Торсионная рессора



Торсионная рессора

 


Владельцы патента RU 2427737:

Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Елецкий государственный университет им. И.А. Бунина" (RU)

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам. Торсионная рессора содержит стержень с рычагом, шарнирно взаимосвязанным с кузовом, и две опоры, жестко закрепленные на раме тележки. Одна опора шлицевая и взаимодействует своими шлицами с ответными, выполненными на стержне, а другая - подшипниковая. С кузовом также шарнирно одним плечом соединен двуплечий рычаг, второе плечо которого связано с брусом прямоугольного сечения, подвижно расположенным в подобного сечения канале стержня. Двуплечий рычаг размещен в вертикальной плоскости, проходящей вдоль продольной оси симметрии стержня торсиона. Достигается повышение эффективности демпфирования динамических нагрузок и плавности хода транспортного средства. 1 ил.

 

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях, например, локомотивов.

Известна торсионная рессора, описанная в книге А.Ф.Крайнев. Словарь-справочник по механизмам. 2-е издание переработанное и дополненное. - М.: Машиностроение, 1987 г., на стр.469, схема «а» и «б». Такая рессора используется в конструкциях транспортных машин и состоит из двух валов (схема «а»), к одному из которых присоединен рычаг 4, нагружаемый сосредоточенной силой F. При закручивании вала 3 моментом Fa звено 2 получает угловой поворот и закручивает вал 1. Такое нагружение обеспечивает как чистое кручение валов торсиона, так и их изгиб. Существенным недостатком этой конструкции является то, что в процессе кручения валов 1 и 3 их крутильная жесткость остается постоянной, а так как нагрузка F имеет в динамике широкий спектр проявления, то ее демпфирование происходит недостаточно эффективно.

Известна также торсионная рессора (см. книгу Конструкция, расчет и проектирование локомотивов. Учебник для студентов ВУЗов. А.А.Камаев и др. Под редакцией А.А.Камаева. - М.: Машиностроение, 1981 г.), представляющая собой стержень 2 (см. стр.88 рис.55 этой книги) круглого реже квадратного сечения, один конец которого закреплен во втулке 1, установленной на раме тележки, а другой жестко связан с рычагом 4, шарнирно присоединенным к кузову локомотива. Второй опорой стержня 2 служит подшипник 3. Недостатком такой торсионной рессоры является то, что в процессе закручивания стержня 2 его крутильная жесткость остается постоянной, и поэтому она, так же как и конструкция, описанная в аналоге, не отвечает требованиям, предъявляемым плавности хода локомотива за счет эффективного гашения колебаний его кузова.

Поэтому целью предлагаемого изобретения является повышение эффективности работы торсионной рессоры за счет изменения ее крутильной жесткости при циклическом динамическом нагружении.

Поставленная цель достигается тем, что с кузовом так же шарнирно своим плечом соединен другой, но двуплечий рычаг, второе плечо которого связано с брусом прямоугольного сечения, подвижно расположенным в подобного сечения канале стержня, причем двуплечий рычаг размещен в вертикальной плоскости, проходящей вдоль продольной оси симметрии упомянутого стержня торсиона.

На чертеже показан общий вид сбоку торсионной рессоры с частичным разрезом.

Торсионная рессора состоит из стержня 1, в котором выполнен канал прямоугольного сечения 2. В канале прямоугольного сечения 2 подвижно в продольной его плоскости размещен брус прямоугольного сечения 3, который шарнирно с помощью пальца 4 соединен с одним из плеч 5 двуплечего рычага 6, шарнирно установленного с помощью пальца 7 на кронштейне 8, жестко присоединенном к кузову 9 локомотива. Другое плечо 10 двуплечего рычага 6 также шарнирно с помощью пальца 11 взаимосвязано с кронштейном 12, установленным на кузове 9. Стержень с одной стороны снабжен шлицами 13, которые сопряжены с ответными шлицами 14, выполненными в опоре 15, а с другой, с возможностью угловых поворотов, расположен в подвижной опоре 16 и снабжен рычагом 17, шарнирно связанным с кронштейном 18 кузова 9 локомотива. Опоры 15 и 16 жестко закреплены на тележке локомотива 19.

