Боковая опора кузова на тележку Советский патент 1992 года по МПК B61F5/14 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается узлов сопряжения кузова с тележкой транспортного средства.

Известно рессорное подвешивание для рельсового подвижного состава (патент ФРГ Me 1605132, кл.В 61 F5/14), в котором комплект элас гичных на сжатие и сдвиг рессор, разделенный держателем на две части, одной частью жестко соединен с кузовом (или тележкой) вагона, а другой частью опирается на тележку (или кузов) через недеформирующийся при прогибе рессорного подвешивания элемент с выпуклой поверхностью. Кроме того, рессорная система содержит дополнительные рессоры, установленные между держателем и элементами тележки, препятствующие перемещениям между кузовом и тележкой в продольном или поперечном направлении. Недостатком указанного аналога является то, что большой наклон рессоры при качении элемента с выпуклой поверхностью по тележке во время прохождения кривых участков пути влечет за собой изменение горизонтальной характеристики рессоры в зависимости от вертикальной нагрузки и значительное увеличение при этом возвращающих сил при.повороте тележки относительно кузова, что приводит к повышенному воздействию на путь в кривых участках пути, а следовательно, К повышенному износу гребней бандажей.

Известна боковая опора кузова на тележку железнодорожного транспортного средства по авт.св. № 759368, кл. В 61 F 5/14, содержащая жестко закрепленную на раме тележки нижнюю опорную плиту, связанную с кузовом верхнюю опорную плиту, тела качения, расположенные между этими плитами, и упругий элемент в виде резинометаллической рессоры, жестко соединенной одной стороной с кузовом, другой - с верхней опорной плитой, причем на кузове установлен конический элемент, ограничивающий перемещение рессоры.

Недостатком такой конструкции является неустойчивость центрального положения кузова на тележках из-за недостаточной жесткости резинометаллической рессоры в горизонтальной плоскости, что приводит к повышенному динамическому воздействию на путь и интенсивному подрезу гребней бандажей колес.

Известна боковйя опора кузова на тележку (авт.св. № 1193049, кл. В 61 F 5/14), содержащая роликовый комплект и резино- металлическую рессору, между элементами которой установлены проставки с горизонтальными штырями, расположенными в пазах в коническом элементе под углом к его образующей, который установлен с возможностью поворота вокруг вертикальной оси.

Недостатком указанной опоры является

малая надежность из-за наличия штырей в условиях работы с большими динамическими нагрузками.

Известна также боковая опора кузова

рельсового транспортного средства на тележку (авт.св. № 1409508, кл. В 61 F 5/14), содержащая два последовательно установленных и связанных посредством кольцевой проставки упругих элемента, один из

5 которых соединен с кузовом транспортного средства через охватывающий упругие элементы конический опорный стакан и устройство для увеличения боковой жесткости, включающее в себя кольцевой резиновый

0 элемент, смонтированный на проставке с возможностью взаимодействия с внутренней стенкой стакана. Данная конструкция принимается в качестве прототипа.

Недостатком прототипа является то, что

5 указанные опоры не обеспечивают независимых жесткостных характеристик в продольном и поперечном горизонтальных направлениях, что позволило бы улучшить динамические качества локомотива.

0 При поперечных перемещениях кузова относительно тележек перемещения в опорах происходят за счет деформации РМЭ в поперечно-горизонтальном направлении, поэтому увеличение жесткости опоры в этом

5 направлении способствует уменьшению колебаний относа.

При угловых перемещениях тележек относительно кузова перемещения в опорах происходят за счет деформации РМЭ как в

0 поперечном, так и в продольном направлениях, Поэтому снижение жесткости опоры в продольном направлении уменьшает момент сопротивления повороту опоры и, следовательно, облегчает вписывание экипажа

5 в кривые участки пути.

Таким образом, обеспечение различных жесткостных характеристик опор в продольном и поперечном направлениях позволяет улучшить динамические качества локомоти0 ва в горизонтальной плоскости.

Цель изобретения - повышение эффективности работы боковой опоры за счет обеспечения различных жесткостей в продольном и поперечном направлениях.

5 Указанная цель достигается тем, что в известной боковой опоре, содержащей два блока упругих элементов, разделенных между собой промежуточным элементом с кольцевым вертикальным выступом, кольцевой упругий элемент, расположенный

между кольцевым выступом промежуточного элемента и корпусом, по предлагаемому техническому решению кольцевой упругий элемент выполнен с различными жесткостя- ми в продольном и поперечном направлениях, а промежуточный элемент выполнен с расширяющимся вниз коническим выступом, охватывающим другой блок упругих элементов.

Различная жесткость кольцевого упругого элемента в продольном и поперечном направлениях позволяет получить различную жесткость опоры в указанных направлениях, что повышает эффективность работы опоры и улучшает горизонтальную динамику локомотива.

Отличительные признаки предлагаемого технического решения не имеют самостоятельных свойств в отрыве от остальных признаков. Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области техники не позволило выявить в них признаки, отличающие это решение от прототипа, что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию существенные отличия.

