Железнодорожный вагон Советский патент 1975 года по МПК B61F5/02 

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и в частности к вагонам пассажирских поездов, достигающих скорости свыше 100 км/ч.

Известны железнодорожные вагоны, включающие кузов, колесные пары, рамы, закрепленные на колесных парах, и люлечные балки, соединенные с рамами посредством подвесок, разрешающих поперечное перемещение люльки относительного кузова.

При движении таких вагонов с высокими скоростями по существующим рельсовым путям из-за недостаточного наклона последних на закруглениях возникает нежелательное влияние на пассажиров центробежной силы.

Цель изобретения - повыщение комфорта для пассажиров путем паклоиа вагона таким образом, чтобы действительный центр поворота кузова располагался в продольной вертикальной плоскости симметрии вагона или близкой к ней и выше уровня пола кузова при прохождении кривых участков пути.

При этом результирующая сила, действующая на пассажира, перпендикулярна или близка к перпендикулярной относительно пола вагона.

Цель достигается телг, что кузов вагона связан с люлечными балками посредством соединительных звеньев и гидроцилиндров с сервоуправлением. Соединительное звено жестко

присоединено к люльке и шарнирно прикреплено к кузову, осуществляя поперечное перемещение последнего, а гидроцилиндры служат для наклона кузова иа угол, зависящий от

центробежной силы, действующей на вагон. В том случае, если между люлечной балкой и гидроцилиндрами установлены рессоры, соединительное звено связано с кузовом посредством щарнирной стяжки.

При этом целесообразно, чтобы подвескн имели постоянную жесткость, а угол наклона был прямопропорцнонален центробежной силе.

На фиг. 1 схематически изображен предлагаемый вагон в вертикальном положении; на фиг. 2 - то же, в наклонном положении; на фиг. 3 - то же, в вертикальном положении (вариант); на фиг. 4 - то же, в наклонном положении; на фиг. 5 - сервоуправляемые

гидроцилиндры.

Изобретение описывается на примере двухосного вагона. Колесная пара 1 показана штрих-пунктирной линией, п включает ось, колеса и осевые буксы.

На колесной паре, прямо на осевых буксах установлена рама 2, к которой на подвесках 3 щарнирно присоединена люлечная балка 4, относительно свободно перемещающаяся вдоль оси колесной пары под действием центробежной силы. На люльке жестко закреплсно соединительное звено 5, к которому с помощью оси 6 присоединен кузов 7. Ось расаолонсена ниже уровня пола 8 вагона. Наклон кузова осуществляется поворотом его вокруг оси 6 с помощью гидроцилиндров 9. Гидроцилиндры имеют верхние 10, 11 и нижние 12, 13 рабочие полости, разделенные порщнями 14. Полость 10 соединена с полостью 13 и насосом 15. Полость 11 соединена с полостью 12 и также насосом 15. Последний управляется аксельрометром 16. Между люлечной балкой 4 и гидроцилиндрами 9 могут быть установлены рессоры 17. В этом случае соединительное звено 5 присоединяется к кузову 7 посредством шарнирной тяги 18. Роль пружин могут играть также аккумуляторы 19. Для того, чтобы кузов вагона при прохождении кривых участков пути занимал необходимое положение, подвески, имеющие постоянную жесткость ky, перемещают кузов на величину а, а гидроцилиндры наклоняют кузов на угол k@ , прямопропорциональный центробежной силе, где К есть постоянная пропорциональности, которая может быть больше, равна или меньше 1, а Э -угол поворота кузова относительно центра поворота О, расположенного на оси 20 симметрии. Величина d может быть получена из уравненияd M-gKky где М - масса 1сузова и рамы; g - ускорение силы тяжести. Длина подвески определяется следуюши-м образом (см. фиг. 2). При центробежной силе, равной балка перемещается на расстояние PQ - относительно оси колебаний пары ОР PQ/SinQ аТак как в мало, подставляя в уравнение значение PQ, получим OP - M-g/ky, Такое уравнение применимо к любой форме подвески с линейной жесткостью k у . Для качающейся подвески (см. фиг. 2) поперечная жесткость ky М g/l, где / - длина подвески. Следовательно ОР I, причем точка Р расположена ниже уровня пола вагона. Если последовательно с гидроцили-ндрами установлены пружины, то возможно вертикальное перемещение кузова относительно балки. Тогда на оси 6 размещают тягу 18, которая щарниром 21 связана с соединительным звеном. Тяга 18 дает возможность наклоняться кузову, но препятствует его поперечному перемещению. При этом кузов наклонится на угол меньший, чем 9 Бели требуемый угол наклона равен /С© и поперечное перемещение балки равно , то OP Mg@Jky.Sm(KQ,)M-g/Kk, у Предмет изобретения 1. Железнодорожный вагон, включающий кузов, по крайней мере по одной колесной паре, расположенной с каждого конца последнего, рамы, закрепленные на колесных парах, люлечные балки, соединенные с рамой посредством подвесок, разрещающих полеречное перемещение люлек относительно кузова, отличающийся тем, что, с целью повышения комфорта для пассажиров путем наклона ваго.на при сохранении положения центра поворота кузова в продольной вертикальной плоскости симметрии вагона или близкой к ней и выше уровня пола кузова при прохождении кривых участков пути, кузов вагона связан с люлечными балками посредством соединительных звеньев, жестко присоединенных к люлькам и шарнирно прикрепленных к кузову в точке, расположенной ниже уровня его пола, для осуществления поперечного перемещения последнего относительно рамы, и гидроцилиндров с сервоуправлением для обеспечения наклона кузова на угол, зависящий от центробежной силы, действующей на вагон. 2.Железнодорожный вагон по п. 1, отличающийся тем, что соединительное звено связано с кузовом посредством шарнирной тяги, а между люлечной балкой и гидроцилиндрами установлены рессоры. 3.Железнодорожный вагон по пп- 1 и 2, отличающийся тем, что подвеска имеет постоянную жесткость, а угол наклона кузова прямопропордионалея центробежной силе.

fj

////////////.

r

2 Pui 1

p 6 6 X /

ТГ

Y//////////7/m:

Q.

r

фуг 2