ТЕЛЕЖКА РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2015 года по МПК B61F5/04 

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано, например, в конструкции грузовых вагонов.

Известна тележка рельсового транспортного средства, например грузовых вагонов модели М-44, описанная в книге «Технический справочник железнодорожника. Том 6. Подвижный состав. Под редакцией В.Н. Сологубова. М.: Трансжелдориздат. 1952 г.», где на стр.611-612 представлена тележка (рис.73) с литыми вставными боковинами. Такая тележка состоит из надрессорной балки, расположенной в окнах стальных боковин и опертой на рессорный комплект, выполненный в виде винтовых пружин сжатия. Боковины своими концами связаны с буксами колесных пар, которые состоят из осей с напрессованными на них колесами. Шейки осей колесных пар размещены в подшипниках скольжения, установленных в буксах. Существенным недостатком такой тележки является то, что рессорное подвешивание ее недостаточно эффективно в части обеспечения плавности хода рельсового транспортного средства при малой величине его статического прогиба, причем в зависимости от количества перевозимого груза жесткость рессорных комплектов постоянна и они не могут работать в условиях автоматического изменения последней.

Известна также тележка транспортного средства модели ЦНИИ-ХЗ, конструкция которой описана в книге Логинов А.И., Афанаскин Н.Е. Вагоны самосвалы, М.: Машиностроение, 1975 г., где на стр.126-128 и рис.82 она и представлена. Такая тележка по сравнению с аналогом более эффективна в эксплуатации, однако и она имеет недостатки, связанные с относительной сложностью рессорного комплекта, его достаточно высокой металлоемкостью, а также неспособностью изменять в автоматическом режиме жесткость рессорного подвешивания в зависимости от широкого изменения динамических нагрузок, возникающих в процессе движения рельсовых экипажей.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является разработка такого рессорного комплекта, который способен в автоматическом режиме изменять свою жесткость.

Поставленная цель достигается тем, что на каждой из букс с внешней их торцевой стороны жестко закреплены шлицевые втулки, взаимодействующие с подобными поверхностями, нарезанными на упругих стержнях круглого сечения, другие концы которых также подвижно расположены в опорах боковин и снабжены рычагами, контактирующими с наклонными поверхностями надрессорной балки, причем каждая пара упомянутых упругих стержней круглого сечения, расположенная на внешних сторонах боковин тележки, взаимосвязана между собой пружиной растяжения.

На фиг.1 показан общий вид сбоку тележки рельсового транспортного средства, а на фиг.2 - принципиальная схема тележки, вид сверху.

Тележка рельсового транспортного средства состоит из боковин 1, снабженных окнами 2, в которых установлена надрессорная балка 3, имеющая наклонные поверхности 4, контактирующие с рычагами 5 упругих стержней круглого сечения 6. Упругие стержни круглого сечения 6 размещены подвижно в опорах боковин 7 и на своих концах снабжены шлицами 8, взаимодействующими с ответными, выполненными в шлицевых втулках 9, жестко закрепленных на буксах 10. В буксах 10 установлены колесные пары 11, перекатывающиеся по рельсовому пути 12. Упругие стержни круглого сечения 6 связаны между собой пружинами растяжения 13.

Работает тележка рельсового транспортного средства следующим образом. При сборке рельсового транспортного средства, например грузового вагона в процессе его создания или ремонта, тележку подкатывают под кузов (на фиг.1 и фиг.2 он не показан) и широко известным способом в практике проведения таких работ опускают его по стрелке А, при этом кузов взаимодействует с надрессорной балкой 3, которая, упираясь в рычаги 5, способствует их угловому повороту совместно с упругими стержнями круглого сечения 6 по стрелке В. Но так как другие концы упругих стержней круглого сечения 6 связаны шлицами 8 с ответными, выполненными в шлицевых втулках 9, то происходит закрутка последних с сопротивлением на некоторый угол. В итоге тележка и ее детали занимают такое положение, как это показано на фиг.1. В дальнейшем, когда вагоны находятся в порожнем или груженом состоянии в движении, под действием динамических составляющих нагрузок, вызванных неровностями пути, надрессорная балка 3 получает, например, дополнительное перемещение δ по стрелке А, и тогда рычаги 5, перемещаясь по наклонным поверхностям 4 по стрелке С в этом же направлении, перемещают и упругие стержни 6, уменьшая тем самым свою рабочую длину $$l$$ . Такое уменьшение рабочей длины $$l$$ способствует увеличению крутильной жесткости $$C_{\varphi }$$ упругих стержней круглого сечения 6 и тем самым позволяет демпфировать указанную динамическую нагрузку. Это характеризуется известной зависимостью:

$$C_{\varphi }=\frac{G{J}_g}{l{d}^2},$$

где $$G$$ - модуль упругости материала при сдвиге;

$$J_g$$ - момент инерции сечения упругого стержня;

$$d$$ - диаметр упругого стержня.

После исчезновения вышеуказанной динамической нагрузки надрессорная балка 3 перемещается в направлении, обратном стрелке А, а рычаги 5 совместно с упругими стержнями круглого сечения 6 под действием пружины растяжения 13 возвращаются в исходное положение, двигаясь в направлении, обратном стрелке С. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными конструкциями очевидно, так как оно позволяет в автоматическом режиме изменять крутящую жесткость предложенной рессорной подвески.

Тележка рельсового транспортного средства состоит из боковин, надрессорной балки, колесных пар с буксами. На буксах с внешней их стороны закреплены жестко шлицевые втулки, связанные с упругими стержнями круглого сечения, снабженными рычагами, контактирующими с наклонными поверхностями надрессорной балки. Каждая пара стержней, расположенная на внешних сторонах боковин тележки, связана между собой пружиной натяжения. Обеспечивается автоматическое изменение жесткостных характеристик рессорного подвешивания в зависимости от условий движения тележки. 2 ил.

Тележка рельсового транспортного средства, содержащая литые боковины с расположенными в них надрессорной балкой и колесными парами с буксами, отличающаяся тем, что на каждой из букс с внешней их торцевой стороны жестко закреплены шлицевые втулки, вращающиеся с подобными поверхностями, нарезанными на упругих стержнях круглого сечения, причем стержни другими своими концами подвижно расположены в опорах боковин и снабжены рычагами, контактирующими с наклонными поверхностями надрессорной балки, причем каждая пара упомянутых упругих стрежней круглого сечения, расположенная на внешних сторонах боковин тележки, взаимосвязана между собой пружиной натяжения.