Рессорное подвешивание рельсового транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B61F5/02 

(Л

С

Использование:железнодорожный транспорт, касается рессорного подвешивания двухосного экипажа с малой продоль- ной колесной базой и одинарным рессорным подвешиванием. Сущность изобретения, Расположенная с каждой стороны от продольной оси симметрии экипажа двухконсольная листовая рессора 1, охваченная хомутом 2, укреплена на буксах 3 шарнирными узлами 4. Рама 9 кузова 10 опирается на концы рессоры 1 посредством стержней 11 со сферическими концами, помещенными в гнезда 12, 13, закрепленные соответственно на рессоре 1 и раме кузова. На жестко связанном с боковиной рамы 9 кузова 10 кронштейне 15 закреплен резино- металлический упор 16. Хомут 2 рессоры 1 снабжен приливами 17, между которыми размещены нижняя часть кронштейна 15 и резинометаллический элемент 16, 2 з.п. ф- лы, 4 ил,

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается рессорного подвешивания двухосного экипажа с малой продольной колесной базой и одинарным рессорным подвешиванием, предназначенного для эксплуатации на путях с повышенными уклонами (например,минитрамвай для гористой местности).

Известно рессорное подвешивание железнодорожного транспортного средства, содержащее установленные с зазором друг относительно друга верхнюю и нижнюю листовые рессоры, концы которых шарнирно связаны между собой и нижняя из которых шарнирно связана с двумя осями колесных пар посредством вертикальных подвесок, относительно которых концы рессор расположены консольно, и стержневые опоры рамы кузова на верхнюю рессору, разнесенные симметрично относительно ее

середины (авт.св. СССР № 1344661, В 61 F 5/08).

По конструкции и технической сущности прототипом предлагаемого технического решения из этих двух аналогов является рессорное подвешивание железнодорожного транспортного средства (авт. ев, СССР 1344661, В 61 F5/08).

К недостаткам выбранного в качестве прототипа для предлагаемого технического решения рессорного подвешивания железнодорожного транспортного средства следует отнести: Сложность конструкции, обусловленную, главным образом, применением дополнительной рессоры. Схема компоновки подвешивания обусловливает относительно малое расстояние между стержневыми опорами подрессоренной массы на дополнительную рессору, что для двухосного экипажа неприемлемо, поскольVJOs

CJ hO VI

ку такая угловая связь в указанном случае не обеспечит потребную устойчивость от опрокидывания подрессоренной части в продольном направлении (рессорное подвешивание по авт.св. СССР 134466 предназ- начено для многоосных тележечных локомотивов, в которых устойчивость От опрокидывания в упомянутом направлении подрессоренной части определяется базой кузова, значение которой для таких локомо- тивов достаточно велико, и поэтому весьма высока).

Невозможность вписывания в железнодорожный габарит (в его нижней части) при экипаже с колесными парами с малым диа- метром колес.

Целью изобретения является повышение эффективности упрощение конструкции и по- вышение устойчивости подрессоренной части экипажа от опрокидывания в продольном направлении.

Цель достигается тем, что опоры рамы кузова на рессору нанесены за колесными парами и расположены по концам рессоры, а на раме в ее средней поперечной плоско- сти закреплен упор, расположенный над рессорой с зазором.

На фиг.1 изображено рессорное подвешивание двухосного экипажа рельсового транспортного средства, общий вид; на фиг,2 - сечение А-А на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1.

Расположенная с каждой стороны продольной оси симметрии экипажа двухкон- сольная листовая рессора 1, состоящая из одинаковых листов постоянного поперечного сечения и охваченная хомутом 2, укреплена на буксах 3 шарнирными узлами 4, каждый из которых состоит из валика 5, пропущенного через нижние проушины .вертикальных подвесок 6, поддерживаемых валиком 7, пропущенным через их верхние проушины и проушины 8 корпуса буксы. Рама 9 кузова 10 опирается на концы рессоры 1 посредством стержней 11 со сферическими концами, помещенными с одной стороны в гнездах 12, имеющих шипы, входящие в отверстиях верхнего листа рессоры, а с другой стороны - в гнездах 13, снабженных шипами, входящими в отверстия боковины

14рамы 9 кузова 10. На жестко связанном с боковиной 4 рамы 9 кузова 10 кронштейне

15закреплен резинометаллический упор

16, который расположен над хомутом 2 ре- ссоры 1. Хомут 2 рессоры 1 снабжен приливами 17, между которыми размещены нижняя часть кронштейна 15 и резиноме- галлический упор 16. Продольные и поперечные упругие силовые связи букс 3 с

рамой 9 кузова 10 выполнены в виде диагонально расположенных по отношению к буксам поводков 18, сопряженных при помощи обрезиненных шарнирных узлов 19, 20 соответственно с корпусами букс и кронштейнами 21, 22 жестко связанными с рамой 9 кузова.

Кривизна листовой рессоры 1 подбирается так, чтобы прогибаясь под весовой нагрузкой, она выпрямилась.

Рессорное подвешивание работает следующим образом.

При вертикальных колебаниях подрессоренной части экипажа до определенного значения динамических нагрузок концевые и средняя части рессоры 1 прогибаются в разные стороны, При этом зазор между хомутом 2 рессоры 1 и резинометаллическим упором 16 попеременно то уменьшается то увеличивается. При дальнейшем увеличении вертикальных динамических нагрузок зазор между хомутом 2 и резинометаллическим упором 16 выбирается.

