Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона

Устройство содержит два пустотелых цилиндра, установленные горизонтально и симметрично вертикальной оси, имеющие с внешней стороны регулируемые винтовые упоры, концы которых шарнирно закреплены на раме кузова вагона, и передающие воздействие на направляющие стержни посредством пружин. Направляющие стержни связаны между собой роликовым шарниром, жестко связанным с рамкой тележки и имеющим возможность перемещаться вверх и вниз и тем самым вызывать в устройстве вертикальные усилия, уменьшающие силовое воздействие на кузов со стороны пути. Повышается плавность движения. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к дополнительным устройствам рессорного подвешивания пассажирского вагона.

Типовое рессорное подвешивание не обеспечивает необходимого уровня виброзащиты пассажиров. Связано это с невозможностью получения малой жесткости рессорного подвешивания, что приводит к чрезмерному увеличению габаритов подвески.

Предлагается модернизация рессорного подвешивания путем использования в нем дополнительных упругих механических устройств, позволяющих существенно снизить жесткость подвески без изменения габаритов и конструкции.

За прототип изобретения принят патент «Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона» RU 2408473 С1, где устройство имеет направляющую, закрепленную к основанию одного тонкостенного корпуса, на которой совместно и подвижно установлены: втулка с опорными роликами и жестко соединенный с ней профилированный кулачек. 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.

Недостатком является отсутствие регулировки характеристики устройства под изменяющуюся массу защищаемого объекта.

В предлагаемом устройстве упругими элементами являются винтовые пружины, расположенные в горизонтальных цилиндрах, имеющих с внешней стороны регулируемые винтовые упоры, шарнирно связанные с рамой кузова. Средний силовой узел в отличие от прототипа выполнен в виде подвижного роликового шарнира. Такая схема позволяет регулировать упругие усилия за счет перемещения винтовых упоров. В условиях эксплуатации такая регулировка необходима при периодических ремонтах подвижного состава. Установка подшипников качения исключает перекатывание роликов по профилированным кулачкам.

Эффективность работы дополнительных устройств совместно с типовым рессорным подвешиванием достигается за счет наличия в них зоны нелинейной отрицательной жесткости в силовой характеристике. Совместное взаимодействие линейной силовой характеристики типового рессорного подвешивания с нелинейной дополнительных устройств дает участок суммарной силовой характеристики с как угодно малой жесткостью.

Расчетная суммарная силовая характеристика определяется силовым взаимодействием конструктивных параметров дополнительных устройств. Осуществляется это следующим образом: два пустотелых цилиндра 1 и 2 имеют внутри винтовые пружины 3 и 4, упирающиеся внутренними торцами в направляющие стержни 5 и 6, связанные между собой шарниром 7. Внешними торцами пружины 3 и 4 упираются в регулируемые винтовые упоры 8 и 9, обеспечивающие упругое поджатие шарнирного узла 7. Упоры 8 и 9 соединены с помощью резьбы с рычагами 10 и 11, которые могут поворачиваться вокруг осей, закрепленных на раме 12 кузова вагона. Таким образом, в системе создаются горизонтальные усилия, действующие на шарнир 7, который из зоны среднего неустойчивого положения может перейти в верхнее или нижнее крайние положения. Жесткий рычаг 13 связывает шарнир 7 с рамой тележки вагона и обеспечивает в статике устойчивость его положения в среднем горизонтальном положении.

Величина горизонтальных сил и, следовательно, вертикальных (Рb), действующих на стержень 13, зависит от жесткости пружин 3 и 4 и величины их поджатия. Величина защитного хода силовой характеристики зависит от конструктивного размера (b) устройства.

При движении вагона вследствие путевых неровностей происходит вертикальное перемещение тележки вагона, а следовательно, вертикального рычага 13 и шарнира 7 и в упругой системе устройства появляются вертикальные усилия, направленные противоположно действующим усилиям, возникающим в типовом рессорном подвешивании.

Таким образом, дополнительное упругое устройство выступает в роли следящей системы - чем больше воздействие со стороны тележки на основное рессорное подвешивание вагона, тем больше по величине противоположное воздействие дополнительного устройства.

Суммарная силовая характеристика всего подвешивания в этом случае является нелинейной с малой жесткостью (в 3-5 раз меньше типовой) в зоне рабочих прогибов (±25 мм) и с плавным возрастанием суммарной жесткости в зоне больших прогибов (>25 мм).

Конструкция дополнительных устройств по предлагаемой схеме отличается от прототипа наличием шарнира, обеспечивающего перемещение без перекатывания роликов по профилированным кулачкам, что повышает надежность и долговечность работы. Появилась возможность регулирования горизонтальных усилий (следовательно, изменения суммарной силовой характеристики) на периодических ремонтах подвижного состава.

Технический результат заключается в создании комфортных условий пассажирам, путем снижения вредного воздействия вибрации на организм, повышении скоростей движения и упрощает обслуживание дополнительных устройств на периодических ремонтах.

Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона, содержащее два пустотелых цилиндра, установленные горизонтально и симметрично вертикальной оси, имеющие с внешней стороны регулируемые винтовые упоры, концы которых шарнирно закреплены на раме кузова вагона, и посредством пружин передающие воздействие на направляющие стержни, отличающееся тем, что направляющие стержни связаны между собой роликовым шарниром, жестко связанным с рамкой тележки и имеющим возможность перемещаться вверх и вниз и тем самым вызывать в устройстве вертикальные усилия, уменьшающие силовое воздействие на кузов со стороны пути.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к подвеске железнодорожного вагона. Железнодорожный вагон содержит надрессорную балку, которая опирается через пружины рессорного подвешивания на боковые рамы и линейный электромеханический преобразователь энергии.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Тележка грузового вагона состоит из боковин, связанных между собой подпружиненной надрессорной балкой, и букс с колесными парами и тормозного оборудования.

Торсионная рессора содержит стержень с рычагом. В стержне выполнен сквозной канал цилиндрического сечения, в котором расположена подобного сечения тяга.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции упругодемпфирующего амортизатора продольной связи тележки и рамы кузова локомотива.

Изобретение относится к транспортному машиностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к транспортному машиностроению и касается конструкции тележки железнодорожного транспортного средства. .

Изобретение относится к области железнодорожной техники. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. .

Устройство содержит горизонтальную раму из продольных и поперечных балок, регулируемые средства ограничения продольного и поперечного перемещения боковых рам тележки и средства подавления колебаний виляния. Устройство также содержит зажимные тормоза, имеющие закрепленные к поперечным балкам горизонтальной рамы у каждого колеса тележки с возможностью поворота в горизонтальной плоскости два зеркально одинаковых держателя с тормозными колодками и с гайками винтовой пары, винт которой в зоне винтовых пар выполнен с правой и левой резьбой, оборудован раздвижной пружиной и шарнирно соединен системой рычагов и тяг с другими винтами зажимных тормозов, с рычажной тормозной системой тележки и с тормозным цилиндром вагона и/или тележки. Обеспечивается возможность транспортировки вагона со скоростью, равной конструкционной скорости тележек с нулевой вероятностью перехода в неуправляемый режим автоколебаний виляния, и эффективное торможение с этой скорости без увеличения тормозного пути и силового воздействия на поверхности катания колес. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.
Наверх