Виброзащитное устройство для подвижного состава железных дорог

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство для подвижного состава железных дорог включает контактные соединения стержней малого радиуса с опорами большого радиуса, обеспечивающие качение. Два ножевых стержня призматической формы выполнены со скруглениями малого радиуса и установлены горизонтально в четыре ножевые опоры. Ножевые опоры выполнены в виде угловых двухгранных плоскостей, оканчивающихся цилиндрической поверхностью большого радиуса. Колебательные движения ножей реализуют в местах контакта силы трения качения. Две опоры установлены с внешней стороны в середине вертикальных рессорных балок и закреплены на плите, жестко связанной с боковой частью рамы тележки. Внутренние две совмещенные опоры ножей выполнены подвижными и жестко закреплены на тяге. Шарнирные узлы связаны с буксой колесной пары посредством регулировочного устройства с возможностью вызывать в упругом силовом узле вертикальные усилия. Вертикальные усилия направлены против воздействия на тележку со стороны железнодорожного пути. Достигается снижение требований защиты от окружающей среды, уменьшение массы и габаритов устройства. 1 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к дополнительным устройствам рессорного подвешивания.

Известно, что типовое рессорное подвешивание по своим упругим характеристикам не обеспечивает необходимых условий виброзащиты экипажа и оборудования.

Имеется несколько принципиальных путей решения этой проблемы, но все они либо очень дороги или не безопасны в сложных условиях эксплуатации железных дорог.

Есть перспективные направления, связанные с дополнительными упругими устройствами, имеющими зону отрицательной жесткости в силовых характеристиках. Совместная работа типового рессорного подвешивания и дополнительных устройств дает значительные положительные результаты.

Имеется несколько конструктивных решений таких устройств, отличающиеся кинематическими схемами.

За прототип изобретения принят патент "Устройство для уменьшения колебаний пассажирского вагона" RU 2559397 С2, представляющее собой устройство, содержащее два пустотелых цилиндра, установленных горизонтально и симметрично вертикальной оси, имеющих с внешней стороны регулируемые винтовые упоры, концы которых шарнирно закреплены на раме кузова вагона, и посредством пружин передающих воздействие на направляющие стержни, отличающиеся тем, что направляющие стержни связаны между собой роликовым шарниром, жестко связанным с рамой тележки и имеющим возможность перемещаться вверх и вниз, и тем самым вызывать в устройстве вертикальные усилия, уменьшающие силовое воздействие на кузов со стороны пути.

Недостатком конструкции является необходимость использовать в данной конструкции шарнирные узлы в виде подшипников качения для устранения трения скольжения, наносящего отрицательное воздействие на эффективность виброзащиты. Однако работа подшипников качения в условиях эксплуатации железных дорог требует защиты от окружающей среды (влаги, пыли). Кроме этого в дополнительных устройствах на шарниры воздействуют большие силовые усилия, что ведет к увеличению их габаритов и массы.

Предлагаемое виброзащитное устройство отличается от прототипа конструктивной особенностью. В кинематической схеме в горизонтальном силовом узле используются, так называемые в технической литературе, ножевые опоры.

Ножевые опоры предназначены для подвижных частей, совершающих колебательные движения на небольшой угол, и состоят из ножа и подушки. Нож - призма выполняет роль цапфы и опирается скругленным ребром малого радиуса на опору - подушку - цилиндрическую поверхность большого радиуса.

Конструктивно виброзащитное устройство (Фиг. 1) состоит из ножевых стержней - 1, с внешней стороны поджатыми неподвижными опорами - 2. Неподвижные опоры выполнены в виде двух угловых граней, в вершине которых имеется цилиндрическая поверхность большого радиуса. Они установлены в средней части двух упругих рессор - 3, посредством плиты - 4, жестко связаны с рамой тележки - 5. Неупругие подвижные опоры - 6 совмещены и представляют собой такие же поверхности, связанные посредством тяги - 7, шарниров - 8 и регулировочного узла - 9, с буксой колесной пары - 10.

Длина стержней - 1 и жесткость рессор - 3 рассчитывается из условий обеспечения в горизонтальном положении необходимой упругой силы и защитного хода устройства.

