Торсионная рессора

Торсионная рессора содержит стержень с рычагом. В стержне выполнен сквозной канал цилиндрического сечения, в котором расположена подобного сечения тяга. Один конец тяги снабжен упором, контактирующим с наклонной поверхностью кронштейна, жестко закрепленного на кузове локомотива. Другой конец тяги жестко присоединен к шлицевой втулке, расположенной подвижно на шлицах стержня и стакана. Шлицевая втулка контактирует торцом с винтовой цилиндрической пружиной сжатия, установленной совместно с втулкой в упомянутом стакане, жестко закрепленном на раме тележки локомотива. Повышается надежность торсионной рессоры. 1 ил.

 

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях современных локомотивов.

Известна торсионная рессора, описанная в книге А.Ф. Крайнев. Словарь - справочник по механизмам, 2-е изд., переработанное и дополненное, - М.: Машиностроение, 1987 г., и показанная на стр.469 в виде схемы на рис.«а» и «б». Такая рессора используется в различных конструкциях транспортных машин и состоит из двух валов (схема «а»), к одному из которых присоединен рычаг 4, нагруженный усилием F. При закручивании вала 3 моментом F·a, звено 2 получает угловой поворот и закручивает вал 1 на определенный угол. Такое нагружение обеспечивает как чистое кручение валов торсиона, так и их изгиб. Существенным недостатком указанной конструкции является то, что в процессе кручения валов 1 и 3 их крутильная жесткость остается постоянной, а так как нагрузка F имеет в динамике широкий спектр проявления, то ее демпфирование происходит недостаточно эффективно.

Известна также торсионная рессора, предназначенная преимущественно для локомотивов (RU 2427737), которая представляет собой стержень, связанный с одной стороны при помощи рычага с кузовом локомотива, а с другой, своим каналом прямоугольной формы, с брусом ответного сечения также другим рычагом, но двуплечим, также с кузовом. При перемещении кузова локомотива в вертикальной плоскости за счет поступательного движения бруса прямоугольного сечения изменяется рабочая длина стержня торсиона, а следовательно, меняется и его крутильная жесткость, что в итоге позволяет демпфировать такие колебания. Несмотря на эффективность использования такой конструкции последняя обладает существенным недостатком, заключающимся в том, что из-за использованного в конструкции рессоры сопряжения стержня, имеющего канал прямоугольного сечения, взаимосвязанного с подобного сечения брусом, надежность такого соединения в практике будет недостаточна. Так, например, даже при небольшом износе такого сопряжения возможно возникновение значительных по величине ударных нагрузок в нем из-за наличия зазоров, что приведет естественно к его отказу.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является ликвидация вышеуказанного сопряжения прямоугольного сечения, что позволит повысить надежность торсионной рессоры.

Поставленная цель достигается тем, что в стержне, в его продольной плоскости, выполнен сквозной канал цилиндрического сечения и в нем подвижно расположена подобного сечения тяга, один конец которой снабжен упором, контактирующим с наклонной поверхностью кронштейна, жестко закрепленного на кузове локомотива, а другой жестко присоединен к шлицевой втулке, расположенной подвижно на шлицах стержня и стакана, причем шлицевая втулка контактирует своим торцом с винтовой цилиндрической пружиной сжатия, установленной совместно с последней в упомянутом стакане, жестко закрепленном на раме тележки тепловоза.

На фиг.1 показан общий вид торсионной рессоры сбоку с разрезом ее вертикальной плоскостью.

Торсионная рессора состоит из стержня 1, снабженного шлицами 2, взаимосвязанными с ответными шлицами 3, выполненными во втулке 4. Втулка 4 на своей внешней поверхности снабжена шлицами 5, контактирующими со шлицами 6, изготовленными в стакане 7. В канале 8 стержня 1 подвижно размещена тяга 9 жестко соединенная с втулкой 4 и подвижно связанна через упор 10 с кронштейном 11, который жестко закреплен на кузове 12 локомотива. На стержне 1 также жестко установлен рычаг 13 связанный через шарнир 14 с кузовом 12. В стакане 7 размещена винтовая цилиндрическая пружина сжатия 15, контактирующая своим торцом с втулкой 4. Стержень 1 зафиксирован относительно неподвижной опоры 16 стопорными кольцами 17. Неподвижная опора 16 и стакан 7 жестко закреплены на тележке 18 локомотива.

