Сопряжение кузова с тележками двухсекционного симметричного локомотива

 

СОПРЯЖЕНИЕ КУЗОВА С ТЕЛЕЖКАМИ ДВУХСЕКЦИОННОГО СИММЕТРИЧНОГО ЛОКОМОТИВА, содержащее опоры кузова на три тележки и продольные связи тележек с кузовом,выполненные в виде наклонных стержней, каждый из которых шарнирно связан одним концом через упругий элемент с кузовом, а другим концом - с тележкой, причем крайние стержни расположены под одинаковым углом наклона со стороны соответствующего конца кузова, а средний стержень смещен в сторону межсекционного соединения, отличающееся тем, что, с целью улучшения тяговых свойств локомотива путем перераспределения нагрузок по его осям и повышения долговечности контактирующих поверхностей бандажей крайних тележек и рельсов, наклона крайних стержней равен ,,, - -DKi-lil-d 2 a.i . . е- d . а их расстояние h от расположенной ниже уровня головки рельса точки пересечения оси каждого из них с поперечной плоскостью симметрии соответствующей тележки до уровня головки рельса определяется выражением J, Di 3H. ик tgo( г . h - -S-i d Ж, l L половина базы подвешивания кузова на крайних тележках; расстояние от оси колесной а пары до оси подвески тягового двигателя; с dрасстояние между осями опор & кузова на крайних тележках} (Л tполовина базы тележки; Dдиаметр ходовых колес; Hрасстояние от оси автосцепки до плоскости головок рельсов. W15i $l эквивалентная вертикаль Жг to j ная жесткость подвешивания кузова на край 35 них тележках; Ж - вертикальная жесткость СП буксовой ступени подве Сь ел шивания; Ж - вертикальная жесткость опор кузова на крайних тележках; угловая жесткость буксовой ступени Подвешивания; 2 угловая жесткость опор кузова на крайних тележках; - угол наклона стержня средней тележки.

ÄÄSUÄÄ 1276545

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

А1 (51)4 В 61 F 5 02

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ . рельс

252

Ж + Ж, ОВ ь

Ж = к

Л—

3 = atctg

ЕЖ Г 4 1 DI г д

ЗН

+ - — — + tg4j

L жк

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ

И ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 3865130/24-11 (22) 04.01.85 (46) 15. 12.86, Вюл. И 46 (71) Всесоюзный научно-исследовательский проектно-конструкторский и технологический институт электровозостроения (72) И.В.Астахов, И.Ф.Кодинцев, А.И.Кравченко и В.Л.Либерман (53) 629.4.027.26(088,8) (56) Свердлов В.Я. и др. "Электровоз ВЛ 85" — "Электрическая и тепловозная тяга". 1984, У 5, с. 32-33. (54)(57) СОПРЯЖЕНИЕ КУЗОВА С ТЕЛЕЖКАМИ ДВУХСЕКЦИОННОГО СИММЕТРИЧНОГО ЛОКОМОТИВА, содержащее опоры кузова на три тележки и продольные связи тележек с кузовом, выполненные в виде наклонных стержней, каждый из которых шарнирно связан одним концом через упругий элемент с кузовом, а другим концом — с тележкой, причем крайние стержни расположены под одинаковым углом наклона со стороны соответствующего конца кузова, а средний стержень смещен в сторону межсекционного соединения, о т л и ч аю щ е е с я тем, что, с целью улучшения тяговых свойств локомотива путем перераспределения нагрузок по его осям и повышения долговечности контактирующих поверхностей бандажей крайних тележек и рельсов, угол $ наклона крайних стержней равен а их расстояние h от расположенной ниже уровня головки рельса точки пересечения оси каждого иэ них с поперечной плоскостью симметрии соответствующей тележки до уровня головки рельса определяется выражением

1 Dt ЗН

LR .-(——

+ — — ) + tg oL

2 аЛ, ?.2Ж

h — — — —--1 Я2

--(L ж — — )

Л, a

L — - половина базы подвешивания кузова на крайних тележках; а — расстояние от оси колесной пары до оси подвески тягового двигателя;

d — расстояние между осями опор кузова на крайних тележках: половина базы тележки;

D — диаметр ходовых колес;

Н вЂ” расстояние от оси автосцепки до плоскости головок эквивалентная вертикальная жесткость подвешивания кузова на крайних тележках; вертикальная жесткость буксовой ступени подвешивания; вертикальная жесткость опор кузова на крайних тележках; угловая жесткость буксовой ступени подвешивания; угловая жесткость опор кузова на крайних тележках; угол наклона стержня средней тележки.

1276.") 45

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции связей кузова с телел<ками, Цель изобретения — улучшение тяговых свойств локомотива путем перераспределения нагрузок по его осям и повышение долговечности контактирующих поверхностей бандажей крайних тележек и рельсов.

На фиг.1 показана секция локомотива, продольный вид; на фиг,? — схема расположения на секции элементов сопряжения кузова с тележками.

