Сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой Советский патент 1992 года по МПК B61F5/02 

J.

Использование: железнодорожный транспорт, касается системы вертикального и поперечного подрессоривания кузова. Сущность изобретения: с каждой стороны продольной оси симметрии экипажа по оси боковины 1 рамы тележки установлен поводок 2, который одним концом посредством сайлент-блока 3 соединяется с кронштейном 4, установленным на боковине, а противоположным концом жестко-1 с поперечно расположенным стержнем 5, сопряженным каждым концом шарнирно с верхней проушиной люлечной подвески 6, связанной шарнирно нижним концом с кронштейном 7, жестко соединенным с боковиной 8 рамы кузова. По концам сайлент-блока 3 установлены торцовые амортизаторы. 6 ил.

&иг.1

/

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается преимущественно системы вертикального и горизонтального поперечного подрессори- вания кузова локомотива.

Известно сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой, содержащее продольно установленные поводки, расположенные симметрично относительно продольной оси экипажа и соединенные одним концом с рамой тележки посредством сайлент-блоков. по концам которых установлены торцовые амортизаторы, а другим концом - шарнирно с верхним концом лголечной подвески, противоположный конец которой шарнирно сопряжен с рамой кузова (авт.св. N 1671497, кл. В 61 F 5/02, 1990),

К недостаткам этого сопряжения кузова рельсового транспортного средства с тележкой следует отнести;

Цель изобретения - упрощение конструкции и повышение надежности,

Поставленная цель достигается тем, что поводки расположены по осям боковин рамы тележки, верхние концы люлечных подвесок шарнирно связаны с концами стержня, проходящего через обращенные к нему проушины поводков и соединенного с ними жестко.

Указанные в отличительной части формулы изобретения признаки,обусловливающие достижение поставленной цели, в известных технических решениях не обнаружены Поэтому данное техническое предложение следует признать соответствующим критерию существенные отличия.

На фиг. 1 изображено сопряжение кузова с тележкой, общий вид; на фиг.2 - вид А

на фиг.1; на фиг.З - сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 - сечение В-В на фиг.1; на фиг.5 - сечение Г-Г на фиг.1; на фиг б - вид Д на фиг.1,

С каждой стороны продольной оси симметрии экипажа по оси боковины 1 рамы тележки установлен поводок 2, который одним концом посредством сайлент-блока 3 соединяется с кронштейном 4, установлен0 ным на боковине, а противоположным концом - с поперечно расположенным стержнем 5, проходящим через проушины поводков, образующим с ними жесткое соединение (стержень и проушина поводка со5 ставляют одну неизменную систему, не допускающую относительных перемещений, что можно обеспечить, к примеру, при их сопряжении с натягом) и сопряженным каждым концом шарнирно с верхней про0 ушиной вертикальной люлечной подвески 6, связанной шарнирно нижним концом с кронштейном 7, жестко .соединенным с боковиной 8 рамы кузова, при помощи валика 9, пропущенного через их проушины По

5 концам сайлент-блока 3 установлены торцовые амортизаторы 10 в виде наборов резиновых и металлических шайб. Сайлент блок 3 совмещает в себе металлический валик 11 и запрессованную в проушину поводка 2

0 металлическую втулку 12 и привулканизиро- ванную к ним резиновую втулку 13. Концы валика 11 имеют трапециевидное сечение и закреплены в пазах трапециевидного профиля кронштейна 4 болтами 14, зафиксиро5 ванными в вертикальном направлении шайбой 15, гайкой 16 и контргайкой 17.

Сопряжение кузова с тележкой работает следующим образом.

При нагружении сопряжения верти0 кальной статической нагрузкой от массы ку- зова боковины 8 его рамы через кронштейны 7, валики 9, люлечные подвески 6, стержень 5 и поводки 2 передают эту нагрузку на сайлент-блоки 3. В результате

5 этого валики 1 сайлент-блоков 3 нагружают кронштейны 4, которые вертикальную статическую нагрузку от кузова передают на боковины 1 рамы тележки. Причем поскольку поводки 2 расположены по осям боковин

0 1 рамы тележки, последние не подвергаются кручению (как, впрочем, и при любых вер тикальных динамических нагрузках, передаваемых между кузовом и тележкой, так как при рассматриваемой схеме сопря5 женмя этих частей экипажа плоскости их вертикальных силовых взаимодействий проходят через продольные оси боковин). Притом действующая вниз на конец каждого поводка 2 вертикальная сила и направленная вверх реакция сайлент-блока 3

создают момент, который поворачивает поводок 2. При этом резиновая втулка 13 наряду с воздействием на нее радиальной силы подвергается действию скручивающего момента. Причем результирующее верти- кальное перемещение конца каждого поводка 2, которое следует рэссмагрива гь как вертикальный статический прогиб связи кузова с тележкой по поводку 2, поскольку резиновая втулка 13 представляет собой упругий элемент сложного сопротивления и действующие на нее усилия вызывают одновременно два вида деформации - скручива- ние и сжатие, определяется суммой , вертикальных перемещений конца поводка 2, обусловленных соответственно угловым поворотом поводка 2 за счет скручивания резиновой втулки 13 и поступательным перемещением поводка 2 за счет вертикальной деформации. Притом вертикальный статический прогиб такого подвешивания кузова зависит от длины поводка 2 и размеров и характеристик твердости резины сай- леит-блока 3.