Работает торсионная рессора следующим образом. В статике, когда тепловоз в отстое, все детали торсиона находятся в таком состоянии, как это показано на фиг.1. В процессе же движения локомотива возникают колебания его кузова 12 в вертикальной плоскости по стрелке А, которая воспринимается через шарнир 14 рычагом 13, жестко закрепленным на стержне 1 торсиона. В этом случае стержень 1 получает некоторый угловой поворот по стрелке В, а так как его конец с помощью шлицев 3 и 5 жестко соединен с шлицами 6 стакана 7, то такой угловой поворот, являясь упругим, гасит колебания кузова 12, возникающие в этом направлении. Предположим теперь, что такое колебание произошло с амплитудой, более значительной по величине, и тогда тяга 9, проскальзывая по наклонной поверхности кронштейна 11 своим упором 10, позволит ей переместиться по стрелке С, что обеспечит под действием сжатой винтовой цилиндрической пружины сжатия 15 перемещение втулки 4 в этом же направлении. Но так как до этого длина рабочей части стержня 1 торсиона была равна ℓ, то после такого перемещения она уменьшится на некоторую величину и станет, например, равной ℓ1, в этом случае крутильную жесткость Кφ можно определить по зависимости:

где d - диаметр стержня 1;

G - модуль упругости второго рода;

Jρ - момент инерции сечения стержня 1.

Следовательно, крутильная жесткость стержня Кφ возрастет, что позволит эффективно произвести гашение вышеуказанного колебания. После исчезновения указанной амплитуды кузов 12 возвращается в исходное положение, а стержень 1, перемещаясь по наклонной плоскости своим упором 10, возвращает втулку 4 также в исходное положение, которая сжимает винтовую цилиндрическую пружину сжатия 9. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономические преимущество предположенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет в автоматическом режиме изменять крутильную жесткость стержня торсиона и одновременно повысить его надежность за счет исключения из его конструкции каналов, имеющих прямоугольное сечение.

Торсионная рессора преимущественно для локомотивов, содержащая стержень с рычагом, отличающаяся тем, что в стержне в его продольной плоскости выполнен сквозной канал цилиндрического сечения и в нем подвижно расположена подобного сечения тяга, один конец которой снабжен упором, контактирующим с наклонной поверхностью кронштейна, жестко закрепленного на кузове локомотива, а другой - жестко присоединен к шлицевой втулке, расположенной подвижно на шлицах стержня и стакана, причем шлицевая втулка контактирует своим торцом с винтовой цилиндрической пружиной сжатия, установленной совместно с последней в упомянутом стакане, жестко закрепленном на раме тележки тепловоза.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к способу контроля состояния поворотной тележки (3) рельсового транспортного средства, имеющей, по меньшей мере, одну колесную пару (4). Причем колеса (8) колесной пары (4) жестко соединены осью (6) и имеют приближенно конический профиль колеса.

Боковая опора кузова на тележку содержит установленный на раме тележки корпус (1), наполненный маслом. В корпусе размещены верхняя и нижняя (3) опорные плиты.

Изобретение относится к способу управления системой пневматического подрессоривания транспортного средства. Способ характеризуется тем, что из состояния транспортного средства определяются дискретные параметры состояния, которые объединяются в наборы параметров, при котором также каждому набору параметров присваивается заданный режим регулирования высоты, и при котором путем соответствующего управления, по меньшей мере, одним клапаном системы пневматического подрессоривания устанавливается присвоенный определенному состоянию транспортного средства режим регулирования высоты.

Изобретение относится к транспортному средству, в частности к рельсовому транспортному средству. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к устройствам для демпфирования колебаний кузова локомотива относительно тележки. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к устройствам для демпфирования колебаний кузова локомотива относительно тележки. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к устройствам для демпфирования колебаний кузова локомотива относительно тележки. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, в частности к средствам, предотвращающим опрокидование, перекашивание или наклон рамы вагона. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции упругодемпфирующего амортизатора продольной связи тележки и рамы кузова локомотива.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции тележки железнодорожного транспортного средства. .

Изобретение относится к области железнодорожной техники. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции системы связей тележки с кузовом транспортного средства. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Тележка грузового вагона состоит из боковин, связанных между собой подпружиненной надрессорной балкой, и букс с колесными парами и тормозного оборудования. Колеса колесных пар снабжены поперечно расположенными отверстиями. Тормозное оборудование связано с запасным резервуаром, установленным на кузове вагона. В одном из отверстий боковины, в пространстве между проемами под надрессорную балку и установки букс, с наружной ее стороны, жестко закреплен пневмоцилиндр с подпружиненным относительно его корпуса поршнем. Шток поршня снабжен пальцем с конусным концом, взаимодействующим с отверстиями, выполненными на колесе колесной пары. Пневмоцилиндр подключен трубопроводом к запасному резервуару тормозного оборудования вагона. Поршень снабжен вторым штоком квадратного сечения, контактирующим с фиксатором, жестко установленным на торцевой поверхности корпуса пневмоцилиндра. Достигается исключение самодвижения вагона в случае истощения тормоза. 2 ил.
Наверх