Надрессорная балка тележки грузового вагона

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции надрессорных балок. Техническим результатом изобретения является повышение жесткости надрессорной балки путем фиксации соосного положения частей колонки в горизонтальной плоскости. Надрессорная балка содержит верхний и нижний пояса, подпятниковый узел и колонку. Колонка разделена на две части фасонной технологической перегородкой, состоящей из двух половин, в каждой из которых по контуру поперечного сечения колонки выполнены сферические углубления. Указанные сферические углубления образуют на торцевых поверхностях обеих частей колонки выступы и расположенные напротив них гнезда. 1 з.п.ф-лы, 2 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции надрессорных балок тележек грузовых вагонов.

Известна конструкция надрессорной балки [1], выполненной в виде пустотелой отливки, включающей в себя верхний пояс с технологическими отверстиями, содержащий кольцевую плиту подпятника с буртом, нижний пояс с внутренними продольными ребрами, вертикальные боковые стенки с технологическими отверстиями и надрессорные постели, у которой с внутренней стороны плиты подпятника выполнены продольные и поперечные подкрепляющие ребра, а технологические отверстия верхнего пояса расположены за пределами технологических отверстий на боковых вертикальных стенках таким образом, чтобы они не пересекались совместно одними и теми же вертикальными плоскостями, касательными к концам отверстий верхнего пояса. При этом технологические отверстия верхнего пояса расположены в зоне, ограниченной плоскостями, проходящими через продольные ребра верхнего пояса.

Недостатком данной конструкции является повышенная металлоемкость подпятникового узла, воспринимающего на себя нагрузку от кузова вагона, обусловленная отсутствием жесткой связи со средней частью нижнего пояса и необходимостью снижения уровня напряжений за счет утолщения подпятниковой плиты и подкрепления ее системой ребер. В результате нарушаются условия последовательного затвердевания отливки, так как наиболее металлоемкая ее часть расположена при заливке внизу литейной формы, что ухудшает качество металла.

Так же известна конструкция надрессорной балки [2], включающей в себя расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, которая в верхней части, на расстоянии от основания подпятника не более 2/3 от ее высоты, расчленена в поперечном сечении при помощи жесткой технологический перегородки на две части, соединенные упругоподатливыми в вертикальной плоскости перемычками, огибающими перегородку с торца, а в своей нижней части опорная колонка сопряжена с внутренними продольными ребрами нижнего пояса, причем между основанием подпятника и перегородкой расположены технологические приливы, сопряженные с наружной поверхностью опорной колонки и образующие по наружному контуру поперечного сечения овал с переменной толщиной заключенных внутри него стенок, увеличивающейся по мере удлинения от вертикальной оси колонки до размера, равного у основания подпятника не менее толщины плиты последнего.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

Недостатком данной конструкции является то, что под действием крутящего момента относительно продольной оси надрессорной балки наличие расчлененной в поперечном сечении колонки с плоской поверхностью между ее частями снижает жесткость детали из-за отсутствия сопротивления для взаимного горизонтального перемещения частей колонки.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение жесткости надрессорной балки путем фиксации соосного положения частей колонки в горизонтальной плоскости.

Для этого в предлагаемой конструкции надрессорной балки опорную колонку расчленяют на две части при помощи фасонной технологической перегородки, образующей на торцевых поверхностях обеих частей выступы сферической формы и расположенные напротив них сферические гнезда, обеспечивающие взаимное проникновение торцевых поверхностей с плотным прилеганием к сопряженным частям опорной колонки и возможностью только вертикального перемещения их относительно друг друга, при этом высота выступов и глубина гнезд не превышают 1/2 толщины стенки колонки, что обеспечивает фиксацию соосного положения частей колонки в горизонтальной плоскости.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в надрессорной балке тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с технологическими отверстиями, включающий в себя плиту подпятника с кольцевым буртом, нижний пояс с внутренними продольными ребрами, вертикальные боковые стенки, надрессорные постели и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, сопряженную, в своей нижней части, с внутренними продольными ребрами нижнего пояса, которая в верхней части на расстоянии от основания подпятника не более 2-3 от ее высоты расчленена в поперечном сечении при помощи фасонной технологической перегородки, образующей на торцевых поверхностях обеих частей выступы сферической формы и расположенные напротив них сферические гнезда, вместе с этим высота сферических выступов и глубина сферических гнезд не превышают 1/2 толщины стенки колонки.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан фрагмент продольного разреза средней части надрессорной балки тележки грузового вагона, а на фиг.2 - поперечный разрез средней части надрессорной балки по линии А-А фиг.1.

Надрессорная балка содержит верхний 1 и нижний 2 пояса, подпятниковый узел 3 и колонку 4. У основания подпятникового узла 3 выполнены технологические приливы 5, а во внутренней плоскости колонки 4 - две перемычки 6 на уровне разъема литейной формы. Колонка 4 разделена на две части, на расстоянии от основания пятникового узла не более 2/3 от высоты колонки, фасонной технологической перегородкой 7, выполненной из листовой стали, с одной стороны покрытой слоем антипригарной краски, состоящей из двух половин, в каждой из которых по контуру поперечного сечения колонки выполнены сферические углубления 6 радиусом, равным 1/2 толщины стенки колонки 4. Фасонная технологическая перегородка 7 образует на торцевых поверхностях обеих частей колонки выступы 9 сферической формы и расположенные напротив них сферические гнезда 10, обеспечивающие взаимное проникновение торцевых поверхностей с плотным прилеганием к сопряженным частям колонки и возможностью только вертикального перемещения их относительно друг друга, причем высота выступов и глубина гнезд не превышают 1/2 толщины стенки колонки.

В результате внесенных изменений в конструкцию надрессорной балки увеличивается ее жесткость при кручении, а именно наличие на торцевых поверхностях расчлененной в поперечном сечении колонки сферических выступов, входящих в расположенные напротив них гнезда, обеспечивает фиксацию соосного положения частей колонки в горизонтальной плоскости. В случае отсутствия боковых зазоров между поверхностями сферических выступов и гнезд жесткость поперечного сечения надрессорной балки увеличивается и тем больше, чем плотнее прилегание сопряженных частей колонки. Кроме того, выполнение выступов и гнезд со сферической поверхностью целесообразно как с технологической точки зрения, так и по причине уменьшения трения при вертикальном взаимном перемещении частей колонки.

В настоящее время изготовлены опытные образцы и проведены пробеговые испытания под вагонами с осевой нагрузкой 27 тс.

Источники информации 1. А.С. СССР 1463593, B 61 F 5/52.

2. Патент РФ 2056907, B 61 F 5/52 - прототип.

Формула изобретения

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с технологическими отверстиями, включающий в себя плиту подпятника с кольцевым буртом, нижний пояс с внутренними продольными ребрами, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, сопряженную в своей нижней части с внутренними продольными ребрами нижнего пояса, которая в верхней части на расстоянии от основания подпятника не более 2/3 от ее высоты расчленена в поперечном сечении при помощи жесткой технологической перегородки на две части, соединенные упругоподатливыми в вертикальной плоскости перемычками, огибающими перегородку с торца, отличающаяся тем, что опорная колонка расчленена при помощи фасонной технологической перегородки, образующей на торцевых поверхностях обеих частей выступы сферической формы и расположенные напротив них сферические гнезда.

2. Надрессорная балка тележки грузового вагона по п.1, отличающаяся тем, что высота сферических выступов и глубина сферических гнезд не превышает 1/2 толщины стенки колонки.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2