БУКСОВЫЙ ПОВОДОК
AXLE-BOX LINK

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для использования в узлах связи букс колесной пары с бесчелюстной рамой тележки локомотива.
Общеизвестно, что передача силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки у грузовых, пассажирских, маневровых тепловозов и электровозов осуществляется буксами. Для предотвращения контакта рабочей поверхности гребня колеса с внутренней поверхностью головки рельса между ними обеспечивается нормативный зазор δ=7 мм. При движении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают продольное и поперечное перемещения в направлении качения колесной пары, которые передаются через буксовые поводки на раму тележки локомотива, что приводит к износу элементов буксового поводка и, как следствие, к не перпендикулярному положению колесной пары относительно оси рельсовой колеи и уменьшение нормативного зазора δ, которое влияет на ресурс колесной пары. Увеличение ресурса колесной пары, в настоящее время, является актуальной проблемой.
Известен буксовый поводок, предназначенный для передачи силы тяги и тормозной силы от букс на раму тележки локомотива [Патент 1643261 РФ, МПК B61F 5/26. Буксовый поводок / С.В. Никитин, Ю.И. Фокин, Г.Л. Алисевич (РФ). - №4647736; Заявлено 07.02.1989; Опубл. 23.04.1991].
Буксовый поводок содержит корпус с малой и большой головками, короткий и длинный валики, составные втулки, а также дистанционное кольцо.
Каждая головка выполнена с осевым цилиндрическим отверстием, при этом валики установлены в цилиндрические отверстия соответствующих головок корпуса. Каждая составная втулка представляет собой демпфирующую втулку из резины (коэффициент трения резины о сталь µ=0,8), запрессованную в металлическую втулку.
На коротком валике малой головки установлена одна составная втулка, запрессованная в малую головку. Причем длина составной втулки равняется длине цилиндрической части малого валика.
3
4
На длинном валике большой головки установлены на расстоянии друг от друга две составные втулки, запрессованные в большой головке. Причем общая длина обеих составных втулок составляет не менее / длины цилиндрической части длинного валика.
1
4
Между составными втулками установлено запрессованное в большой головке корпуса дистанционное кольцо. Причем длина дистанционного кольца составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика. При этом дистанционное кольцо выполнено толщиной меньше, чем толщина каждой составной втулки большой головки, и образует с длинным валиком зазор, равный 2,5 мм.
Хвостовики короткого валика жестко закреплены на корпусе буксы локомотива. Хвостовики длинного валика жестко закреплены на раме тележки локомотива.
Устройство работает следующим образом.
При качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное продольное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи. От буксы перемещение передается на малую головку поводка, а от нее на большую головку поводка и, далее на раму тележки локомотива, заставляя тележку локомотива перемещаться в продольном направлении по ходу движения колесной пары. При этом составные втулки и дистанционное кольцо буксового поводка каждой головки перемещаются в продольном направлении по ходу движения буксы. Такое перемещение приводит к возрастанию сил давления с валиков на каждую демпфирующую втулку, вызывая в них радиальные деформации.
После 445000 км пробега локомотива за счет высокого значения коэффициента трения материала происходит износ демпфирующей втулки в малой головки до полного ее истирания, приводящего к контакту короткого валика с металлической втулкой. В большой головке износ каждой демпфирующей втулки происходит до их истирания, приводящего к контакту длинного валика с дистанционным кольцом. Дистанционное кольцо начинает контактировать с длинным валиком большой головки, что приводит к снижению сил давления со стороны длинного валика на каждую демпфирующую втулку и замедлению износа демпфирующих втулок.
Кроме того, силы давления от составной втулки на малую головку и от каждой составной втулки и дистанционного на большую головку распределяются не равномерно по всей площади их контакта, что приводит к увеличению в малой и большой головках внутренних напряжений и к снижению их долговечности.
