Локомотив

 

ЛОКОМОТИВ, содержащий кузов с автосцепкой, связанный через шкворни и расположенные вокруг них, образуя в плане четырехугольники, боковые опоры с двумя трехосными тележками, на осях которых смонтированы двигатели, сориентированные опорнь л узлами на раму тележек к центру локомотива; отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной эффективности , опоры кузова на тележку снабжены пружинами , причем отношение жесткостей пружин буксового подвешивания и пружин опор определяется следуюш.им выражением V (д. -g)(QiC2+ Q OJ-fc.-fC)ji 3

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЩИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК

4(5D В 61 F 5/24

Р

f $6> "Pb

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

5(а + а,)(а,-С,) f,+3(à,ñ,-а,С,) VU2. 7

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 3643262/27-11 (22) !9.09.83 (46) 07.02.85. Бюл. № 5 (72) T. А. Тибилов и Ю. А. Ермолов (71) Всесоюзный ордена Трудового Красного Знамени научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (53) 625.282-843.6 (088.8) (56) 1. Панов Н. П. Тепловозы. Конструкция, теория и расчет. М., «Машиностроение», 1976, с. 386. (54) (57) ЛОКОМОТИВ, содержащий кузов с автосцепкой, связанный через шкворни и расположенные вокруг них, образуя в плане четырехугольники, боковые опоры с двумя трехосными тележками, на осях которых смонтированы двигатели, сориентированные опорш.,i узлами на раму тележек к центру локомотива, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационной эффективности, опоры кузова на тележку снабжены пружинами, причем отношение жесткостей пружин буксового подвешивания и пружин опор определяется следующим выражением

V,.SU„. 1138337 А фд(а,— а) aiC а с, -(c,+C

1 где, — отношение высоты шкворня над уровнем пятна контакта колеса колесной пары к высоте оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары;

1, — отношение жесткости буксового подвешивания, приходящегося на одну ось, к жесткости опорных пружин кузова, расположенных с одной стороны шкворня; а, расстояние от центра кузова локомотива до соответствующей пружины опоры кузова;

c z — - расстояние от шкворня до соот1 ветствующей пружины опоры кузова; с — расстояние от оси колесной пары до опорного узла на раму; р — диаметр колеса;

H — - высота оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары.

Изобретение относится к области передачи тягового усилия между тележкой и кузовом локомотива и предназначено для использования на железнодорожном транспорте.

Известен локомотив, содержащий кузов с автосцепками, связанный через шкворни и расположенные вокруг них, образуя в плане четырехугольники, боковые опоры с двумя трехосными тележками, на осях которых смонтированы двигатели, сориентированные опорными узлами на раму тележек к центру локомотива (!).

Недостатком известного локомотива являются большие изменения нагрузок колесных пар на рельсы, что ухудшает эксплуатационные качества локомотива.

Цель изобретения — повышение эксплуатационной эффективности.

Поставленная цель достигается тем, что в локомотиве, содержащем кузов с автосцепками. связанный через шкворни и расположенные вокруг них, образуя в плане четырехугольники, боковые опоры с двумя трехосными тележками, на осях которых смонтированы двигатели, сориентированные опорными узлами на раму тележек к центру локомотива, опоры кузова на тележку снабжены пружинами, причем отношение жесткостей пружин буксового . подвешивания и пружин опор определяется следующим выражением 30

Q а,а)( за+а а

) ц;-а,)(а,С а,с, — с +сг)

= З(p, +а,)(а, — с,) f 3(а,с,-агС,) 1138337

Локомотив, содержащий кузов 1, две

1ележки 2, комплект пружин 3, шкворни 4. трехосные тележки с двигателями 5, направленными узлами опоры на раму тележки к центру локомотива, опорные пружины кузова расположены по четыре на каждой тележке так, что в плане они образуют прямоугольник, внутри которого закрепляется шкворень.

Устройство работает следующим образом

При реализации силы тяги локомотивом происходит отклонение кузова и тележек от положения (на фиг. 2 показано штриховыми линиями) . В результате кузов и тележки займут новое положение равновесия (на фиг. 2 показано сплошными линиями).

Положение каждого тела характеризуется углом поворота и вертикальным перемещением.

Таким образом, вводятся следующие, координаты:

А — угол поворота кузова; — вертикальное перемещение кузова; ; — угол поворота соответствующей тележки; — вертикальное перемещение соответствующей тележки.

Максимальная реализация силы тяги происходит при условии

= г= О.

Это условие выполняется при выполнении соотношения где, — отношение высоты шкворня над уровнем пятна контакта колеса колесной пары к высоте оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары; — отношение жесткости буксового 40

) t подвешивания, приходящегося на одну ось, к жесткости опорных пружин кузова, расположенных с одной стороны шкворня; расстояние от центра кузова локомотива до соответствующей пружины опоры кузова; расстояние от шкворня до соответствующей пружины опоры кузова; г — расстояние от оси колесной пары gp до опорного узла на раму двигателя;

D — диаметр колеса;

H — высота оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары.

