РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ВАГОНА
CAR SPRING SUSPENSION

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях пассажирских вагонов.
Известно рессорное подвешивание пассажирского вагона, используемое в конструкциях челюстных тележек металлических вагонов длиной 23,6 м (см. книгу Технический справочник железнодорожника, том 6. Подвижной состав. Гл. редактор Е.Ф.Рудой. Государственное транспортное железнодорожное издательство. Москва, 1952, стр.615-616, рис.81), которое состоит из люлечной подвески с расположенными в ней листовыми рессорами, взаимодействующими с надрессорной балкой, и винтовых пружин сжатия, передающих нагрузку от рамы тележки на концы балансиров, опирающихся на потолок букс. Несмотря на простоту конструкции и эффективность использования от такой тележки, ей присущ важный недостаток, заключающийся в том, что ее рессорное подвешивание не способно изменять свою жесткость в автоматическом режиме при преодолении неровностей пути, что существенно сказывается на плавности хода вагона, а следовательно, и на комфортности пассажиров.
Известно также рессорное подвешивание пассажирских вагонов, используемое в тележках типа КВЗ-ЦНИИ (см. книгу Вагоны. Под ред. Л.Д.Кузмича. М.: Машиностроение, 1978. - 376 с., где на стр.116, рис.26 показана и описана такая тележка). Рессорное подвешивание такой тележки состоит из первой и второй ступеней, выполненных в виде винтовых пружин, взаимосвязанных соответственно с надрессорной балкой, контактирующей с кузовом вагона и приливами букс колесных пар тележки. В целом такое рессорное подвешивание аналогично вышеописанному, и поэтому недостатки их подобны.
Поэтому целью предлагаемого изобретения является использование в конструкции тележек пассажирских вагонов такого рессорного подвешивания, которое бы в автоматическом режиме при движении вагона изменяло в широком диапазоне свою жесткость и тем самым повышало бы плавность хода последних.
Поставленная цель достигается тем, что в подвесках люльки шарнирно, в продольной плоскости тележки, параллельно друг другу и с возможностью угловых поворотов размещена пара упругих стержней, по своим торцам снабженных жестко соединенными с ними рычагами, контактирующими с надрессорной балкой, в средней части упругие стержни снабжены шлицами, взаимосвязанными с ответными втулками, снабженных наклонными в вертикальной плоскости тележки направителями, каждый из которых зафиксирован от проворота в наклонных пазах, имеющихся на надрессорной балке, причем упомянутые втулки подпружинены пружинами сжатия относительно упругих стержней в осевом их направлении.
На чертежах фиг.1 показана принципиальная схема рессорного подвешивания вагона, а на фиг.2 - укрупненный вид сбоку рессорного подвешивания по стрелке А.
Рессорное подвешивание вагона состоит из рамы тележки 1, к которой с помощью шарниров 2 присоединены подвески люльки 3. Подвески люльки 3 подшипниками 4 охватывают упругие стержни 5, снабженные рычагами 6, упорами 7 и шлицами 8. На шлицах 8 установлены втулки 9 с наклонными направителями 10, подвижно размещенными в наклонных пазах 11 надрессорной балки 12. Между упорами 7 и втулками 9 на упругих стержнях 5 установлены пружины сжатия 13. Торцевые части упругих стержней 5 снабжены упорными шайбами 14.
Работает рессорное подвешивание вагона следующим образом. В состоянии покоя, когда вагон находится в пунктах отстоя или на станционных путях, нагрузка от собственного веса кузова приложена по стрелке В к надрессорной балке 12, которая затем воспринимается рычагами 6, жестко закрепленными на упругом стержне 5, и последние получают некоторый угловой поворот по стрелке С, закручивая упругие стержни 5 в этом же направлении. Это происходит за счет того, что из-за наличия шлицов 8 на упругих стержнях 5 и во втулках 9, а также расположения наклонных направителей 10 в наклонных пазах 11 надрессорной балки 12 втулки 9 служат как бы заделкой, относительно которой упругие стержни 5 получают закрутку на некоторый относительный угол. Следовательно, в этом случае рессорное подвешивание вагона имеете определенный статический прогиб. При движении вагона и воздействии на колеса колесных пар (на чертежах они не показаны) неровностей пути, надрессорная балка 12 под действием возникающих динамических нагрузок, также приложенных по стрелкам В, получает дополнительные перемещения в этом же направлении, и тогда втулки 9 получают перемещения по стрелкам Е, упруго деформируя свои пружины сжатия 13. Такое перемещение втулок 9 способствует изменению расстояния l в сторону его уменьшения, а так как оно уменьшается, то жесткость на чистое кручение упругого стержня 5 возрастает. После исчезновения динамической нагрузки под действием сжатых пружин 13 втулки 9 возвращаются в исходное положение, такое, как это показано на фиг.2, и надрессорная балка 12 перемещается в направлении обратном стрелке В. Но так как движение вагона является нестационарным, то колебания надрессорной балки 12 происходят в движении постоянно, что также постоянно способствует изменению длины рабочих частей упругих стержней 5, т.е. длины l. Следовательно, указанные колебания надрессорной балки успешно демпфируются упругими стержнями 5, так как чем меньше длины l, тем выше жесткость всего рессорного подвешивания. Перемещению же упругих стержней 5 в их осевом направлении препятствуют упорные шайбы 14, а следовательно, и подвески люльки 3.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно направлено на эффективное гашение колебаний пассажирских вагонов за счет использования рессорного подвешивания, способного регулировать в автоматическом режиме свою жесткость и повышать тем самым плавность хода рельсовых экипажей.