Связь кузова локомотива с тремя тележками

 

Использование: железнодорожный транспорт, касается вертикальных и поперечных связей кузова с тележкой локомотива с тремя двухосными тележками. Каждая боковина рамы кузова через пятник опирается на хомуты рессор, связанных концами с сопряженными с рамами тележек опорами , выполненных с соотношением плеч 1:2 (со стороны крайних тележек), каждый горизонтальный слой которых состоит из двух листов, прилегающих друг к другу смежными боковыми поверхностями. Новизна изобретения состоит в том, что рессоры при помощи шарнирных узлов одними концами связаны со средними частями крайних тележек , другими - с концами средней тележки, причем опора кузова на рессору делит последнюю с соотношением плеч один к двум. 5 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (я)5 B 61 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОписАние изОБРетени

1, (лЭ 4 о ос к Авторскому свидетельству (21) 4872242/11 (22) 11.10.90 (46) 07.11.92. Бюл. N 41 (71) Грузинский технический университет (72) Г.Г.Купрашвили, Н.В.Львов, А.Я,Балиашвили и З,М,Нацвлишвили (56) Авторское свидетельство СССР

М 545500, кл. В 61 Г 5/02, 1976. (54) СВЯЗЬ КУЗОВА ЛОКОМОТИВА С ТРЕМЯ ТЕЛЕЖКАМИ (57) Использование: железнодорожный транспорт, касается вертикальных и поперечных связей кузова с тележкой локомотива с тремя двухосными тележками. Каждая боковина рамы кузова через пятник опираИзобретение относится к локомотивам и касается конструкции вертикальных и поперечных связей кузова с тележками локомотивов с осевыми формулами 2-2-2, 2о-2о-2о, 2х(2-2-2), 2х(2о-2о-2о).

Известен также многотележечный локомотив, содержащий кузов, двухосные тележки с продольно сбалансированным рессорным подвешиванием, продольные параллелограммные связи кузова с тележками. вторую ступень рессорного подвешивания в виде продольно расположенных рессор с составными по ширине листами, шарнирно связанных концами со смежными тележками (авт.св. N 545500, . кл. В 61 F5/02 )

К недостаткам выбранного в качестве прототипа для предлагаемого технического решения вертикальных и поперечных связей кузова с тележками многотележечного локомотива необходимо отнести:

1. Непригодность схемы компоновки рессорного подвешивания кузова. основанной на использовании симметричных Ы«1773766A 1 ется на хомуты рессор, связанных концами с сопряженными с рамами тележек опорами. выполненных с соотношением плеч 1:2 (со стороны крайних тележек), каждый горизонтальный слой которых состоит из двух листов, прилегающих друг к другу смежными боковыми поверхностями. Новизна изобретения состсит в том, что рессоры при помощи шарнирных узЛов одними концами связаны со средними частями крайних тележек, другими — с концами средней тележки, причем опора кузова на рессору делит последнюю с соотношением плеч один к двум.

5 ил. рессор, для равномерного распределения массы и центробежных сил кузова по тележкам при трех тележках под кузовом.

2. Схема расположения опор листовых рессор на смежные тележки для локомотива с тремя двухосными тележками в каждой секции неприемлема, поскольку при сопряжении обоих концов листовых рессор со средними частями смежных тележек локомотива с тремя двухосными тележками, весьма значительно удаленными друг от друга в сравнении с локомотивом с четырьмя двухосными тележками, длина рессоры практически выходит за допустимые пределы.

Цель изобретения — улучшение динамических качеств путем обеспечения участия в силовой реакции средней тележки при всех видах колебаний кузова и распределения центробежных сил кузова поровну между всеми тележками.

Поставленная цель достигается тем, что рессоры одними концами связаны со средними частями крайних тележек, другими — с

1773766 концевыми частями средней тележки, причем упомянутая опора делит каждую рессору с соотношением плеч один к двум так, что меньшее плечо расположено со стороны крайней тележки, а оси шарнирных узлов сопряжений концов рессоры с крайними тележками лежат в средних поперечных плоскостях последних, оси же шарнирных узлов сопряжений их концов со средней тележкой размещены в двух поперечных плоскостях, разнесенных симметрично относительно средней поперечной вертикальной плоскости средней тележки.

