ТЕЛЕЖКА ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций двухосных трехэлементных тележек с центральным рессорным подвешиванием, применяемых в грузовых вагонах.
Известна конструкция двухосной тележки модели 18-100 типа 2 ГОСТ 9246-2004, содержащая две боковые рамы, опирающиеся концевыми частями на колесные пары, и надрессорную балку, установленную концами в средних проемах боковых рам и опирающуюся на них посредством центрального рессорного подвешивания, состоящего из двух комплектов клиновых фрикционных гасителей колебаний и двухрядных винтовых цилиндрических пружин одинаковой высоты.
Относительно небольшие значения статического прогиба (8…10 мм) комплектов пружин и коэффициента относительного трения (0,10…0,14) между клиновыми гасителями колебаний и фрикционными планками боковых рам указанной тележки в порожнем состоянии вагона не позволяют достичь приемлемых динамических характеристик порожнего вагона и, как следствие, предопределяют необходимость ограничения скоростей движения в кривых участках пути во избежание сходов с рельсов.
Условие работы автосцепок, при котором разность прогибов рессорного подвешивания под брутто и тарой не должна превышать 55 мм, лимитирует значение суммарной минимальной жесткости подвешивания, примененного в конструкции тележки модели 18-100 и, как следствие, ограничивает возможности улучшения вертикальной и горизонтальной динамики вагона с такими тележками, особенно в порожнем состоянии.
Известны (см. RU 2099220, B61F 5/00, 1987; RU 16482, B61F 5/00, 2001) конструкции двухосных трехэлементных тележек, в центральном рессорном подвешивании которых применены пружины двух типоразмеров по высоте, что позволяет получить билинейную силовую характеристику подвешивания: меньшей жесткости - в порожнем и большей - в груженом состояниях вагона и, как следствие, увеличить значения прогибов и коэффициента относительного трения в порожнем состоянии вагона при сохранении разности прогибов под брутто и тарой не более 55 мм и, тем самым, улучшить вертикальную и горизонтальную динамику вагона, особенно в порожнем состоянии.
Однако, применение в центральном рессорном подвешивании пружин двух типоразмеров по высоте, меньшие из которых не заневолены от вертикальных подпрыгиваний при движении порожнего вагона, не исключает возможность поломки последних и выхода из строя всего центрального подвешивания.
Конструкция тележки модели 18-100 принята за прототип.
Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является создание конструкции двухосной трехэлементной тележки, билинейность силовой характеристики центрального рессорного подвешивания и улучшенные динамические качества которой обеспечиваются при одновременном сохранении заневоливания от свободных вертикальных перемещений всех пружин.
Указанный технический результат достигается тем, что все или расположенные под надрессорной балкой внутренние пружины состоят из двух частей, разделенных пластиной тарельчатой формы и отличающихся значениями высоты, диаметра и жесткости: нижней, являющейся основной, - с большими и верхней, являющейся вспомогательной, - с меньшими значениями, при этом указанные значения определены из условия обеспечения утопания верхней части в разделяющую пластину тарельчатой формы на глубину, достаточную для начала взаимодействия верхнего торца нижней части внутренней пружины с надрессорной балкой через наружную кромочную часть разделяющей пластины при достижении нагрузки, не более чем на 20% превышающей нагрузку от обрессоренных частей порожнего вагона. Верхняя (вспомогательная) часть внутренней пружины может представлять собой цилиндрическую либо коническую пружину, а также в качестве верхней части может быть применен упругий полимерный элемент с требуемыми параметрами.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен вид. на тележку сбоку; на фиг.2 - вид на центральное рессорное подвешивание; на фиг.3 - узел примыкания двухрядной пружины к надрессорной балке в положении, соответствующем порожнему вагону; на фиг.4 - узел примыкания двухрядной пружины к надрессорной балке в положении, соответствующем груженому вагону.
н
в
Тележка грузового вагона содержит боковую раму 1 (фиг.1), опирающуюся концевыми частями на буксовые узлы колесных пар 2, надрессорную балку 3, опирающуюся непосредственно на двухрядные пружины 4 (фиг.2) и через клинья 5 на подклиновые двухрядные пружины 6. Внутренняя пружина двухрядных пружин 4, расположенных под надрессорной балкой состоит из двух частей: нижней (основной) 7 (фиг.3; 4) и верхней (вспомогательной) 7, разделенных пластиной 8 тарельчатой формы.
н
в
н
в
При движении порожнего вагона нижняя (основная) часть 7 (фиг.3) внутренней пружины взаимодействует с балкой надрессорной 3 посредством пластины 8 тарельчатой формы и верхней (вспомогательной) части 7 внутренней пружины, благодаря чему обе части заневолены от свободных вертикальных перемещений. При движении груженого вагона нижняя (основная) часть 7 (фиг.4) внутренней пружины взаимодействует с балкой надрессорной 3 через наружную кромочную часть пластины 8 тарельчатой формы, а верхняя (вспомогательная) часть 7 внутренней пружины утоплена в указанную пластину 8.
н
в
в
н
Значения высоты, диаметра и жесткости нижней (основной) 7 и верхней (вспомогательной) 7 частей внутренней пружины определены из условия обеспечения утопания верхней части 7 в разделяющую пластину 8 на глубину, достаточную для начала взаимодействия верхнего торца нижней части 7 внутренней пружины с надрессорной балкой через наружную кромочную часть разделяющей пластины при достижении нагрузки, не более чем на 20% превышающей нагрузку от обрессоренных частей порожнего вагона.
Таким образом, билинейность силовой характеристики центрального рессорного подвешивания и, тем самым, улучшенные динамические качества двухосной тележки обеспечиваются при сохранении заневоливания от свободных вертикальных перемещений всех пружин рессорного комплекта как в груженом, так и в порожнем состояниях.
В настоящее время изготавливаются опытные образцы тележек с использованием предлагаемого решения, которые будут подвергнуты испытаниям на соответствие нормативным требованиям.