ПРОДОЛЬНАЯ БАЛКА РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ВАГОНА МЕТРОПОЛИТЕНА (ВАРИАНТЫ)

Полезная модель относится к вагоностроению, а именно к конструктивным элементам рам тележки метрополитена.
За прототип по первому варианту принят "Узел сочленения продольной и поперечной балок тележки железнодорожного транспортного средства" (СССР, авт. св. №473633, В 61 F 5/52. опубл. 14.06.1975), в котором продольная балка (1) имеет профиль коробчатого сечения (фиг.2), содержит верхнюю и нижнюю полки одинаковой толщины и два продольных вертикальных ребра, кронштейны (3), проходящие сквозь ребра продольной балки и неподвижно скрепленные с ними.
Основной недостаток: в продольной балке известного узла могут возникать значительные динамические нагрузки от крутящих моментов, вызываемых тормозными кронштейнами, что снижает надежность и долговечность рам тележек в местах соединения тормозных кронштейнов со стенками продольной балки, если стенки по длине выполнены одинакового сечения (см. фиг.2 упомянутого прототипа).
За прототип по второму варианту принята "Продольная балка рамы тележки" (Российская Федерация, свидетельство №23423, В 61 F 5/52, опубл. 20.06.2002), содержащая гнутый швеллер, полки (6) которого соединены в коробчатое сечение внутренним вертикальным ребром, расположенным продольно между полками гнутого швеллера, кронштейны (7), расположенные в
соосных отверстиях продольной балки и неподвижно скрепленные с ней.
Основной недостаток: сложность конструкции и трудоемкость сборочно-сварочных работ, т.к. продольную балку собирают из симметрично расположенных относительно ее продольной оси гнутых швеллеров и двух ребер жесткости.
Задачей предложения для двух вариантов заявляемых балок является повышение надежности рам за счет уменьшение концентрации напряжений в узлах соединения кронштейнов с продольными балками и снижение затрат на производство рам тележек.
Вариант 1. Сущность предложения.
Предложена продольная балка рамы тележки вагона метрополитена. Балка имеет коробчатое поперечное сечение и содержит верхнюю и нижнюю горизонтальные полки одинаковой толщины и продольные наружную и внутреннюю вертикальные полки с отверстиями, кронштейны, закрепленные в отверстиях упомянутых полок. Новым является то, что коробчатое поперечное сечение продольной балки на всей ее длине выполнено одинаковым, причем наружная вертикальная полка имеет меньшую толщину, чем внутренняя вертикальная полка, расположенная со стороны тормозных кронштейнов, по меньшей мере, равную толщине горизонтальной полки продольной балки.
Вариант 2. Сущность предложения.
Предложена продольная балка рамы тележки вагона метрополитена. Она содержит гнутый швеллер, верхняя и нижняя горизонтальные полки которого
соединены сваркой в коробчатое поперечное сечение посредством продольной внутренней вертикальной полки, кронштейны, проходящие сквозь отверстия коробчатой балки и неподвижно скрепленные с ней.
Новым является то, что кронштейны закреплены в отверстиях наружной и внутренней вертикальных полок, причем толщина последней, на которой расположены тормозные кронштейны, превышает толщину полки гнутого швеллера.
Технический результат выразится в следующем.
Вариант 1.
Выполнение продольной балки коробчатого поперечного сечения, одинакового на всей ее длине упростит изготовление продольной балки и снизит трудоемкость ее изготовления.
Выполнение наружной вертикальной полки меньшей толщины, чем внутренняя вертикальная полка, расположенная со стороны тормозных кронштейнов, по меньшей мере, равной толщине горизонтальной полки продольной балки, снизит концентрацию напряжений по сечению А-А (фиг.3), усилит крепление тормозных кронштейнов на раме тележки и повысит надежность балки и рамы в целом.
Вариант 2.
Комбинация гнутого из листовой стали швеллера, и вваренной между его горизонтальными полками большей толщины вертикальной полки снизит трудоемкость сборочных работ и затраты на производство рам тележек в целом.
Выполнение внутренней вертикальной полки, на которой расположены тормозные кронштейны большей толщины, чем полки гнутого швеллера, снизит концентрацию напряжений в продольной балке по сечению Б-Б (фиг.4) и повысит надежность балки и рамы в целом.
Прилагаемые чертежи изображают.
На фиг.1 - вид рамы с торца (варианты 1-2);
На фиг.2 - вид рамы тележки в плане (варианты 1-2), выполненной из двух продольных и жестко соединенных с ними двух поперечных балок;
На фиг.3 - сечение А-А на фиг.2 по промежуточному тормозному кронштейну продольной коробчатой балки (вариант 1);
На фиг.4 - сечение Б-Б на фиг.2 по крайнему тормозному кронштейну (вариант 2) продольной коробчатой балки.
Вариант 1.
Продольная балка 1 рамы тележки вагона метрополитена имеет коробчатое поперечное сечение (фиг.3) и содержит верхнюю 2 и нижнюю 3 горизонтальные полки одинаковой толщины, продольные наружную 4 и внутреннюю 5 вертикальные полки с отверстиями, тормозные кронштейны 6, 7, проходящие через отверстия полок 4, 5 и неподвижно закрепленные в них.
Продольные наружная и внутренняя вертикальные полки установлены между горизонтальными полками одинаковой толщины и соединены с ними сварочными швами.
Коробчатое поперечное сечение продольной балки на всей ее длине выполнено одинаковым (в отличии от прототипа - см. фиг.1 прототипа).
Наружная вертикальная полка 4 имеет меньшую толщину, чем внутренняя вертикальная полка 5, расположенная со стороны тормозных кронштейнов и несущая их.
Толщина наружной вертикальной полки 4, по меньшей мере, равна толщине горизонтальной полки 2 (3)продольной балки.
По первому варианту продольную балку собирают с помощью сварочного автомата из четырех стальных пластин, которые предварительно фиксируют в кондукторе симметрично их осям.
Вариант 2.
Продольная балка 1 рамы тележки вагона метрополитена имеет коробчатое поперечное сечение и содержит гнутый швеллер, верхняя 8 и нижняя 9 (фиг.4) горизонтальные полки которого обращены внутрь рамы тележки и своими продольными кромками соединены сваркой в коробчатое поперечное сечение посредством продольной внутренней вертикальной полки 10, кронштейны, проходящие сквозь отверстия коробчатой балки и неподвижно скрепленные с ней.
Тормозные кронштейны 6, 7 закреплены в отверстиях внутренней 10 и наружной 11 вертикальных полок продольной балки.
Толщина продольной внутренней вертикальной полки 10, на которой расположены тормозные кронштейны 6, 7, превышает толщину полки 11 гнутого швеллера.
По второму варианту продольную балку собирают также с помощью сварочного автомата из гнутого швеллера, кромки полок которого,
соединяют в коробчатое сечение стальной пластиной большей толщины, чем листовой прокат, из которого изготовлен швеллер.