Боковая рама тележки грузового вагона



Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона
Боковая рама тележки грузового вагона

 


Владельцы патента RU 2463183:

ОБЩЕСТВО С ОГРАНИЧЕННОЙ ОТВЕТСТВЕННОСТЬЮ "Головное специализированное конструкторское бюро вагоностроения им. В.М. Бубнова" (UA)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Наружные усиливающие ребра расположены вдоль прямолинейного участка перехода от опорных площадок буксового проема к челюстным приливам, повторяя в верхней части его профиль. Верхний конец каждого усиливающего ребра выполнен горизонтально с выходом на верхний горизонтальный пояс, нижний конец - в соответствии с прямолинейным участком перехода. Профиль наружного усиливающего ребра содержит скос со стороны перехода. Обе цилиндрические поверхности большего радиуса выполнены дугами одинакового радиуса. Достигается повышение прочности боковой рамы в зоне буксового проема, повышение ее надежности и коэффициента запаса сопротивления. 2 з.п. ф-лы, 10 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона.

Известны различные конструкции боковых рам тележки грузового вагона (RU 51954 U1, B61F 5/52, 10.03.2006; RU 79081 U1, B61F 5/52, 20.12.2008; RU 76879 U1, B61F 5/00, 10.10.2008; RU 41687 U1, B61F 5/52, 10.11.2004; RU 2380256 C2, B61F 5/52, 27.01.2010; RU 2323843 C1, B61F 5/52, 10.05.2008; RU 2294855 C1, B61F 5/52, 10.03.2007; SU 111076, 20 d, 302, 20 d, 2, 11.06.1957; SU 1135684, B61F 5/52, 23.01.1985, US 6089166, B61F 1/00, B61F 5/16, 18.07.2000), которые выполнены в виде стальной отливки и содержат верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами с нижним горизонтальным поясом. В каждой балке внутренний радиусный переход с нижней стенки верхнего горизонтального пояса на наклонный пояс выполнен одним радиусом с переходом на буксовую челюсть и наклонный пояс. Во всех конструкциях предприняты попытки увеличения прочности рамы в зоне сопряжения нижней стенки верхнего пояса с наклонным поясом, в которой все случаи поломки в эксплуатации связаны с превышением допустимых напряжений. В них предусмотрены разнообразные усиления этой зоны: путем установки внутренних ребер жесткости (RU 76879 U1, SU 111076), наружных ребер жесткости (RU 51954 U1), одновременно внутренних и наружных ребер жесткости (RU 79081 U1, RU 2380256 C2, RU 2294855 C1), выполнение опорной площадки с продольными усиливающими ребрами (RU 2323843 C1, US 6089166), а также расширение нижней части сечения боковой балки в зоне внутреннего радиуса (SU 1135684). Однако напряжения в этих зонах остаются достаточно высокими и вызывают появление трещин.

Известна конструкция боковой балки, в которой нижняя полка наклонного пояса выполнена переменного сечения с увеличением толщины в сторону сопряжения с опорной площадкой, при этом их сопряжение выполнено одним радиусом, а буксовая челюсть не доходит до опорной площадки (UA 87911 С2). Такая конструкция снижает напряжение в зоне сопряжения, но оставляет концентратор в зоне радиуса.

Известна конструкция боковой балки, в которой сопряжение опорной площадки с наклонным поясом и буксовой челюстью выполнено одним радиусом, заканчивающимся над опорной площадкой на высоте 3 min и соединенным с ней прямым участком (черт. 578.00.019-0 ФГУП «ПО УВЗ» УКБВ). Кроме того, в зоне перехода от горизонтального к наклонному поясам между нижней и боковыми стенками наклонного пояса выполнены закругления, снижающие напряжения, однако остается концентратор напряжений в зоне плоского перехода от радиусной части к опорной площадке с перепадом высот 3 min.

Известна боковая рама, в которой, в дополнение к предыдущей конструкции, предусмотрены прямые усиливающие ребра, расположенные по касательной к упомянутому переходу, заканчивающиеся вверху на верхнем горизонтальном поясе, внизу на наклонном поясе (черт. 100.00.002-4 ФГУП «ПО УВЗ» УКБВ). Анализ напряженного состояния этой конструкции показывает скачок напряжений на радиусном переходе в зоне сопряжения усиливающего ребра с горизонтальным поясом.