Сопряжение каждой секции локомотива состоит из опор 1 кузова 2 на крайние тележки 3 и 4, опор 5 кузова

2 на среднюю тележку 6, наклонных стержней 7 и 8. связанных нил<ними шарнирами 9 и 10 с крайними тележками 3 и 4, а верхними шарнирами 11 и

12 с упругими элементами 13 и 14, установленными на кузове 2. Наклонный стержень 15 связан нижним шарниром 1б со средней тележкой 6, а верхним шар— ниром 17 — с упругим элементом 18„ установленным на кузове 2,, Стержень

15 направлен в сторону межсекционно-Fo соединения 19, связывающего кузов

2 первой секции с кузовом 20 второй секции. Расположение элементов„сопряжения кузова с тележками на второ.-" секции выполнено симметричным относительно межсекционного соединения "9.

Опоры 1 и 5, стержни 7,8 и 15, шарниры с9, 10, 11, 12, 1б и 17 стерл<ней., a также упругие элементы 13,14 и 18 могут иметь одно из известных конструктивных исполнений. Например, опоры крайних тележек могут выполняться в виде люлечных подвесок., опоры средней тележки — в виде подпружиненных сжатых стержней; стержни могут иметь сплошное прямоугольное или круглое сечение или выполняться с использованием трубы; в шарнирах стержней могут применяться сайлентблоки или стандартные шарнирные подшипники; упругие элементы двухсторон-него действия целесообразно выполнить, используя резиновые амортизаторы. Угол и высота Ь установки стержней 7 и 8 должны предпочтительно иметь значения, определяемые из

1 приведенных в формуле соотношений.

Сопряжение кузова с тележками работает следующим образом.

При движении локомотива в тяговом режиме наклонный стержень средней с тележки на первой по ходу секции располагается сзади тележки и поэтому работает на растяжение. В верхнем шарнире сила„ действующая вдоль оси стержня, может быть разложена на горизонтальную и вертикальную. Горизонтальная сила передается через упругий элемент и раму кузова к автосцепке и является составляющей тягового усилия секции (электровоза).

Вертикальная сила, воздействуя на кузов, создает необходимое перераспределение нагрузок между опорами кузова., позволяющее получить улучшение тяговых свойств локомотива. В

wmaieM шарнире, размещенном на тележ<е, горизонтальная сила является тяговым усилием тележки, а вертикальная воздействует на тележку, точнее на ее под ессореннь:е части. При этом величины тяговых изменений нагрузок в рессорном подвешивании буксовой ступени обеспечивают равенство разгрузок обеих колесных пар средней тележки. На второй секции локомотива наклонный стержень средней тележки в тяговом режиме будет сжат, поэтому описанные выше силовые взаимодействия в экипал<е будут иметь противоположные знаки, однако при этом сохранится равенство изменений давлений колес на рельсы обеих осей средней тележки.

При движении электровоза в тяговом рел<име наклонный стержень крайней тележки, связывающий эту тележ-!

<у с кузо-оМ в продольном направлении, будет. сжат. В шарнире прикрепления этого стержня к тележке сила, передаваемая стержнем и направленная всегда вдоль его оси, расклады— вается на две составляющие: горизонтальную. всегда равную силе тяги тележки, и вертеп<альную, всегда пропорциональную силе тяги и численно зависящую от угла наклона стержня.

При фиксированных координатах шарнир"- на тегежке {что збеспечивает пол>О ную унификац по всех тележек по этому узлу) изменение угла наклона стержня привопит к изменению расположения по высоте тзч1<и пересечения оси его с поперечной плоскостью симметрии тележки. При расположении указанной точки ниж< уровня головок рельсов вертикальная составляющая общеи силы в шарнире догружает г<ереднюю ось тележки бол >ше, чем заднюю, и

3 1276545 Д существует такое значение угла накло- Таким образом, реаЛизуя расчетные на стержня т (и, соответственно, вы- параметры 11 и h расположения наклонсоты h) при котором эта разница тя- ных стержней крайних тележек, достиговых изменений давлений осей на рель- гают равенства разгрузок колес первой сы полностью компенсирует их неравен- 5 и второй осей секций и, соответственство, обусловленное действием вторич- но, равенство догружения колес пятой ного рессорного подвешивания. При и шестой осей секции, что способствудвижении в обратном направлении рас- ет увеличению тягового усилия локомосматриваемая тележка становится зад- тива. Выравнивание тяговых догруженей, все действующие силы изменяют 10 ний на пятой и шестой осях снижает знак, но общее действие их сохраняет в контактные напряжения между взаимося, и давления обеих осей на рельсы у действующими поверхностями бандажей задней тележки также будут одинако- и рельсов, что повышает их долговечвыми. ность.

Составитель М.Фрадкин

Техред М Моргентал Корректор Л Пилипенко

Редактор А.Моковская

Заказ 7515 Тираж 473 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Производственно-полиграфическое предприятие, г.ужгород, ул.Проектная, 4