ШКВОРНЕВАЯ БАЛКА ТРЕХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к конструкциям грузовых железнодорожных трехосных тележек вагона, в частности к конструкции шкворневой балки трехосной тележки грузового железнодорожного вагона.
Из патента РФ №2726509 на изобретение известна трехосная тележка скоростного грузового вагона, содержащая раму, состоящую из двух боковин, соединенных поперечинами, опирающуюся через рессорное подвешивание на буксы колесных пар, причем к боковинам в проемах между колесными парами шарнирно подвешены через маятниковые подвески поддоны, на которые через упругие элементы опирается Н-образная шкворневая балка с закрепленными на ней упругозамкнутыми скользунами и подпятником, отличающаяся тем, что поддоны выполнены в виде поперечных балок, на концах каждой из них установлены кронштейны, напротив которых на боковинах рамы закреплены упругие поперечные упоры, состоящие из корпуса с размещенными в нем пружиной и штоком, при этом между каждым штоком и кронштейном осуществлен зазор Δ, величина которого составляет от 20 до 30 мм, а на вертикальных стенках поперечин со стороны средней колесной пары через упругие прокладки закреплены продольные упоры, взаимодействующие с соответствующими им шлифованными пластинами, установленными в ответных местах концевых частей Н-образной шкворневой балки, при этом опирание концевых частей Н-образной шкворневой балки на поперечные балки осуществляется через комплекты упругих элементов различной жесткости, установленные на поперечных балках с возможностью взаимодействия с концевыми частями Н-образной шкворневой балки, причем упругие элементы высокой жесткости выполнены ниже упругих элементов низкой жесткости с возможностью взаимодействия с концевыми частями Н-образной шкворневой балки после сжатия упругих элементов низкой жесткости на величину не менее 10 мм.
Недостатком решения по патенту №2726509 является высокая масса и возможность возникновения дефектов при изготовлении методом литья.
Из источника «Чертежи запасных деталей вагонов железных дорог колеи 1524 мм. Ходовые части, ударные приборы и амортизаторы переходных площадок. Москва, "Транспорт", 1970 г.» известна соединительная балка, выбранная за прототип.
Недостатком прототипа является высокая масса и возможность возникновения дефектов при изготовлении методом литья.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - высокая масса и возможность возникновения дефектов при изготовлении методом литья.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение эксплуатационных характеристик за счет снижения массы шкворневой балки при обеспечении отсутствия дефектов при изготовлении методом литья.
2
Технический результат достигается за счет того, что в шкворневой балке трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, содержащей две продольные части и одну поперечную часть, образующие Н-образную отливку, поперечная часть содержит подпятниковое место, каждая продольная часть содержит отверстия для крепления, связывающего надрессорные балки со шкворневой, челюсти, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок, поперечная часть содержит продольные и поперечные ребра жесткости, в ребрах жесткости выполнены технологические окна, согласно полезной модели площадь каждого технологического окна в продольных ребрах жесткости поперечной части составляет 1900-5024 мм, при этом каждое технологическое окно выполнено плавным по всему периметру окна.
Технологические окна в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к круглой.
Технологические окна в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к овальной.
Технологические окна в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к прямоугольной со скругленными углами.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен общий вид шкворневой балки, вид сверху.
На фиг. 2 изображен общий вид шкворневой балки, вид сбоку.
На фиг. 3 изображен разрез шкворневой балки с технологическими окнами в ребрах жесткости.
На фиг. 4 изображены эквивалентные напряжения в шкворневой балке.
Позиции на фигурах:
1 - продольная часть,
2 - поперечная часть,
2.1 - продольные ребра жесткости поперечной части,
2.2 - технологические окна в продольных ребрах жесткости поперечной части,
2.3 - поперечные ребра жесткости поперечной части,
3 - челюсти, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок,
4 - отверстия для крепления, связывающего надрессорные балки со шкворневой,
5 - подпятниковое место,
R - радиус скругления края технологического окна 2.2.
Заявляемая шкворневая балка трехосной тележки грузового железнодорожного вагона содержит две продольные части 1 и одну поперечную часть 2, образующих Н-образную отливку. Поперечная часть 2 содержит подпятниковое место 5. Каждая продольная часть 1 содержит отверстия для крепления 4, связывающего надрессорные балки со шкворневой, а также челюсти 3, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок. Поперечная часть 2 содержит продольные 2.1 и поперечные 2.3 ребра жесткости, в ребрах жесткости выполнены технологические окна 2.2.
2
2
2
Площадь каждого технологического окна в продольных ребрах жесткости поперечной части составляет 1900-5024 мм, при этом каждое технологическое окно выполнено плавным по всему периметру окна. При площади меньше 1900 мм не будет достигнуто необходимое снижение массы шкворневой балки, при площади более 5024 мм может быть нарушена жесткость ребер и прочность шкворневой балки.
Технологические окна 2.2 в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к круглой.
Технологические окна 2.2 в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к овальной.
Технологические окна 2.2 в продольных ребрах жесткости поперечной части могут быть выполнены формой, близкой к прямоугольной со скругленными углами.
Технологические окна 2.2 в продольных ребрах жесткости 2.1 поперечной части могут быть выполнены выпукло-закругленными по всему периметру окна. Радиус R скругления края каждого технологического окна в продольных ребрах жесткости поперечной части может составлять 3-12 мм.
2
По сравнению с аналогами, не имеющими аналогичных технологических окон или имеющих окна, но меньшего размера, выполнение в заявляемой полезной модели технологических окон 2.2 плавными по всему периметру окна и с площадью каждого окна 1900-5024 мм позволяет снизить массу шкворневой балки и при этом обеспечить отсутствие литейных дефектов при изготовлении.
2
Были изготовлены шкворневые балки, у которых технологические окна 2.2 выполнены диаметром 60 мм (площадью 2827 мм). Опытная эксплуатация подтвердила повышение эксплуатационных характеристик.
На фиг. 4 видно практически полное отсутствие местных напряжений, что подтверждает эффективность заявляемой полезной модели.
Расчетами определено, что снижение массы шкворневой балки составило 1-2% по сравнению с аналогами.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эксплуатационные характеристики за счет снижения массы шкворневой балки, при этом было обеспечено отсутствие дефектов при изготовлении шкворневой балки методом литья.