Экипажная часть локомотива Советский патент 1989 года по МПК B61F3/04 

Фиг. 1

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции экипажной части локомотива.

Цель изобретения - увеличение тяговых усилий путем снижения колебаний подергивания двухосных тележек.

На фиг. 1 изображена схема экипажной части локомотива; на фиг. 2 - то же, вид сверху; на фиг. 3 - вид А на фиг. 1 (при сочленении тележек балансирной балкой); на фиг. 4 - то же, при сочленении тележек промежуточной рамой; на фиг. 5 - элемент 1 на фиг. 1; на фиг. 6-8 - схемы взаимного перемещения масс.

Экипажная часть локомотива содержит

10

ленном на шкворневой балке 2. Поскольку центр сферического шарнира 5 расположен в центре угловых колебаний двухосной тележки 1, то точки приложения сил и § в продольном направлении не меняются, что исключает появление подергивания.

Выбор места расположения сферического шарнира осуществляют следующим образом.

При колебаниях галопирования тележки происходят угловые перемещения относительно центра колебаний (Ц. К.) подрессоренной М и неподрессоренных масс т тележки. Соответствующая расчетная схема приведена на фиг. 6. При этом будет выполнять; / -, / W /1 /2Л/-,

25

две двухосные тележки 1 со шкворневыми .с ся следующе е условие: балками 2 и балансирную балку 3, связан-Л1ср/ тф/2

ную со шкворневыми балками 2 тележек 1откуда

шкворнями 4 и сферическими шарнирами 5, гнезда которых жестко закреплены на шкворневых балках 2. В сферических шарнирах 5 выполнены по диаметру цилиндрические от- 20 верстия 6 (фиг. 5).

Шкворни 4 одним концом жестко закреплены на балансирной балке 3, а другим - установлены с возможностью осевого перемещения в цилиндрическом отверстии 6 сферического шарнира 5, что обеспечивает вертикальное перемешение тележки 1. На раме тележки 1 расположены опоры 7. Между рамой кузова 8 и опорами 7 установлено вторичное рессорное подвешивание 9. Балан- сирная балка 3 связана с рамой кузова 8 центральным шкворнем 10.

При сочленении двухосных тележек 1 промежуточной рамой 11 вместо балансирной балки 3 вторичное рессорное подвешивание 9 расположено между опорами 7 и промежуточной рамой 11 (фиг. 4) и допол- 5 нительно установлен комплект пружин 12 третьего яруса между промежуточной рамой 11 и рамой кузова 8.

Указанная конструкция работает следую- шим образом.

Силы тяги и 4 от сочленяемых двухосных тележек I передаются через сферические шарнирьк5, шкворни 4 на балансирную балку 3, далее через центральный шкво(1)

40

где /I и /2 - расстояния от центров тяжести соответственно подрессорной и неподрессоренных масс до центра колебаний Ц. К.

С другой стороны, центр тяжести определится из следующего условия (фиг. 7):

откуда

(2)

где/11 и /12 - расстояния от центров тяжести соответственно подрессоренной и неподрессоренных масс до центра тяжести (Ц. Т.). Поскольку для железнодорожных транспортных средств всегда выполняется условие

, то 1- Это означает, что

тяжести у железнодорожных транспортных средств находится выше центра колебаний (фиг. 8).

Введем следующие обозначения: а - расстояние между Ц. Т. и Ц. К., с - расстояние от Ц. Т. до центра тяжести неподрессоренных масс т; X - расстояние от Ц. Т. до центра тяжести подрессоренной массы М (т. е. обозначим , ). Тогда перепишем

рень 10 на раму кузова 8. Вертикальная нагрузка от рамы кузова 8 при наличии балан- . выражение (2) в новых обозначениях сирной балки 3 передается через пружины вторичного рессорного подвешивания 9 на опору 7 и раму тележки 1. При выполнении четырехосной тележки с промежуточной рамой 11, вертикальная нагрузка от рамы

М

(3)

Величина а определится (фиг. 8) как .

