Боковая опора рельсового транспортного средства

 

Использование: рельсовый транспорт. Сущность изобретения: боковая опора рельсового транспортного средства содержит закрепленную на раме тележки 1 нижнюю опорную плиту 2, на которую через ролики 3 опирается верхняя опорная плита 4, и комплект резинометаллических элементов 5 и 6, верхней частью связанных с коническим элементом 7, установленным на кузове 8 с возможностью поворота вокруг пальца 9. Элемент 6 выполнен с отверстиями 10 для установки ограничителя 11 горизонтальных перемещений, жестко соединенного с элементом 7. Между нижней частью ограничителя 11 и элементом 5, не имеющим отверстий, образован зазор 12 для обеспечения вертикальных перемещений между кузовом и тележкой. 2 ил.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (51)5 В 61 F 5/14

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4829645/11 (22) 28.05,90 (46) 07.11.92, Бюл. ¹ 41 (71) Луганский машиностроительный институт (72) Н.И.Горбунов, Н,В.Вихляева, В.П.Гундарь, Е,В.Mèõàéëîâ, И.П.Шевченко, А.Л,Голубенко, В,В.Марвин и А.Ю.Черняк (56} Авторское свидетельство СССР

M 1720913, кл. В 61 F 5/14, 08.01.90. (54) БОКОВАЯ ОПОРА РЕЛЬСОВОГО

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА (57) Использование: рельсовый транспорт.

Сущность изобретения: боковая опора рельсового транспортного средства содержит

Я2 1773768 А, 1 закрепленную на раме тележки 1 нижнюю опорную плиту 2, на которую через ролики

3 опирается верхняя опорная плита 4, и комплект резинометаллических элементов 5 и 6, верхней частью связанных с коническим элементом 7, установленным на кузове 8 с воэможностью поворота вокруг пальца 9.

Элемент 6 выполнен с отверстиями 10 для установки ограничителя 11 горизонтальных перемещений, жестко соединенного с элементом 7. Между нижней частью ограничителя 11 и элементом 5, не имеющим отверстий, образован зазор 12 для обеспечения вертикальных перемещений между кузовом и тележкой. 2 ил.

1773768

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается узлов сопряжения кузова с тележкой рельсового транспортного средства.

Известна боковая опора кузова на тележку железнодорожного транспортного средства (авт.св, N 759368, кл. В 61 F 5/14), содержащая жестко закрепленную на раме тележки нижнюю опорную плиту, связанную с кузовом верхнюю опорную плиту, тела качения, расположенные между этими плитами, и упругий элемент в виде резинометаллической рессоры, жестко соединенной одной стороной с кузовом, другой — с верхней опорной плитой, причем на кузове установлен конический элемент, ограничивающий перемещение рессоры.

Недостатком данной конструкции является неустойчивость центрального положения кузова на тележках из-за недостаточной жесткости резинометаллической,рессоры в горизонтальной плоскости, что приводит к повышенному динамическому воздействию на путь и интенсивному подрезу гребней бандажей колес.

Известна также боковая опора кузова на тележку (авт,св. N 1193049, кл. В 61 F 5/14), содержащая роликовый комплект и резинометаллическую рессору, между элементами которой установлены проставки с горизонтальными штырями, расположенными в пазах, выполненных в коническом элементе под углом к его образующей, Недостатком такой опоры является малая надежность из-за наличия штырей в условиях работы с большими динамическими нагрузками.

Известна боковая опора кузова на тележку железнодорожного транспортного средства (авт.св, N" 1720913, кл. В 61 F 5/14, 08,01,90), содержащая связанную с рамой тележки нижнюю опорную плиту, опирающуюся на нее через ролики верхнюю опорную плиту и резинометаллический упругий элемент, верхний конец которого связан с кузовом. Через отверстия в резинометаллических элементах пропущены упругие эле-. менты в виде прутков, закрепленных одними концами в верхней плите жестко, а другими концами — на кузове с возможностью вертикального перемещения, причем

- прутки в поперечном сечении выполнены в виде эллипсов. большие оси которых перпендикулярны продольной оси тележки, а между резинометаллическими элементами и прутками установлены втулки из антифрикционного материала. Указанная боковая опора принимается в качестве и рототипа.