Указанные в отличительной части формулы изобретения признаки, решающие крупную проблему транспортной механики, в частности обеспечивающие участие в силовой реакции средней тележки локомотива с тремя двухосными тележками при колебаниях галопирования, влияния и поперечнаго относа кузова и при загружении его центробежными силами B известных технических решениях не обнаружены. Так, например, во всех известных односекционных локомотивах с тремя двухосными теле>кками или в двухсекционных локомотивах с тремя двухосными тележками в каждой секции кузова имеются независимые рессорные подвешивания на тележках и поперечные силовые связи с положительной жесткостью (т,е, силовые связи, оказывающие противодействие поперечным относительным перемещениям кузова и тележек и создающие при этом возвращающие усилия) лишь с крайними тележками локомотива (или секции локомотива), поскольку в условиях большой поперечной относительной подвижности кузова локомотива (или кузова секции локомотива) и средней тележки (в крутых кривых поперечные перемещения кузова относительно средней тележки достигают 250 мм) нельзя применить поперечную силовую связь с положительной жесткостью между ними (в противном случае поперечные силовые взаимодействия между этими частями локомотива выйдут за допустимые пределы).

Поэтому данное техническое предложение следует признать соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг.1 показаны предлагаемые вертикальные и поперечные связи кузова с тележками, общий вид; на фиг.2 — сечение А — А на фиг,1; на фиг,3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение  — В на фиг.1; на фиг.5— вид Г на фиг.1.

Рессорное подвешивание каждой из трех двухосных тележек 1, расположенных под одним жестким кузовом 2, выполнено в виде продольных листовых рессор 3, охва10

25 средней оси поперечных плоскостях.

Каждая из опор 16 совмешает в себе

45 >ке нижний армировочный элемент сайлент блока 22 снабжен выступом, помещенным в отверстие балочки 19. Продольные и поперечные силовые связи рам 7 тележек 1 с буксами 5 выполнены в виде поводков 24, 50

55 закрепленным одним концом при мономотарном исполнении тележек на тяговом двигателе 26 при помощи шарнирного узла 27 и связанным с кронштейном 28, установленным «а раме кузова 2 посредством шарнирного узла 29. При этом оси наклонных

40 ченных хомутами 4, укрепленных концами на буксах 5 шарнирными узлами 6 и поддерживающих боковины рамы 7 тележки при помощи шарнирных устройств 8, совмещающих в себе имеющие сферические концы стержни 9 и связанные соответственно с боковинами и рессорами гнезда 10, 11 со сферическими рабочими поверхностями, Каждая же боковина 12 рамы кузова 2 установленными на ней снизу сферическими пятниками 13 опирается на имеющие сферические углубления хомуты 14 несимметричныx продольных бесступенчатых листовых рессор 15 переменного сечения, связанных концами с опорами 16, выполненных с соотношением плеч 1:2 (со сторон крайних тележек), каждый горизонтальный слой которых состоит из двух листов 17, прилегающих друг к другу смех<ными боковыми поверхностями. Притом опоры листовых рессор 15 на крайние тележки расположены в их средних поперечных плоскостях, а на среднюю тележку — в двух разнесенных симметрично относительно ее закрепленный на боковине рамы ". тележки

1 кронштейн 18, проходящую через выполненные в его продольных вер:лкальных стенках вырезы балочку 19, надетую на ее конец, име ощий круглое поперечное сечение, шайбу 20 и навинченную на нее гайку

21, установленный в средней части балочки, имеющей на этом участке прямоугольное сечение, и поддер>кива ощий конец рессоры

15 плоский сайлент-блок 22 и плоские сайлент-блоки 23, связанные с продольными вертикальными стенками кронштейна 18, Причем нижний армировочный элемент сайлент-блока 22 своими боковыми и торцовыми вертикальными стенками охватывает боковые и торцовые грани его верхнего армировачного элемента, а сайлент-блоки 23 — боковые грани конца рессоры 15. К тому расположенных по отношению к буксам диагонально, Каждая тележка 1 с кузовом 2 соединена наклонным стержнем 25 двустороннего действия, расположенным в продольной плоскости симметрии экипажа, 1773766

15

30

45

55 стержней 25 пересекают средние поперечные плоскости тележек на уровне головок рельсов.

Кривизну листовых рессор 3 и 15 подбирают так, чтобы, прогибаясь под нагрузкой, они выпрямлялись, При этом наличие в сопряжении листовой рессоры 15 с кронштейном 18 сайлент-блока 22 способствует соприкосновению нижнего листа упомянутой рессоры с верхним плоским армировочным элементом указанного сайлент-блока по всей его рабочей поверхности.