В результате этого жесткость подвешивания увеличивается, так как изгиб рессоры

1под действием сил, действующих в контакте хомута 2 и резинометаллического упора 16, и ее изгиб, обусловленный усилиями, приложенными к концам консольных частей, направлены в разные стороны и тем самым характер изгиба рессоры меняется. Подбирая оптимально зазор между хомутом

2и резинометаллическим упором 16, в сравнении с вариантом без упора можно значительно уменьшить величины динамических прогибов практически без уменьшения амортизационной способности подвешивания, поскольку, как известно, для смягчения удара при кусочно-линейной возрастающей жесткости рессоры решающее значение имеет первый участок ее силовой характеристики. Причем применение резинометаллического упора 16 обеспечивает соприкосновение хомута 2 с нижним арми- ровочным элементом упора по всей поверхности последнего, что улучшает условия нагружения рессоры по сравнению с жестким упором и благодаря этому практичен исключает кручение рессоры при исчерпании зазора между хомутом и упором, т.е при силовом взаимодействии между ними.

При угловом повороте относительнс вертикальной оси подрессоренной час™ экипажа (к примеру, при ее влиянии) за счет упругости горизонтальных связей рамы { кузова 10 с буксами 3 по поводкам 18, снаб женным обрезиненными шарнирными узла ми 19, 20Г1 стержни 11 отклоняютс$ одновременно как в поперечном, так и i продольном направлениях. Причем направ

ления как поперечных, так и продольных отклонений противоположны. При этом поскольку сжатые стержни имеют отрицательную жесткость, то стержни 11 повороту подрессоренной части экипажа будут ока- зывать не противодействие, а наоборот, будут способствовать ему. Притом на листовую рессору 1 стержни 11 через гнезда 12 будут передавать противонаправленные и равные между собой горизонтальные по- перечные и продольные силы. Под действием на рессору 1 этих продольных сил она не будет перемещаться. Под действием же на рессору 1 момента, создаваемого указанными горизонтальными поперечными силами, за счет угловых отклонений подвесок 6 в поперечных вертикальных плоскостях в разные стороны произойдет поворот рессоры в горизонтальной плоскости, При таких изменениях кинематических состояний подве- сок 6 последние за счет использования веса подрессоренной части экипажа будут развивать направленные противоположно горизонтальные поперечные возвращающие силы, т.е. возвращающий момент.

При горизонтальном поперечном перемещении подрессоренной части экипажа относительно колесннх пар (например, при колебаниях относа подрессоренной части экипажа) сжатые под вертикальной статиче- ской нагрузкой стержни 11 отклоняются в поперечной вертикальной плоскости, и поскольку такие стержни обладают отрицательной жесткостью, они при этом будут способствовать перемещению подрессо- ренной части экипажа. Причем на рессору 1 стержни 11 будут передавать поперечные силы, противоположно направленные по отношению к силе, приложенной к подрессоренной части экипажа. В результате этого рессора 1 за счет отклонения подвесок 6 в поперечной вертикальной плоскости в обратную по отношению к стержням 11 сторону будут перемещаться в противоположном в сравнении с подрессоренной частью эки- пажа направлении. При этом подвески 6 за счет использования веса подрессоренной части экипажа будут создавать возвращающую силу.

Опрокидывающий в продольной верти- кальной плоскости подрессоренную часть экипажа момент через стержни 11 будут передаваться в виде противонаправленных вертикальных нагрузок на колесные пары. При этом рессорное подвешивание создает устойчивость от опрокидывания подрессоренной части экипажа за счет моментной связи в стержнях 11, передние из которых будут разгружаться, а задние -догружаться. Причем лимитирующим в этом отношении

является неустановившееся движение экипажа (движение с непостоянной скоростью) по наиболее крутому подъему при максимальной тяге. В частности, лимитирующим при оценке условий устойчивости от опрокидывания подрессоренной части экипажа будет наиболее неблагоприятное сочетание опрокидывающих ее в продольной вертикальной плоскости моментов, обусловленных максимальными тяговыми усилиями, продольными инерционными силами, возникающими при резком изменении скорости (при резком увеличении ее), и продольном составляющим силы тяжести подрессоренной части экипажа, возникающим вследствие движения экипажа по наиболее крутому подъему. К тому же, степень устойчивости от опрокидывания подрессоренной части экипажа зависит от расстояния между стержнями 11, измеренного вдоль экипажа, При данной схеме компоновки рессорного подвешивания его расстояние достаточно велико.

Криволинейная форма контактирующих поверхностей валиков 5,7 и подвесок 6 позволяет рессоре 1 наряду с горизонтальными продольными перемещениями относительно букс 3 совершать горизонтальные поперечные перемещения. Причем, из этих двух взаимно перпендикулярных компонентов может быть получено перемещение рессоры 1 относительно букс 3 в любом направлении в плоскости рессоры. Криволинейная же форма контактирующих поверхностей гнезд 12, 13 и стержней 11 обеспечивает всестороннюю взаимную горизонтальную подвижность подрессоренной части экипажа и рессоры 1.

При данной схеме компоновки рессорного подвешивания экипажа листовая рессора может обеспечить любую практически потребную величину статического прогиба.

Таким образом, предложенная конструкция рессорного подвешивания позволяет упростить конструкцию и повысить устойчивость от опрокидывания в продольном направлении подрессоренной части экипажа,

Формула изобретения

частью рессоры с возможностью контакта с ней закреплен упор.

резинометаллического элемента, закрепленного на жестком кронштейне кузова.

Г I

Ш1

6 н

fltfS 7

12

Фиг.З

0U24