Призматическая поверхность опоры позволяет совершать ножу при установке и ремонте максимальные угловые перемещения. Угол между сторонами соответствует 45-90°.

Ножевые опоры относятся к опорам с трением качения, так как при колебательном движении ножа на небольшой угол порядка 8-10° его рабочая кромка перекатывается по поверхности опоры без скольжения.

Рабочая грань ножа призмы - это цилиндрическая поверхность малого радиуса (от 0,5-10 мм), выбирается в зависимости от расчетной горизонтальной силы и контактных напряжений.

Основным достоинством ножевой опоры является ничтожно малые момент трения и износ. Материалом для ножей и подушек для больших нагрузок, достигающих 250 кГс на 1 погонный миллиметр кромки ножа, при радиусе кромки 0,5 мм используются стали X18 и ЭИ515, закаленные до высокой степени твердости. Они обладают высокой износостойкостью и высокими антикоррозийными свойствами. Подушки рекомендуется выполнить из материала, более твердого, чем материал ножа, так как при износе легче заменить нож, чем подушку. Кроме того, повреждение рабочей поверхности подушки значительно увеличивает трение и выводит опоры из строя. Смятие рабочей кромки ножа не влечет за собой заметного увеличения момента трения.

Нож и подушка опор в конструкционном решении крепятся к стержням и рессорам запрессовкой или винтами.

Работает устройство следующим образом: при перемещении колесной пары по неровностям пути тяга - 7 совершает вертикальные перемещения вверх или вниз, выводя стержни - 1 из среднего горизонтального положения. В связи с этим, в упругом силовом блоке возникают вертикальные усилия, направленные также вверх или вниз против сил, действующих со стороны пути на основное рессорное подвешивание. Величина вертикальных усилий зависит от амплитуды неровностей пути и конструктивных параметров силового механизма. Таким образом, обеспечивается эффект виброзащиты.

Виброзащитное устройство для подвижного состава железных дорог, отличающееся тем, что, с целью снижения сил трения в шарнирных узлах, вместо использования подшипников качения, принимаются контактные соединения стержней малого радиуса, с опорами большого радиуса, обеспечивающие качение, представляющее собой два ножевых стержня призматической формы, оканчивающиеся скруглением малого радиуса, установленные горизонтально, симметрично вертикальной оси, в четыре ножевые опоры, выполненные в виде угловых двухгранных плоскостей оканчивающихся цилиндрической поверхностью большого радиуса, позволяющие совершать колебательные движения ножей и реализовать в местах контакта малые силы трения качения, при этом две опоры установлены с внешней стороны в середине вертикальных рессорных балок, закреплены на плите, жестко связанной с боковой частью рамы тележки, внутренние две совмещенные опоры ножей, подвижные, жестко закреплены на тяге и через регулировочное устройство, и шарнирные узлы связаны с буксой колесной пары, имеют возможность перемещаться вверх и вниз и тем самым вызывать в упругом силовом узле вертикальные усилия, направленные против воздействия на тележку со стороны железнодорожного пути.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к защитным устройствам, например амортизаторам, применяющимся на взрывоопасных объектах. Амортизатор одноразового действия с разрушающимися элементами содержит корпус, упругие и демпфирующие элементы, дополнительно содержится стержень, в верхней части которого, перпендикулярно его оси, жестко закреплен упор в виде круглой пластины, к нижней части которого прикреплено демпфирующее основание винтами, а к демпфирующему основанию, коаксиально стержню, жестко прикреплена выполненная в виде усеченного конуса втулка.

Группа изобретений относится к энергетике, машиностроению и транспорту, а также и к другим областям техники, где при работе машин возникает вредная вибрация опорных элементов.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Способ управления включает введение в конструктивно-техническую схему системы устройства для преобразования движения несамотормозящегося винтового механизма с гайкой-маховиком.
Изобретение относится к строительству и предназначено для гашения колебаний высотных сооружений (башен) при воздействии сейсмических, ветровых и других возмущающих факторов.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство содержит два пустотелых цилиндра, установленные горизонтально и симметрично вертикальной оси.

