Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона


 


Владельцы патента RU 2408473:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Омский государственный университет путей сообщения (RU)

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к дополнительным устройствам для уменьшения колебаний пассажирского вагона. Устройство содержит два пустотелых корпуса, установленных соосно с образованием общей полости, к основаниям которых по оси полости с внутренней стороны по оси полости к одному из них закреплен торец кулачка, имеющий центральное отверстие и профилированную поверхность. К основанию другого корпуса закреплена направляющая, совмещенная с центральным отверстием кулачка, и по окружности относительно нее закреплены концы нескольких упругих стержней, на других концах которых установлены посредством осей нажимные ролики. Нажимные ролики имеют возможность силового взаимодействия с кулачком, длина которого соответствует рабочему ходу. Устройство дополнено закрепленными с внешней стороны к основаниям пустотелых корпусов средствами соединения с кузовом вагона и тележкой через соответствующие кронштейны. Устройство также содержит втулку, закрепленную к противоположному торцу профилированного кулачка, по длине которой установлены встречно посредством осей опорные ролики. Опорные ролики имеют возможность взаимодействовать с направляющей, снабженной ограничительным диском на свободном конце. Длины направляющей и упругих стержней выбраны равными и соизмеримыми с общей длиной втулки и кулачка. Достигается повышение эффективности снижения динамического воздействия со стороны пути на кузов пассажирского вагона при уменьшении металлоемкости. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности, к дополнительным устройствам для уменьшения колебаний пассажирского вагона. Типовое рессорное подвешивание вагона имеет значительную жесткость, что приводит к увеличенным динамическим воздействиям со стороны пути на тележку вагона и, как следствие, к снижению комфортности пассажиров при повышенных скоростях движения.

Применяемое дополнительное устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона выполнено в виде гидравлического гасителя колебаний, который закреплен шарнирно к кронштейнам кузова вагона и боковой раме его тележки. Штатный комплект для одного вагона составляет четыре устройства для уменьшения колебаний. Однако характеристики механических систем почти не зависят от изменений климатических условий, и они предпочтительны в эксплуатации.

Известно устройство, имеющее упругую подвеску в виде совместно работающих пружинной рессоры и гасителя колебаний, например, «Подвеска сиденья транспортного средства» (патент России №2224668, B60N 2/50). Устройство имеет профилированные кулачки, закрепленные к внешнему корпусу, и упругие стержни, закрепленные к направляющей с предварительным поджатием к ним, и механизм настройки.

За прототип принята «Подвеска сиденья транспортного средства» (патент России №2210511, B60N 2/50), имеющая упругую подвеску, установленную между возбудителем колебаний и механизмом переменной жесткости. Механизм переменной жесткости снабжен закрепленными к направляющей упругими консольными стержнями, которые имеют возможность контактировать через нажимные ролики с профилированными кулачками, закрепленными на массивном корпусе. Направляющая, связанная с защищаемым объектом, установлена подвижно относительно корпуса посредством опорных роликов, размещенных на его торцах.

Недостатком указанных устройств уменьшения колебаний и гашения вибрации является сложность центрирования опорных роликов относительно профилированных кулачков, установленных на значительном удалении друг от друга.

Задачей новшества является упрощение конструкции и повышение ее технологичности.

Суть новшества состоит в дополнении устройства переменной жесткости втулкой, несущей опорные ролики, изменении компоновки и перераспределении внешних воздействий. Предлагаемое устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона имеет направляющую, закрепленную к основанию одного тонкостенного корпуса, на которой совместно и подвижно установлены: втулка с опорными роликами и жестко соединенный с ней профилированный кулачок. Вокруг направляющей к основанию другого корпуса консольно закреплено несколько упругих стержней с нажимными роликами, которые поворотно установлены на их противоположных концах. Нажимные ролики имеют возможность контактировать с натягом с профилированным кулачком, который закреплен к основанию первого тонкостенного корпуса.

