Вагон игрушечной железной дороги

Данное техническое решение относится к игрушечным железным дорогам, в частности к вагонам этих дорог.
Известны вагоны игрушечных железных дорог, каждый из которых содержит корпус, днище, имеющее поперечные балки, двухосные тележки вагона, каждая из которых соединена с поперечной балкой, каждая балка выполнена со сквозным в ней отверстием, в котором расположена и зафиксирована вертикальная ось тележки, при этом ось тележки расположена на ее раме (Интернет. Тележки вагонов игрушечных железных дорог. 2021. https://www.avito.ru/moskva/kollektsionirovanie/zheleznaya_doroga_no_1-87_elektropoezd_ed4m_1022844290).
Известна игрушечная зубчатая железная дорога и тяговая подвижная единица подвижного состава игрушечной зубчатой железной дороги, в которой для передачи тягового или толкающего усилия от транспортного средства (толкача), движущегося по проезжей части, к другому транспортному средству, толкач снабжен угловым соединительным кронштейном на каждом конце толкача, подлежащего соединению. Каждый соединительный кронштейн шарнирно закреплен на толкаче таким образом, чтобы его можно было поворачивать в направлении высоты, которое по отношению к высоте над проезжей частью, по меньшей мере, приблизительно находится в местах действия локомотивной силы толкача на дороге. Кроме того, точки сочленения соединительного кронштейна расположены в продольном направлении толкача рядом с плоскостью, перпендикулярной этому продольному направлению и содержащей центр тяжести толкача, который передает движущую силу на проезжую часть. Такие же соединительные кронштейны предусмотрены также для подключения неэнергетических (ведомых вагонов) транспортных средств (ЕР 0256975 А1, 24.02.1988; RU 1801023, 21.07.1986).
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности и срока службы вагона путем исключения поперечного перекоса одной двухосной колесной тележки вагона относительно корпуса вагона и обеспечения постоянного контакта колес двух двухосных тележек вагона с рельсами пути при движении вагона по рельсам, имеющим искривления во всех возможных плоскостях, а также при прохождении уклонов и железнодорожных стрелок.
Технический результат получен вагоном игрушечной железной дороги, содержащим корпус с днищем, с которым связаны две колесные двухосные тележки, каждая тележка связана с днищем вагона вертикальной осью тележки, отличающимся тем, что днище снизу выполнено с поперечно расположенными на днище балками, в каждой балке выполнено сквозное отверстие с уступом, ось каждой тележки расположена в отверстии балки и зафиксирована на уступе отверстия фиксаторами оси, при этом на одной поперечной балке днища выполнены ориентированные вниз от днища клиновидные в поперечном сечении выступы, сужающиеся от балки, между выступами по центру поперечной балки расположено отверстие балки, в котором расположена ось первой тележки, высота каждого конического выступа выполнена уменьшающейся в сторону отверстия балки, причем каждый выступ балки расположен с возможностью его взаимодействия с рамой первой тележки, не препятствуя перекосу тележки в ее продольной плоскости на максимально возможный угол α2, а вторая поперечная балка, на которой закреплена вторая тележка, имеет скошенные в противоположные стороны и уменьшающиеся по высоте от отверстия днища поверхности, обеспечивающие возможность поворота относительно днища вагона в поперечной и продольных плоскостях на максимально возможные углы α1 и α3 при прохождении вагона по неровностям, уклонам и радиусным участкам рельсового пути.
Ось каждой тележки на конце имеет фиксаторы, расположена в отверстии балки с зазором, установлена с зазором между заплечиками фиксаторов и коническим уступом отверстия в балке, а отверстие каждой балки в нижней части имеет фаску для возможности качания оси в отверстии и отклонения ее на максимально большой угол α1, α2 и α3 в продольной и поперечной вертикальных плоскостях при прохождении тележки по неровностям, уклонам и радиусным участкам рельсового пути.
Фиксатор каждой оси выполнен в виде упругих заплечиков на конце оси, взаимодействующих с уступом отверстия, при этом расположенный в отверстии балки конец оси выполнен коническим с прорезью.
На фиг.1 показан железнодорожный вагон в сборе.
На фиг.2 - первая тележка железнодорожного вагона в сборе с корпусом вагона.