кузова 8 передается через комплект пружин Q Подставляя выражение (1) и (3), полу- 12 третьего яруса на промежуточную раму 11чим/- г ,I-

Vf- Vs(). (4)

от которой через пружины вторичного рессорного подвешивания 9 на опору 7 и раму тележки 1.

При колебаниях галопирования двухосной тележки 1 сферический шарнир 5, в ци- 55 линдрическом отверстии 6 которого установлен конец шкворня 4, совершает угловые перемещения в своем гнезде, жестко закрепВеличина /2 может быть определена как

.

(5)

Подставляя выражение (5) в (4) получим

((6)

ленном на шкворневой балке 2. Поскольку центр сферического шарнира 5 расположен в центре угловых колебаний двухосной тележки 1, то точки приложения сил и § в продольном направлении не меняются, что исключает появление подергивания.

Выбор места расположения сферического шарнира осуществляют следующим образом.

При колебаниях галопирования тележки происходят угловые перемещения относительно центра колебаний (Ц. К.) подрессоренной М и неподрессоренных масс т тележки. Соответствующая расчетная схема приведена на фиг. 6. При этом будет выполнять; / -, / W /1 /2Л/-,

(1)

где /I и /2 - расстояния от центров тяжести соответственно подрессорной и неподрессоренных масс до центра колебаний Ц. К.

С другой стороны, центр тяжести определится из следующего условия (фиг. 7):

откуда

(2)

где/11 и /12 - расстояния от центров тяжести соответственно подрессоренной и неподрессоренных масс до центра тяжести (Ц. Т.). Поскольку для железнодорожных транспортных средств всегда выполняется условие

, то 1- Это означает, что

тяжести у железнодорожных транспортных средств находится выше центра колебаний (фиг. 8).

Введем следующие обозначения: а - расстояние между Ц. Т. и Ц. К., с - расстояние от Ц. Т. до центра тяжести неподрессоренных масс т; X - расстояние от Ц. Т. до центра тяжести подрессоренной массы М (т. е. обозначим , ). Тогда перепишем

выражение (2) в новых обозначениях

е (2) в новых обозначениях

М

(3)

выражение (2) в новых обозначениях

Величина а определится (фиг. 8) как .

Величина /2 может быть определена как

с-а.

(5)

Подставляя выражение (5) в (4) получим

((6)

Таким образом, для предотвращения колебаний подергивания двухосных тележек центр сферического шарнира 6 расположен на оси, проходящей через центр тяжести двухосной тележки и удален от него по направлению к рельсу на расстояние а, опре- деляемое выражением (6).

Формула изобретения

Экипажная часть локомотива, содержа- щая две двухосные тележки и балансирную балку с жестко закрепленными по ее концам щкворнями, телескопически связанными с шаровыми щарнирами, смонтированными на тележках, отличающаяся тем, что, с целью

увеличения тяговых усилий, центр каждого щарового щарнира расположен на оси, проходящей через центр тяжести татежек и смещен относительно него вниз по вертикали на расстояние

л 1-Л т/М М 1 +V m/Af

где с - расстояние от центра тяжести подрессоренных частей двухосной тележки до центра тяжести ее неЛод- рессоренных частей;

М, т- соответственно масса подрессоренных и неподрессоренных частей двухосной тележки.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции экипажной части локомотивов. Цель изобретения - увеличение тяговых усилий. Экипажная часть локомотива состоит из двух двухосных тележек 1 со шкворневыми балками, балансирной балки, связанной со шкворневыми балками тележек 1, шкворнями и сферическими шарнирами, гнезда которых жестко закреплены на шкворневых балках, а в сферических шарнирах выполнены по диаметру цилиндрические отверстия. Одни концы шкворней жестко закреплены на балансирной балке, а другие концы установлены с возможностью осевого перемещения в цилиндрических отверстиях сферических шарниров, что обеспечивает вертикальное перемещение тележки 1, при этом центр каждого шарнира расположен на оси, проведенной перпендикулярно плоскости железнодорожного пути, проходящей через центр тяжести тележки 1, и удален от него по направлению к рельсам на расстояние, определяемое соотношением, приведенным в формуле изобретения. 8 ил.

WW

J Ю

Фиг. 2

/

8

BuS

фиг. 6

фиг.7

ера г. 8