Сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой

 

Использование: железнодорожный транспорт, касается системы вертикального и поперечного подрессоривания кузова. Сущность изобретения: с каждой стороны продольной оси симметрии экипажа по оси боковины 1 рамы тележки установлен поводок 2, который одним концом посредством сайлент-блока 3 соединяется с кронштейном 4, установленным на боковине, а противоположным концом жестко-1 с поперечно расположенным стержнем 5, сопряженным каждым концом шарнирно с верхней проушиной люлечной подвески 6, связанной шарнирно нижним концом с кронштейном 7, жестко соединенным с боковиной 8 рамы кузова. По концам сайлент-блока 3 установлены торцовые амортизаторы. 6 ил.

союз советских

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК, Я2„, 1773767A1 (я)5 В 61 F 5/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ, .;- iE .(А

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Г (л) 4 о !

) (21) 4872483/11 (22) 08.10,90 (46) 07.11.92, Бюл, N 41 (71) Грузинский технический университет (72) Г.Г,Купрашвили, Н.В.Львов, А,Я.Балиашвили и 3.M.ÍàöâëèøBèëè (56) Авторское свидетельство СССР

N1671497,,кл. В 61 F 5/02, 1990, (54) СОПРЯЖЕНИЕ КУЗОВА РЕЛЬСОВОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА С ТЕЛЕЖКОЙ (57) Использование: железнодорожный транспорт, касается системы вертикального и поперечного подрессоривания кузова.

Сущность изобретения: с каждой стороны продольной оси симметрии экипажа по оси боковины 1 рамы тележки установлен поводок 2, который одним концом посредством сайлент-блока 3 соединяется с кронштейном 4, установленным на боковине, а противоположным концом жестко - с поперечно расположенным стержнем 5, сопряженным каждым концом шарнирно с верхней проушиной люлечной подвески 6, связанной шарнирно нижним концом с кронштейном

7, жестко соединенным с боковиной 8 рамы кузова, По концам сайлент-блока 3 установлены торцовые амортизаторы. 6 ил, 1773767

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается преимущественно системы вертикального и горизонтального поперечного подрессоривания кузова локомотива. 5

Известно сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой, содержащее продольно установленные поводки, расположенные симметрично относительно продольной оси экипажа и сое- 10 диненные одним концом с рамой тележки посредством сайлент-блоков. по концам которых установлены торцовые амортизаторы, а другим концом — шарнирно с верхнлм концом люлечной подвески, противопо- 15 ложный конец которой шарнирно сопряжен с рамой кузова (авт.св, N. 1671497, кл, В 61 F 5/02, 1990), К недостаткам этого сопряжения кузова рельсового транспортного средства с те- 20 лежкой следует отнести:

1. Сложность конструкции, обусловленная тем, что при принятой схеме компоновки сопряжения поводки вынесены наружу боковин рамы тележки, и вертикальная ll8 25 грузка от кузова на боковину передается через связанный с боковиной сбоку и поэтому трудно сопрягаемый с ней кронштейн.

2. Низкая надежность, обусловленная тем, что обеспечить необходимую прочно- 30 сть сварных швов соединения упомянутого кронштейна, нагружаемых значительными усилиями, крайне трудно.

3, Тяжелые условия работы боковин рамы тележки из-за весьма существенного 35 эксцентричного приложения к ним верти. кальной нагрузки от кузова, обусловленного значительным расстоянием, измеренным поперек экипажа, между осями боковины рамы тележки и поводка, т.е, значительным 40 кручением боковины, Цель изобретения — упрощение конструкции и повышение надежности, Поставленная цель достигается тем, что поводки расположены по осям боковин ра- 45 мы тележки, верхние концы люлечных подвесок шарнирно связаны с концами стержня, проходящего через обращенные к. нему проушины поводков и соединенного с ними жестко. 50