При дальнейшем увеличении пробега локомотива (после 445000 км пробега) начинается постепенное истирание поверхностей демпфирующих втулок и дистанционного кольца до контакта длинного валика с соответствующей металлической втулкой.
Уменьшение толщины демпфирующих втулок приводит к нарушению перпендикулярности колесной пары относительно рельсовой колеи и, как следствие, к движению колесной пары относительно рельсовой колеи с перекосом и увеличению износа колесной пары.
Кроме того, при качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное поперечное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи, которое приводит к повороту корпуса поводка и образованию угла  между продольной осью рельсовой колеи и продольной осью корпуса буксового поводка.
При поперечном перемещении буксы короткий валик буксового поводка также совершает поперечное перемещение, приводящее к повороту корпуса буксового поводка на угол .
При повороте корпуса буксового поводка на угол  в демпфирующей втулке малой головки создается осевая переменная по величине и по знаку деформация. При этом в демпфирующей втулке величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса буксового поводка.
Поворот корпуса буксового поводка и поперечное перемещение короткого валика происходит до контакта короткого валика с металлической втулкой. При этом максимальный угол поворота корпуса буксового поводка после пробега локомотива свыше 445000 км составляет , который зависит от внутреннего диаметра малой головки.
Поворот корпуса на угол  приводит к поперечному перемещению длинного валика большой головки буксового поводка, что создает также в каждой демпфирующей втулке большой головки осевую переменную по величине и по знаку деформацию. При этом в каждой демпфирующей втулке величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса буксового поводка.
От длинного валика перемещение передается на раму тележки, что приводит в процессе эксплуатации к поперечному перемещению колеса относительно продольной оси рельсовой колеи и уменьшению нормативного зазора между гребнем колесной пар и внутренней поверхностью головки рельса и, следовательно, к увеличению вероятности контактирования и износа колесной пары.
Площадь контакта длинного валика с каждой демпфирующей втулкой большой головки буксового поводка и площадь контакта короткого валика с демпфирующей втулкой малой головки буксового поводка обеспечивают нормативную передачу силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки.
Известный буксовый поводок обеспечивает ресурс колесной пары до 445000 км, что позволяет в течение 1/2 части его жизненного цикла осуществлять качественную передачу силы тяги тормозной силы от букс на раму тележки локомотива, что является его достоинством.
Однако ресурс колесной пары, обеспечиваемый известным буксовым поводком, остается ниже нормативного ресурса колесной пары (1000000 км), что является недостатком известного буксового поводка.
Это обусловлено:
- во-первых, износом колесной пары за счет неперпендикулярного ее положения относительно оси рельсовой колеи благодаря возникновению в демпфирующих втулках значительных радиальных деформаций, приводящих к их износу, при продольном перемещении валиков буксового поводка;
- во-вторых, износом колесной пары за счет уменьшения нормативного зазора между рабочей поверхностью гребня колеса и внутренней поверхность головки рельса благодаря возникновению в демпфирующих втулках значительных знакопеременных осевых деформаций при поперечном перемещении валиков буксового поводка.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к заявляемому решению является буксовый поводок, предназначенный для передачи силы тяги и тормозной силы от букс на раму тележки локомотива [Патент 146946 РФ, МПК B61F 5/26. Буксовый поводок / Я.А. Новачук, Д.Н. Никитин, А.Н. Тепляков (РФ). - №201420288/11; Заявлено 20.05.2014; Опубл. 20.10.2014].
Буксовый поводок содержит корпус с малой и большой головками, короткий и длинный валики, составные втулки, а также дистанционное кольцо.
Каждая головка выполнена с осевым цилиндрическим отверстием, при этом валики установлены в цилиндрические отверстия соответствующих головок корпуса. Каждая составная втулка представляет собой демпфирующую втулку из конструкционного материала (коэффициент трения конструкционного материала о сталь µ=0,01), запрессованную в металлическую втулку.
