Бесчелюстная тележка пассажирского вагона
Владельцы патента RU 2606416:
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" (RU)
Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к бесчелюстным тележкам пассажирских вагонов. Бесчелюстная тележка пассажирского вагона состоит из рамы с жестко присоединенными к ней шпинтонами. Шпинтоны связаны подвижно с крыльчатыми приливами букс колесных пар, контактирующих с цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия рессорного подвешивания. Во внутренней полости шпинтонов, с возможностью угловых поворотов, размещены упругие стержни с кольцевой формы ограничителями. Стержни снабжены шлицами, взаимосвязанными с ответными, выполненными в шлицевых втулках, жестко закрепленных на крыльчатых приливах букс. Стержни одними своими концами связаны с фиксирующими гайками, а другими - с рычагами, контактирующими с конусной формы упорами, жестко установленными на верхних внешних поверхностях корпусов упомянутых букс. Достигается повышение плавности хода пассажирских вагонов. 2 ил.
Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских вагонов.
Известна бесчелюстная тележка пассажирского вагона длиной 23,6 метра, описанная в техническом справочнике железнодорожника, том 6. Подвижной состав. Под редакцией В.Н. Сологубова. Государственное транспортное издательство, Москва, 1952 г., показанная на стр. 616 на фиг. 81 и 82 и описанная на стр. 617, где предложена конструкция части бесчелюстной тележки (фиг. 82), которая может быть использована на тележке вагона длиной 23,6 м. Такая бесчелюстная тележка состоит из букс, имеющих крыльчатые приливы (фиг. 82), через отверстия которых проходят предохранительные шпинтоны и на них размещены упругие элементы, выполненные в виде цилиндрических винтовых пружин сжатия.
Несмотря на свою эффективность использования такая тележка имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что цилиндрические винтовые пружины сжатия, имея постоянную жесткость, не способны изменять ее в автоматическом режиме, что существенно сказывается на плавности хода пассажирского вагона.
Известна также бесчелюстная тележка пассажирского вагона модели КВ3-ЦНИИ (см. книгу Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний. Под ред. Л.Д. Кузьмича. - М.: Машиностроение, 1978 г.), где на стр. 116-119 описана и на рис. 26 показана конструкция такой тележки. В целом такая тележка идентична вышеописанной в аналоге и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предложенного технического решения является разработка такой конструкции тележки, буксовое рессорное подвешивание которой могло бы в автоматическом режиме изменять его жесткостные характеристики.
Поставленная цель достигается тем, что во внутренней полости шпинтонов, с возможностью угловых поворотов, размещены упругие стержни с кольцевой формы ограничителями и снабженные шлицами, взаимосвязанными с ответными, выполненными в шлицевых втулках, жестко закрепленных на крыльчатых приливах букс, причем последние одними своими концами связаны с фиксирующими гайками, а другие - с рычагами, контактирующими с конусной формы упорами, жестко установленными на верхних внешних поверхностях корпусов упомянутых букс.
На чертежах: на фиг. 1 показана часть бесчелюстной тележки пассажирского вагона, вид сбоку и разрезами основных ее узлов, и на фиг. 2 - принципиальная схема управления ее деталями, расположенными в шпинтонах.
Бесчелюстная тележка пассажирского вагона состоит из рамы 1 с шпинтонами 2, снабженными полостями 3 с размещенными в них упругими стержнями 4. Упругие стержни 4 снабжены рычагами 5 и кольцевой формы ограничителями 6, а на них выполнены шлицы 7, взаимосвязанные с ответными, изготовленными во втулках 8, жестко закрепленных на крыльчатых приливах 9 букс 10, причем упругие стержни 4 своими концами подвижно расположены в отверстиях 11 крыльчатых приливов 9 и снабжены фиксирующими гайками 12. На шпинтонах 2 размещены винтовые цилиндрические пружины 13, а на буксах 10 жестко закреплены конусной формы упоры 14. В буксах 10 расположены колесные пары 15, взаимодействующие с рельсовым путем 16.
Работает бесчелюстная тележка пассажирского вагона следующим образом. При поступательном движении пассажирского вагона, например по стрелке А рельсового пути 16, под действием неровности последнего, как известно, возникают колебания колесных пар 15 по стрелке В относительно рамы 1 тележки вагона. Так как колесные пары 15 расположены в буксах 10, то и они также перемещаются в направлении, при этом за счет того что в их крыльчатых приливах 9 жестко закреплены втулки 8, то они проскальзывая по шлицам 7 упругих стержней 4 уменьшают их рабочую длину l (фиг. 2) на некоторую величину. Такое движение буксы 10, за счет наличия конусной формы упора 14, позволяет получить угловой поворот рычагов 5 по стрелкам С (см. фиг. 2), а так как они жестко соединены с упругими стержнями 4, то и они также получают упругую деформацию на некоторый угол. Следовательно, в этом случае происходит увеличение крутильной жесткости упругих стержней 4, величину которой, как известно, можно определить по формуле:
,
где G - модуль упругости материала второго рода;
J - момент инерции стержня;
d - диаметр стержня;
l - длина стержня.
Так как в описываемом случае крутильные жесткости Kϕ упругих стержней 4 увеличились, то демпфирующая способность рессорного подвешивания вагона возросла и тем самым плавность хода его повысилась. После исчезновения динамической нагрузки, вызвавшей перемещение буксы 10 по стрелке В, последняя возвращается в исходное положение и все детали устройства располагаются так, как это показано на фиг. 1 и фиг. 2. Далее описанные процессы работы предложенного технического решения могут повторяться неоднократно подобно тому, как это описано выше.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет повысить плавность хода пассажирского вагона за счет демпфирования динамических нагрузок, возникающих в первой ступени буксового рессорного подвешивания вагона.
Бесчелюстная тележка пассажирского вагона, состоящая из рамы с жестко присоединенными к ней шпинтонами, связанными подвижно с крыльчатыми приливами букс колесных пар, контактирующих с цилиндрическими винтовыми пружинами сжатия рессорного подвешивания, отличающаяся тем, что во внутренней полости шпинтонов, с возможностью угловых поворотов, размещены упругие стержни с кольцевой формы ограничителями и снабженные шлицами, взаимосвязанными с ответными, выполненными в шлицевых втулках, жестко закрепленных на крыльчатых приливах букс, причем последние одними своими концами связаны с фиксирующими гайками, а другие - с рычагами, контактирующими с конусной формы упорами, жестко установленными на верхних внешних поверхностях корпусов упомянутых букс.
