Рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, касается рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона.
Известна конструкция тележки модели 18-100 железнодорожного грузового вагона [Л.Д. Кузьмич, А.В. Кузнецов «Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний», М., Машиностроение, 1978, стр. 113], в которой использовано два пружинных комплекта, каждый из которых состоит из семи двухрядных пружин, включающих наружную и внутреннюю пружины. Крайние боковые пружины комплекта поддерживают клинья гасителей колебаний. Рессорные комплекты, состоящие из пружин и клиновых гасителей колебаний, служат амортизаторами, как в вертикальном, так и в горизонтальном направлениях. Фрикционные клинья обеспечивают гашение колебаний силами трения, развиваемыми между ними и боковыми рамами и зависящими от величины сжатия пружин, на которые они опираются. Пружины под надрессорной балкой несут основной вес вагона и оказывают сопротивление относительному продольному смещению между боковыми рамами. Также известна конструкция (RU 101986, B61F 5/06 от 27.10.2010) пружинного комплект для подвешивания тележки грузового железнодорожного вагона, воспринимающей нагрузку через фрикционные клинья и надрессорную балку, включающий симметрично расположенные двухрядные пружины, состоящие из наружных и внутренних витых цилиндрических пружин, расположенных под фрикционными клиньями и под надрессорной балкой, причем внутренние пружины под фрикционными клиньями, наружные пружины под фрикционными клиньями, внутренние пружины под надрессорной балкой, наружные пружины под надрессорной балкой выполнены в порядке убывания высоты в свободном состоянии и имеют одинаковую высоту в сжатом до смыкания витков состоянии.
Известна конструкция (RU 159963, B61F 5/00, B61F 5/12, от 12.08.2015) рессорного подвешивание двухосной тележки грузового вагона, содержащего 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. 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. Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком рессорного подвешивания выше перечисленных технических решений является то, что в рессорном комплекте сумма индексов двухрядных пружин установленных под надресорную балку меньше на 0,6 суммы индексов двухрядных пружин, установленных под фрикционный клин, что подразумевает значительное превышение жесткости пружин установленных под надрессорную балку над жесткостью двухрядных пружин, установленных под фрикционный клин. Применение таких двойных пружин приводит к снижению коэффициента относительного трения рессорного комплекта, так как при износе клина не обеспечивается расположение опорной поверхности фрикционных клиньев ниже опорной поверхности надрессорной балки на оптимальную величину. В соответствии с требованием ГОСТ 9246-2013 коэффициент относительного трения рессорного комплекта не должен снижаться менее 0,07.
Технической проблемой, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание рессорного подвешивания с рессорным комплектом, который обеспечит допустимый коэффициент относительного трения при максимальном износе клина, и увеличит ресурс клина, что позволит увеличить межремонтный пробег тележки грузового вагона.
Технический результат достигается за счет того, что в рессорном подвешивании двухосной тележки грузового вагона, содержащем два рессорных комплекта, каждый из которых выполнен из семи двухрядных винтовых цилиндрических пружин, включающих наружные и внутренние пружины, расположенных под фрикционными клиньями и под надрессорной балкой, сумма индексов наружной и внутренней пружин двухрядной винтовой цилиндрической пружины, установленной под каждым фрикционным клином, составляет не менее 11,40, а сумма индексов наружной и внутренней пружин каждой двухрядной винтовой цилиндрической пружины, установленной под надрессорной балкой, меньше суммы индексов пружин двухрядной винтовой цилиндрической пружины, установленной под фрикционным клином, не более, чем на 0,40.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, на которых изображены:
фиг. 1 - рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона;
фиг. 2 - наружная пружина двухрядной винтовой цилиндрической пружины рессорного комплекта для подвешивания двухосной тележки грузового вагона;
фиг. 3 - внутренняя пружина двухрядной винтовой цилиндрической пружины рессорного комплекта для подвешивания двухосной тележки грузового вагона.
Рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона содержит два рессорных комплекта 1, размещенных под каждым из концов балки надрессорной 2, при этом каждый рессорный комплект 1 выполнен из семи двухрядных пружин 3, состоящих из следующих цилиндрических винтовых пружин - двух наружных 4 установленных под фрикционный клин 5, двух внутренних 6 установленных под фрикционный клин 5, пяти наружных 7 установленная под надресорную балку 2 и пяти внутренних 8 установленных под надресорную балку 2. Пружины 4 и 6 расположены под фрикционными клиньями 5, пружины 7 и 8 расположены под надрессорной балкой 2. Высота пружин 4 и 5 в свободном состоянии может быть в диапазоне от 240 мм до 330 мм, но при этом пружины 4, 6 и 7 имеют одинаковую номинальную высоту в свободном состоянии, а пружина 8 имеет меньшую высоту. Внутренние пружины 6 и 8 имеет навивку противоположную навивке наружным пружинам 4 и 7. Сумма индексов, установленных под фрикционный клин 5, наружной пружины 4 и внутренней пружины 6, определяемая как отношение среднего диаметра витка (D) к диаметру прутка пружины (d), и составляет не менее 11.40. Сумма индексов наружной 7 и внутренней 8 пружин, установленных под надрессорной балкой 2, меньше суммы индексов наружной 4 и внутренней 6 пружин, установленных под фрикционным клином 5 не более, чем на 0,40.
Указанная разность индексов пружин позволяет создать рессорный комплект, который обеспечить допустимый коэффициент относительного трения при максимальном износе клина, что обеспечит увеличенный ресурс клина и обеспечит увеличенный межремонтный пробег тележки грузового вагона.
Геометрические характеристики двухрядных винтовых цилиндрических пружин рессорного комплекта позволили создать рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, которое отвечает требованиям ГОСТ 9246-2013 и обеспечивает, при износе клина, коэффициент относительного трения менее 0,07, что, как следствие, способствует уменьшению динамических нагрузок на тележку и кузов вагона.