На коротком валике малой головки установлена одна составная втулка, запрессованная в малую головку. Причем длина составной втулки равняется длине цилиндрической части малого валика.
3
4
На длинном валике большой головки установлены на расстоянии друг от друга две составные втулки, запрессованные в большой головке. Причем общая длина обеих составных втулок составляет не менее / длины цилиндрической части длинного валика.
1
4
Между составными втулками установлено запрессованное в большой головке корпуса дистанционное кольцо. Причем длина дистанционного кольца составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика. При этом дистанционное кольцо выполнено толщиной меньше, чем толщина каждой составной втулки большой головки, и образует с длинным валиком зазор, равный 2,5 мм.
Хвостовики короткого валика жестко закреплены на корпусе буксы локомотива. Хвостовики длинного валика жестко закреплены на раме тележки локомотива.
Устройство работает следующим образом.
При качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное продольное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи. От буксы перемещение передается на малую головку поводка, а от нее на большую головку поводка и, далее на раму тележки локомотива, заставляя тележку локомотива перемещаться в продольном направлении по ходу движения колесной пары. При этом составные втулки и дистанционное кольцо буксового поводка каждой головки перемещаются в продольном направлении по ходу движения буксы. Такое перемещение приводит к возрастанию сил давления с валиков на каждую демпфирующую втулку, вызывая в них радиальные деформации.
За счет низкого значения коэффициента трения материала демпфирующей втулки происходит постепенный ее износ. После 700000 км пробега локомотива износ демпфирующей втулки в малой головки происходит до полного ее истирания, приводящего к контакту короткого валика с металлической втулкой. В большой головке износ каждой демпфирующей втулки происходит до их истирания, приводящего к контакту длинного валика с дистанционным кольцом. Дистанционное кольцо начинает контактировать с длинным валиком большой головки, что приводит к снижению сил давления со стороны длинного валика на каждую демпфирующую втулку и замедлению износа демпфирующих втулок.
Кроме того, силы давления от составной втулки на малую головку и от каждой составной втулки и дистанционного на большую головку распределяются не равномерно по всей площади их контакта, что приводит к увеличению в малой и большой головках внутренних напряжений и к снижению их долговечности.
При дальнейшем увеличении пробега локомотива (после 700000 км пробега) начинается постепенное истирание поверхностей демпфирующих втулок и дистанционного кольца до контакта длинного валика с соответствующей металлической втулкой.
Уменьшение толщины демпфирующих втулок приводит к нарушению перпендикулярности колесной пары относительно рельсовой колеи и, как следствие, к движению колесной пары относительно рельсовой колеи с перекосом и увеличению износа колесной пары.
Кроме того, при качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное поперечное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи, которое приводит к повороту корпуса поводка и образованию угла  между продольной осью рельсовой колеи и продольной осью корпуса буксового поводка.
При поперечном перемещении буксы короткий валик буксового поводка также совершает поперечное перемещение, приводящее к повороту корпуса буксового поводка на угол .
При повороте корпуса буксового поводка на угол  в демпфирующей втулке малой головки создается осевая переменная по величине и по знаку деформация. При этом в демпфирующей втулке величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса буксового поводка.
Поворот корпуса буксового поводка и поперечное перемещение короткого валика происходит до контакта короткого валика с металлической втулкой. При этом максимальный угол поворота корпуса буксового поводка после пробега локомотива свыше 700000 км составляет , который зависит от внутреннего диаметра малой головки.
Поворот корпуса на угол  приводит к поперечному перемещению длинного валика большой головки буксового поводка, что создает также в каждой демпфирующей втулке большой головки осевую переменную по величине и по знаку деформацию. При этом в каждой демпфирующей втулке величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса буксового поводка.
От длинного валика перемещение передается на раму тележки, что приводит в процессе эксплуатации к поперечному перемещению колеса относительно продольной оси рельсовой колеи и уменьшению нормативного зазора между гребнем колесной пар и внутренней поверхностью головки рельса и, следовательно, к увеличению вероятности контактирования и износа колесной пары.