Технический результат заключается в повышении эффективности снижения динамического воздействия со стороны пути на кузов пассажирского вагона при уменьшении металлоемкости.

На чертеже изображена кинематическая схема устройства для уменьшения колебаний пассажирского вагона (условно показано среднее положение рабочего хода).

Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона имеет два тонкостенных корпуса 1 и 2. Корпуса установлены соосно и образуют общую полость.

К основанию одного из корпусов, например 1, с внутренней стороны по оси полости закреплен торец кулачка 3. Кулачок 3 имеет центральное отверстие и внешнюю профилированную поверхность, например сферическую. К основанию другого корпуса 2 закреплена направляющая 4, совмещенная с центральным отверстием кулачка 3. Направляющая 4 может быть выполнена цилиндрической.

Вокруг направляющей 4 на основании корпуса 2 закреплены концы нескольких упругих стержней 5. На других концах упругих стержней 5 установлены посредством осей нажимные ролики 6. Ролики 6 имеют возможность силового взаимодействия с профилированной поверхностью кулачка 3. Длина кулачка 3 соответствует рабочему ходу.

К каждому основанию корпусов закреплено средство присоединения к кронштейнам кузова вагона и боковой раме его тележки, например шарниры 7 и 8. С возбудителем колебаний, то есть тележкой, преимущественно соединено основание, имеющее направляющую 4 и упругие стержни 5.

Устройство для уменьшения колебаний дополнено втулкой 9, закрепленной к противоположному торцу профилированного кулачка 3. Вдоль втулки 9 установлены встречно посредством осей опорные ролики 10 (минимально два ряда). Опорные ролики 10 имеют возможность взаимодействовать с направляющей 4. Свободный конец направляющей 4 снабжен ограничительным диском 11. Все ролики (6 и 10) выполнены в виде подшипников качения.

Минимальные длины направляющей 4 и упругих стержней 5 выбраны равными и соизмеримыми с суммой длин втулки 9 и кулачка 3.

Устройство для уменьшения колебаний работает следующим образом.

Рабочий режим устройства для уменьшения колебаний подбирается в статике, то есть до начала движения вагона, при монтаже. При этом упругие стержни 5 должны быть разведены максимально в стороны и нажимные ролики 6, закрепленные на их концах, расположены в среднем положении рабочего хода, то есть на максимуме выпуклости профилированной поверхности кулачка 3.

При возникновении возмущения нажимные ролики 6 перекатываются к одному или к другому торцу кулачка 3. Смещение нажимных роликов 6 на меньшие диаметры профилированной поверхности уменьшают усилия в упругих стержнях 5. Кроме того, переменные продольные составляющие упомянутых усилий, действующие на кулачок 3 при контактировании с его противоположными симметричными частями, имеют разные знаки. Таким образом, устройство обладает переменной жесткостной характеристикой. Механизм переменной жесткости в рабочем диапазоне создает характеристику, состоящую из двух сопряженных частей: выпуклой и вогнутой.

Эффективность виброзащиты обеспечивается совместной работой типового рессорного подвешивания, имеющего постоянную жесткость, и предложенного устройства с переменной жесткостной характеристикой.

Результат суммирования при наличии противоположных по знаку слагаемых характерен наличием зоны пониженной жесткости (ЗПЖ) в средней части силовой характеристики. Суммарная силовая характеристика подвески нелинейная. Зона пониженной жесткости совмещена с диапазоном минимальных рабочих перемещений, за пределами ЗПЖ суммарная жесткость резко возрастает, что позволяет подавлять значительные вибрации.

Суммарная жесткость предлагаемого устройства зависит от упругости стержней 5, их количества, диаметра нажимных роликов 6, а также геометрических параметров профилированного кулачка 3.

Величина ЗПЖ зависит прямопропорционально от трения в контактах упругих стержней 5 и в контактах с направляющей 4. Снижение трения в устройстве обеспечено применением для нажимных 6 и опорных роликов 10 подшипников качения. Эффективность работы устройства достигнута минимальным трением при малой ЗПЖ.

