Pri prenose výkonu trakčného motora na hnacie dvojkolesie sa u traťových strojov používajú prakticky všetky druhy prenosov výkonov, t.j. mechanický, hydrodynamický, hydromechanický, hydrostatický i elektrický, pričom v niektorých prípadoch je použitá ich kombinácia.
Voľba druhu prenosu výkonu vychádza z viacerých požiadaviek, ktoré sú často náročnejšie ako u normálnych hnacích vozidiel, nakoľko okrem prenosu výkonu v jazdnom režime je nutné vyriešiť i pracovný režim, ktorý je závislý od typu traťového stroja. Je nutné brať ohľad najmä na veľkosť prenášaného výkonu, trakčné vlastnosti, funkciu a usporiadanie stroja, spoľahlivosť, náročnosť na údržbu, hmotnosť a rozmery prenosových agregátov. V neposlednom rade hrá rolu i skúsenosť výrobcu traťových strojov.
Mechanický prenos výkonu využíva pri prenose výkonu od motora k hnacej náprave mechanickú prevodovku. Pozostáva zo sústavy ozubených prevodov, kĺbových hriadeľov a nápravovej prevodovky.
Tento prenos výkonu je jednoduchý, avšak jeho použitie u traťových strojov je limitované jeho viacerými nevhodnými vlastnosťami ako sú pretržitý priebeh ťažnej sily pri preraďovaní rýchlostných stupňov, nedokonalé využitie výkonu motora spôsobené potláčaním jeho otáčok pevnou väzbou medzi motorom a hnacou nápravou, komplikovanejšie zaistenie pracovného, najmä cyklického pojazdu, obmedzený prenášaný výkon a ovplyvnenie usporiadania stroja kvôli mechanickej väzbe medzi motorom, prevodovou sústavou a hnacou nápravou. Jeho použitie je vhodné len pre ľahké traťové stroje s malým výkonom a niekedy sa kombinuje s hydrostatickým prenosom využívaným v pracovnom režime. Ku strojom s mechanickým prenosom výkonu patrí napr. Vm 14/52,
MUV 69 a stroje z neho odvodené (napr.
KSF 70,
PUŠL 71). Bol použitý i pri prototype MV 80, kde sa však neosvedčil.
Hydrodynamický prenos výkonu využíva premenu pohybovej energie kvapaliny na energiu mechanickú v hydrodynamickej prevodovke, ktorá pozostáva z niekoľkých HD meničov alebo HD spojok. HD menič pozostáva z hydročerpadla a turbíny, medzi ktorými je umiestnený reaktor, sústava lopatiek, ktorá usmerňuje rýchlosť dopadu kvapaliny z čerpadla na turbínu, čím reguluje prenášaný výkon. HD spojka má podobnú konštrukciu ako menič, avšak sada lopatiek je nahradená mechanickou spojkou, ktorá spojí čerpadlo s turbínou po vyrovnaní ich otáčok. Tento typ prenosu výkonu sa u traťových strojov používa minimálne a bol použitý napr. u
MVTV 3 (893, M 250.0).
Hydromechanický prenos výkonu využíva hydromechanickú prevodovku, ktorá kombinuje HD menič (spojku) s mechanickou prevodovkou.
Vlastnosti HM prenosu výkonu v jazdnom režime sú spravidla dobré, v pracovnom režime u niektorých druhov traťových strojov (najmä s cyklickým pracovným pohybom) nie sú vhodné. Tiež je tu ťažké udržať konštantnú rýchlosť pracovného pohybu pri meniacich sa pracovných a jazdných odporoch. Preto sa MH prenos výkonu niekedy kombinuje s hydrostatickým pohonom. Hydromechanický prenos výkonu využívajú napr.
DGKu 5,
MUV 90,
MV 80 (79),
MVTV 02 (2),
FS 3.
Hydrostatický prenos výkonu využíva hydrostatický tlak kvapaliny vytváraný hydrogenerátorom. Hydrogenerátor je poháňaný hlavným spaľovacím motorom a stlačená kvapalina je sústavou trubiek a hadíc dopravovaná k hydromotoru, v ktorom sa tlaková energia kvapaliny premieňa na energiu mechanickú.
Hydromotor môže byť osadený priamo v nápravovej prevodovke, alebo v centrálnej prevodovke, z ktorej sú nápravové prevodovky poháňané zväčša sústavou kĺbových hriadeľov. Hydrostatický prenos výkonu umožňuje o.i. variabilitu konštrukčného usporiadania stroja, plynulú reguláciu a hydrostatické brzdenie, je však citlivý na nečistoty v hydraulickom oleji, má obmedzený regulačný rozsah, je citlivý na veľké zmeny teploty pracovného prostredia a nie je ani krátkodobo preťažiteľný. Okrem samotného pohonu pojazdu sa tento typ prenosu výkonu často používa k pohonu pracovných orgánov. Hydrostatický prenos výkonu využívajú napr. stroje
SVP 74,
SČH 150,
KP 900,
PTH 350.
Elektrický prenos výkonu využíva elektrickú energiu vyrábanú v generátore poháňanom spaľovacím motorom. Elektrický prúd následne poháňa elektromotory hnacích náprav alebo pracovných orgánov. Hoci má väčšie rozmery a hmotnosť ako iné druhy prenosu výkonu, umožňuje voľnú koncepciu usporiadania traťového stroja, dobrú možnosť regulácie, krátkodobú preťažiteľnosť, nižšiu hlučnosť v porovnaní s hydrostatickým prenosom, ekologickú nezávadnosť, relatívne dobrú účinnosť. Medzi traťové stroje používajúce elektrický prenos výkonu patria napr.
UK-25/18,
MPD,
SČP 200,
DELČ 800,
MV 80 DELTA,
PA 300,
SČ 600,
SPZ 5.
Použitá literatúra:
[1] Adámek, Jelínek, Lata, Kalinčák, Speciální vozidla a stroje pro práci na železničních tratích, Univerzita Pardubice, 1998
[2] Kalinčák, Prenosy výkonov traťových strojov 2. vydanie, Žilinská univerzita v Žiline, 2004
[3] Hamada, Brém, Strojní vyměňovač pražců a jeho modifikace, NADAS, Praha, 1991
Poznámka editora:
V minulosti sa pravdaže používali k pohonu vtedajších pracovných železničných mechanizmov (ak sa o nich dalo takto hovoriť) sily iné – predovšetkým ľudská alebo parná. Ich pripomenutie nájdete skôr pre zábavu v pripojenej galérii, inak ukazujúcej príklady niektorých mechanizmov spomenutých v článku. (-zz-)
Titulná snímka: Motorový pracovný vozeň DGKu 5.11-2820 s hydromechanickým prenosom výkonu (28.07.2007 - Hanušovice) © PhDr. Zbyněk Zlinský
Foto: PhDr. Zbyněk Zlinský