На фиг. 1 приведена схема предлагаемого локомотива; на фиг. 2 — схема, поясняющая вывод необходимых соотношений. где — отношение высоты шкворня над 1 уровнем пятна контакта колеса колесной пары к высоте оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары;

1 -отношение жесткости буксового подвешивания, приходящегося на одну ось, к жесткости опорных пружин кузова, расположенных с одной стороны шкворня; а, г — расстояние от центра кузова локомотива до соответствующей пружины .опоры кузова; с, q — расстояние от шкворня до соответствующей пружины опоры кузова;

С - расстояние от оси колесной пары до опорного узла на раму тележки двигателя;

Р— диаметр колеса;

Н вЂ” высота оси автосцепки над уровнем пятна контакта колеса колесной пары.

Этот результат получается при рассматривании взаимодействия элементов локомотива при реализации силы тяги согласно схеме (фиг. 2).

1138337

В соответствии со схемой математическое описание взаимодействия элементов локомотива сводится к следующим уровням равновесия этих элементов.

Система уравнений для кузова

6F(H — h) — R,à, — Ryan+ Rha+ R,à, = О; — R,— 14 — Rh R — — О, (2) где Н вЂ” высота оси автосцепки над уровнем головки рельса;

h — высота шкворня над уровнем пятна контакта колеса; 10

1}- - » — силы натяжения опорных пружин кузова;

К1 — — ((4t4di) — (di+4ic») ) К,;

R, = ((4+АЬ) — (А — „с ) (K,;

R, = ((4 — "é) — (ба+ 4 с ) ) К,;

R, = =((4 — Ldi) — (62 — 4с,) ) К,; п-и,(а, e,).}:3: ьп,=к,(м; б,)-(B вп кЕ Рй ьП5Ко ГВ ьП;- К,(-И, 4)+}:g; a f4-K,(-14,-4.)-FP ° где Ki — жесткость опорных пружин, 20 расположенных с одной стороны шкворня.

h П1 — ьП вЂ” изменения реакции со сторонь рельсов для соответствующей оси.

Система уравнений равновесия для пер- 25 вой тележки — P„.d — Ж + Zq + Pç d+ Zqh+ R c,— — R,c,+3F(h — - ) =0; — К+К вЂ” Р,— Р,— Р— ÇZ=O (3) где } сила тяги двигателя; 30 и,, -q -расстояние от точки подвески двигателя до оси средней колесной пары тележки; - - - -сила, возникающая в подвеске к«c D двигателя;

Р, — P — силы, возникающие в буксо- 35 вом подвешивании, причем

Р =Кг(d< +А)

Рг=К,d>., Р, =К,(— И,+4), где с(- расстояние между колесными па- 40 рами;

К вЂ” жесткость буксового подвешивания, приходящаяся на одну ось.

Система уравнений равновесия для второй тележки — P»d+ Zq +Zq< — Zq +Рс д+ЗР(Ь+)+

+ Rich Я4с = 0; — P, — P — Ph + К + R»,+ ÇZ = 0; (4)

Р» = K h(d + А)

Р5 КФ?

P =К,(— И,+Ь.

Решая полученную систему шести уравнений (2), (3) и (4), получаем

8,- -(; (1-4- z {31 1i(а,+a.)(а,-с,)+3y,(а,с,-a,c,)лги — щ (a,-a,)(a,с,+a.c,)+ (c, +c,) ).(6 А(В+Я)

+ (, Ц)(а» +а,)+ с((а,-аг) 3 (а,С, — а1 с,) ),(5) где,= ., h .

Приравнивая выражение (5) нулю, получаем выражение (1), дающее условие компенсации момента, приложенного к тележке.

Расчеты, показывающие эффективность предлагаемой конструкции, проведены на примере тепловоза 27Э 116. Этот тепловоз серийного изготовления имеет следующие параметры: }1=1,02 м, К,=244 кгс/мм, К =

= 1000 кгс/мм.

При таких условиях коэффициент использования сцепного веса составляет 88 /О. При,. выборе параметра К, согласно соотношению (1) получаем, что при h = 1,02 м, Кг =

=244 гс/мм, К» — — 7000 кгс/мм коэффициент использования сцепного веса составляет 951.

Как видно из приведенных данных, выбор параметров локомотива указанным образом позволяет повысить коэффициент использования сцепного веса на 5 — 7О/О. Это является одним из возможных способов повышения провозной и пропускной способности железных дорог.

113833?

Составитель М. Жарцова

Редактор Т. Кугрышева Техред И. Верес Корректор С. Черни

Заказ 106!8/14 Тираж 493 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП «Патент», г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Локомотив Локомотив Локомотив Локомотив 

 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств

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

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 транспортному средству, в частности к рельсовому транспортному средству

Изобретение относится к тележкам для скоростного подвижного состава

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции силовых связей кузова и тележки

Локомотив

Наверх