СОЕДИНИТЕЛЬНАЯ БАЛКА ЧЕТЫРЕХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ
CONNECTING BEAMS OF FOUR-AXILE TROLLEY

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, и касается конструктивных элементов четырехосной тележки, и может быть использовано, например, в вагонах-думпкарах, а также в вагонах, у которых хребтовая балка расположена ниже пола кузова.
Известны четырехосные тележки, применяемые на восьмиосных вагонах-самосвалах, выпускаемых Уралвагонзаводом (см. А.И. Логинов, А.Е. Афанаскин «Вагоны-самосвалы», М.: Машиностроение, 1975 г.). Тележки состоят из двух двухосных тележек модели 18-100, соединенных балкой литой или сварной конструкции. Соединяющая тележки балка спроектирована из условий, что верхняя поверхность балки расположена на уровне линии, соединяющей подпятники двухосных тележек, а нижняя поверхность балки ограничивается диаметром оси колесных пар. Этим условиям соответствуют грузовые вагоны, у которых нижняя поверхность пола кузова находится на уровне подпятников тележек. Поэтому высота соединительной балки не может быть более 450 мм. Исходя из этой высоты балки, были выбраны сечения балки, обеспечивающие необходимую ее прочность. Масса балки составляет 2400 кг.
Известна принятая за ближайший аналог соединительная балка четырехосной тележки (RU 29271, МПК B61D 3/00, опубл. 10.05.2003 г.), состоящая из четырех опор крайних скользунов, пары центральных скользунов, пары крайних пятников и одного центрального подпятника, в зоне которого закреплен кольцевой элемент, а в зоне крайних пятников установлены ремонтные вставки.
Описанная соединительная балка использована в тележке Уралвагонзавода модели 18-142 для соединения двухосных тележек и отличается большой металлоемкостью для обеспечения необходимых прочностных характеристик, масса балки - 2 т.
Изобретение решает задачу снижения массы соединительной балки и ее металлоемкости при сохранении ее прочностных характеристик за счет изменения ее конструкции.
Для достижения необходимого технического результата в соединительной балке четырехосной тележки, включающей четыре опоры крайних скользунов, пару центральных скользунов, пару крайних пятников и один центральный подпятник, предлагается балку выполнить в виде расположенных по обе стороны от хребтовой балки вагона двух вертикально ориентированных рам, связанных горизонтально ориентированной рамой, на крайних элементах которой расположить крайние пятники, а на центральном элементе - центральный подпятник, причем расстояние между вертикальными рамами выбрать таким, чтобы обеспечить поворот хребтовой балки при прохождении участков пути с заданной кривизной, а высота вертикальных рам выбрана максимальной, исходя из расстояния до пола кузова.
У вагонов-думпкаров нижняя поверхность верхней рамы расположена на 800-900 мм выше уровня подпятников тележек, следовательно, это расстояние может быть использовано для обеспечения прочностных характеристик соединительной балки, если расположить часть соединительной балки в этом пространстве.
На прилагаемых чертежах изображено:
фиг. 1 - предлагаемая соединительная балка для четырехосной тележки, вид спереди;
фиг. 2 - то же, вид сверху;
фиг. 3 - то же, вид сбоку.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - рама вертикально ориентированная; 2 - пятник крайний; 3 - плита; 4 - подпятник центральный; 5 - пятник хребтовой балки; 6 - хребтовая балка; 7 - кронштейн скользуна; 8 - скользун крайний; 9 - скользун тележки; 10 - кронштейн; 11 - скользун центральный; 12 - скользун хребтовой балки.
Описание выполнения соединительной балки четырехосной тележки
Предлагаемая соединительная балка включает две рамы 1, которые вертикально ориентированы и расположены по обе стороны от хребтовой балки 6. Расстояние между двумя вертикальными рамами 1 выбрано таким, чтобы обеспечить свободный поворот хребтовой балки 6 при прохождении участков с заданной кривизной, это является необходимым условием применимости соединительной балки. Обычно обеспечивается прохождение участков, радиус кривизны которых равен 80 м. Высота вертикальных рам выбрана максимальной, исходя из расстояния до пола кузова. Вертикальные рамы связаны между собой горизонтальной рамой, состоящей из двух крайних элементов с расположенными на них крайними пятниками 2, и центральным элементом с расположенным на нем центральным подпятником 4.
Вертикальная и горизонтальная нагрузки от пятника 5 хребтовой балки 6 вагона передается на центральный подпятник 4 соединительной балки, и частично на крайние скользуны 8. От соединительной балки нагрузка передается от крайних пятников 2 на подпятники тележек и частично от крайних скользунов 8 на скользуны 9 тележек.
Прочность и жесткость, как показывают произведенные расчеты предлагаемой соединительной балки на 20% больше, чем у балки, принятой за ближайший аналог. Масса предлагаемой балки составляет 960 кг (ближайший аналог весит 2400 кг). Металлоемкость предлагаемой балки по сравнению с ближайшим аналогом уменьшилась в 2,5 раза.