РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ДВУХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается рессорного подвешивания двухосных тележек грузовых вагонов, в частности рессорного комплекта и пружин в него входящих.
Известна конструкция тележки грузового вагона (Свидетельство на полезную модель RU 16482, B61F 5/00 от 01.10.2001 г.), содержащая раму, опирающуюся на буксовые узлы колесных пар, включающую в себя боковины, соединенные надрессорной балкой. Надрессорная балка установлена на двухрядные пружины, и соединена с боковой рамой с помощью фрикционных клиньев, поддерживаемых также двухрядными пружинами. Двухрядные пружины под надрессорной балкой, состоят из наружной и внутренней пружин, при этом одна пружина имеет большую высоту в свободном состоянии, чем другая. Под фрикционные клинья установлены двухрядные пружины с одинаковой высотой наружной и внутренней пружин, причем их высота равна высоте большей из пружин, установленных под надрессорной балкой.
Данная конструкция охватывает большое количество вариантов исполнения рессорного подвешивания двухосных тележек грузовых вагонов, которые можно условно разделить на три группы. Первая группа конструкций никогда не смогут обеспечить работоспособность узла. Вторая группа конструкций могут обеспечить работоспособность узла, но не удовлетворят требования нормативных документов. Третья группа конструкций могут обеспечить работоспособность узла и могут удовлетворить требования нормативных документов, но определить это множество полезных вариантов не представляется возможным. Недостатком данной конструкции является тот факт, что она не полностью обеспечивает выполнение требований вновь выпущенного ГОСТ 9246-2013 «Тележки двухосные трехэлементные грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия».
Также известно устройство - пружинный комплект для подвешивания тележки грузового железнодорожного вагона (Патент на полезную модель RU 101986, B61F 5/06 от 27.10.2010 г.), состоящий из симметрично расположенных девяти двухрядных, витых, цилиндрических пружин, на две из которых установлены фрикционные клинья, а семь расположены под надрессорной балкой. Пружинный комплект имеет внутренние пружины под фрикционными клиньями, наружные пружины под фрикционными клиньями, внутренние пружины под надрессорной балкой, наружные пружины под надрессорной балкой, выполненные в порядке убывания высоты.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели по всем аспектам.
Существенными недостатками данной конструкции являются наличие девяти двухрядных пружин, при этом в пружинном комплекте четыре разные пружины, изменяющиеся по высоте в свободном состоянии, диаметру прутков и рабочему числу витков. Данное исполнение конструкции увеличивает номенклатуру деталей пружинного комплекта, что в свою очередь увеличивает себестоимость пружинного комплекта в новом изделии и ведет к увеличению стоимости ремонта узла в эксплуатации. Также четыре разных типоразмера пружин в пружинном комплекте увеличивают трудоемкость сборки двухосных тележек грузовых вагонов, прежде всего связанную с подбором пружин комплекта по высоте.
Задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции рессорного подвешивания двухосных тележек грузовых вагонов, которая полностью обеспечит выполнение требований вновь выпущенного ГОСТ 9246-2013 «Тележки двухосные трехэлементные грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия» в сочетании с повышением уровня взаимозаменяемости и ремонтопригодности, с уменьшением себестоимости и трудоемкости изготовления и ремонта в эксплуатации рессорного подвешивания.
Поставленная задача решается путем того, что в рессорное подвешивание двухосных тележек грузовых вагонов, под фрикционные клинья, установлены двухрядные пружины с суммой индексов пружин в каждой двухрядной пружине не менее 11,75, а под надрессорную балку установлены двухрядные пружины с суммой индексов пружин в каждой двухрядной пружине не менее 11,15 (индекс пружины определяется как отношение среднего диаметра витка к диаметру прутка).
Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона содержит два рессорных комплекта, каждый из которых установлен под одним из концов надрессорной балки и состоит из пяти двухрядных пружин, поддерживающих надрессорную балку, и двух двухрядных пружин, поддерживающих фрикционные клинья, при этом наружные и внутренние пружины, поддерживающие фрикционные клинья, в свободном состоянии имеют одинаковую высоту, а в двухрядных пружинах, поддерживающих надрессорную балку, внутренняя пружина в свободном состоянии по высоте меньше, чем наружная пружина, при этом наружная и внутренняя пружины под фрикционным клином и наружная пружина под надрессорной балкой в свободном состоянии равны по высоте, также в каждом рессорном комплекте сумма индексов пружин каждой двухрядной пружины под фрикционным клином составляет не менее 11,75, а сумма индексов пружин каждой двухрядной пружины под надрессорной балкой составляет не менее 11,15.