Жесткое крепление кулачка 3 со втулкой 9, не допускающее перекоса относительно направляющей 4, и малое плечо поперечных рабочих усилий позволили обеспечить надежную опору рабочих органов при существенном уменьшении металлоемкости.

Рабочие усилия действуют в конечном счете на направляющую 4. Боковины корпусов имеют между собой продольные зазоры, являются защитными, не воспринимают рабочих нагрузок и выполнены тонкостенными, что способствует экономии материалов.

Конструкция устройства для уменьшения колебаний компактна и позволяет установку его вместо демонтируемого штатного гидравлического гасителя колебаний. Кроме того, характеристики механических систем почти не зависят от изменений климатических условий, поэтому они предпочтительны в эксплуатации.

Технический результат заключается в повышении плавности движения и постоянстве режима эффективного снижения вредных воздействий на экипаж при малой металлоемкости.

Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона, содержащее два пустотелых корпуса, установленных соосно с образованием общей полости, к основаниям которых по оси полости с внутренней стороны по оси полости к одному из них закреплен торец кулачка, имеющий центральное отверстие и профилированную поверхность, например сферическую, а к основанию другого корпуса закреплена направляющая, совмещенная с центральным отверстием кулачка, и по окружности относительно нее закреплены концы нескольких упругих стержней, на других концах которых установлены посредством осей нажимные ролики, имеющие возможность силового взаимодействия с кулачком, длина которого соответствует рабочему ходу, отличающееся тем, что оно дополнено закрепленными с внешней стороны к основаниям пустотелых корпусов средствами соединения с кузовом вагона и тележкой через соответствующие кронштейны, кроме того, оно дополнено втулкой, закрепленной к противоположному торцу профилированного кулачка, по длине которой установлены встречно посредством осей опорные ролики, имеющие возможность взаимодействовать с направляющей, снабженной ограничительным диском на свободном конце, при этом длины направляющей и упругих стержней выбраны равными и соизмеримыми с общей длиной втулки и кулачка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к авиации и касается создания самолета-амфибии с шасси на воздушной подушке. .

Изобретение относится к области транспортных средств с сухопутным, водным и воздушным режимами движения. .

Изобретение относится к области транспортных средств, способных передвигаться в различных средах. .

Изобретение относится к транспортным средствам, касаясь летательных аппаратов на воздушной подушке с вертикальным подъемом и свободным полетом. .

Изобретение относится к транспорту и касается создания многофункциональной транспортной техники, предназначенной для использования как в качестве автомобиля, так и в качестве летательного аппарата.

Изобретение относится к амфибийным транспортным средствам и касается создания летательного аппарата, способного осуществлять подводное плавание. .

Изобретение относится к транспортным средствам. .

Изобретение относится к области транспортных средств с сухопутным и воздушным режимами движения. .

Изобретение относится к летательным аппаратам вертикального взлета и посадки. .

Автолет // 2344946
Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и представляет собой легковой автомобиль с возможностью трансформации в летательный аппарат с вертикальным взлетом и посадкой.

Изобретение относится к водно-воздушным судам с возможностью вертикального взлета и посадки и бреющего полета над поверхностью воды или прибрежного грунта

Изобретение относится к наземно-воздушным амфибийным транспортным средствам и касается создания легкого самолета-амфибии

Изобретение относится к транспортной технике, используемой в качестве летательного аппарата и автомобиля

Изобретение относится к многофункциональной транспортной технике и представляет собой легковой автомобиль, пригодный для использования в качестве летательного аппарата с вертикальным взлетом и посадкой для полетов на малых высотах

