ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ГРУЗОВАЯ ТЕЛЕЖКА ДЛЯ ПОВЫШЕННЫХ СКОРОСТЕЙ ДВИЖЕНИЯ

Предполагаемая полезная модель относится к конструкции тележки грузового парка вагонов.
Известна тележка модели 18-100, содержащая две боковые рамы, две колесные пары с буксовыми узлами, надрессорную балку, два комплекта рессорного подвешивания, клиновые гасители колебаний, рычажную тормозную передачу (Пастухов И.Ф. и др., Вагоны. - М., Транспорт, 1988, - Стр.74-77).
Клиновой гаситель колебаний в тележке модели 18-100 осуществляет гашение вертикальных и горизонтальных колебаний и, кроме того, играет роль элемента связи боковых рам через надрессорную балку, обуславливающего жесткость тележки в плане.
Данное техническое решение имеет ряд недостатков:
- конструкция тележки не обладает достаточной жесткостью в плане и при высоких скоростях склонна к интенсивному извилистому движению с длиной волны виляния 14-16 м.
- в диапазоне эксплуатационных скоростей рессорные комплекты подвешивания практически не перемещаются из-за излишней силы трения клиновых гасителей.
Одновременное действие клинового гасителя на вертикальные и горизонтальные колебания не позволяет оптимизировать его параметры применительно к каждому отдельному виду колебаний. Кроме того, его демпфирующие характеристики существенно зависят от большого числа факторов (линейные размеры клина, качество поверхностей пар трения, воздействие атмосферных факторов) и подвержены сильному изменению в процессе эксплуатации вследствие интенсивных износов трущихся поверхностей.
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является железнодорожная тележка грузового вагона (Авт. св-во СССР №1782826, М. кл. В 61 F 3/02; 5/52, опубл. 23.12.92), содержащая надрессорную балку, опирающуюся через рессорные комплекты на боковые рамы, связанные с колесными парами. Боковые рамы снабжены Т-образными поперечными кронштейнами с проушинами для крепления диагональных перекрещивающихся связей в виде стержней. Кроме того, тележка оборудована тормозной рычажной передачей, включающей в себя триангели с вертикальными рычагами, нижние концы которых соединены затяжкой. Для демпфирования колебаний надрессорного строения вагона тележка содержит вертикальные гасители колебаний. Для ограничения продольных перемещений надрессорной балки относительно боковых рам тележка содержит продольные поводки.
Недостатком данного технического решения является отсутствие горизонтального демпфирования в тележке, что, как известно, отрицательно сказывается на горизонтальной динамике вагона, и как следствие, ограничивает скорости движения. Кроме того, в прототипе отсутствуют компоновочные решения о конструктивном исполнении затяжки вертикальных рычагов, обеспечивающие применение без конструктивных изменений остальных элементов тормозной рычажной передачи тележки и о взаиморасположении ее с горизонтальными диагональными перекрещивающимися связями с учетом нижнего очертания габарита тележки.
Предполагаемой полезной моделью решается задача увеличения скоростей движения железнодорожных экипажей путем установки в тележке кроме вертикальных гасителей колебаний и горизонтальных фрикционных гасителей колебаний, т.е. введением раздельного гашения, и задача применения без конструктивных изменений остальных элементов тормозной рычажной передачи тележки путем изменения формы одной затяжки вертикальных рычагов.
Для достижения указанного технического результата железнодорожная грузовая тележка, содержащая колесные пары, надрессорную балку, рессорные комплекты, боковые рамы с кронштейнами крепления диагональных связей и кронштейнами подвески триангелей, диагональные связи в виде перекрещивающихся стержней, продольные поводки, вертикальные гасители колебаний, тормозную рычажную передачу, включающую в себя триангели с вертикальными рычагами, нижние концы которых соединены затяжкой, снабжена горизонтальными фрикционными гасителями колебаний постоянного трения, шарнирно закрепленными между боковыми рамами и надрессорной балкой посредством проушин на кронштейнах подвески триангелей и кронштейнах, расположенных на вертикальной поверхности надрессорной балки. Кроме того, затяжка вертикальных рычагов выполнена омегообразной формы двутаврового сечения в средней части.