т
Кроме того, в рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона, каждая из пружин рессорного комплекта выполнена из стали, имеющей предел текучести σ не менее 1470 МПа.
Вместе с этим, в рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона разница высот в свободном состоянии между наружной пружиной и внутренней пружиной под надрессорной балкой составляет не менее 20 мм и не более 35 мм.
Также рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, выполнено так, что в динамике под массой четырехосного вагона до 25 тонн в работу не вступают внутренние пружины под надрессорной балкой.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - вид сверху рессорного подвешивания;
Фиг. 2 - вид А фиг. 1;
Фиг. 3 - вид Б фиг. 2;
Фиг. 4 - пружина наружная высокая;
Фиг. 5 - пружина внутренняя высокая;
Фиг. 6 - пружина внутренняя низкая;
Σк.
Σб.
Рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона содержит два рессорных комплекта 1, каждый из которых установлен под одним из концов надрессорной балки 2 и состоит из пяти двухрядных пружин 3, поддерживающих надрессорную балку 2, и двух двухрядных пружин 4, поддерживающих фрикционные клинья 5, при этом наружные 6 и внутренние 7 пружины, поддерживающие фрикционные клинья 5, в свободном состоянии имеют одинаковую высоту, а в двухрядных пружинах 3, поддерживающих надрессорную балку 2, внутренняя пружина 8 в свободном состоянии по высоте меньше, чем наружная пружина 9, при этом наружная 6 и внутренняя 7 пружины под фрикционным клином 5 и наружная пружина 9 под надрессорной балкой 2 в свободном состоянии равны по высоте, также в каждом рессорном комплекте 1 сумма индексов пружин (C) каждой двухрядной пружины 4 под фрикционным клином 5 составляет не менее 11,75, а сумма индексов пружин (C) каждой двухрядной пружины 3 под надрессорной балкой 2 составляет не менее 11,15.
При этом:
Σк.
Н.
В.к.
- C определяется как сумма индексов наружной высокой пружины (C) и внутренней высокой пружины (C).
Σб.
Н.
В.б.
- C определяется как сумма индексов наружной высокой пружины (C) и внутренней низкой пружины (С).
т
В рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона, каждая из пружин 6, 7, 8, 9 рессорного комплекта 1 выполнена из стали, имеющей предел текучести σ не менее 1470 МПа.
Также в рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона разница высот в свободном состоянии между наружной пружиной 9 и внутренней пружиной 8 под надрессорной балкой составляет не менее 20 мм и не более 35 мм.
Рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, выполнено так, что в динамике под массой четырехосного вагона до 25 тонн в работу не вступают внутренние 8 пружины под надрессорной балкой.
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что пружины: наружная высокая, установленная под фрикционный клин, и наружная высокая, установленная под надрессорную балку; внутренняя высокая, установленная под фрикционный клин; внутренняя низкая, установленная под надрессорную балку, из которых состоят двухрядные пружины под фрикционными клиньями с суммой индексов пружин в каждой двухрядной пружине не менее 11,75 и под надрессорной балкой с суммой индексов пружин в каждой двухрядной пружине не менее 11,15, составляющие рессорный комплект рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона, позволяют обеспечить требования ГОСТ 9246-2013 «Тележки двухосные трехэлементные грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические условия» и позволяют обеспечить заданное перемещение обрессоренной части железнодорожного вагона в порожнем и груженом состоянии в сочетании с повышением уровня взаимозаменяемости и ремонтопригодности, с уменьшением себестоимости и трудоемкости изготовления и ремонта в эксплуатации рессорного подвешивания.
т
Выполнение каждой из пружин рессорного комплекта из стали, имеющей предел текучести σ не менее 1470 Мпа, позволяет обеспечить прочностные качества рессорного комплекта и увеличить назначенный срок службы каждой пружины.
Обеспечение в рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона разницы высот в свободном состоянии между наружной высокой пружиной и внутренней низкой пружиной под надрессорной балкой, которая составляет не менее 20 мм и не более 35 мм, и обеспечение гибкости рессорного подвешивания таким образом, что в динамике под массой четырехосного вагона до 25 тонн в работу не вступают внутренние низкие пружины под надрессорной балкой, позволяет улучшить динамические качества железнодорожного вагона.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.