Колесная пара рельсового транспортного средства Советский патент 1992 года по МПК B60B35/14 

tfrue.f

Изобретение относится к рельсовому транспорту и касается конструкции ходовых частей экипажей.

Известна колесная пара состоящая из двух полуосей с жестко насаженными на них колесами. Концы полуосей, обращенные к середине колесной пары, установлены в трубе, полость которой между торцами полуосей заполнена смазкой.

Недостатком такой конструкции является возможность практически неограниченного относительного сращения колес при вижении колесной пары, что обусловливает отсутствие направляющей способности колесной пары в колее и, следовательно, повышенный износ гребней колес и головок рельсов.

Известная колесная пара с ограничителем продольного- проскальзывания колес ля рельсовых транспортных средств, содержащая ось с установленными на ней .зи помощи подшипников колесами, связанными друг с другом посредством фрикционного ограничителя их относительного проскальзывания, состоящего из охватывающих ось полувалов, фрикционных элементов, нажимных пружины и гайки. Эту конструкцию принимаем в качестве прото- ипа,

К недостаткам прототипа следует отнести сложность его конструкции и значительную массу деталей, фрикционного ограничителя проскальзывания колес, которая способствует ухудшению динамичеких качеств экипажа за счет увеличения общей неподрессоренной массы колесной пары.

Целью изобретения является упрощение конструкции и улучшение динамических характеристик колесной пары за счет снижения ее неподрессоренной массы.

Указанная цель достигается тем, что в предлагаемой конструкции колесной пары имеются существенные отличительные признаки: она снабжена жестко закрепленной на оси втулкой с кольцевым выступом, на которой посредством подшипников смонтировано первое колесо, второе колесо жестко соединено с осью, а фрикционный ограничитель проскальзывания включает в себя фигурный кольцевой нажимной элемент, установленный соосно первому колесу с возможностью взаимодействия своей рабочей поверхностью с внутренним торцом колесного центра этого колеса, болты с гайками на свободных концах, установленные на кольцевом выступе втулки параллельно оси второго колеса, направленные в сторону последнего свободными концами и пропущенные через отверстия, выполненные в

указанном нажимном элементе равномерное по окружности с центром на его оси и упругие элементы, установленные на упомянутых болтах между их гайками и указанным

нажимным элементом.

На фиг.1 изображен фрикционный ограничитель проскальзывания предлагаемой колесной пары; на фиг.2 - расчетная схема.

Колесная пара содержит смонтированные на оси 1 колеса, первое из которых установлено с возможностью вращения относительно этой оси и связано с фрикционным ограничителем проскальзывания, а

другое колесо жестко соединено с oct ю. На оси 1 жестко закреплена втулка 2 с кольцевым выступом 3, на которой посредством подшипников 4 смонтировано первое колесо, состоящее из колесного центра 5 и бзчдажа 5. Фрикционный ограничитель проскальзывания включает в себя фигурный кольцевой нажимной элемент 7. установленный соосно с первым колесом с возможностью взаимодействия своей рабочей

поверхностью 8 с внутренним торцом колесного центра 5 этого колеса, Эл емент 7 крепится к кольцевому выступу 3 втулки 2 посредством болтов 9 с гайками, установленных в равномерно расположенных на

кольцевом выступе 3 по окружности с центром на его оси отверстиях. Болты направлены свободными концами в сторону второго колеса, а между их гайками и нажимным элементом 7 установлены упругие элементы

10, в качестве которых могут быть использованы, например, тарельчатые пружины.

Работает предлагаемая конструкция следующим образом.

Предварительно, путем затяжки болтов

9 устанавливают момент трения Мтр, препятствующий повороту первого колеса относительно оси колесной пары

45

,

где РН - сила нормального нажатия между фрикционными элементами;

f - коэффициент трения между элементами 5 и 8;

г-средний радиус фрикционных накладок 8.

d-n ,

где g - жесткость упругих элементов 10; d - деформация упругих элементов; п - количество стяжных болтов 9 Обычно задают Мтр следующим соотношением:

(Рк-Нк-fK),

где М - момент продольных составляющих сил трения колеса по рельсу относительно оси колесной пары;

Рк - вертикальная нагрузка от колеса на

рельс;

RK - радиус колеса по кругу катания;

fK - коэффициент трения между колесами и рельсами.

Коэффициент а € 0.1 можно выбирать, задаваясь некоторым предельным радиусом кривой R, в кривых с радиусом менее которого целесообразно обеспечить относительное проскальзывание левого и правого колес в колесной паре. Итак, при движении предлагаемой колесной пары в прямых и кривых с радиусом . ее колеса жестко связаны между собой в направлении вращения относительно оси колесной пары. При движении в более крутых кривых () продольные составляющие сил взаимодействия колес с рельсами возрастают и, при выполнении условия начинается относительное проскальзывание колес, При этом скольжение из точек контакта колес с рельсами переносится во фрикционное соединение накладок 8 нажимного диска 7 и внутренней поверхности колесного центра 5.

Применение предлагаемой колесной пары позволит, по сравнению с прототипом, упростить ее конструкцию и снизить неподрессоренную массу за счет отказа от тяжелых и громоздких соединительных

полувалов. Это положительно скажется как на вертикальной, так и на горизонтально динамике колесной пары, показатели которой существенно зависят от величины об- щей неподрессоренной массы.

Формула изобретения

Колесная пара рельсового транспортного средства, содержащая смонтированные на оси колеса, первое из которых установлено с возможностью вращения относительно этой оси и связано с фрикционным ограничителей проскальзывания, отличающая с я тем, что, с целью упрощения конструкции, она снабжена жестко закрепленной на оси втулкой с кольцевым выступом, на которой посредством подшипников смонтировано первое колесо, второе колесо жестко

соединено с осью, а фрикционный ограничитель проскальзывания включает в себя фигурный кольцевой нажимной элемент, установленный соосно с первым колесом с возможностью взаимодействия своей рабочей поверхностью с внутренним торцом колесного центра этого колеса, болты с гайками, установленные на кольцевом выступе втулки параллельно оси колесной пары, направленные в сторону второго колеса свободными

концами и пропущенные через отверстия, выполненные в указанном нажимной элементе равномерно по окружности с центром на его оси, и упругие элементы, установленные на упомянутых болтах между их гайками и нажимным элементом.

Использование: рельсовый транспорт. Сущность: на оси 1 жестко закреплена втулка 2 с кольцевым выступом 3. на котором посредством подшипников 4 смонтировано первое колесо, состоящее из колесного центра 5 и бандажа 6. Нажимной элемент 7 установлен соосно с колесом с возможностью взаимодействия своей рабочей поверхностью 8 с внутренним торцом колесного центра 5. Элемент 7 крепится к кольцевому выступу 3 втулки 2 посредством болтов 9 с гайками, Между гайками и нажимным элементом 7 установлены упругие элементы 10. 2 ил.

7777////// 77777777/777