Площадь контакта длинного валика с каждой демпфирующей втулкой большой головки буксового поводка и площадь контакта короткого валика с демпфирующей втулкой малой головки буксового поводка обеспечивают нормативную передачу силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки.
Использование известного буксового поводка увеличивает ресурс колесной пары до 700000 км, что позволяет в течение 3/4 части его жизненного цикла осуществлять качественную передачу силы тяги тормозной силы от букс на раму тележки локомотива, что является его достоинством.
Это обусловлено уменьшением износа колесной пары за счет снижения продольного перемещения букс локомотива и сохранения перпендикулярности колесной пары относительно рельсовой колеи путем снижения коэффициента трения между каждой демпфирующей втулкой и соответствующим валиком благодаря использованию материала демпфирующих втулок с улучшенными антифрикционными свойствами.
Однако ресурс колесной пары, обеспечиваемый известным буксовым поводком, остается ниже нормативного ресурса колесной пары (1000000 км), что является недостатком известного буксового поводка.
Это обусловлено, в основном, износом колесной пары за счет уменьшения нормативного зазора между рабочей поверхностью гребня колеса и внутренней поверхность головки рельса благодаря возникновению в демпфирующих втулках знакопеременных осевых деформаций при поперечном перемещении валиков буксового поводка.
Другим недостатком известного буксового поводка является недостаточная долговечность малой и большой головках, обусловленная действующими в них высокими внутренними напряжениями.
Задача, решаемая изобретением, заключается в разработке буксового поводка, позволяющего повысить ресурс колесной пары до нормативного значения за счет снижения ее износа путем обеспечения нормативного зазора между гребнем и рельсом при сохранении нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки благодаря уменьшению поперечного перемещения валиков буксового поводка, а также повысить долговечность большой и малой головок до нормативного значения (1000000 км).
3
1
4
2
Для решения поставленной задачи в буксовом поводке, содержащем корпус, выполненный заодно целое с большой и малой головками, длинный валик с двумя составными втулками и дистанционным кольцом, короткий валик с составной втулкой, при этом валики установлены в цилиндрические отверстия соответствующих головок корпуса, хвостовики длинного валика жестко закреплены на раме тележки локомотива, а хвостовики короткого валика - на корпусе буксы локомотива, дистанционное кольцо запрессовано в большой головке буксового поводка и расположено между двумя ее составными втулками, каждая составная втулка представляет собой демпфирующую втулку из конструкционного материала, запрессованную в металлической втулке, короткий валик буксового поводка снабжен дополнительной составной втулкой и дистанционным кольцом, запрессованным в малой головке и расположенным между двумя составными втулками малой головки, при этом общая длина обеих составных втулок малой головки составляет не менее / длины цилиндрической части короткого валика, а общая длина обеих составных втулок большой головки составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика.
3
1
4
2
Совокупность существенных признаков заявляемого решения отличается от совокупности существенных признаков прототипа тем, что короткий валик буксового поводка снабжен дополнительной составной втулкой и дистанционным кольцом, запрессованным в малой головке и расположенным между двумя составными втулками малой головки, при этом общая длина обеих составных втулок малой головки составляет не менее / длины цилиндрической части короткого валика, а общая длина обеих составных втулок большой головки составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика. Наличие существенных отличительных признаков в совокупности существенных признаков, характеризующих заявляемый буксовый поводок, свидетельствует о его соответствии критерию патентоспособности изобретения «новизна».
3
1
4
2
Благодаря выполнению короткого валика буксового поводка с дополнительной составной втулкой и дистанционным кольцом, запрессованным в малой головке и расположенным между двумя составными втулками малой головки, и выбору общей длины обеих составных втулок малой головки не менее / длины цилиндрической части короткого валика, и общей длины обеих составных втулок большой головки не более / длины цилиндрической части длинного валика повышается ресурс колесной пары до нормативного значения при сохранении нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки, а также увеличивается долговечность большой и малой головок.