Работает торсионная рессора следующим образом. Когда локомотив находится в неподвижном состоянии элементная база торсионной рессоры находится в таком состоянии, как это показано на фиг.1. При этом такое состояние создано статической нагрузкой, которая приложена к стержню 1 торсиона, действующей по стрелке А. Причем такая нагрузка вызвала закрутку стержня 1 по стрелке В. Иными словами, кузов 9 локомотива получил перемещение в вертикальной плоскости (см. чертеж) в сторону его тележки 19 на некоторую величину, называемую статическим прогибом рессорного подвешивания. В случае движения локомотива под действием динамических составляющих сил, вызвавших колебания кузова 9 локомотива и его тележки 19, происходит не только угловое перемещение стержня 1, вызванное поворотом рычага 17, но и поступательное движение по стрелке С бруса прямоугольного сечения 3, который уменьшает рабочую длину l стержня 1 торсиона на какую-то величину Δl. В этом случае согласно известной зависимости жесткость стержня 1 торсиона возрастет и демпфирующая способность колебаний торсионной рессоры увеличиться. При дальнейшем движении локомотива и различных по величине амплитудах колебаний конструкционных его элементов будет происходить автоматическая перестройка торсионной рессоры в зависимости от величины динамического воздействия на нее, зависящего от неровности пути. Такая адаптация торсионной рессоры позволит повысить плавность хода локомотива во всех режимах его движения. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.

Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно позволяет в адаптивном режиме успешно демпфировать колебания подвижного состава не только железнодорожного, но и автомобильного.

Торсионная рессора преимущественно локомотива, содержащая стержень с рычагом, шарнирно взаимосвязанным с кузовом, и две опоры, жестко закрепленные на раме тележки, одна из которых шлицевая, взаимодействующая своими шлицами с ответными, выполненными на стержне, а другая - подшипниковая, отличающаяся тем, что с кузовом также шарнирно своим плечом соединен другой, но двуплечий рычаг, второе плечо которого связано с брусом прямоугольного сечения, подвижно расположенным в подобного сечения канале стержня, причем двуплечий рычаг размещен в вертикальной плоскости, проходящей вдоль продольной оси симметрии упомянутого стержня торсиона.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам амортизации. .

Изобретение относится к машиностроению. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к торсионным пружинам. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к люковым закрытиям, имеющим устройство уравновешивания крышки, и может быть применено как в судостроении, так и в других областях техники.

Изобретение относится к подвесным устройствам транспортных средств. .

Изобретение относится к обработке металлов давлением и, в частности, к способам термомеханической обработки валов. .

Торсион // 2142584
Изобретение относится к области изготовления пучковых тросионов, которые предназначены для использования в качестве приводов ответственных механических устройств, к которым предъявляют требования высокой стабильности характеристик в пределах углов поворота порядка 180o, например приводов раскрываемых солнечных батарей на спутнике.

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано в технологии изготовления упругих элементов машин и механизмов, например торсионных валов. .

Изобретение относится к четырехколесным веломобилям. .

Изобретение относится к транспортному машиностроения, в частности к многоцелевым полноприводным транспортным средствам повышенной проходимости. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства. .

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к системам амортизации. .

Изобретение относится к области автомобильной промышленности и может быть использовано в подрессоривании легковых автомобилей. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к автомобилям высокой проходимости. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к подвескам колес, и может быть использовано при создании грузовых и легковых автомобилей, а также специальных транспортных средств.

Изобретение относится к подвесным устройствам транспортных средств. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и конкретно касается конструкции подвески колес транспортного средства. .

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам
Наверх