Известна также боковая рама, в которой каждый переход с верхнего горизонтального пояса на наклонный пояс выполнен под тупым углом и образован четырьмя поверхностями: цилиндрической - от опорной площадки к нижней стенке горизонтального надбуксового участка, сопряженной с ней в верхней точке перехода цилиндрической поверхностью большего радиуса, выходящей по касательной на наклонный пояс, плоским участком наклонного пояса и сопряженной с ним цилиндрической поверхностью, выходящей к челюстному приливу. При этом верхняя точка перехода расположена над опорной площадкой на высоте 2±1 мм (черт. ЧЛЗ - 100.00.002 - 05 ОГТ «Промтрактор - Промлит ООО «Чебоксарский завод промышленного литья» - принят за прототип). Снаружи в зоне перехода предусмотрены усиливающие ребра, верхняя часть которых выполнена с переломом, заканчивающаяся на верхнем горизонтальном поясе.

Недостатками конструкции являются наличие высоких напряжений в зонах сопряжения усиливающих ребер со стенками горизонтального пояса, низкий коэффициент запаса сопротивления усталости.

В приведенных аналогах все случаи поломки боковых рам в эксплуатации связаны с превышением допустимых напряжений на участке сопряжения наклонных поясов с верхним горизонтальным поясом. На этом участке образуются тепловые узлы, которые концентрируют усадочную пористость и иные литейные дефекты. В результате снижается прочность боковой рамы в зонах расположения концентраторов напряжений, а также ее надежность.

Техническим результатом, на решение которого направлено изобретение, является повышение прочности боковой рамы в зоне буксового проема, повышение ее надежности и коэффициента запаса сопротивления усталости.

Указанный технический результат достигается тем, что в боковой раме, включающей верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами, челюстные приливы на наклонных поясах, переходы от опорных площадок к челюстным приливам, наружные усиливающие ребра в зонах переходов. Каждый переход образован четырьмя поверхностями: цилиндрической - от опорной площадки к нижней стенке горизонтального надбуксового участка, сопряженной с ней в верхней точке перехода цилиндрической поверхностью большего радиуса, выходящей по касательной на наклонный пояс, плоским участком наклонного пояса и сопряженной с ним цилиндрической поверхностью, выходящей к челюстному приливу. При этом верхняя точка перехода расположена над опорной площадкой на высоте 2±1 мм. Наружные усиливающие ребра расположены вдоль прямолинейного участка перехода и повторяют в верхней части профиль перехода. Верхний конец каждого усиливающего ребра выполнен горизонтально с выходом на верхний горизонтальный пояс, нижний конец - в соответствии с прямолинейным участком перехода, при этом профиль наружного усиливающего ребра содержит скос со стороны перехода, в котором обе цилиндрические поверхности большего радиуса выполнены дугами одинакового радиуса.

Радиус дуги поверхности, проходящей от опорной площадки к нижней стенке горизонтального надбуксового участка составляет 12±1 мм.

От верхнего скоса наружного усиливающего ребра выполнен уклон в сторону перехода, а на примыкающей к буксовому проему верхней грани усиливающего ребра выполнено закругление, переходящее в профиль перехода.

Сравнение предлагаемого технического решения с приведенными аналогами и прототипом позволило установить наличие отличительных от них признаков, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где

на фиг.1 изображен общий вид боковой рамы,

на фиг.2 - выносной элемент А на фиг.1,

на фиг.3 - сечение Б-Б на фиг.2,

на фиг.4 - выносной элемент А на фиг.1, выполненный в формате 3D,

на фиг 5 - выносной элемент В на фиг.2,

на фиг.6 - выносной элемент А на фиг.1 (вариант 1),

на фиг.7 - сечение Г-Г на фиг.6,

на фиг.8 - выносной элемент А на фиг.1 (вариант 2),

на фиг.9 - сечение Д-Д на фиг.8,

на фиг.10 - выносной элемент А на фиг.1, выполненный в формате 3D (вариант 2).

Боковая рама содержит верхний 1 и нижний 2 горизонтальные пояса, которые соединены между собой двумя вертикальными колонками 3, образующими с поясами рессорный проем 4, горизонтальные надбуксовые участки 5 с опорными площадками 6, которые сопряжены с верхним горизонтальным 1 поясом и наклонными 7 поясами, челюстные приливы 8 на наклонных поясах, переход 9 от опорных площадок 6 к челюстным приливам, наружные усиливающие ребра 10 в зоне перехода. Наклонный пояс 7 выполнен под тупым углом к опорной площадке 6.

