Сопряжение кузова локомотива с тележкой Советский патент 1991 года по МПК B61F5/02 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции устройств сопряжения экипажа и кузова.

Цель изобретения -улучшение горизонтальной динамики.

На фиг.1 показано сопряжение, общий вид; на фиг.2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - характеристики возвращающего момента опор; на фиг.4 - характеристики опорновозвращающего аппарата сопряжения по изобретению (а) и известного (б).

На кузове локомотива жестко закреплен шкворень 1 со сферическим подшипником 2, размещенным в шкворневом камне, 3 пружиннного аппарата 4. На раме тележки 5 установлены комбинированные опоры 6, состоящие из роликовых опор 7 и резиноме- таллических рессор 8. Кузов 9 передает вертикальную нагрузку на нижнюю опорную плиту 10 опоры 7, жестко закрепленную на

раме тележки 5 через резиномегаллическую рессору 8 и пружину 11, установленную параллельно рессоре. Рессора 8 и пружина 11 верхними концами жестко связаны с коническим элементом 12, установленным на кузове, а нижними - с верхней плитой 13 опоры 7, опирающейся через ролики t4 на нижнюю плиту 10. Элемент 12 установлен на кузове 9 с возможностью поворота вокруг пальца 15.

Пружины 11 установлены с предварительной деформацией кручения, причем опоры А и С имеют один знак деформации, т.е. одно направление закручивания, опоры В и Д - противоположный,

Сопряжение работает следующим образом.

При движении локомотива по прямому участку пута и возникновении колебаний влияния предварительно закрученные пружины 11 создают начальный возвращающий момент Мв.нач, способствующий гашению колебаний виляния.

Жесткость опоры 6 в поперечном направлении равна суммарной жесткости ре- зинометаллической рессоры 8 (Жр) и пружины 11 (Жп) как элементов, работаю- .щих параллельно: Х0 Жр + Жп.

Возвращающий момент, приходящийся на одну опору, определятся:,

-A- R, где А- поперечное перемещение опоры;

R - радиус установки опор относительно центра поворота, т.е. возвращающий момент опоры увеличивается пропорционально увеличению жесткости опоры.

При движении в кривых участках пути вследствие того, что пружины соседних опор закручены в разные стороны и, следовательно, на больших углах поворота работают по разному (у двух опор происходит раскручивание закрученных пружин, у двух других - дополнительное закручивание), меняется поперечная жесткость этих пружин.

а значит, меняется и возвращающий момент опор. Причем при раскручивании пружины ее диаметр увеличивается, следовательно, поперечная жесткость ее падает и уменьшается возвращающий момент. Характеристика возвращающего момента этой опоры показана на фиг,За. У соседней опоры пружина закручивается. Деформированная пружина ведет себя как жесткий элемент,

препятствуя повороту тележки. Но так как поворот все же происходит, в работу включается роликовая опора 7 и величина Мв далее не растет. Характеристика для этой опоры представлена на фиг.36. Возвращающий момент всего спорно-возвращающего устройства тележки равен сумме Мв каждой опоры. Поэтому суммарная характеристика опорно-возвращающего аппарата имеет вид, представленный на фиг.4а, в отличие от

известной - фиг.4б.

Таким образом сопряжение кузова с тележкой по изобретению позволяет увеличить возвращающий момент на малых углах поворота (виляние) и снизить его при больших углах поворота (движение в кривых). Формула изобретения Сопряжение .кузова локомотива с тележкой, содержащее жестко закрепленный на раме кузова шкворень со сферическим подшипником в шкворневом камне, подпружиненным в поперечной горизонтальной плоскости относительно рамы тележки, и боковые опоры, включающие в себя роликовые опоры и резинометаллические упругие элементы, жестко связанные с кузовом и

верхней плитой роликовой опоры, отличающееся тем, что, с целью улучшения горизонтальной динамики, упругие опоры снабжены цилиндрическими винтовыми пружинами, охватывающими резинометалпмческие упругие элементы, с предварительной деформацией кручения, имеющей разные знаки для расположенных рядом боковых опор.

2 MQ)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и позволяет улучшить горизонтальную динамику локомотива за счет увеличения возвращающего момента (М8) между кузовом и тележками на малых углах поворота (колебания влияния в прямых участках пути) и снижения его при больших углах поворота (вписывание в кривые участки пути). Это достигается установкой в боковых опорах цилиндрических винтовых пружин параллельно комплекту резино-ме- таллических элементов. Пружины установлены с предварительной деформацией кручения, имеющей разные зча«:и находящихся рядом опор. Прухины 11 опор 6 предварительно закручены, следовательно в спорно-возвращающем аппарате устройства тележки создается начальный Мв, способствующий гашению колебаний влияния в прямых участках пути. На больших углах поворота у одних даух опор происходит раскручивание закрученной пружины, а у других двух - дополнительная закрутка. При раскручивании пружин увеличивается диаметр навивки, а следовательно, уменьшается поперечная жесткость пружин и снижается Мв. При дальнейшем скручивании витков пружин других опор деформированная пружина как жесткий элемент препятствует повороту тележки, но так как поворот все же происходит, в работу включается роликовый комплект и величина MB больше не растет. Мв опорно-возвращаю- щего устройства тележки равен сумме Мв каждой опоры. Суммарная характеристика М8 конструкции сопряжения отличается увеличенным Мв при вилянии и уменьшенным М3 при движении в кривых. 4 ил, 4&5CU3 Veaoa

frZSSWl

а

Ч

Фиг. 4

ч