Горизонтальные фрикционные гасители колебаний выполнены как гасители постоянного трения, потому, что гасители пропорционального трения будут раздвигать верхние пояса боковых рам, что приведет к возбуждению маятниковых колебаний боковых рам тележек с точкой качания на корпусах букс. Маятниковые колебания боковых рам, появление которых подтверждается проведенными испытаниями, неблагоприятно сказываются на долговечности буксовых подшипников и динамических качествах вагона. Применение гидравлических горизонтальных гасителей колебаний на вагонах грузового парка нецелесообразно ввиду отсутствия необходимых для их эксплуатации пунктов технического обслуживания и ремонта.
С целью унификации элементов тормозной рычажной передачи тележки и исключения ее пересечения с диагональными перекрещивающимися связями в виде стержней, затяжка вертикальных рычагов выполнена омегообразной формы. Применение омегообразной формы затяжки приводит к появлению на ней изгибающего момента, в связи с чем, изменена форма ее поперечного сечения с круглой на двутавровую в средней части, обеспечивающую необходимую прочность.
Предлагаемая тележка грузового вагона иллюстрируется чертежами, представленными на фиг.1, 2, 3, 4, 5.
На фиг.1 изображен общий вид тележки.
На фиг.2 - вид сверху.
На фиг.3 - вид сбоку.
На фиг.4 - вид снизу.
На фиг.5 - вид сбоку на тормозную рычажную передачу.
Железнодорожная грузовая тележка содержит колесные пары 1, надрессорную балку 2, рессорные комплекты 3, боковые рамы 4 с кронштейнами 5 крепления диагональных связей и кронштейнами 6 подвески триангелей, диагональные связи 7 в виде перекрещивающихся стержней, продольные поводки 8, вертикальные гасители колебаний 9. Тормозная рычажная передача, включает в себя триангели 10 с вертикальными рычагами 11, нижние концы которых соединены затяжкой 12. Затяжка 12 имеет омегообразную форму двутаврового сечения. Между надрессорной балкой 2 и боковыми рамами 4 установлены горизонтальные фрикционные гасители колебаний 13 постоянного трения, шарнирно закрепленные посредством проушин 14 и 15, неподвижно установленных на кронштейнах 6 подвески триангелей и кронштейнах 16, расположенных на вертикальной поверхности надрессорной балки 2.
Предлагаемая тележка работает следующим образом. Вертикальные и горизонтальные колебания, возникающие при движении вагона по рельсовому пути приводят к появлению относительных перемещений надрессорной балки 2 и боковых рам 4. Демпфирование вертикальных колебаний осуществляется вертикальными гасителями колебаний 9, а горизонтальные колебания демпфируются горизонтальными фрикционными гасителями 13 постоянного трения, т.е. в тележке реализовано раздельное гашение колебаний, позволяющее оптимизировать параметры демпфирования применительно к каждому виду колебаний. В горизонтальных фрикционных гасителях колебаний 13, сочлененных с надрессорной балкой 2 и боковыми рамами 4, при
их относительных колебаниях возникают силы трения, препятствующие относительному смещению, и тем самым снижающие амплитуду колебаний и, следовательно, динамическую нагруженность узлов тележки и силы взаимодействия колесных пар с рельсами.
При торможении вагона, тормозная сила через вертикальные рычаги 11 и затяжку 12 передается на триангели 10 с установленными на нем тормозными колодками, при этом затяжка 12 совершает перемещения. Омегообразная форма затяжки 12 обеспечивает свободу ее перемещения без соприкосновения с диагональными связями 7, а двутавровое сечение в средней части затяжки 12 обеспечивает ее прочность при внецентренном нагружении.
Введение в конструкцию тележки фрикционных горизонтальных гасителей колебаний улучшает динамические характеристики вагона, так как снижается интенсивность колебаний виляния и бокового относа тележки, что, в свою очередь, уменьшает динамическую нагруженность узлов тележки и силы взаимодействия колесных пар с рельсами и позволяет повысить скорость движения вагона.
Применение омегообразной формы затяжки тормозных рычагов позволяет унифицировать остальные элементы тормозной рычажной передачи тележки, избежать соприкосновения затяжки с диагональными связями и обеспечивает функционирование тормозной системы.