Переход 9 от опорных площадок 6 к челюстным приливам 8 образован четырьмя поверхностями: цилиндрической 11 - от опорной площадки 6 к нижней стенке 12 горизонтального надбуксового участка 5, сопряженной с ней в верхней точке 13 перехода 9 цилиндрической поверхностью 14 большего радиуса, которая выходит по касательной на наклонный пояс 7, плоским участком 15 наклонного пояса и сопряженной с ним цилиндрической поверхностью 16, выходящей к челюстному приливу 8. Верхняя точка 13 перехода 9 расположена над опорной площадкой на высоте h=2±1 мм.

Цилиндрические поверхности 14, 16 перехода выполнены одинаковыми радиусами (R1=R2), а цилиндрическая поверхность 11 - радиусом R3=12 мм.

Наружные усиливающие ребра 10 расположены вдоль плоского участка 15 наклонного пояса 7, повторяя в верхней части профиль перехода. Верхний конец 17 наружного усиливающего ребра выполнен горизонтально с переходом на горизонтальный надбуксовый участок 5, а нижний конец 18 - в соответствии с плоским участком 14 наклонного пояса и заканчивается за пределами перехода на наклонном поясе 7. На концах 17, 18 наружных усиливающих ребер 16 выполнены соответственно скосы 19, 20, обеспечивающие плавный переход к стенкам горизонтального 1 и наклонного 7 поясам боковой рамы. Кроме того, профиль наружного усиливающего ребра 9 содержит скос 21 со стороны перехода 9, который также обеспечивает плавный переход к взаимно перпендикулярной поверхности перехода.

Согласно варианту 1 исполнения наружные усиливающие ребра в зоне перехода 9 отсутствуют, а переход от вертикальных 22 стенок наклонного пояса 7 по всей его длине на нижнюю стенку 23 выполнен скругленным по радиусу R4. Этим же радиусом выполнено скругление вдоль контура части перехода 9 и примыкающего к нему горизонтального надбуксового участка 5.

По варианту 2 в зоне перехода предусмотрены наружные усиливающие ребра 16. Они выполнены прямыми и заканчиваются в верхней части на горизонтальном надбуксовом участке 5. Верхний конец 24 каждого ребра содержит скос 25, от которого выполнен боковой уклон 26 в сторону радиусного перехода 9, а со стороны буксового проема 27 на наружном усиливающем ребре 16 выполнено закругление 28, переходящее в профиль перехода 9. Боковой уклон 26 выравнивает профиль пространства между ребром 16 и переходом 9, снижая напряжения в этой зоне.

Выполнение боковых рам с учетом предлагаемого технического решения позволяет увеличить прочность рамы в зоне буксового проема, обеспечить большую стойкость к образованию трещин в зоне внутреннего угла буксового проема, повысить ее надежность и долговечность. По сравнению с аналогами коэффициент запаса сопротивления усталости конструкции увеличен в среднем в 1,6 раза и составляет 2,8.

В настоящее время изготавливаются опытные образцы предложенных вариантов боковых рам, после чего они будут подвергнуты испытаниям по установленным нормам.

1. Боковая рама тележки грузового вагона, включающая верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами, челюстные приливы на наклонных поясах, переходы от опорных площадок к челюстным приливам, наружные усиливающие ребра в зонах переходов, при этом каждый переход образован четырьмя поверхностями: цилиндрической - от опорной площадки к нижней стенке горизонтального надбуксового участка, сопряженной с ней в верхней точке перехода цилиндрической поверхностью большего радиуса, выходящей по касательной на наклонный пояс, плоским участком наклонного пояса и сопряженной с ним цилиндрической поверхностью, выходящей по касательной на наклонный пояс, плоским участком наклонного пояса и сопряженной с ним цилиндрической поверхностью, выходящей к челюстному приливу, при этом верхняя точка перехода расположена над опорной площадкой на высоте 2±1 мм, отличающаяся тем, что наружные усиливающие ребра расположены вдоль прямолинейного участка перехода и повторяют в верхней части его профиль, причем верхний конец каждого усиливающего ребра выполнен горизонтально с выходом на верхний горизонтальный пояс, нижний конец - в соответствии с прямолинейным участком перехода, при этом профиль наружного усиливающего ребра содержит скос со стороны перехода, а обе цилиндрические поверхности большего радиуса выполнены дугами одинакового радиуса.

2. Боковая рама по п.1, отличающаяся тем, что от верхнего скоса наружного усиливающего ребра выполнен уклон в сторону перехода, а на примыкающей к буксовому проему верхней грани усиливающего ребра выполнено закругление, переходящее в профиль перехода.

3. Боковая рама по п.1, отличающаяся тем, что радиус дуги поверхности от опорной площадки к нижней стенке горизонтального надбуксового участка составляет 12±1 мм.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона. .