В исходном положении посодок 2 должен составлять такой угол к горизонтали, чтобы в результате его углового отклонения под статической нагрузкой от кузова поводок устанавливался в. горизонтальном положении. Для этого при заданной угловой жесткости при соосном скручивании резиновой втулки 13 поводок 2 по отношению к валику 11 должен быть сориентирован соответствующим образом.

При нагружении данного сопряжения вертикальной динамической нагрузкой оно работает аналогичным образом,

При действии на кузов поперечной силы боковина 8 рамы кузова перемещается и при помощи кронштейна 7 и валика 9 увлекает за собой подвеску 6. При этом подвеска б, отклоняясь от вертикального положения, через стержень 5, поводок 2 и металлическую втулку 12 передает это усилие резиновой втулке 13 и, в зависимости от направления перемещения кузова, соответствующему торцовому амортизатору 10. Причем под действием горизонтальной поперечной силы, передаваемой между кузовом и тележкой, резиновая втулка 13 подвергается сдвигу, а включенный параллельно с ней торцовый амортизатор 10 - сжатию. Эта сила распределяется между ними пропорционально осевой жесткости резиновой втулки 13 при сдвиге и жесткости торцового амортизатора 10 при осевом сжатии. Притом действующая на сопряженный со стержнем 5 конец поводка 2 поперечная сила и сила реакции кронштейна 4 создают момент, который поворачивает поводок 2 в

горизонтальной плоскости Под действием этого момента резиновая втулка 13 и оба торцовых амортизатора 10 подвергаются перекосу в плоскости их продольных осей. К 5 тому же указанный момент распределяется между резиновом втулкой 13 и торцовыми амортизаторами 10 пропорционально угловым жесткостям этих упругих элементов при перекосе их в плоскости своих продольных 10 осей, В итоге суммарное горизонтальное поперечное перемещение кузова относительно тележки складывается из перемещения кузова за счет сжатия резиновых шайб торцовых амортизаторов 10 и сдвига рези- 15 новой втулки 13 сайлент-блока 3 (т.е. за счет поступательного движения поводка 2), бокового смещения кузова в результате поворота поводка 2 е горизонтальной плоскости и поперечного перемещения кузова вследст- 0 вне углового отклонения (поворота) включенной последовательно с поводками 2 в рассматриваемом отношении подвески 6 в поперечной вертикальной плоскости. При этом величина упомянутого перемещения 5 кузова зависит от длин подвески 6 и поводка 2, а также от размеров и характеристик твердости резины сайлент-блока 3 и торцовых амортизаторов 10.

Наряду с горизонтальным поперечным 0 силовым взаимодействием между кузовом и тележкой боковая сила создает опрокидывающий момент, вызывающий перераспределение вертикальной нагрузки между подвесками б, расположенными с разных 5 сторон от продольной оси экипажа, и в зависимости от направления момента одна из. подвесок догружается, а другая разгружается. Это приводит к перераспределению вертикальных нагрузок между опорами рамы 0 тележки. Притом поводки 2 за счет сил упругости, действующих в вертикальной плоскости, создают возвращающий для кузова момент, а включенные в горизонтальном поперечном направлении последовательно 5 поводки 2 за счет сил упругости, действующих в горизонтальной плоскости, и подвески 6 за счет использования массы кузова совместно создают вращающую силу.

Криволинейная форма контактирующих 0 поверхностей стержня 5 и подвески 6, а также последней и валика 9 обеспечивает все необходимые относительные перемещения кузова и тележки в условиях эксплуатации.

5 Таким образом, предложенное сопряжение кузова с тележкой благодаря особенностям его схемы компоновки предоставляет возможность:

Формула изобретения Сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой, содержащее

10

фиг. 2.

Фиг.5

Фиг. 6

Редактор Т.Федотов

Составитель В.Никитин Техред М.Моргентал

Заказ 3899 ТиражПодписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат Патент, г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

5

два продольно расположенных поводка одними концами посредством сайлент- блоков и торцевых амортизаторов связанные с боковинами тележки, а другими - с подвесками, шарнирно соединенными горизонтальными осевыми шарнирами с соответствующими боковинами кузова, отличающееся тем, что, с целью повышения надежности, верхние концы подвесок шарнирно связаны с горизонтальным стержнем, жестко соединенным с другими концами поводков, которые расположены по оси симметрии боковин тележки, при этом оси указанных горизонтальных осевых шарниров расположены параллельно боковинам.

Корректор О.Юрковецкая