На фиг.3 - вторая тележка железнодорожного вагона в сборе с корпусом вагона.
На фиг.4 - поперечная балка с упорами и отверстием крепления первой тележки к днищу вагона.
На фиг.5 - поперечная балка с отверстием крепления второй тележки к днищу вагона.
На фиг. 6 - схема взаимного расположения днища вагона и второй тележки при движении вагона по ровному железнодорожному пути (поперечный разрез).
На фиг. 7 - схема взаимного расположения днища вагона и первой тележки при движении вагона по ровному железнодорожному пути (поперечный разрез).
На фиг. 8 - схема взаимного расположения днища вагона и второй тележки при движении вагона по неровному железнодорожному пути (поперечный разрез).
На фиг. 9 - схема взаимного расположения днища вагона и первой тележки вагона при движении вагона по неровному железнодорожному пути (поперечный разрез).
На фиг. 10 - схема взаимного расположения днища вагона и первой тележки при движении вагона по ровному железнодорожному пути (вид на тележки сбоку - продольный разрез).
На фиг. 11 - схема взаимного расположения днища вагона и второй тележки при движении вагона по ровному железнодорожному пути (вид на тележки сбоку - продольный разрез).
На фиг. 12 - схема взаимного расположения днища вагона и первой тележки при движении вагона по неровному железнодорожному пути (вид на тележки сбоку - продольный разрез).
На фиг. 13 - схема взаимного расположения днища вагона и второй тележки при движении вагона по неровному железнодорожному пути (вид на тележки сбоку - продольный разрез).
На фиг. 14 - схемы неровного железнодорожного пути в аксонометрии, в плане и сбоку.
На фиг.15 показано в увеличенном виде соединение второй тележки с балкой днища вагона.
На фиг.16 показано в увеличенном виде соединение первой тележки с балкой днища вагона, имеющей упоры.
Вагон, показанный на фиг.1, имеет корпус с днищем 1, на котором расположены первая 2 и вторая 9 поперечные балки (фиг.1-3).
Первая поперечная балка 2 (фиг.4) выполнена со сквозным отверстием 3, предназначенным для крепления на днище первой колесной тележки 4 и обеспечения поворота тележки 4 относительно оси отверстия 3 балки 2 вагона 1 в горизонтальной плоскости при прохождении вагона на криволинейных участках пути (фиг.1, 2). На первой поперечной балке 2 (фиг.4) выполнены поперечные выступы 5, постоянно взаимодействующие с верхней поверхностью 6 (фиг.2) поперечины рамы первой колесной тележки 4 при любых возможных поворотах первой тележки 4 в горизонтальной плоскости относительно оси отверстия 3. Выступы 5 выполнены для предотвращения поперечного перекоса тележки 4 относительно днища вагона 1 при прохождении любых поперечных, продольных неровностей, уклонов и криволинейных участков рельсового пути 8, не препятствуя перекосам тележки 4 в ее продольной плоскости относительно днища вагона 1.
Вторая поперечная балка 9 (фиг.5) выполнена со сквозным отверстием 10, предназначенным для крепления на днище второй колесной тележки 7 и обеспечения поворота тележки 7 относительно оси отверстия 10 балки 9 вагона 1 в горизонтальной плоскости и перекосов тележки в вертикальной плоскости при прохождении вагона любых поперечных, продольных неровностей, уклонов и криволинейных участков пути 8 (фиг.1, 3).
Первая колесная тележка 4 (фиг.2) имеет раму 11 (фиг.7), на которой расположена и жестко связана с ней ось 12. Вторая колесная тележка 7 (фиг.3) имеет раму 13 (фиг.6), на которой расположена и жестко связана с ней ось 14. Оси 12 и 14 свободно (с зазором) расположены, соответственно, в отверстиях 3 и 10 балок 2 и 9 с возможностью поворота относительно осей отверстий 3 и 10 балок 2 и 9 вагона в горизонтальной плоскости и перекосов в вертикальной плоскости при прохождении вагона неровностей, уклонов и криволинейных участков пути 8.