Указанные в отличительной части;>opмулы изобретения признаки, обусловлива- ющие достижение поставленной цели, в известных технических решениях не обнаружены. Поэтому данное техническое 55 предложение следует признать соответствующим критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изображено сопряжение кузова с тележкой, общий вид; на фиг.2 — вид А на фиг.1; на фиг.3 — сечение Б-Б на фиг.1; на фиг.4 — сечение  — В на фиг.1; на фиг,5— сечение Г-Г на фиг.1; на фиг.6 — вид Д на фиг.1, С каждой стороны продольной оси симметрии экипажа по оси боковины 1 рамы тележки установлен поводок 2, который одним концом посредством сайлент-блока 3 соединяется с кронштейном 4, установленным на боковине, а противоположным концом -,с поперечно распаложенным стержнем 5, проходящим через проушины поводков, образующим с ними жесткое соединение (стержень и проушина поводка составляют одну неизменнуlo систему, не допускающую относительных перемещений, что можно обеспечить, к примеру, при их сопряжении с натягом) и сопряженным каждым концом шарнирно с верхней проушиной вертикальной люлечной подвески 6, связанной шарнирно нижним концом с кронштейном 7, жестко. соединенным с боковиной 8 рамы кузова, при помощи валика

9, пропущенного через их проушины. По концам сайлент-блока 3 установлены торцовые амортизаторы 10 в виде наборов резиновых и металлических шайб. Сайлент-блок

3 совмещает в себе металлический валик 11 и запрессованную в проушину поводка 2 металлическую втулку 12 и привулканизированную к ни л резиновую втулку 13, Концы валика 11 имеют трапециевидное сечение и закреплены в пазах трапециевидного профиля кронштейна 4 болтами 14, зафиксированными в вертикальном направлении шайбой 15, гайкой 16 и контргайкой 17., Сопряжение кузова с тележкой работает следующим образом.

При нагружении сопряжения вертикальной статической нагрузкой от массы кузова боковины 8 его рамы через кронштейны 7, валики 9, люлечные подвески 6, стержень 5 и поводки 2 передают эту нагрузку на сайлент-блоки 3. В результате этого валики 1 сайлент-блоков 3 нагружают крон ITGAHbt 4, которые вертикальную статическую нагрузку от кузова передают на боковины 1 рамы тележки, Причем поскольку поводки 2 расположены по осям боковин

1 рамы тележки, последние не подвергаются кручению (как, впрочем, и при любых вер тикальных динамических нагрузках, передаваемых между кузовом и тележкой, так как при рассматриваемой схеме сопряжения этих частей экипажа плоскости их вертикальных силовых взаимодействий проходят через продольные оси боковин).

Притом действующая вниз на конец каждого поводка 2 вертикальная сила и направленная вверх реакция сайлент-блока 3

1773767 создают момент, который поворачивает поводок 2. При этом резиновая втулка 13 наряду с воздействием на нее радиальной силы подвергается действию скручивающего момента. Причем результирующее верти- 5 кальное перемещение конца каждого поводка 2, которое следует рассматривать как вертикальный статический прогиб связи кузова с тележкой по поводку 2, поскольку резиновая втулка 13 представляет собой уп- 10 ругий элемент сложного сопротивления и действующие на нее усилия вызывают одновременно два вида деформации — скручивание и сжатие, определяется суммой вертикальных перемещений конца поводка 15

2, обусловленных соответственно угловым поворотом поводка 2 за счет скручивания резиновой втулки 13 и поступательным перемещением поводка 2 за счет вертикальной деформации. Притом вертикальный 20 статический прогиб такого подвешивания кузова зависит от длины поводка 2 и размеров и характеристик твердости резины сайлент-блока 3.

B исходном поло>кении поводок 2 дол- 25

>кен составлять такой угол к горизонтали, чтобы в результате его углового отклонения под статической нагрузкой от кузова поводок устанавливался в:. горизонтальном положении. Для этого при заданной угловой 30 жесткости при соосном скручивании резиновой втулки 13 поводок 2 по отношению к валику 11 должен быть сориентирован соответствующим образом. (При нагружении данного сопряжения 35 вертикальной динамической нагрузкой оно работает аналогичным образом, При действии на кузов поперечной силы боковина 8 рамы кузова перемещается и при помощи кронштейна 7 и валика 9 увле- 40 кает за собой подвеску 6. При этом подвеска