На фиг.1 изображена конструкция предлагаемой боковой опоры; на фиг.2 представлены варианты исполнения кольцевого упругого элемента.

Боковая опора состоит из жестко закрепляемой на раме тележки 1 нижней опорной плиты 2, на которую через ролики 3 опирается верхняя опорная плита 4. Рези- нометаллические элементы, опирающиеся на плиту 4, разделены между собой промежуточным элементом 9 на два блока, один из которых (РМЭ 6) работает только в вертикальной плоскости, другой (РМЭ 7)- в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Между кольцевым выступом промежуточного элемента 9 и корпусом 8, охватывающим РМЭ 6 и соединенным с кузовом 5 с возможностью поворота вокруг пальца 10, расположен кольцевой упругий элемент 11. Промежуточный элемент 9 выполнен с расширяющимся вниз t коническим выступом для ограничения горизонтальных перемещений РМЭ 7.

Кольцевой упругий элемент 11 имеет различную конфигурацию в продольном и поперечном направлениях (фиг.2). Так, на фиг.2а упругий элемент 11 в направлении продольной оси локомотива имеет отверстия, а на фиг.2б толщина упругого элемента 11 в продольном направлении меньше, чем в поперечном.

Опора работает следующим образом.

Горизонтальные колебания экипажа воспринимаются РМЭ 7 и кольцевым упругим элементом 11, который в горизонтальной плоскости работает на сжатие. Т к. жесткость резиновых изделий на сжатие довольно велика, то перемещения между 5 промежуточным элементом 9 и корпусом 8 незначительны, а значит РМЭ 6 горизонтальные колебания экипажа не воспринимают. Конструкция упругого элемента )1 предполагает, что жесткость его в поперечном 10 -направлении больше продольной жесткости.

При поперечных перемещениях кузова относительно тележек перемещения в опоре происходят за счет деформации РМЭ 7 и упругого элемента 11 в поперечном направ- 15 лении, а т.к. жесткость последнего в указанном направлении велика, то возрастает и жесткость опоры в целом, что способствует уменьшению колебаний относа.

При угловых перемещениях тележек от- 0 носительно кузова перемещения в опоре происходят за счет деформации РМЭ 7 и упругого элемента 11 как в поперечном, так и в продольном направлениях. Уменьшение продольной жесткости упругого элемента 5 11 снижает продольную жесткость опоры в целом, а следовательно, уменьшается и момент сопротивления повороту опоры, что облегчает вписывание экипажа в кривые участки пуги.

0 Вертикальные колебания экипахо воспринимаются РМЭ 6, РМЭ 7 и упругим элементом 11, работающим в вертикальной плоскости на сдвиг. Резиновые изделия на сдвиг имеют прогрессивную характеристи- 5 ку (жесткость возрастает с увеличением де- формации). Поэтому при увеличении амплитуды вертикальных колебаний жесткость упругого элемента 11 увеличивается, а следовательно, возрастает и вертикальная 0 жесткость всей опоры, что способствует гашению вертикальных колебаний.

Таким образом, применение предложенной конструкции боковой опоры кузова на тележку позволяет повысить эффектив- 5 ность работы опоры и улучшить тем самым динамические качества локомотива. Формула изобретения 1. Боковая опора кузова на тележку, содержащая два блока упругих элементов, 0 разделенных между собой промежуточным элементом с кольцевым вертикальным выступом, кольцевой упругий элемент, расположенный между кольцевым выступом промежуточного элемента и корпусом, охва- 5 тывающим один из блоков упругих элементов, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, кольцевой упругий элемент выполнен с различными жес- ткостями в продольном и поперечном направлениях.

2. Опора по п.1, отличающаяся тем, что промежуточный элемент выполнен с расширяющимся вниз коническим

выступом, охватывающим другой блок упругих элементов.

Использование поддержание кузова на тележке рельсового транспортного средства Сущность изобретения: боковая опора состоит из жестко закрепленной на раме тележки 1 нижней опорной плиты 2, на которую через ролики 3 опирается верхняя опорная плита 4 Резинометаллические элементы, опирающиеся на плиту 4, разделены промежуточным элементом 9 на два блока, один из которых (РМЭ 6) работает только в вертикальной плоскости, другой (РЭМ 7) - как в вертикальной, так и в горизонтальной плоскостях. Между кольцевым выступом промежуточного элемента 9 и корпусом 8, охватывающим РТИЭ 6 и соединенным с кузовом 5 с возможностью поворота вокруг пальца 10, расположен кольцевой упругий элемент 11. Промежуточный элемент 9 выполнен с расширяющимся вниз коническим выступом для ограничения горизонтальных перемещений РМЭ 7. Кольцевой упругий элемент 11 имеет различную конфигурацию в продольном и поперечном направлениях (фиг.2). Так, на фиг.2а упругий элемент 11 в направлении продольной оси локомотива имеет отверстия, а на фиг.26 толщина упругого элемента 11 в продольном направлении меньше, чем в поперечном. 2 ил. 10 . .S (Л С VI vj СО VI о Ю /. фиг i

осе

ЛО ОЛ70гг оЈЈ

..Јйид&.асб .,