Изобретение относится к области преобразуемых транспортных средств. Преобразуемое наземное транспортное средство состоит из кузова, закрепленного на несущей раме, установленного на шасси с колесами, двигателя внутреннего сгорания с выхлопной трубой. В задней части транспортного средства установлен вентилятор с возможностью выдвижения. На крыше транспортного средства установлен руль управления с возможностью поворота. На боковых сторонах транспортного средства выполнены отсеки, в которых уложены складные крылья, соединенные с компрессором. Складное крыло, выполненное из мягкой оболочки, герметично соединенной с многорежимным компрессором через трубопровод, закреплено в устройстве поворота крыла. Внутри крыла расположены телескопические трубки, в которых находится трос. Оболочка крыла состоит из сообщающихся ячеек, в перегородках между ними установлены обратные клапаны. На внешней поверхности складного крыла расположен предохранительный клапан. Достигается расширение функциональных возможностей наземного транспортного средства. 2 н. и 3 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к конструкциям легких самолетов-амфибий с укороченным взлетом и посадкой, с возможностью взлета и посадки на снеговую, водную или грунтовую поверхность, трансформирующихся в автомобиль, аэросани или катер с габаритными размерами микроавтобуса. Авиатрансформер содержит фюзеляж с фонарем обтекаемой поверхности и нижней частью в виде дна катера, трехколесное убирающееся шасси, мотор с толкающим винтом, верхнее крыло со складывающимися вдоль боковых поверхностей фюзеляжа левой и правой консолями крыла, верхний центроплан, хвостовое оперение с двумя аэродинамическими килями. Нижняя часть фюзеляжа выполнена в виде дна катера и содержит борты, переходящие в средней части в два параллельных гидродинамических киля дна постоянной ширины с основаниями, находящимися в одной горизонтальной плоскости. Нижняя часть фюзеляжа между гидродинамическими килями выполнена в виде аэродинамической поверхности крыла малого удлинения. В хвостовой нижней части фюзеляжа гидродинамические кили гладко сопряжены с аэродинамическими килями. Достигается обеспечение улучшенного взлета и посадки. 4 з.п. ф-лы, 4 ил.

Изобретение относится к транспортным средствам для перемещения в воздушной среде и по поверхности дороги. Способ формирования подъемной силы для подъема и перемещения груза в воздушной среде включает использование двух основных дисков на двух сторонах транспортного корпуса с возможностью вертикального разворота посредством разворотного механизма. Над основными дисками располагают спиралевидные последовательности ребер одной ориентации для формирования пониженного давления над их поверхностями путем их вращения посредством дополнительного диска от привода, который выполняют с зубчатой передачей. Разворотный механизм выполняют с линейным приводом и с двумя параллельными цилиндрическими направляющими, функционально связанными с втулками продольного перемещения, которые закрепляют на диаметрально противоположных сторонах ограничительной шайбы и соединяют с линейным приводом. На ограничительной шайбе фиксируют с возможностью вращения несколько пар ограничительных роликов. Между роликами каждой пары располагают внутреннее П-образное ребро жесткости с зубчатой поверхностью колеса наземного перемещения, которую связывают с зубчатой передачей привода. Изобретение обеспечивает минимизацию габаритных размеров. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.

Изобретение относится к области формирования подъемной силы в воздушной среде. Способ формирования подъемной силы для подъема и перемещения груза в воздушной среде включает расположение двух основных дисков на двух сторонах транспортного корпуса с возможностью вертикального разворота. Над каждым основным диском располагают спиралевидные последовательности ребер одной ориентации для формирования пониженного давления путем вращения дополнительного диска. Предусмотрено отверстие для расположения и фиксации на устройстве разворота привода для выполнения вращения дополнительного диска. На устройстве разворота соосно с основным диском закрепляют шайбу жесткости. На шайбе фиксируют зубчатую передачу, связанную с редуктором привода, и несколько пар ограничительных роликов. Между ограничительными роликами каждой пары располагают внутреннее П-образное ребро жесткости с зубчатой поверхностью колеса наземного перемещения. Зубчатую передачу связывают с зубчатой поверхностью П-образного ребра жесткости колеса наземного перемещения для его вращения. Изобретение направлено на минимизацию габаритных размеров. 9 ил.
Наверх