Вертикальные и поперечные силовые связи кузова с тележками локомотива работают следующим образом.

Кузов локомотива создает вертикальную нагрузку на рессоры 15, которая передается на тележки обратно пропорционально длинам плеч (ветвей) рессор, и поскольку хомуты 14, воспринимающие эту нагрузку, делят рессоры на две неравные части с соотношением плеч один к двум (со сторон крайних тележек) и рессоры опираются на каждую крайнюю тележку в одной поперечной плоскости, а на среднюю тележку — в двух разнесенных симметрично относительно ее средней поперечной плоскости поперечных плоскостях, эта нагрузка распределяется по тележкам поровну (каждая рессора передает на крайнюю тележку в два раза большую нагрузку, чем на средннюю тележку, и поскольку число рессор, сопряженных cr средней тележкой, вдвое больше, в итоге на каждую тележку передается одинаковая нагрузка). Притом вертикальная статическая нагрузка кузова 2 на тележки 1, передается через боковины 12 рамы кузова, пятники 13, хомуты 14 листовых рессор 15, листы 17 последних, сайлентблоки 22, балочки 19 и кронштейны 18

При колебаниях относа, галопирования и вихляния кузова в,силу того, что предлагаемые вертикальные и поперечные связи кузова с тележками являются в отличие от всех известных средств вертикального и поперечного упругого разделения кузова и тележек локомотива с рассматриваемой осевой формулой зависимыми и связывают кузов в обоих направлениях со всеми тележками, в силовой реакции участвуют все три тележки (в локомотивах с традиционными схемами экипажной части по очевидным причинам кузов со средней тележкой не имеет поперечной силовой связи, и поэтому указанная тележка при действии упомянутой нагрузки в силовой реакции не участвует).

Поперечные силы (например, центробежные силы, возникающие при движении локомотива по кривой, и ветровая нагрузка), равнодействующая которых приложена в центре масс кузова, ввиду вышеуказанных особенностей схемы компсновки вертикальных и поперечных силовых связей кузова с тележками распределяются также поровну между тележками, Изгиб B горизонтальной плоскости листовой рессоры 15 сопровождается поворотом на некоторый угол в горизонтальной плоскости относительно кронштейнов 18 концов рессоры за счет перекоса сайлентблоков. При. этом поперечные силы от кузова 2 на тележки 1 передаются при помощи боковин 12 рамы кузова, пятников 13, хомутов 14 листовых рессор 15, концов листов последних, сайлент-блоков 23 и кронштейнов 18.

Гашение колебаний подпрыгивания, боковой качки и галопирования кузова осуществляется за счет работы сил трения, возникающих при изгибе рессор 15 в вертикальной плоскости между смежными горизонтальными гранями их листов 17, Гашение же колебаний виляния и поперечного относа кузова осуществляется эа счет работы сил трения, действующих при изгибе рессор 15 в горизонтальной плоскости между контактирующими друг с другом боковыми гранями их листов 17, При влиянии каждой из тележек 1 опоры

16 работают с трением, Причем возникающие в них в результате проскальзывания нижних листов рессор 15 по верхним армировочным элементам сайлент-блоков 22 силы трения направлены противоположно.

Опоры 16 обеспечивают горизонтальную продольную подвижность концов листовой рессоры 15 при ее вертикальных динамических и рогибах.

Из вышеизложенного следует, что применительно к локомотиву с тремя двухосными тележками впервые разработаны зависимые вертикальные и поперечные силовые связи кузова с тележками, обеспечивающие участие в силовой реакции средней тележки при колебаниях галопирования, виляния и относа кузова и распределение центробежных сйл кузова по всем тележкам поровну.

Формула изобретения

Связь кузова локомотива с тремя тележками, содержащая упругие элементы и поводки, отличающаяся тем, что, с целью повышения эффективности, упругие элементы выполнены в виде рессор, одни концы которых связаны со средними частями соответствующих крайних тележек, а другие — с концевыми частями средней тележки

1773766 жены на расстоянии 2/3 L от средней тележки, где L — длина рессоры. симметрично относительно ее середины, при этом опоры кузова на рессоры располоа а Р

<Риг.

Cur. 2

C»r. 3 иг. 5

Фиг. 4

Составитель А.Никитин

Техред М,Моргентал Корректор И.Шмакова

Редактор Т.Федотов

Заказ 3899 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

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

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101