Связь кузова локомотива с подрессоренной частью тележки
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции силовых связей подрессоренной части тележки с кузовом локомотива . Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения галопирования . Связь тележки 1 с кузовом содержит рычажно-стержневое устройство , включающее в себя торсионный стержень 2, помещенный в прикрепленные к раме кузова подшипники и концами жестко связанный с горизонтальными поперечными рычагами 4, связанными посредством упругих шарниров 5 с вертикальными стержнями 6, которые противоположными концами с помощью шарнирных узлов 7 соединены с подрессоренной частью тележки. В продольном направлении подресоренная часть тележки 1 с кузовом соединена при помощи наклонного стержня 11. 2 з.п.ф-лы. 5 ил. (Л
СОЮЗ СОВЕТСНИХ
СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ
РЕСПУБЛИК (19) (11) 007 А1
ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР
ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21) 4094475/31-11 (22) 14.07.86 (46) 23. 12.88. Бюл. и 47 (71) Грузинский политехнический институт им. В.И.Ленина (72) И.В.Бирюков, Г,Г.Купрашвили, Н.В.Львов, Л.Т;Трапаидзе и И.М.Хевсуриани (53) 625.2.011.12 (088.8) (56) Авторское свидетельство СССР
Р 104813, кл. В 61 F 5/24, 1956. (54) СВЯЗЬ КУЗОВА ЛОКОМОТИВА С ПОДРЕСС0РЕНН0А ЧАСТЬЮ ТЕЛЕЖКИ (57) Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции силовых связей подрессоренной части тележки с кузовом локомоти<51) 4 В 61 Е 3/04, 5/24 ва. Целью изобретения является повышение надежности путем уменьшения галопчрования. Связь тележки i с кузовом содержит рычажно-стержневое устройство, включающее в себя торсионньа стержень 2, помещенный в прикрепленные к раме кузова подшипники и концами жестко связанный с горизонтальными поперечными рычагами 4, связанными посредством упругих шарниров 5 с вертикальными стержнями 6, которые противоположныьы концами с помощью шарнирных узлов 7 соединены с подрессоренной частью тележки. В продольном направлении подресоренная часть тележки 1 с кузовом соединена при помощи наклонного стержня 11. 2 з.п.ф-лы.
Ю
5 ил.
1446007
Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции узлов экипажной части локомотивов
Цель изобретения — повьппение надежности путем уменьшения галопирования кузова.
На фиг. 1 схематически изображена связь (в продольной плоскости) подрессоренной части тележки с кузовом локомотива, вид сбоку; на фиг. 2— то же, вид сверху; на фиг. 3 — вид А на фиг. 1; на фиг.4 — разрез Б-Б на фиг. 1; на фиг. 5 — разрез В-В на фиг ° 2.
В продольной вертикальной плоскос ти подрессоренная часть тележки 1 с кузовом (не показан) в угловом отношении сочленена при помощи рычажностержневого устройства, содержащего торсионнный стержень 2, расположенньй параллельно продольной оси экипажа, помещенный в прикрепленные к раме кузова подшипники 3 и концами жестко 25 связанный с горизонтальными поперечными рычагами 4, связанными посред-. ,ством упругих шарниров 5 с вертикальными стержнями 6, которые противоположными концами с помощью шарниров 7 соединены с подрессоренной частью тележки (с остовами тяговых двигателей).
Каждый подшипник 3, горизонтальный поперечный рычаг 4 и установленное между ними дистанционное кольцо 8 в продольном направлении плотно зажаты между упорным кольцом 9 и гайкой 10.
В продольном направлении подрессоренная часть тележки 1 с кузовом (со средней частью его) соединена при помощи наклонного стержня 11, который связан с ними посредством шарнирных узлов 12 и 13. Ось наклонного стержня
11 проходит через центр масс подрессоренной массы тележки 1 и пересекает 45 уровень автосцепки по середине кузова, и поэтому ее угол наклона определяется по формуле
2(Н-Я
g 6 = arctg — — --, 50 где Н - высота автосцепки над уровнем головок рельсов;
h — - высота центра масс подрессоренной массы тележки над уровнем головок, рельсов;
L — - база подвешивания кузова.