Недостатком прототипа является сложность конструкции опоры (наличие нескольких отверстий во всех резинометаллических элементах, нескольких упругих прутков эл- .

5 липтического сечения и втулок из антифрикционного материала).

Цель изобретения — упрощение конструкции боковой опоры.

Указанная цель достигается тем, что в

10 известной боковой опоре, содержащей роликовый комплект и резиномоталлические элементы (РМЭ) с ограничителем их горизонтального перемещения относительно кузова транспортного средства, пропу15 щенным через выполненные в резинометаллических элементах отверстия, отверстия выполнены в части РМЭ, а ограничитель горизонтального перемещения . выполнен жестким.

20 Ограничитель горизонтальных перемещений препятствует сдвигу РМЭ с отверстиями, увеличивая таким образом горизонтальную жесткость опоры. что обеспечивает устойчивое центрирование кузова

25 относительно тележек при движении транспортного средства, а следовательно, уменьшение динамического воздействия на путь и износа гребней бандажей колес.

Отличительные признаки предлагаемо30 ro технического решения не имеют самостоятельных свойств в отрыве от остальных признаков. Сравнение заявляемого решения не только с прототипом, но и с другими техническими решениями в данной области

35 техники не позволило выявить в них призна-. ки, отличающие его от прототипа; что позволяет сделать вывод о соответствии его критерию "существенные отличия".

На фиг.1 изобра>кена предлагаемая бо40 ковая опора; на фиг.2 представлен вариант исполнения опоры.

Боковая опора рельсового транспортного средства содержит жестко закрепленную на раме тележки 1 нижнюю опорную

45 плиту 2, на которую через ролики 3 опирается верхняя опорная плита 4, и комплект

РМЭ 5 и 6, верхней частью связанных с коническим элементом 7, установленным на кузове 8 с возможностью поворота вокруг

50 пальца 9. В РМЭ 6 имеются отверстия 10. в которых установлен ограничитель 11 горизонтальных перемещений, жестко соединенный с коническим элементом 7. Между нижней частью ограничителя 11 и РМЭ 5 без

55 отверстий имеется зазор 12 в пределах возможных вертикальных перемещений между кузовом и тележкой.

По второму варианту конструктивного исполнения боковой опоры (фиг,2) ограничитель 11 соединяет РМЭ 6 и кузов 8 через

1773768 отверстие 13 в коническом элементе 7, В этом случае имеется зазор 14 между кузовом и верхней частью ограничителя, а отверстие в кузове под ограничитель можно выполнить со сменной антифрикционной 5 втулкой 15. В обоих случаях ограничитель выполнен жестким.

Опора работает следующим образом.

При горизонтальных отклонениях кузо- ва 8 относительно тележки 1 ограничитель 10

11 перемещений препятствует сдвигу РМЭ

6 с отверстиями, Количество РМЭ, работающих на сдвиг(РМЭ 5), уменьшается, а жесткость сдвига комплекта РМЭ увеличивается.

Увеличение горизонтальной жесткости бо- 1-5 ковой опоры обеспечивает надежное центрирование кузова транспортного средства относительно тележек при движении в прямых участках пути и выходе из кривых и стрелочных переводов. 20

В вертикальной плоскости ограничитель 11 горизонтальных перемещений не препятствует перемещениям кузова относительно тележки из-за наличия зазора 12 (см. фиг.1) или 14 (см. фиг.2). Наличие >ке 25 отверстий в РМЭ 6 уменьшает вертикальну1о жесткость, а следовательно, увеличивает вертикальный прогиб опоры (а значит, и второй ступени рессорного подвешивания), что улучшает показатели вертикальной ди- 30 намики. Кроме того, при исполнении опоры по фиг.2 имеет место дополнительное демпфирование вертикальных колебаний за счет трения ограничителя 11 по сменным втулкам 15. 35

Таким образом, применение предложенной конструкции боковой опоры позволяет обеспечить надежное центрирование кузова относительно тележек рельсового транспортного средства за счет увеличения 40 горизонтальной жесткости опоры, что снижаетдинамическое воздействие экипажа на путь и износ гребней бандажей колесных пар.

