Рама тележки подвижного железнодорожного состава Советский патент 1977 года по МПК B61F5/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Известна конструкция рамы тележки под вижного железнодорожного состава, состояв щая из продольных и поперечных балок коробчатого сечения, жестко соединенных меж ду собой. Однако указанная конструкция обладает высокой усталостной прочностью как в общем случае нагружения, так и при преимущественном нагружении силами и изгкбаюшими моментами действующими в плоскости рамы. Целью изобретения является повышение усталостной прочности при преимущественно нагружении рамы изгибающим моментом, де ствующим в плоскости рамы. Это достигается тем, что на боковых стенках поперечных балок со стороны примыкания к стенкам продольных балок сделаны вырезы: для общего случая нагружения вырезы сделаны в углах и имеют форму, близкую к овальной1 для случая преимущест венного нагружения силами и изгибающими моментами, действующими в плоскости рамы, вырезы сделаны на полную высоту стенок с наибольщей глубиной в средней части . На фиг. 1 изображена рама трехосной тележки, плaнi на фиг, 2 - рама двухосной тележки, план; на фиг. 3 - узел 1 на фиг,1 и 2 (вувеличенном масштабе) на фиг, 4 вид по стрелке А на фиг. 3; на фиг. 5 сечение по &-Б на фиг. 4 для рамы, нагруженной преимущественно силами и изгибающими моментами, действующими в плоскости рамы /продольная балка рамы выполнена из прокатных профилей/; на фиг. 6 - то же, но продольная балка выполнена из листового материала; на фиг. 7 - сечение &-Б на фиг 4 для рамы при общем случае на- гружения (продольная балка выполнена и с прокатных профилей); на фиг, 8 - то же, но продольная балка выполнена из листового материала. Предлагаемая рама тележки подвижного железнодорожного состава содержит продольные 1 и поперечные 2 балки коробчатого сечения, жестко соединенные между собой. Продольная балка I может быть составлена из прокатанных профилей - швеллеров или уголков (фиг. 5 и 7.) или иэ четырех листов (фкг. 6 и 8). Поперечная балка 2 составлена из четьфех листов, однако возможно изготовление ее также только из прокатных или в комбинации их с листами. Главными несущими соединениями в узле являются продольные сварные швы 3, соединяющие листы 4 поперечной балки 2 с продольной так, что после вьшолнения сварки швов 3 листы 4 и полки 5 (фиг. 5 и 7) или горизонтальные листы 6 (фиг, 6 и 8) продольной балки 1 становятся взаимным продолжением. В результате силовые потоки горизонтальных листов 4 при переходе от поперечной балки 2 на продольную 1 ниг-де не претерпевают резкого изменения направления и, следовательно, не образуют концентраторов напряжений, Отсутствие местного повышения напряже ний на контуре горизонтальных листов 4 обеспечивается плавной формой переходной части 7 контура этих листов. Крепление боковых стенок 8 поперечной балки 2 к продольной бадке 1, согласно изобретению, выполняется в двух вариантах в зависимости от вида нагружения рамы тележки. Для общего случая, когда на раму действуют разнообразные нагрузки, участки боковых стенок 8, примыкаюшие к продольной балке 1, следует вйтоднять так, как показано на фиг. 7 и 8. Боковые стенки 8 поперечной балки 2 должны быть приварены швам.и 9 к стенке продольной балки 1 с ее внутренней стороны (фиг, 8 и 7), При этом форма контура боковых стенок 8 поперечной балки со стороны продольной такова, что обеспечивает свободный доступ изнутри к продольным сварным швам 3 на всем их протяжении за счет овальных вырезов 1О, выполненных по краям боковых стенок 8 Положительное качество тредлагаемого соединения рамы тележки состоит в том, что главным видом нагружения листов является их растяжение (сжатие) или изгиб моментом, действующим в плоскости листа, а сварных швов - продольный сдвкг или (для стыкового шва 3) поперечное раст жение (сжатие), В результате значительно повышается несущая способность сопряжени рамы тележки, особенно его усталостная прочность. Для случая преимущественного нагружения рамы силами и изгибающими моментами, действующими в плоскости рамы, участ ки боковых стенок 8, непосредственно пр мыкающие к продольной балке 1, в средей по высоте части не нагружены, и этот материал боковых стенок может быть удален (фиг, 5 и 6), Высокая усталостная прочность предлагаемой рамы тележки железнодорожного подвижного состава достигается также за счет того, чтоковдысварныхсоединенийбоковых листов 8 поперечной балки 2 с ее горизонтальными листами 4 и с продольной балкой 1выполнены так, что поперечное сечение этих хвостовых частей, плавно уменьшается до нуля по направлению к свободным концам соответствующих сварных швов 9 и 11, Кроме того, для дальнейшего увеличения усталостной прочности сопряжения в местах окончания угловых швов 11, соединяющих горизонтальные листы 4 поперечной балки 2с ее боковыми стенками 8, в горизонтальных листах 4 поперечной балки 2 вблизи продольной балки 1 выполнены круглые или овальные отверстия 12, расположенные по оси симметрии поперечной балки 2. В результате силовой поток поясов продольной балки 1, отходящий здесь в сторону поперечной балки 2, отжимается наружу и тем самым отклоняется от места пересечения его поперечными (относительно указанного силового потока) сварными швами 11, соединяюшими горизонтальные листы 4 поперечной балки 2 с ее боковыми С1енками 8. Положительный эффект достигается за счет того, что отжатие силового потока продольных балок 1 от мест окончания швов 11 понижает уровень напряжения в горизонтальных листах 4 поперечной балки 2 в этом месте и, как следствие этого, уменьшает значения наибольших напряжений, определяемых с учетом поперечного (относительно силового потока) углового сварного шва. Формула изобретения 1.Рама тележки подвижного железнодорожного состава, состоящая из продольных и поперечных балок коробчатого сечения, жестко соединенных между собой, о тличающаяся тем, что, с целью повышения усталостной прочности при преимущественном нагружении рамы изгибающим моментом, дейстэующим в плоскости рамы, на боковых стенках поперечных балок со стороны примыкания к стенкам продольных балок вьшолнен плавный вьфез, наиболее глубоки.й в средней части стелки по ее высоте. 2.Рама по п,1, отличающаяс я тем, что, с целью повьпв ния усталсхяг

б6

ной прочности при преимущественном натру- балок со стороны примыкания к стенке прожении рамы нагрузками произвольного сочетаввЯ| на боковых стенках поперечных

558805

дольной балки симметрично по ее краям выполнены овальные вырезы.

Фиг.2

Узел

Фиг.З

Фиг.

we.7

(.S