Двухсекционный локомотив

 

Изобретение относится к конструкции экипажа двухсекционного 12-осного локомотива. Целью изобретения является упрощение конструкции. Экипаж двухсекционного 12-осного локомотива содержит кузовы 1 секций, тележки 2, связанные с кузовами наклонными тягами 3 со сторон, обращенных к центральной части локомотива, и противоразгрузочное устройство 4 между секциями. Это устройство включает в себя стержни, состоящие из ушек, соединенных между собой регулировочными муфтами и связанных с помощью обрезиненных шарнирных узлов 16, 17 с кронштейнами буферных брусьев 7 рам кузовов. Новизна изобретения состоит в том, что потребная для решения задачи жесткость межсекционной силовой связи обеспечивает на всем диапазоне ее деформаций линейную зависимость развиваемого связью усилия от силы тяги. 4 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st>s В 61 С 15/00, В 61 F 3/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 е

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

l7 (21) 4741371/11 (22) 19.07.89 (46) 23,08.91. Бюл. М 31 (71) Грузинский политехнический институт (72) Г.Г.Купрашвили (53) 621.335.2 (088;8) (56) Авторское свидетельство СССР

hk 11448866338866, кл. В 61 F 3/00, 1986. (54) ДВУХСЕКЦИОННЫЙ ЛОКОМОТИВ (57) Изобретение относится к конструкции экипажа двухсекционного 12-осного локомотива. Целью изобретения является упрощение конструкции. Экипаж двухсекционного 12-осного локомотива содержит с

„„53J 1671494 А1 кузовы 1 секций, тележки 2, связанные с кузовами наклонными тягами 3 со сторон, обращенных к центральной части локомотива, и противоразгрузочное устройство 4 между секциями, Это устройство включает стержни, состоящие из ушек, соединенных между собой регулировочными муфтами и связанных с помощью обрезиненных шарнирных узлов 16 и 17 с кронштейнами буферных брусьев 7 рам кузовов. Потребная для решения задачи жесткость межсекционной силовой связи обеспечивает на всем диапазоне ее деформаций линейную зависимость развиваемого связью усилия отеилы тяги. 4 ил.

1671494

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции экипажа двухсекционного локомотива с тремя двуосными тележками в каждой секции, Цель изобретения — упрощение конструкции, На фиг,1 представлена схема компоновки предлагаемого экипажа двухсекционного 12-осного локомотива; на фиг.2 межсекционное противоразгрузочное устройство, вид сбоку; на фиг.3 — та же, вид сверху; на фиг.4 — сечение А-А на фиг.3.

Экипаж двухсекционного локомотива содержит кузовы 1 секций, по три двуосные тележки 2 в каждой секции, связанные с кузовом наклонными тягами 3 со сторон, обращенных к центральной части локомотива, и противоразгрузочное устройство 4 между секциями. Каждая наклонная тяга 3 нижним концом соединяется с яговым устройством 5, установленным н, тележке 2, при помощи шарнирного узла 6, Верхний конец каждой из наклонных тяг 3, сопряженных со средними тележками локомотива, соединяется с буферным брусом 7 рамы кузова с помощью шарнирного узла 8. Верхние концы наклонных тяг 3, сопряженных соответственно со средними тележками секций и с крайними тележкам@ локомотива, соединяются с кронштейнами 9 и 10, закрепленными на рамах кузовов 1, посредством шарнирных узлов 11 и 12, причем оси наклонных тяг 3 пересекают уровень головок рельсов посередине тележек. Межсекционное противоразгрузочное устройство 4 выполнено в виде расположенных по обе стороны от межсекционного сочленения (автосцепки) стержней, состоящих из ушек

13 и 14, соединенных между собой регулировочными муфтами 15 и связанных противоположными концами с помощью шарнирных узлов 16 и 17 с кронштейнами

18 — 21, приваренными к буферным брусьям

7 рам кузовов 1.