Каждый из шарниров 5 и 7 состоит иэ сайлент-блоков 14 и 15, втулки 16, упорных втулок 17, болта 18 и гайки
19. Сайлент-блоки 14 запрессованы в проушины вертикальных стержней 6, а сайлент-блоки 15 — в проушины горизонтальных поперечных рычагов 4 и в проушины кронштейнов 20, отлитых заодно с остовами тяговых двигателей.
Втулка 16 с сайлент-блоками 14 и 15 образует соединение с натягом. Сайлент-блоки 14 и 15 в осевом направле" нии плотно зажаты при помощи упорных втулок 17, болта 18 и гайки 19.
С целью компенсации технологических отклонений стержни б и 11 выполнены из двух частей и соединены между собой соответственно регулировочными муфтами 21 и 22, выполненными по типу соединительных муфт тормозных тяг.
Рычажно-стержневое устройство, совмещакщее в себе торсионный стержень 2, подшипники 3, горизонтальные поперечные рычаги 4, шарниры 5 и 7 и вертикальные стержни 6, оказывает сопротивление только повороту подрессоренной части тележки 1 в продольной плоскости и тем самым обеспечивает передачу от нее на кузов тягового опрокидывающего момента тележки
М =2Р
П г 2 Ф где à — сила тяги одной колесной пары локомотива;
9 - диаметр колеса по кругу катания.
Это осуществляется следующим образом. При подвержении подрессоренной части тележки 1 воздействию тягового опродидывающего момента в вертикальных стержнях 6 возникают силы, направленные противоположно. Эти силы стремятся вращать горизонтальные поперечные рычаги 4 в противоположных направлениях. Поэтому происходит скру. чивание торсионного стержня 2. Причем силы, действующие в вертикальных стержнях 6, и ГВ
P = — = — — э
1! 1, а передаваемые горизонтальными поперечными рычагами 4 на торсионный стержень 2 крутящие моменты
М„ =Р,а, где 1< — длина рабочей части торсионного стержня 2 (длина участка, заклюз 14460 ченного между осями горизонтальных поперечных рычагов 4); а — расчетная длина горизонтального поперечного рычага (расстояние между осями торсионного стержня 2 и шарнира 5).
Притом в подшипниках 3 возникают направленные противоположно вертикаль. ные силы
Р =Р
1 д
2 где 1 — расстояние между центрами подшипников 3.
При этом соблюдаются условия т Р< и, следовательно имеет место перенос тягового опрокидывающего момента тележки на кузов, т.е., при наличии между кузовом и подрессореннымн частями тележек укаэанных рычажно-стержневых устройств опрокидывающие тяговые моменты тележек воспринимаются и затем благодаря независимому опира25 нию кузова и подрессоренных частей тележек на колесные пары через рессорное подвешивание кузова будут передаваться на колесные пары в виде вертикальных нагрузок, поровну распределенных между ними.
Рассмотренное рычажно-стержневое устройство другим видам взаимных перемещений кузова и подрессоренной части тележки 1 практически не оказывает сопротивления. Действительно, 35 при вертикальном относительном перемещении подрессоренной части тележки
1, например вверх, шарниры 7, поднимаясь вверх, тянут за собой верти-. кальные стержни 6, заставляющие оба горизонтальные поперечные рычага 4 ,повернуться на один и тот же угол вокруг оси торсионного стержня 2, следовательно, происходит фактически свободный поворот торсионного стерж- 45 ня 2 в подшипниках 3. При горизонтальном поперечном относительном перемещении кузова последний увлекает за собой торсионный стержень 2, подшипники 3, горизонтальные поперечные рычаги 4, которые, перемещаясь, тянут за собой шарниры 5,.заставляющие оба вертикальные стержни 6 повернуться на один и тот же угол вокруг оси шарниров 7. Поворот вертикальных стержней
6 сопровождается перемещением вниз центров шарниров 5 и, следовательно, поворотом на один и тот же угол гори-
07
4 эонтальных поперечных рычагов 4 вниз заставляющих при этом торсионньп стержень 2 повернуться в подшипниках
3. B первом приближении угол поворота вертикальных стержней
У
1= где о горизонтальное поперечное пегемещение кузова относительно подрессоренной части тележки 1; 1 — расчет-: ная длина вертикального стержня 6.