1
1
4
2
Это обусловлено тем, что наличие дистанционного кольца в малой головке, длиной / длины цилиндрической части короткого валика, и увеличение длины дистанционного кольца в большой головке до / длины цилиндрической части длинного валика приводит к уменьшению осевых деформаций демпфирующих втулок при повороте корпуса буксового поводка на минимальный угол равный , что обеспечивает в процессе эксплуатации нормативную передачу силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки и нормативный зазор между гребнем и рельсом, а также снижение внутренних напряжений в большой и малой головках буксового поводка. Как следствие ресурс колесной пары и долговечность большой и малой головок повышается до нормативного значения.
3
1
4
2
Причинно-следственная связь «Выполнение короткого валика буксового поводка с дополнительной составной втулкой и дистанционным кольцом, запрессованным в малой головке и расположенным между двумя составными втулками малой головки, и выбор общей длины обеих составных втулок малой головки не менее / длины цилиндрической части короткого валика, а общей длины обеих составных втулок большой головки не более / длины цилиндрической части длинного валика приводит к повышению ресурса колесной пары до нормативного значения при сохранении нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки и к повышению долговечности большой и малой головок до нормативного значения» не обнаружена в уровне техники и явным образом не следует из него. Наличие новой причинно-следственной связи между существенными отличительными признаками и полученным техническим результатом свидетельствует о соответствии заявляемого решения критерию патентоспособности изобретения «изобретательский уровень».
На фигуре представлено продольное сечение буксового поводка, позволяющее раскрыть сущность заявляемого решения и подтверждающее работоспособность и промышленную применимость буксового поводка.
Буксовый поводок, предназначенный для передачи силы тяги и тормозной силы от букс на раму тележки локомотива, содержит корпус 1 с большой 2 и малой 3 головками, короткий 4 и длинный 5 валики, составные втулки 6, дистанционные кольца 7 и 8.
Средняя часть корпуса 1 выполнена заодно целое с большой 2 и малой 3 головками. Каждая головка 2, 3 выполнена с осевым цилиндрическим отверстием.
Каждая составная втулка 6 представляет собой демпфирующую втулку 9 запрессованную в металлическую втулку 10. Каждая демпфирующая втулка 9 выполнена из композиционного материала, например капролона.
Каждый валик 4, 5, имеющий цилиндрическую часть и хвостовики, установлен в соответствующее цилиндрическое отверстие малой и большой головок 3, 2 корпуса 1.
На каждом валике 4, 5 установлены на расстоянии друг от друга две составные втулки 6, запрессованные в соответствующие головки 3, 2.
3
1
4
2
Причем общая длина обеих составных втулок 6 малой головки 3 составляет не менее / длины цилиндрической части короткого валика 4, а общая длина обеих составных втулок 6 большой головки 2 составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика 5.
Каждое дистанционное кольцо 7 и 8 установлено между соответствующими составными втулками 6 и запрессовано в большой и малой головках 2, 3 корпуса 1.
1
1
2
4
Причем длина дистанционного кольца 7 составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика 5, а длина дистанционного кольца 8 составляет не более / длины цилиндрической части короткого валика 4.
При этом каждое дистанционное кольцо 7 и 8 выполнено толщиной меньше, чем толщина каждой составной втулки 6 и образует с соответствующим валиком 5, 4 зазор равный 0,5 мм.
3
1
4
2
Общая длина обеих составных втулок 6 малой головки 3 составляет не менее / длины цилиндрической части короткого валика 4, а общая длина обеих составных втулок 6 большой головки 2 составляет не более / длины цилиндрической части длинного валика 5.
Хвостовики короткого валика 4 жестко закреплены на корпусе буксы локомотива (на чертеже не показана). Хвостовики длинного валика 5 жестко закреплены на раме тележки локомотива (на чертеже не показана).