Изобретение относится к конструктивным элементам рам тележек метро. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к вагоностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к рамам двухосных тележек для поддерживания кузовов вагонов, например вагонов метро. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы железнодорожной тележки. .

Изобретение относится к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона

Изобретение относится к упрочнению боковых рам тележек грузовых вагонов

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы железнодорожной тележки

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, именно к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к железнодорожным тележкам. Колесная тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4). Указанные колесные пары (4) соединены между собой посредством рамы (6), включающей в себя две полурамы (8), каждая из которых содержит две продольные балки (10), соединенные между собой поперечной балкой (12), опирающиеся на одну из указанных колесных пар (4). Поперечные балки (12) связаны между собой шарниром (18), обеспечивающим возможность поворота одной полурамы (8) относительно другой вокруг по существу продольной оси (A). Каждая продольная балка (10) одной полурамы (8) соединена с продольной балкой (10) другой полурамы (8) при помощи штанги (20), шарнирно установленной на указанных продольных балках (10) с возможностью поворота вокруг по существу горизонтальных осей. При этом указанная штанга (20) расположена, по меньшей мере, частично в горизонтальной плоскости, смещенной по высоте относительно горизонтальной плоскости, проходящей через шарнир (18). Достигается снижение массы тележки, а также снижение её неподрессоренных масс. 2 н. и 8 з.п. ф-лы., 3 ил.

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к моторным тележкам. Тележка содержит две пары колес (2), попарно соединенных между собой посредством вала с образованием колесной пары (4); при этом колесные пары (4) соединены между собой при помощи рамы (6). Рама (6) включает в себя по меньшей мере две продольные балки (10), опирающиеся на буксы (14, 14') каждой колесной пары (4). Колесная тележка содержит также двигатель (24), закрепленный на раме (6) между колесами (2) колесной пары (4) и приводящий во вращение указанную колесную пару (4) через муфту (42) и редуктор (28), расположенный в одной из букс (14). Достигается снижение вертикальных усилий на путь при движении моторной тележки. 2 н. и 9 з.п. ф-лы, 3 ил.

Рама бесчелюстной тележки тепловоза содержит две связанные между собой междурамными креплениями боковины, шкворневую балку и колесно-моторные блоки с поводками и рессорными комплектами. Каждая боковина содержит шарнирно соединенные друг с другом концевые и средний участки. Боковины и междурамные крепления шарнирно соединены друг с другом. На шкворневой балке закреплены двухстороннего действия гидроцилиндры, управляемые гидрораспределителями через гидростанцию, размещенную в кузове тепловоза. Штоки гидроцилиндров шарнирно присоединены к концевым участкам боковин. Улучшается вписывание тележки в кривые рельсового пути. 2 ил.

Трехосная тележка тепловоза содержит боковины рамы, соединенные между собой шкворневой и концевыми балками, колесные пары, тяговые электродвигатели, поводки, рессорные комплекты и буксы. Боковины рамы шкворневого среднего участка тележки выполнены пустотелыми и прямоугольного сечения. В них подвижно, в продольной плоскости тележки, расположены подобного сечения крайние участки боковин рамы, связанных между собой концевыми балками. На внешних вертикальных поверхностях боковин среднего участка рамы тележки жестко закреплены гидроцилиндры, снабженные парой поршней, штоки которых шарнирно соединены с крайними участками боковин рамы. Надпоршневые и подпоршневые полости гидроцилиндров с помощью трубопроводов связаны с гидрораспределителем, установленным на раме тележки, и его золотник жестко присоединен к кузову тепловоза. Гидрораспределитель связан трубопроводами с гидростанцией, установленной в кузове тепловоза. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 2 ил.

Локомотивная трехосная тележка содержит раму, несущую колесно-моторные блоки и колесные пары с буксами, поводками и рессорными комплектами. На концевых участках и поперечинах рамы тележки, где расположены крайние колесно-моторные блоки, на их вертикальных стенках выполнены горизонтально размещенные дугообразной формы полукруглого сечения пазы с находящимися в них подвижно подобного сечения сферическими головками и жестко закрепленными на криволинейной формы участках дополнительных рам. На дополнительных рамах установлены буксы с поводками, рессорные комплекты и колесные пары, а также тяговые электродвигатели. На дополнительных рамах с двух сторон закреплены стержни торсионов так, что их рычаги контактируют с вертикальными поверхностями концевых участков рамы тележки. Снижается износ гребней колес колесных пар в кривых участках пути. 3 ил.
Наверх