Поскольку сайлент-блоки 14 и 15 в угловом отношении образуют соединение соосных упругих элементов, то поворот стержня 6 относительно горизонтального поперечного рычага 4 складывается из двух углов: угла поворота sa счет угловой деформации резиновых втулок сайлент-блоков 14 и угла поворота за счет угловой деформации резиновой втулки сайлент-блока 15 ° При равенстве суммарной жесткости на кручение двух сайлент-блоков 14 и сайлент-блока
15 углы скручивания резиновых втулок равны P/2, что приводит к уменьшению максимальных касательных напряжений от кручения в резиновых втулках сайлент-блоков в два раза.
Поскольку предлагаемое техническое решение предназначается для тележки, которая наряду с другими ее особенностями характеризуется тем, что подрессоренная часть не имеет продольных силовых связей с колесными парами, то
I наклонный стержень 1 I между тележкой и кузовом передает лишь продольные инерционные силы подрессоренной части тележки. Причем, в силу того, что ось наклонного стержня 11 проходит через центр масс подрессоренной части тележки 1 (очевидно, что центр масс подрессоренной части тележки лежит заметно ниже центра масс тяговых двигателей, так как значительная часть массы механического тормоза сосредоточена существенно ниже последнего), то и равнодействуккцая силовых взаимодействий между этими частями экипажа локомотива проходит через эту точку и, следовательно, подрессоренная часть тележки не подвергается при этом действию опрокидывающего в продольной вертикальной плоскости момента. Однако рессорное подвешивание тележки подвергается действию вертикальной составляющей,5 1 усилия, действующего в наклонном стержне 11, которое в результате этого B зависимости от направления силы в наклонном стержне прогибается вверх или вниз, а подрессоренная часть тележки вследствие этого совершает соответственно восходящее и нисходящее движение.При этом благодаря большой гибкости рессорного подвешивания тележки (при независимом опирании частей экипажа на колесные пары) рессорным подвешиванием тележки поддерживается весьма малая по сравнению с традиционным подвешиванием кузова и подрессоренной части тележки масса (если тележка не требует ввода другой несущей системы), что обусловливает в сопоставимых условиях, т.е. при реализации одинаковой величины статического прогиба, в первом случае в несколько раз большую гибкость рессорного подвешивания тележки.
446007 6 и рычажно-стержневое устройство, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью повышения надежности путем уменьшения галопирования кузова, наклонный стержень установлен под углом
< = arctg -
Формула из обре те ния
1. Связь кузова локомотива с под» рессоренной частью тележки, содержащая опоры кузова на тележку, расположенный в продольной вертикальной плоскости симметрии локомотива наклонный стержень регулируемой длины
10 где Н вЂ” высота автосцепки над уровнем головок рельсов;
h — - высота центра масс подрессоренной части тележки над
15 уровнем головок рельсов;, L — база подвешивания кузова, а рычажно".стержневое устройство включает в себя продольно расположенный торсионный стержень, связанный с поперечно расположенными рычагами, кинематически соединенными с остовами тяговых электродвигателей.
2. Связь по и. 1, отличающ а я с я тем, что кинематическая
25 связь поперечных рычагов с остовами электродвигателей, включает в себя стержень регулируемой длины, несущий по концам упругие шарниры.
3. Связь по п. 2, о т л и ч а юЗО щ а я с я тем, что упругие шарниры образованы расположенными последовательно на оси резиновыми втулками.
1446007
1446007
Юи8 4
Фиг.
18
1446007
Составитель Е.Егоров
Редактор Н.Лазаренко .Техред Л.Сердюкова
Корректор В.Романенко
Заказ 6694/23 Тираж 464
ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Ж-35, Раушская наб,, д. 4/5
Под пис ное
Производственно-полиграфическое предприятие, r. Ужгород, ул. Проектная, 4