Устройство работает следующим образом.
При качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное продольное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи. От буксы перемещение передается на малую головку 3 поводка, а от нее на большую головку 2 поводка и, далее на раму тележки локомотива, заставляя тележку локомотива перемещаться в продольном направлении по ходу движения колесной пары. При этом составные втулки 6 и дистанционные кольца 7, 8 буксового поводка каждой головки 2, 3 перемещаются в продольном направлении по ходу движения буксы. Такое перемещение приводит к возрастанию сил давления с короткого 4 и длинного 5 валиков соответственно на демпфирующие втулки 9, вызывая в них радиальные деформации. При этом износ демпфирующих втулок 9 за счет низкого значения коэффициента трения материала замедляется.
К моменту 700000 км пробега локомотива толщина каждой составной втулки 6 становится сопоставимой с толщиной дистанционных колец 7, 8. Каждое дистанционное кольца 7, 8 начинает контактировать соответственно с длинным 5 и коротким 4 валиками, что приводит перераспределению сил давления со стороны валиков 5, 4 на каждую демпфирующую втулку 9. При этом силы давления на каждую демпфирующую втулку 9 со стороны валиков 5, 4 снижаются, что замедляет дальнейший износ каждой демпфирующей втулки 9.
Кроме того, силы давления от составных втулок 6 и дистанционных колец 7, 8 соответственно на большую 2 и малую 3 головки также распределяются равномерно по всей увеличенной площади их контакта, что приводит к снижению в головках 2, 3 внутренних напряжений и к повышению долговечности большой 2 и малой 3 головок.
При дальнейшем увеличении пробега локомотива происходит постепенное истирание поверхностей демпфирующих втулок 9 и дистанционных колец 7, 8 до контакта соответствующих валиков 5, 4 с соответствующей металлической втулкой 10.
Замедление истирания поверхностей демпфирующих втулок 9 и дистанционных колец 7, 8, приводит к длительному сохранению перпендикулярности колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи и, как следствие, к движению колесной пары относительно рельсовой колеи без перекоса, что снижает износ и повышает ресурс колесной пары и долговечность большой 2 и малой 3 головок до нормативного значения.
Кроме того, при качении колесной пары локомотива по рельсам ее буксы совершают горизонтальное поперечное перемещение относительно продольной оси рельсовой колеи, которое приводит к повороту корпуса 1 поводка и образованию угла  между продольной осью рельсовой колеи и продольной осью корпуса 1 буксового поводка.
При поперечном перемещении буксы короткий валик 4 буксового поводка также совершает поперечное перемещение, приводящее к повороту корпуса 1 буксового поводка на угол .
При повороте корпуса 1 буксового поводка на угол  в каждой демпфирующей втулке 9 малой головки 3 создается осевая деформация, переменная по величине и по знаку. При этом в каждой демпфирующей втулке 9 величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса 1 буксового поводка.
Поворот корпуса 1 буксового поводка и поперечное перемещение короткого валика 4 происходит до контакта короткого валика 4 с дистанционным кольцом 8, что проводит к ограничению дальнейшего поворота корпуса 1 буксового поводка и к поперечному перемещению длинного валика 5 большой головки 2 буксового поводка. В каждой демпфирующей втулке 9 большой головки 2 также создается осевая деформация, переменная по величине и по знаку. При этом в каждой демпфирующей втулке 9 величины сил сжатия возрастают, а величины сил растяжения уменьшаются в направлении поворота корпуса 1 буксового поводка.
Максимальный угол поворота корпуса 1 буксового поводка при обеспечении нормативной передача силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки составляет .
Поворот корпуса 1 буксового поводка на  ограничивает поперечное перемещение длинного валика 5. Ограничение поворота корпуса 1 буксового поводка препятствует поперечному перемещению колесной пары относительно продольной оси рельсовой колеи и способствует сохранению нормативного зазора между гребнем колесной пар и внутренней поверхностью головки рельса. Это приводит к снижению вероятности контактирования и износа колесной пары.
