ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкции узлов тележек грузовых железнодорожных вагонов.
Известна тележка конструкции Уралвагонзавода [1], которая имеет литые боковины и надрессорную балку и комбинированное рессорное подвешивание. Боковины тележки соединены между собой поперечной связью корытообразного сечения, которая предотвращает смещение одной боковины относительно другой в направлении вдоль оси пути.
Недостатком данной конструкции является выявленные в процессе эксплуатации изломы поперечной связи в средней части и у опор на боковины.
Наиболее близкой, принятой за прототип, является тележка 18-100 [2]. Тележка имеет литые боковины и надрессорную балку, одинарное центральное подвешивание и клиновые, фрикционные гасители колебаний. Рессорный комплект тележки состоит из семи двухрядных пружин. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Клинья располагаются в гнездах надрессорной балки, упираясь в ее наклонные плоскости и прижимаясь вертикальной стороной к стальным фрикционным планкам, укрепленных на боковинах тележки. Компоновка рессорного подвешивания предусматривает наличие одного клина у каждой боковой грани надрессорной балки в пределах одного рессорного комплекта. Клиновые гасители колебаний, помимо основной функции, одновременно служат упругой связью надрессорной балки с боковинами, что предотвращает смещение одной боковины относительно другой в направлении вдоль оси пути.
Недостатком указанной тележки является то, что клинья гасителей колебаний имеют малый горизонтальный размер в направлении поперек оси пути. При движении вагона по криволинейному участку появляются силы, сдвигающие одну боковину относительно другой. Сдвигающие силы на плече равном расстоянию между боковинами тележки создают момент, действующий на надрессорную балку в горизонтальной плоскости. Этот момент уравновешивается реактивным моментом, действующим на клинья. Однако, так как горизонтальный размер клиньев гасителей колебаний мал, то реактивные усилия становятся большими. Это приводит к неравномерному ускоренному износу клиньев и накладок, к появлению трещин в боковинах тележек и существенно влияет на нестабильность сил демпфирования колебаний. Кроме того, клиновой гаситель колебаний не обеспечивает надежной поперечной связи боковин тележки, что является одной из причин ускоренного износа поверхности катания колес и подреза гребней колес, а также высокого бокового горизонтального воздействия на рельсы.
Задачей предполагаемой полезной модели является разработка конструкции тележки, у которой замедлен износ клиньев и накладок, снижена вероятность появления трещин в боковинах тележек, повышена стабильность сил трения гасителей, обеспечена надежная поперечная связь боковин тележек, исключающая ускоренный износ поверхности катания колес и подрез гребней, а также снижающая боковое горизонтальное воздействие на рельсы.
Указанная задача достигается тем, что тележка железнодорожного вагона имеет литые боковины и надрессорную балку, одинарное центральное подвешивание и оборудована клиновыми гасителями колебаний.
Согласно предполагаемой полезной модели на каждой боковой грани надрессорной балки в зоне обоих рессорных комплектов на некотором расстоянии друг от друга установлено по два клиновых гасителя колебаний.
При осуществлении предполагаемой полезной модели может быть получен технический результат, заключающийся в том, что момент, обусловленный действием сил, сдвигающих одну боковину относительно другой, уравновешивается реактивным моментом, действующим на плече, равным расстоянию между клиньями гасителей колебаний, расположенных на боковой грани надрессорной балки. Так как это расстояние существенно больше, чем ширина клина тележки-прототипа, то реактивные усилия снижаются. Это приводит к замедлению износа клиньев и накладок, к снижению вероятности появления трещин в боковинах тележек, к повышению стабильности сил трения гасителей, к обеспечению надежной поперечной связи боковин тележек. Наличие надежной поперечной связи устраняет ускоренный износ поверхности катания колес и подрез гребней, а также снижает боковое горизонтальное воздействие на рельсы.
На фиг.1 показан общий вид тележки; на фиг.2 - то же, вид сверху; на фиг 3 показано сечение А-А на фиг.1.
Тележка включает две литые боковины 1 (см. фиг.1, 2, 3) со смонтированными на них площадками для контакта с клиньями 2 гасителей колебаний (см. фиг.1, 2, 3), литую надрессорную балку 3 (см. фиг.2, 3), которая также имеет площадки для контакта с клиньями 2 гасителей колебаний (см. фиг.1, 2, 3), а также рессорные комплекты 4 (см. фиг.1) и колесные пары 5 (см. фиг.1).
Тележка работает следующим образом. При входе вагона на криволинейный участок пути появляются силы, сдвигающие одну боковину тележки относительно другой. Сдвигающие силы на плече a (см. фиг.2 и 3) создают момент, действующий на поперечную связь тележки. В тележке функции поперечной связи выполняет надрессорная балка. В зоне взаимодействия надрессорной балки и боковины момент от сдвигающих сил уравновешивается реактивным моментом, обусловленный действием реактивных усилий на плече равном расстоянию между клиньями b (см. фиг.3), каждый из которых имеет ширину c (см. фиг.3). В тележке расстояние b выполнено существенно больше, чем ширина клина c (см. фиг.3).
Как и в тележке-прототипе, вынужденные колебания вагона демпфируются силами трения, появляющимися во фрикционном гасителе, при перемещении надрессорной балки относительно боковин.
Технико-экономическое преимущество заявляемой полезной модели заключается в том, что тележка имеет замедленный износ клиньев гасителей колебаний и накладок, пониженную вероятность появления трещин в боковинах тележек и повышенную стабильность сил трения гасителей колебаний.
Особенно большое значение имеет надежная поперечная связь боковин тележек, которая исключает ускоренный износ поверхности катания колес и подрез гребней, а также снижает боковое горизонтальное воздействие на рельсы.
Источники информации, используемые при составлении заявки
1. Вагоны / под общ. ред. М.В.Винокурова. - М.: Трансжелдориздат, 1953. - 704 с. с ил., с.211.
2. Вагоны: Учебник для вузов ж.д. трансп./ В.В.Лукин,. П.С.Анисимов, Ю.П.Федосеев.; под ред. В.В.Лукина. - М.: Маршрут, 2004, - 424 с.