Жсдв = — D .G

7г. г.

4 л, г — . 0.28 . 606

7 (0,035 — 0,0033 ) Hp

= 190 кН/-м.

Hp = и (h f1ýë.), 1

Жсдв — D 6

2, 4

Кроме того, использование предлагаемой конструкции позволяет несколько улучшить показатели вертикальной динамики рельсового транспортного средства за счет увеличения вертикального прогиба 50 опоры.

4 — 0,28 686

4 . (0,035 — 0,0033 ) н

= 333 кН/м.

Определим вертикальную жесткость опоры тепловоза 2ТЭ116:

P 110

Жсж — — — 4762 кН/м, fp 7 0,0033

Изобретение иллюстрируется следующими примерами.

Для тепловоза 2ТЭ116:

Диаметр РМЭ D = 0,28 м, его высота

h = 0,035 м. Модуль сдвига для резины 7ИРП 1347 6 = 686 кН/м, модуль сжатия

Есж == 19100 кН!м.

Жесткость одной опоры на сдвиг

Здесь Нр — высота резинового слоя под нагрузкой где и = 7 — количество РМЭ в опоре;

f»>, прогиб одного РМЭ

P h 1эл.—

Есж л/4 O —, -о,оозз

19100 л /4 0,28

Здесь P = 110 кН вЂ” нагрузка на одну опору.

Экспериментальными исследованиями, проведенными ПО ЛТЗ" совместно с ЛМСИ (Результаты сравнительных стендовых испытаний опытной и серийной опор кузова на тележки тепловоза 2ТЭ121 по определению рабочих характеристик; Отчет о НИР

/ПО "Ворошиловградтепловоз; ВМСИ—

N ОИП5-83. — Ворошиловград, 1983. — 62 с.;

Комплексные динамические и по воздействию на путь испытания тепловоза 2ТЭ116 с модернизованными опорами кузова.: Отчет о НИР /ПО."Ворошиловградтепловоз"—

N 301/КИ-86.— Ворошиловград, 1986.—

114 с.). рекомендовано ограничить количе-, ство РМЭ опоры, работающих в горизонтальной плоскости, до четырех.

Тогда, если обозначить п — число РМЭ в опоре без отверстий. а пг — число РМЭ с отверстиями, для предлагаемой конструкции опоры n> = 4, а пг = 3.

Жесткость опоры на сдвиг в этом случае где fp = прогиб всей опоры

1773768

= 0,0126 м, Тогда р = П 1эл

Так как предлагаемая опора состоит из п1 РМЭ без отверстий и n2 — с отверстиями.

Ж

5 Ж ж 0 0132 + 0 0126

Ж тр1+ трг

Полученное значение Жсж = 4263,6 кН/м

1 меньше Жсж, = 4762 кН/м опоры базовой конструкции на 10;5%, что позволит улуч10 шить вертикальную динамику транспортного средства.

Формула изобретения

Боковая опора рельсового транспортного средства, содержащая роликовый ком15 плект и резинометаллические элементы с ограничителем их горизонтального перемещения относительно кузова транспортного средства, пропущенным через выполненные в резинометаллических элементах от20 верстия, отличающаяся тем, что, с целью упрощения конструкции, ограничитель выполнен жестким, а его длина меньше высоты комплекта резинометаллических элементов.

26 р, = п1- 1эл. = 4 0,0033 = 0.0132 м; Р2 = П2 т1эл, где f », — прогиб одного РМЭ с отверстием, 1

P.h

Есж — (o — б )

Здесь d — диаметр отверстия, м.

Из расчета на прочность РМЭ при данной нагрузке на опору Р = 110 кН максимальный возможный диаметр отверстия d =

= 0,1 м. Для такого d

110 0,035

19100 . —, (0,28 — 0,1 ) фУР. Я

Составитель Н.Вихляева

Техред M.Ìîðãåíòàë Корректор И.Шмакова

Редактор Т.Федотов

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101

Заказ 3899 Тираж Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 4/5