При этом как кронштейны 18 и 19, так и кронштейны 20 и 21 расположены на разных уровнях, причем так, что диагонально расположенные кронштейны 18, 21 и 19, 20 соответственно размещаются на одном уровне (кронштейны 18, 21 выше кронштейнов 19, 20). Каждый из шарнирных узлов 16 и 17 совмещает в себе сайлент-блок 22, соединительную втулку 23, упорные втулки

24, болт 25, гайку 26, дистанционные втулки

27 и пылезащитные кольца 28.

Локомотив работает следующим образом.

При развитии локомотивом тяговых усилий в результате силовых взаимодеиствии

55 наклонных тяг 3 между кузовами 1 и тележками 2 возникают внутренние для рессорных подвешиваний кузовов на тележках вертикальные силы, равные вертикальным составляющим усилий в этих наклонных силовых связях 2Ftg а(где F — сила тяги одной оси локомотива; а — угол наклона тяги 3 к горизонтали), В частности, в задней по ходу движения локомотива секции между кузовом и тележками действуют распорные силы 2Ftg а, а в передней секции локомотива между указанными частями экипажа — противоположные им по направлению и равные по величине усилия. Это в передней и задней секциях локомотива сопровождается возникновением соответственно деформаций сжатия и растяжения второй ступени рессорного подвешивания и, следовательно, вертикальными поступательными перемещениями кузовов секций локомотива.

Причем один иэ них поднимается, а другой — опускается вниз, оставаясь параллельными первоначальным положениям, Такие изменения кинематических состояний кузовов 1 секций локомотива сопровождаются относительными перемещениями их смежных концов. Поскольку при этой каждый из них тянет эа собой стержни межсекцион Ioro противоразгрузочного устройства 4. то последнее препятствует этим перемещениям кузовов. В силу указанных особенностей схемы расположения стержней противоразгрузочного устройства 4 между секциями в зависимости от направления движения локомотива один из них работает на сжатие, а другой — на растяжение, но при этом оба стержня на каждый кузов передают силы одного и того же направ ения. Так, например, при движении локомотива влево кузов передней по ходу секции под действием указанных силовых факторов совершает нисходящее движение, а к зов задней по ходу секции — восходящее C,вижение, и стержень межсекционного противораэгруэочного устройства 4, связывающий кронштейны 18 и

19 и оказывающий противодействие этим перемещениям, вследствие того, что имеют место встречные перемещения этих кронштейнов, подвергается сжатию. а стержень, прикрепленный кронштейнам 20 и 21 и препятствующий также рассматриваемым изменениям кинематических состояний кузовов, поскольку укаэанные кронштейны перемещаются в противоположных направления, испытывает растяжение.

Однако оба стержня межсекционного противораэгрузочного устройства 4 на кузов передней по ходу секции передают направленные вверх вертикальные силы, а на

1671494 задней — направленные вниз. Тем самым обеспечиваются потребные для создания восстанавливающих по отношению к тяговым опрокидывающим моментам секций моменты направления сил, развиваемые 5 стержнями противоразгруэочного устройства 4 между секциями.

При движении локомотива в противоположном направлении в соответствии с изменением направления тяговых 10 опрокидывающих моментов секций усилия в стержнях межсекционного противораэгруэочного устройства меняют знаки, следовательно, в этом случае также выполняется необходимое для создания противо- 15 действия от опрокидывания кузова 1 секций локомотива под действием тяговых усилий взаимодействие между кузовами. Если при этом общая линейная (по вертикали) жесткость упругих стержней межсекционного 20 противоразгрузочного устройства определяется из выражения

Ж.= ж

2 8 +2L Жк 25

2Н а Ж, где Ж», Жг — соответственно вертикальные жесткости рессорных подвешиваний кузова и тележки; 30

B — расстояние между центрами средних тележек локомотива;

L — расстояние между центрами смежных тележек секций локомотива;

Н вЂ” высота автосцепки над уровнем го- 35 ловок рельсов;