1
1
3
1
4
2
4
2
Выбор длины дистанционного кольца 8 не более / длины цилиндрической части короткого валика 4 и длины дистанционного кольца 7 не более / длины цилиндрической части длинного валика 5 уменьшает общую длину контакта обеих составных втулок 6 малой головки 3 с коротким валиком 4 до / длины его цилиндрической части, и общую длину обеих составных втулок 6 большой головки 2 с длинным валиком 5 до / длины его цилиндрической части.
Уменьшение общей длины составных втулок 6 приводит к уменьшению площади контакта составных втулок 6 с соответствующими валиками 4, 5. При этом уменьшенная площадь контакта составных втулок 6 с соответствующими валиками 4, 5 является достаточной для обеспечения нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки.
1
1
4
2
При длине дистанционного кольца 8 менее / цилиндрической части короткого валика 4 и длине дистанционного кольца 7 менее / длины цилиндрической части длинного валика 5 увеличивается площадь контакта составных втулок 6 с соответствующими валиками 4, 5, что обеспечивает нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки. Однако, при такой длине дистанционных колец 7, 8 увеличивается угол поворота корпуса 1 более , что приводит к увеличению осевых деформаций в каждой демпфирующей втулке и к увеличению поперечных перемещений короткого и длинного валиков.
1
1
4
2
При длине дистанционного кольца 8 более / цилиндрической части короткого валика 4 и длине дистанционного кольца 7 более / длины цилиндрической части длинного валика 5 уменьшается площадь контакта составных втулок 6 с соответствующими валиками 4, 5, что не обеспечивает нормативной передачи силы тяги и тормозной силы от колесной пары на раму тележки.
Для проверки работоспособности заявляемого буксового поводка проводились поездные испытания локомотива ЗТЭ10МК. Проведено 20 поездных испытаний на участке Комсомольск Сортировочный - Советская Гавань. 10 поездных испытаний проведены на локомотиве, укомплектованном буксовыми поводками по прототипу, 10 - на локомотиве, укомплектованном буксовыми поводками по заявляемому решению. Буксовые поводки были установлены на всех колесно-моторных блоках локомотива. После каждой поездки проводился замер износа (проката) каждой колесной пары. Среднеэксплуатационные данные проката колесной пары получены методом наименьших квадратов. В результате испытаний установлено, что при пробеге локомотива, равном 10000 км прокат колесной пары с буксовыми поводками по прототипу, составил 0,11 мм, а прокат колесной пары с буксовыми поводками по заявляемому решению - 0,08 мм. Экстраполирование известных значений проката колесной пары позволяет сделать вывод, что ресурс колесной пары при использовании буксового поводка, изготовленного по заявляемому решению, увеличивается до нормативного значения.
Для проверки долговечности большой и малой головки буксового поводка заявляемого решения проводились лабораторные испытания. Проведено 20 лабораторных испытаний при пульсирующей нагрузке 3000 кг в течение 100000 циклов, по которым оценивались максимальные внутренние напряжения в большой и малой головки буксового поводка. 10 лабораторных испытаний проведены на буксовым поводке по прототипу, 10 - буксовым поводке по заявляемому решению. В результате лабораторных испытаний установлено, что внутреннее напряжение в большой и малой головки буксового поводка по прототипу составило 14,56 МПа, а внутреннее напряжение в большой и малой головки буксового поводка по заявляемому решению составило 10,2 МПа. Экстраполирование лабораторных значений внутренних напряжений позволяет сделать вывод, что долговечность большой и малой головки буксового поводка по заявляемому решению увеличивается до нормативного значения (1000000 км).
Использование заявляемого буксового поводка позволяет обеспечить ресурс колесной пары и долговечность большой и малой головок буксового поводка до нормативного значения (1000000 км).