6; отклоняясь от вертикального положения, через стержень 5, поводок 2 и металлическую втулку 12 передает это усилие резиновой втулке 13 и, в зависимости от 45 направления перемещения кузова, соответствующему торцовому амортизатору 10, Причем под действием горизонтальной поперечной силы, передаваемой между кузо- вом и тележкой, резиновая втулка 13 50 подвергается сдвигу, а включенный параллельно с ней торцовый амортизатор 10— сжатию. Эта сила распределяется между . ними пропорционально осевой жесткости резиновой втулки 13 при сдвиге и жесткости 55 торцового амортизатора 10 при осевом сжатии, Притом действующая на сопряженный со стержнем 5 конец поводка 2 поперечная сила и сила реакции кронштейна 4 создают момент, который поворачивает поводок 2 в горизонтальной плоскости, Под действием этого момента резиновая втулка 13 и оба торцовых амортизатора 10 подвергаются перекосу в плоскости их продольных осей, К тому же указанный момент распределяется между резиновой втулкой 13 и торцовыми амортизаторами 10 пропорционально угловым жесткостям этих упругих элементов при перекосе их в плоскости своих продольных осей. В итоге суммарное горизонтальное поперечное перемещение кузова относительно тележки складывается из перемещения кузова за счет сжатия резиновых шайб торцовых амортизаторов 10 и сдвига резиновой втулки 13 сайлент-блока 3 (т.е. за счет поступательного движения поводка 2), бокового смещения кузова в результате поворота поводка 2 в горизонтальной плоскости и поперечного перемещения кузова вследствие углового отклонения (поворота) включенной последовательно с поводками 2 в рассматриваемом отношении подвески 6 в поперечной вертикальной плоскости. При этом величина упомянутого перемещения кузова зависит от длин подвески 6 и поводка

2, а также от раз ме ров и хэрактеристик твердости резины сайлент-блока 3 и торцовых амортизаторов 10.

Наряду с горизонтальным поперечным силовым взаимодействием между кузовом и тележкой боковая сила создает опрокидывающий момент, вызывающий перераспределение вертикальной нагрузки между подвесками 6, расположенными с разных сторон от продольной оси экипажа, и в зависимости от направления момента одна иэ подвесок догружается, а другая разгружается. Это приводит к перераспределению вертикальных нагрузок между опорами рамы тележки. Притом поводки 2 за счет сил упругости, действующих в вертикальной плоскости, создают возвращающий для кузова момент, а включенные в горизонтальном поперечном направлении последовательно поводки 2 за счет сил упругости, действующих в горизонтальной плоскости, и подвески 6 за счет использования массы кузова совместно создают вращающую силу.

Криволинейная форма контактирующих поверхностей стержня 5 и подвески 6, а также последней и валика 9 обеспечивает все необходимые относительные перемещения кузова и тележки в условиях эксплуатации.

Таким образом, предложенное сопряжение кузова с тележкой благодаря особенностям его схемы компоновки предоставляет воэможность:

1. Значительно улучшить условия нагружения рамы тележки — предотвра ить круче1773767

Формула изобретения

Сопряжение кузова рельсового транспортного средства с тележкой, содержащее

1О

77

Составитель В.Никитин

Техред М.Моргентал Корректор О,Юрковецкая

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 ние ее боковин под действием как статических, так и динамических вертикальных сил, передаваемых между кузовом и тележкой.

2. Обойтись без дополнительных кронштейнов, лривариваемых к боковинам сбоку, обеспечение потребной прочности сварных соединений которых с боковинами весьма затруднено (вертикальная статическая нагрузка от кузова на эти кронштейны применительно к современным грузовым отечественным электровозам с двухосными тележками). два продольно расположенных поводка одними концами посредством сайпентблоков и торцевых амортизаторов связан. ные с боковинами тележки, а другими — с

5 подвесками, шарнирно соединенными горизонтальными осевыми шарнирами с соответствующими боковинами кузова, о тл и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения надежности, верхние концы

1О подвесок шарнирно связаны с горизонтальным стержнем, жестко соединенным с другими концами поводков, которые расположены по оси симметрии боковин тележки, при этом оси указанных гори15 зантальных осевых шарниров расположены параллельно боковинам.