поворота платформы опрокидывателя (рис. 1, г) к ней необходимо приложить момент М относительно оси вращения О, который будет слагаться из момента М _П от собственного веса платформы G _П, момента М _в от собственного веса вагона G_B и момента М_Г от веса груза G _Г в вагоне. Вес груза G _Г и положение центра тяжести его будут изменяться по мере высыпания. Если обозначить через ρ₀ угол естественного откоса, а через ρ₁ угол трения груза о стенку вагона, то после открытия стенки материал займет в вагоне показанное на рисунке положение (при ρ = ρ₀) и будет постепенно высыпаться по мере увеличения угла φ; конец опоражнивания наступит при φ=ρ₀, когда соскользнет последний слой (при ρ₁>ρ₀) или даже целая масса груза (если ρ₁<ρ₀).

Определив для различных углов φ вес груза в вагоне G _Г и плечи сил G _Г, G _B и G _П относительно оси вращения О, можно построить кривые моментов при подъеме (М '= М _Г+ М _в+ М _п) и опускании (М» = М в + М _П) платформы, которые имеют вид, показанный на диаграмме рис. 1, г; кривая моментов от груза М _Г и соответственно суммарная кривая М ' имеют перелом в момент открытия стенки вагона (φ = φ₀), когда сразу высыпается часть груза. Наибольшие моменты М ' и М» возникнут, естественно, в начале подъема и конце спуска, когда плечи сил G _Г, G _П и G _B будут максимальными. Площадь диаграммы моментов при подъеме представляет собой работу, затраченную на подъем платформы.

Существуют также катучие опрокидыватели, перемещающиеся по железнодорожной колее. Вагон посредством лебедки с канатом втягивается на платформу поворотной части опрокидывателя; после этого происходит поворот вагона поперек пути, наклон платформы и опорожнение вагона. Опорожненный вагон вновь разворачивается вдоль железнодорожного пути и скатывается в противоположную сторону; таким: образом, опрокидыватель, втягивая один вагон за другим, разгружает весь состав, находящийся на том же железнодорожном пути.