Группа изобретений относится к области машиностроения. Колебания гасят со стороны основания с помощью инерционных масс, расположенных на стыках рычагов.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Опора вала ротора КНД ТРД снабжена системой упругогидравлического демпфирования колебаний вала ротора и содержит роликоподшипник.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Опора вала ротора КНД ТРД снабжена системой упруго-гидравлического демпфирования колебаний вала ротора и содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к области авиадвигателестроения. Передняя опора вала ротора КНД ГТД содержит роликоподшипник, разделяющий опору на статорную и роторную части.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции пятника и пятниковых мест железнодорожного подвижного состава. Пятник железнодорожного подвижного состава содержит опорную поверхность, упорную поверхность, отверстие для шкворня и привалочную поверхность.

Раскрыта конструкция двухосной трехэлементной грузовой тележки с измененной конструкцией надрессорной балки, боковых рам, центрального рессорного подвешивания и узла, передающего нагрузку от боковой рамы на подшипники колесных пар.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к опорам кузова вагона на тележку, и может быть использовано при ремонте и изготовлении тележек вагона.

Группа изобретений относится к области железнодорожного транспорта. Узел износостойкой пластины тормозной балки для направляющего элемента тормозной балки содержит износостойкую пластину тормозной балки и направляющий элемент тормозной балки.

Узел соединения ходовой тележки и рамы содержит пятник и подпятник. Между ними расположен элемент, имеющий твердость ниже твердости пятника и подпятника.
Стальную сердцевину подпятника перед нанесением покрытия обрабатывают фосфотирующим составом. Методом контактного формования наносят слой пастообразного эпоксидного композита в виде двух компонентов.

Стальная сердцевина подпятника перед нанесением покрытия обработана фосфотирующим составом. В качестве покрытия методом контактного формования нанесен слой пастообразного эпоксидного композита в виде двух компонентов.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к энергетическому оборудованию подводных лодок. Система состоит из установленного на корпусе на виброизолирующей системе (5) ядерного реактора (1), трубопроводов (2), корпуса (4), забортного теплообменника (3), датчиков вибрации (6), датчиков динамической силы (10), исполнительных устройств (9), усилителей мощности (8), системы управления (7). Исполнительные устройства по сигналам датчиков компенсируют динамические силы трубопроводов аварийной системы. Виброизолирующая система содержит нижнюю и верхнюю опорные пластины. Между пластинами коаксиально и концентрично установлены наружная с правым и внутренняя с левым углами подъема витков пружины. Нижняя опорная пластина является основанием, на котором нижние фланцы пружин жестко закреплены. Между верхней опорной пластиной и верхним фланцем внутренней пружины расположен демпфер сухого трения. Демпфер состоит из двух соприкасающихся между собой цилиндрических дисков. Нижний диск жестко связан с верхним фланцем внутренней пружины. Верхний диск жестко связан с верхней опорной пластиной. На обращенных друг к другу поверхностях дисков выполнены концентричные диаметральные канавки и входящие в них выступы. Достигается повышение эффективности виброизоляции ядерного реактора по линии трубопроводов аварийной системы расхолаживания. 2 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Устройство для подвижного состава железных дорог включает контактные соединения стержней малого радиуса с опорами большого радиуса, обеспечивающие качение. Два ножевых стержня призматической формы выполнены со скруглениями малого радиуса и установлены горизонтально в четыре ножевые опоры. Ножевые опоры выполнены в виде угловых двухгранных плоскостей, оканчивающихся цилиндрической поверхностью большого радиуса. Колебательные движения ножей реализуют в местах контакта силы трения качения. Две опоры установлены с внешней стороны в середине вертикальных рессорных балок и закреплены на плите, жестко связанной с боковой частью рамы тележки. Внутренние две совмещенные опоры ножей выполнены подвижными и жестко закреплены на тяге. Шарнирные узлы связаны с буксой колесной пары посредством регулировочного устройства с возможностью вызывать в упругом силовом узле вертикальные усилия. Вертикальные усилия направлены против воздействия на тележку со стороны железнодорожного пути. Достигается снижение требований защиты от окружающей среды, уменьшение массы и габаритов устройства. 1 ил.

Наверх