Отверстия 3 и 10 балок в их нижних частях имеет фаски 15, а в верхней части конический выступ 17 (фиг.4, 5), для возможности качания осей 12 и 14 в отверстиях 3 и 10 на углы α1 (фиг.8), α2 (фиг.12) и α3 (фиг.13). Такое соединение днища вагона 1 с тележками 4 и 7 позволяет осуществлять перекос тележек 4 и 7 относительно днища вагона 1 при прохождении тележек 4 и 7 по неровному рельсовому пути 8, как в поперечном, так и продольном направлениях.
Каждая ось (12 и 14) может быть выполнена съемной, заменяемой или она может быть выполнена заодно с рамами 11 и 13 тележек 4 и 7.
Каждая ось (12 и 14) имеет на конце фиксаторы 16 в виде заплечиков 18 (фиг.6, 7, 8, 9, 15 и 16) для предотвращения самопроизвольного демонтажа осей 12 и 14 из отверстий 3 и 10 в балках 2 и 9 днища вагона 1 при полном вывешивании тележек 4 и 7 над рельсовым путем 8, при этом заплечики 18 фиксаторов 16 опираются на конический выступ 17, выполненный в отверстиях 3 и 10 каждой поперечной балки (2 и 9). Конец фиксатора 16 каждой оси (12 и 14) выполнен коническим, сужающимся вверх для облегчения захода осей 12 и 14 в отверстия 3 и 10 поперечных балок 2 и 9, а также для облегчения снятия тележек 4 и 7 с балок 2 и 9 днища вагона 1.
Фиксатор 16 выполнен с продольной прорезью, что обеспечивает упругое смещение заплечиков 18 с целью свободного прохождения через отверстия 3 и 10 балок 2 и 9. За счет упругости материала, из которого изготовлены оси 12 и 14 заплечики 18 фиксатора 16 имеют возможность восстановления рабочего положения после их прижатия друг к другу во время монтажа на днище вагона 1, а также после демонтажа с него. Для образования конического уступа 17, соосно отверстиям 3 и 10, в балках 2 и 9 выполнено дополнительное отверстие 19 большего диаметра (фиг.6, 7, 8, 9, 15 и 16).
Тележки 4 и 7 соединяют с днищем вагона 1 путем введения осей 12 и 14 в отверстия 3 и 10 балок 2 и 9, при этом заплечики 18 фиксаторов 16 входят в зацепление с уступами 17 отверстий балок и тележки 4 и 7 фиксируются на балках 2 и 9 в рабочем положении. Чтобы снять тележки с балок 2 и 9, за счет наличия конического уступа 17 и прорези в фиксаторе 16 осей 12 и 14, обеспечивающей упругое прижатие заплечиков 18 друг к другу, достаточно, аккуратно покачивая тележку, выпрессовать фиксатор через отверстия 3 и 10, или, после демонтажа салона вагона, ввести специализированный трубчатый инструмент на конический конец фиксатора 16 осей 12 и 14, прижать заплечики 18 фиксатора 16 друг к другу и вывести заплечики 18 каждой оси (12 и 14) из зацепления с уступом 17 отверстий 3 и 10 балок 2 и 9.
При движении поезда по рельсовому пути, тележки 4 и 7 вагона поезда совершают колебания в вертикальной и горизонтальной плоскостях, при этом колебательные движения передаются от колес тележек на их раму и далее, через оси - на поперечные балки вагона и на днище вагона. В результате вагон раскачивается в указанных плоскостях и при этом возникают силы опрокидывания, действующие на вагон и поезд в целом.
При прохождении тележки 4 по неровному рельсовому пути 8, поперечные выступы 5 упираются в верхнюю поверхность 6 рамы 11 тележки 4, что исключает перекос тележки 4 и ее оси 12 относительно днища вагона 1 в поперечной плоскости, не препятствуя перекосу тележки в ее продольной плоскости.
Поскольку на поперечной балке 9 днища вагона 1 поперечные выступы 5 отсутствуют, то тележка 7 имеет возможность поперечного и продольного перекоса относительно днища вагона 1, при этом тележка 7 повторяет («отслеживает») неровности рельсового пути 8. В совокупности, повторение неровностей пути тележкой 7 и ограничение колебаний вагона тележкой 4 обеспечивает равномерное и плавное движение вагона по рельсовому пути 8, что исключает сход тележек 4 и 7 с рельсов, как на неровностях пути 8, так и на стрелочных переводах, уклонах и радиусных участках, что, в итоге, повышает надежность вагона и срок его службы.