РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ПАССАЖИРСКОГО ВАГОНА
PASSENGER CAR SPRING SUSPENSION

Предлагаемое изобретение относится к области рельсовых транспортных средств и может быть использовано в конструкциях рессорного подвешивания 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 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 КВ3-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 последнего.
Поставленная цель достигается тем, что поддоны люльки выполнены в виде балок, снабженных шаровыми шарнирами, взаимосвязанными с поперечно расположенными, относительно продольной оси симметрии тележки, упругими стержнями, в средней части которых нарезаны шлицы, взаимодействующие с ответными, выполненными во втулках, последние попарно жестко соединены между собой поперечными тягами, подвижно размещенными в пазах наклонно расположенных серег, жестко закрепленных на надрессорной балке, причем упругие стержни снабжены рычагами, концы которых образуют поступательную кинематическую пару с упомянутой надрессорной балкой.
На фиг.1 показана принципиальная схема рессорного подвешивания пассажирского вагона, а фиг.2 - ее вид в сечении А-А.
Рессорное подвешивание пассажирского вагона состоит из балок 1, снабженных шаровыми шарнирами 2. Концы балок 1 размещены в подшипниковых опорах 3, жестко закрепленных на подвесках 4, шарнирно соединенных с помощью пальцев 5 с рамой тележки 6 вагона. Шаровые шарниры 2 связаны между собой упругими стержнями 7, на которых жестко закреплены рычаги 8, контактирующие с надрессорной балкой 9 вагона. В средней части упругих стержней 7 нарезаны шлицы 10, подвижно взаимосвязанные с ответными, выполненными во втулках 11, и соединенные между собой поперечными тягами 12, проходящими через пазы 13 серег 14, жестко закрепленных на надрессорной балке 9.
Работает рессорное подвешивание пассажирского вагона следующим образом. В режиме состояния покоя, когда движение вагона отсутствует, надрессорная балка 9 нагружена статической нагрузкой, создаваемой собственным весом вагона и находящимся в нем оборудованием и пассажирами. Такая нагрузка приложена по стрелке В и позволяет несколько переместиться серьгам 14 в этом же направлении, а также получить некоторый угловой поворот рычагам 8 по стрелкам С, которые закручивают упругие стержни 7 по стрелкам Е относительно их втулок 11. Закрутка упругих стержней 7 на некоторый угол происходит по той причине, что они являются защемленными в своей средней части втулками 11 благодаря наличию шлицов 10. В тоже время такой угловой поворот упругих стержней 7 возможен за счет наличия на их концах шаровых шарниров 2, которые накладывают жесткую связь на соединение их с балками 1. При движении вагона и преодолении колесными парами (на чертежах не показаны) неровностей пути, как известно, возникают динамические нагрузки, которые также вызывают дополнительное линейное перемещение надрессорной балки 9 по стрелке В. В этом случае поперечные тяги 12 при перемещении серьг 14 получат движение по стрелкам F совместно с втулками 11 по шлицам 10, что вызовет уменьшение расстояния l, характеризующего длину рабочей части упругих стержней 7, а это будет способствовать увеличению крутильной жесткости последних, согласно известной формуле .
Следовательно, перемещение надрессорной балки 9, вызванное динамической составляющей нагрузки по стрелке В, будет демпфироваться подвеской. После исчезновения динамического возмущения, под действием упругих свойств упругих стержней 7, последние получат угловой поворот в направлении, противоположном стрелкам Е, и тогда рычаги 8 возвратят надрессорную балку 9 в исходное положение. Далее описанные процессы могут повторяться неоднократно.
Технико-экономическое преимущество предложенного технического решения в сравнении с известными очевидно, так как оно менее металлоемко, просто по конструкции, но позволяет эффективно демпфировать колебания надрессорной части подобного рода рельсовых экипажей.