Цельнокатанное железнодорожное колесо

 

Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции железнодорожного колеса. Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик. Диск 2 колеса имеет криволинейные образующие, сопряженные с ободом 1 и ступицей 3 радиусными кривыми, радиус которых определяется выражением R (0,04-0,06)0. причем прямолинейный участок средней продольной оси поперечного сечения диска 2 со стороны обода 1 сопряжен е точке А скриволинейным участком, описанным выражением у ,0074х3 + 0,4120х2 - 7,2500х + 38,7000, который сопряжен в точке В с криволинейным участком, описанным выражением у -О.ОООЭх3 + 0,0658х2 - 1,3140х + 5.5592, переходящим в точке С в криволиней . ный участок, описанный выражением у -0,0129х2 + 0,0335х - 0,9800, сопряженный в точке Е с прямолинейным участком со стороны ступицы 3. 1 ил. со

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (st)s В 60 В 3/02

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ (21) 3836140/11 (22) 19,11,84 (46) 07,06.92. Бюл. N. 21 (71) Днепропетровский металлургический институт (72) В,П.Есаулов, А.А.Алимов, А.Т.Есаулов, cD,К.Клименко, Е.И.Шевченко, А,И,Козловский, M.È.Ñòàðîñåëåöêèé и Ю.В.Краснобаев (53) 629.4.027.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

N» 1092053, кл. В 60 В 3/02, 1982. (54) ЦЕЛЬНОКАТАННОЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ КОЛЕСО (57) Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности к конструкции железнодорожного колеса, Цель изобретения — повышение эксплуатаБЫ 1738687 А1 ционных характеристик. Диск 2 колеса имеет криволинейные образующие, сопряженные с ободом 1 и ступицей 3 радиусными кривыми, радиус которых определяется выражением R = (0,04 —.0.06)D, причем прямолинейный участок средней продольной оси поперечного сечения диска 2 со стороны обода 1 сопряжен в точке А с криволинейным участком, описанным выражением у ==-0,0074х + 0,4120х — 7,2500х + 38,7000, который сопряжен в точке В с криволинейным участком, описанным выражением у =

==- -0,0009х + 0,0658х - 1,3140х + 5;5592, переходящим в точке С в криволиней. ный участок; описанный выражением у =

=- -0,0129x + 0,0335х - 0,9800, сопряженный в точке Е с прямолинейным участком со стороны ступицы 3. 1 ил.

1738687

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкции колеса для железнодорожного транспорта, Цель изобретения — повышение эксплуатационных характеристик.

На чертеже изображено колесо, поперечное сечение.

Колесо состоит из обода 1, диска 2 и ступицы 3, Диск 2 имеет криволинейные образующие, сопряженные с ободом 1 и ступицей 3 радиусными кривыми, радиус которых on ределяется выражением R = (0,04

- 0,06)D, причем прямолинейный участок средней продольной оси поперечного сечения диска 2 со стороны обода 1 сопряжен в точке А с криволинейным участком, описанным выражением у = -0,0074х + 0,4120х - 7,2500х + 38,7000,. который сопряжен в точке В с криволинейным участком, описанным выражением у = -0,0009х + 0,0658х - 1,3140х + 5,5592, переходящим в точке С в криволинейный участок, описанный выражением у = -0,0129х + 0,0335х — 0,9800, сопряженный в точке Е .с прямолинейным учас-.",.ом со стороны ступицы 3, расположенным параллельно центральной поперечной оси ступицы и смещенным относительно нее Во внешнюю сторону на величину

0,19L < Н <0,21L, где х и у — текущие координаты, начало которых расположено в точке пересечения круга катания с цилиндрической образующей ступицы 3, при этом абсциссы точек соответствующих криволинейных участков находятся в интервалах

0379D-I х < 0237D-l;

0,2870 -1 < х < 0,2480-1;

0,248D - 1 < х < О. 1 50D - 1, где D — диаметр поверхности катания;

L — длина ступицы 3:

Н вЂ” величина смещения диска 2 относительно середины. ступицы 3;

1 — расстояние от оси колеса до цилиндрической образующей ступицы 3.

Кроме того, площади сечений диска 2 соосными ступице 3 цилиндрическими поверхностями равновелики.

Колесо работает следующим образом.

При работе колеса в режиме торможения, кроме напряжений, вызванных ме:.аническими нагрузками, вызывающих повышенные растягивающие и сжимающие напряжения, в диске колеса интенсивно генерируется и нагрузка от тепла торможения, На участке АВ напряжение от механических нагрузок приводит к появлению преимущественно сжимающих напряжений на наружной стороне диска и растягивающих на внутренней его стороне.

Напряжения, вызванные нагрузками от теп5 ла торможения, создают изгибающий момент, сжимающий внутреннюю сторону диска и растягивающий его внешнюю сторону на этом участке. На участке ВС механические нагрузки вызывают сжатие наружной

10 стороны диска и растяжение его внутренней стороны, а температурные напряжения изза изгибающего момента обода во внутреннюю сторону компенсируют их.

Аналогичная картина наблюдается и на уча15 стке СЕ. Если учесть и влияние боковых нагрузок, которые тоже компенсируют механические нагрузки при такой форме диска, то суммарное взаимодействие приведет к почти полной его разгрузке, 20

Формула изобретения

Цельнокатанное железнодорожное колесо, содержащее обод и ступицу, сопря25 женные с расположенным между ними диском, средняя продольная ось поперечного сечения которого имеет прямолинейные участки, между которыми расположены криволинейные участки, причем диск имеет

30 криволинейные образующие, сопряженные с ободом и ступицей радиусными кривыми, радиус которых определяется выражением

R = (0,04 - 0,06}D, а площади сечений диска соосными ступице цилиндрическими повер35 хностями равновелики, о т л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, прямолинейный участок средней продольной оси поперечного сечения диска со стороны обода сопряжен с

40 криволинейным участком, описанным выражением у = -0,0074х + 0,4120х - 7,2500х + 38,7000, который сопряжен с криволинейным участком, описанным выражением

45 у = -0,0009х + 0,0658х - 1,3140х + 5,5592, переходящим в криволинейный участок, описанный выражением у = -0,0129х + 0,0335х - 0,9800, сопряженный с прямолинейным участком

50 со стороны ступицы, расположенным параллельно центральной поперечной оси ступицы и смещенным относительно нее во внешнюю сторону на величину 0,19L< Н

< 0 21L, где х и у — текущие координаты, 55 начало которых расположено в точке пересечения круга катания с цилиндрической образующей ступицы, при этом абсциссы точек соответствующих криволинейных участков находятся в интервалах

1738687

Составитель С.Романов

Редактор О.Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец

Заказ 1969 Тираж 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

0,3790- I < х< 0,2870- I;

0,2870- I < x < 0,2480- I;

0,248D-I < х < 0,1500- I, где 0 — диаметр поверхности катания;

L — длина ступицы;

Н вЂ” величина смещения диска относительно середины ступицы;

1 — расстояние от оси колеса до цилиндрической образующей ступицы.