РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ДВУХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона, в частности рессорного комплекта, и пружин, в него входящих.
Известно рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона с двухрядными цилиндрическими винтовыми пружинами, воспринимающими нагрузку от надрессорной балки и выполненные с разной высотой наружной и внутренней пружин, а двухрядные пружины, воспринимающие нагрузку от фрикционных клиньев, выполнены равными по высоте большей из пружин, воспринимающих нагрузку от надрессорной балки, полезная модель RU 16482, B61F 5/00 от 01.10.2001 г. Каждая из наружных и внутренних пружин рессорного комплекта, имеющая опорные и рабочие витки, в соответствии с ГОСТ 1452-2011 «Пружины цилиндрические винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог. Технические условия» относится к категории Б и имеет высоту в свободном состоянии, в интервале от 240 мм до 330 мм и соответственно имеет предельные отклонения на высоту в свободном состоянии плюс 6 мм, минус 3 мм. Недостатком данного технического решения является то, что такой рессорный комплект не обеспечивает достаточное поджатие фрикционного клина рессорного подвешивания вагона в нагруженном состоянии, что уменьшает степень демпфирования и увеличивает динамические нагрузки на вагон, и при эксплуатации неблагоприятно сказывается на тележке и на вагоне в целом.
Наиболее близкое техническое решение рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона предложено в конструкции тележки модели 18-100 железнодорожного грузового вагона [Л.Д. Кузьмич, А.В. Кузнецов «Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний», М., Машиностроение, 1978, стр. 113], в которой использовано два пружинных комплекта, каждый из которых состоит из семи двухрядных пружин, включающих наружную и внутреннюю пружины. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Рессорные комплекты, состоящие из пружин и клиновых гасителей колебаний, служат амортизаторами, как в вертикальном, так и в боковом направлениях. Фрикционные клинья обеспечивают гашение колебаний силами трения, развиваемыми между ними и боковыми рамами и зависящими от величины сжатия пружин, на которые они опираются. Пружины под надрессорной балкой несут основной вес вагона и оказывают сопротивление относительному продольному смещению между боковыми рамами.
3
Существенным недостатком выше описанного рессорного подвешивания является то, что пружины, входящие в него, не обеспечивают расчетный статический прогиб рессорного подвешивания (не менее 8 мм) при минимальной расчетной массе вагона 21*10 кг, что не соответствует требованиям межгосударственного стандарта ГОСТ 9246-2013 «Тележки двухосные трехэлементные грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия».
3
Техническая задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в создании рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона с пружинами, геометрические характеристики которых позволят обеспечивать расчетный статический прогиб не менее 8 мм при минимальной расчетной массе 21*10 кг в соответствии с ГОСТ 9246-2013, а также позволят снизить значения коэффициента вертикальной динамики и динамической нагрузки на тележку и кузов вагона.
Поставленная задача решается тем, что рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, содержащее два рессорных комплекта, каждый из которых выполнен из семи двухрядных винтовых цилиндрических пружин, включающих наружные и внутренние пружины, расположенных под фрикционными клиньями и под надрессорной балкой, причем число рабочих витков наружной пружины составляет 4,05-4,20, а число рабочих витков внутренней пружины составляет 6,50-6,80, при этом индекс наружной пружины, определяемый как отношение среднего диаметра витка к диаметру прутка пружины, составляет 5,450-5,930, а индекс внутренней пружины составляет 5,500-6,053.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
на фиг. 1 - рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона;
на фиг. 2 - пружина наружная рессорного комплекта для подвешивания двухосной тележки грузового вагона;
на фиг. 3 - пружина внутренняя рессорного комплекта для подвешивания двухосной тележки грузового вагона.
Н
H
H
В
B
B
Рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона содержит два рессорных комплекта 1, размещенных под каждым из концов балки надрессорной 2, при этом каждый рессорный комплект 1 выполнен из семи двухрядных пружин 3, состоящих из наружных 4 и внутренних 5 цилиндрических винтовых пружин с рабочими 6 и опорными 7 витками. Пружины 4 и 5 расположены под фрикционными клиньями 8 и под надрессорной балкой 2. Пружины 4 и 5 имеют одинаковую номинальную высоту в свободном состоянии. Внутренняя пружина 5 имеет навивку, противоположную навивке наружной пружины 4. Индекс наружной 4 пружины (С) определяется как отношение ее среднего диаметра витка (D) к диаметру прутка пружины (d) и составляет 5,450-5,930. Индекс внутренней 5 пружины (С) определяется как отношение ее среднего диаметра витка (D) к диаметру прутка пружины (d) и составляет 5,500-6,053. Число рабочих витков наружной пружины 4 составляет 4,05-4,20, а число рабочих витков внутренней пружины 5 составляет 6,50-6,80.
3
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что подобраны геометрические характеристики пружин рессорного комплекта, позволяющие создать рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, которое обеспечивает расчетный статический прогиб рессорного подвешивания в вагоне с минимальной расчетной массой вагона 21*10 кг не менее 8 мм, и позволяет улучшить динамические показатели, как рессорного подвешивания тележки вагона, так и самого грузового вагона в целом, а также увеличить расчетный статический прогиб рессорного подвешивания в вагоне с максимальной расчетной массой, и как следствие, уменьшить значения коэффициента вертикальной динамики и динамической нагрузки на тележку и кузов вагона. Кроме того, заявляемая конструкция рессорного подвешивания отвечает требованиям ГОСТ 9246-2013.
В настоящее время техническое решение по предлагаемой полезной модели используется в конструкторской документации на двухосную тележку грузового вагона, разработанной НИЦ «УК «РэйлТрансХолдинг».