ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ВАГОН ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ ГРУЗОВ, ТРЕБУЮЩИХ ЗАЩИТЫ ОТ ВИБРАЦИИ И УДАРОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а, именно, к вагонам, предназначенным для перевозки ценных и хрупких грузов, требующих защиты от вибрации и ударов.
Известна грузовая платформа по патенту РФ №2141420, содержащая корпус, а также установленную на опорных тележках прямоугольную раму и смонтированный на ней механизм подрессоривания, выполненный в виде упруго демпфирующих опор, каждая из которых имеет упругий элемент в виде металлического стержня, жестко связанного с прямоугольной рамой, и вторым концом шарнирно соединенного с малым плечом нижнего двуплечего рычага, шарнирно установленного на прямоугольной раме, на большом плече которого установлен механизм регулирования жесткости, выполненный в виде ролика, перемещаемого вдоль направляющей большого плеча нижнего двуплечего рычага посредством гибкой тяги, один конец которой соединен с вертикальной стойкой, установленной на прямоугольной раме, а другой шарнирно соединен с внешним плечом верхнего двуплечего рычага, шарнирно установленного на вертикальной стойке, внутреннее плечо верхнего двуплечего рычага соединено маятниковым подвесом с корпусом, при этом грузовая платформа снабжена демпферами, шарнирно соединенными с вертикальными стойками и корпусом.
Недостатки аналога:
- неэффективная защита, особенно от импульсно-ударного воздействия (взрыва);
- отсутствие пространственной защиты.
За прототип принимаем устройство, описанное в авторском свидетельстве №1351823, кл. B61F 5/24, опубл. 15.11.87, БИ №42, - это рессорная подвеска железнодорожного вагона, направленная на повышение качества защиты от динамических нагрузок. Указанная подвеска содержит листовую рессору, гасители горизонтальных колебаний, выполненные в виде отрезков стального троса, одни концы которых жестко закреплены на концах рессоры, а другие на раме вагона, кроме того, подвеска снабжена регулятором жесткости, выполненным в виде пакета разнесенных друг относительно друга в вертикальной плоскости поджатых с торцов синусоидально изогнутых пластин, середины которых соединены между собой и с серединой рессоры, а концы подвижно связаны с рамой вагона. Недостатками указанной рессорной подвески являются:
- очень сложная система регулировки, заложенной авторами как обязательная операция при загрузке вагона;
- необходимость иметь мощную подъемную технику для обеспечения доступа к регулировке размещения хомутов на отрезках троса гасителя горизонтальных колебаний - главной детали указанного гасителя.
Задачей создания полезной модели является создание грузового вагона для перевозки хрупких и ценных грузов, обладающего необходимым запасом вибростойкости и ударостойкости.
Для решения поставленной задачи у железнодорожного вагона, содержащего установленный на ходовых рессорных тележках корпус, а также устройство гашения колебаний, устройство гашения колебаний, выполнено в виде установленной внутри вагона станины с жестко закрепленными на ней стойками и платформы с жестко закрепленными на ней стойками, между стойками станины и платформы расположены эквидистантно друг другу отрезки троса, образующие силовой подвес платформы, кроме того, устройство гашения колебаний содержит корректирующий подвес, выполненный в виде попарно объединенных отрезков троса, середины которых соединены вместе и жестко присоединены к станине, а концы разведены в стороны и с поджатием закреплены к платформе.
На фиг.1 представлено устройство гашения колебании, вид сбоку. На фиг.2 - то же, вид сверху без верхней платформы. На фиг.3 - то же, вид спереди. На фиг 4 - регулировочный узел.
Заявляемый вагон содержит устройство гашения колебаний, которое содержит станину 1 рамной конструкции, содержащую стойки 2, и платформу 3 со стойками 4. Между стойками 2 и 4 расположен силовой подвес 5, выполненный из отрезков троса, расположенных эквидистантно друг другу. Устройство гашения колебаний содержит также корректирующий подвес 6, выполненный из отрезков троса, объединенных попарно. Середины отрезков троса в каждой паре соединены вместе и жестко присоединены к регулировочному узлу 7, который жестко закреплен на станине 1. Концы отрезков троса в каждой паре корректирующего подвеса 6 разведены в стороны друг от друга и жестко закреплены к стойкам 8, жестко прикрепленым к нижней поверхности платформы 3. Отрезкам троса корректирующего подвеса 6 при закреплении их к платформе 3 придана особая форма изогнутости за счет их поджатия.
Для эффективной работы устройство гашения колебаний нужно отрегулировать на вес защищаемого груза. Для этого служит регулировочный узел 7, который содержит гайку 9, жестко связанную с элементом крепления 10 тросов корректирующего подвеса 6, регулировочный винт 11 в корпусе 12, который при помощи винтов 13 прикреплен к станине 1. При вращении регулировочного винта 11 гайка 9 перемещается вверх или вниз, изменяя положение в пространстве точки соединения середин отрезков троса корректирующего подвеса 6. Регулировка считается законченной, когда указанная точка займет свое положение в одной плоскости с концами троса корректирующего подвеса 6.
Устройство гашения колебаний устанавливают на пол железнодорожного вагона и закрепляют. На платформу 3 устанавливают груз, требующий деликатного транспортирования. Регулировочным узлом 7 настраивают устройство гашения колебаний на оптимальный режим работы. Для этого покручивают регулировочный винт 11, чтобы гайка 9 с закрепленными к ней серединами отрезков троса корректирующего подвеса 6 располагалась в одной плоскости с концами отрезков троса корректора 6.
Заявляемая полезная модель работает следующим образом.
При вибрационном и ударном воздействии, сопровождающем движение железнодорожного вагона, энергия колебаний передается на стойки 2. При этом отрезки троса 5 и дополнительного подвеса 6 начинают упруго деформироваться, запасая энергию колебаний, выполняя функцию фильтров колебаний. Тем самым, они препятствуют распространению и передаче ударной волны на груз, расположенный на платформе 3. Продольные ударные колебания гасятся, во-первых, за счет маятникового подвешивания платформы 3 и, во-вторых, в связи с наличием свободного хода дополнительного подвеса 6.
Преимущества заявляемой полезной модели перед прототипом:
- существенное повышение эффективности гашения вибрационной и импульсно-ударной нагрузки;
- существенное снижение затрат времени на выполнение сложных регулировочных операций.
- корректирующий подвес является средством развязки защищаемого груза от источника воздействия посредством запасания энергии удара и, следовательно, почти полного исключения инерционной массы защищаемого груза из процесса взаимодействия;
- наличие корректирующего подвеса обеспечивает S-образную форму силовой характеристики, что обеспечивает упругий упор при амплитудах воздействия выше расчетных;
- наличие корректирующего подвеса обуславливает защиту объекта от продольных и поперечных колебаний;