Q — угол наклона тяг к горизонтали, то указанное устройство на кузове 1 секций локомотива передает вертикальные силы, составляющие относительно середин кузо- 40 вов противоположные по направлению и равные по величине тяговым опрокидывающим моментам секций локомотива моменты, т.е. соблюдаются условия полной компенсации указанных опрокидывающих 45 моментов, тем самым в применении к локомотиву с данной осевой формулой обеспечиваются условия оптимальной эадачи— равная разгрузка шести передних и равная догрузка задних по ходу осей. 50

Вследствие того, что в тяговом режиме между кузовом и каждой тележкой в передней по ходу секции локомотива действуют сжимающие упругие опоры кузова на тележку усилие 2Ftg а, обусловленное взаимодей- 55 ствием между этими частями экипажа наклонных тяг 3, и разгружающее (разжи4FH мающее) эти опоры усилие F,возни2 +В кающее в результате взаимодействия между кузовами секций стержней межсекционого противоразгруэочного устройства 4), то результирующее усилие в опорах рассматриваемого кузова на каждую тележку равно

4FH

Q„=-2F19a — 2(+ . (2) Между кузовом и каждой тележкой в задней по ходу секции локомотива при развитии локомотивом силы тяги действует распорное усилие 2Ftg а, обусловленное взаимодействием между ними наклонных тяг 3 и разжимающее опоры кузова на тележку, и догружающее эти опоры усилие

4FH

2 L+B, обусловленное взаимодействием между кузовами секций стержней межсекционного и ротиворазгрузочного устройства

4, Поэтому результирующее усилие в опорах кузова задней по ходу секции локомотива на каждую тележку определяется также по выражению (2), однако при этом имеет противоположное направление.

Поскольку в тяговом режиме при движении в обоих направлениях один из стержней межсекционного противоразгруэочного устройства 4 нагружен растягивающим усилием, а другой — сжимающим, а в результате относительных горизонтальных продольных и поперечных смещений кузовов секций локомотива оба упругих стержня, препятствуя этим изменениям кинематических состояний указанных частей экипажа, удлиняются и, следовательно, в сжатом стержне усилие уменьшается на определенную величину, в растянутом, наоборот, возрастает на ту же величину, то это позволяет сохранить общее усилие в рассматриваемой силовои связи неизменным. Тем самым, несмотря на изменения кинематических состояний стержней противозагруэочного устройства 4 между секциями, обусловленные относительными перемещениями кузовов секций локомотива в горизонтальной плоскости условия полной компенсации тяговых опрокидывающих моментов секций локомотива не нарушаются, Исследования показывают, что оптимальная схема перераспределения вертикальной нагрузки между осями локомотива в режиме тяги для локомотива с данной осевой формулой в применении к межсекционному противоразгрузочному устройству с жесткими стержнями (т.е. в приме :снии к межсекционной вертикальной силовой связи с Жм = оо) достижима при таком распределении общего статичгского прогиба

1671494

17 рессорного подвешивания между его ступенями, когда 60 его величины сосредоточе- ° но в первой ступени подвешивания. Это очевидно, по условиям работы тягового привода и тормозной системы неприемлемо. 5

Формула изобретения .

Двухсекционный локомотив, содержащий связанные между собой автосцепкой и упругим по вертикали соединительным элементом два кузова, каждый из которых уп- 10

pyro оперт на три двухосных тележки и связан с крайними наклонными тягами, о тл и ч в ю шийся тем, что, с целью упрощения конструкции, средние тележки также связаны с кузовами наклонными 15 тягами, при этом все наклонные тяги направлены к упругому по вертикали соединительному элементу, имеющему жесткость, определяемую из выражения

„, 3

Ж»

2 B+2L Ж» гН Я Ж где Ж» и Жт — соответетвенно вертикальные жесткости рессорных подвешиваний кузова и тележки;

 — расстояние между средними тележками;

L. — расстояние между центрами смежных тележек секций локомотива;

Н вЂ” высота автосцепки над уровнем головок рельсов; а — угол наклона тяг к горизонтали.

1671494

Л-4

1I И 1Ф 2Г 2д

27

2Ф

2б

Составитель Н.Манько

Техред М.Моргентал

Корректор М.Кучерявая

Редактор И.Шмакова

Заказ 2793 Тираж 299 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