НАДРЕССОРНАЯ БАЛКА ТРЕХОСНОЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к конструкциям грузовых железнодорожных трехосных тележек вагона, в частности к конструкции надрессорной балки трехосной тележки грузового железнодорожного вагона.
Из патента РФ № 208687 на полезную модель известна надрессорная балка трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, представляющая собой отливку коробчатого сечения, имеющую на верхнем поясе опорные поверхности под установку шкворневой балки, на одной из вертикальных стенок направляющие выступы для челюстей шкворневой балки, а на противоположной вертикальной стенке - кронштейны с отверстиями для соединительных элементов, скрепляющих шкворневую и надрессорную балки, с расположенными на концевых частях челюстями и кронштейнами амортизатора с ребрами жесткости, отлитыми заодно с надрессорной балкой, имеющей опорные поверхности для установки пружин рессорного подвешивания с фиксаторами положения пружин, отличающаяся тем, что на боковых вертикальных стенках в зоне между опорными поверхностями под установку шкворневой балки выполнены технологические отверстия, а верхний и нижний пояса соединены вертикальными ребрами жесткости, влитыми под зоной опорных поверхностей шкворневой балки в ребра жесткости, расположенные на верхнем и нижнем поясах вдоль надрессорной балки.
Недостатком известной надрессорной балки является недостаточная надежность, обусловленная наличием местных излишних напряжений в концевых частях, в области опорных поверхностей для установки пружин рессорного подвешивания.
Из патента РФ № 2762590 на изобретение известна надрессорная балка трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, представляющая собой отливку коробчатого сечения, содержит на одной из вертикальных стенок направляющие выступы для челюстей шкворневой балки, а на противоположной вертикальной стенке - кронштейны с отверстиями для соединительных болтов, скрепляющих шкворневую и надрессорную балку, на верхнем поясе опорные поверхности под установку шкворневой балки, в концевых частях надрессорной балки расположены опорные поверхности с фиксаторами для установки пружин рессорного подвешивания, челюсти, кронштейны амортизатора с ребрами жесткости, отлитые заодно с надрессорной балкой, верхний и нижний пояса надрессорной балки соединены вертикальными ребрами жесткости и имеют по два технологических окна с отбуртовками на внутренних поверхностях поясов, отличающаяся тем, что технологические окна верхнего пояса расположены ближе к середине надрессорной балки, чем технологические окна нижнего пояса, а каждое вертикальное ребро жесткости влито в отбуртовки технологических окон верхнего и нижнего поясов.
Патент РФ № 2762590 выбран в качестве наиболее близкого аналога.
Недостатком решения по патенту № 2762590 является недостаточная надежность, обусловленная наличием местных излишних напряжений в концевых частях, в области опорных поверхностей для установки пружин рессорного подвешивания.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - устранение недостатков известных надрессорных балок.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение надежности за счёт устранения местных излишних напряжений в концевых частях.
Технический результат достигается за счет того, что в надрессорной балке трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, содержащей верхний пояс, нижний пояс, вертикальные стенки, челюстные кронштейны для соединения с боковой рамой, на вертикальной стенке, обращённой наружу тележки, расположены направляющие выступы для челюстей шкворневой балки, на противоположной вертикальной стенке расположены кронштейны с отверстиями для соединительных болтов, скрепляющих шкворневую и надрессорную балки, по концам надрессорной балки расположены опорные поверхности для установки пружин рессорного подвешивания, при этом часть опорной поверхности, находящаяся над наружной пружиной, и часть опорной поверхности, находящаяся над фрикционным гасителем колебаний, разделены вертикальной стенкой, согласно полезной модели указанная вертикальная стенка содержит радиусный переход R, примыкающий к стенке челюстного кронштейна, при этом радиус данного перехода составляет 10-50 мм.
Радиусный переход R вертикальной стенки, примыкающий к стенке челюстного кронштейна, может быть выполнен с постоянным значением R.
Радиусный переход R вертикальной стенки, примыкающий к стенке челюстного кронштейна, может быть выполнен c переменным значением R.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен общий вид надрессорной балки.
На фиг. 2 изображена концевая часть надрессорной балки, вид сверху.
На фиг. 3 изображена опорная поверхность надрессорной балки.
На фиг. 4 изображены эквивалентные напряжения в балке надрессорной по III режиму.
Позиции на фигурах:
1 - верхний пояс,
2 - нижний пояс,
3 - вертикальная стенка, обращённая наружу тележки,
4 - вертикальная стенка, обращённая внутрь тележки,
5 - направляющие выступы для челюстей шкворневой балки,
6 - кронштейны с отверстиями для соединительных болтов, скрепляющих шкворневую и надрессорную балки,
7 - челюстной кронштейн для соединения с боковой рамой,
стенке челюстного кронштейна,
8 - опорные поверхности для установки пружин рессорного подвешивания,
8.1 - часть опорной поверхности, находящаяся над наружной пружиной,
8.2 - часть опорной поверхности, находящаяся над фрикционным гасителем колебаний,
8.3 - часть опорной поверхности, находящаяся над внутренней пружиной,
8.4 - вертикальная стенка.
Заявляемая надрессорная балка трехосной тележки грузового железнодорожного вагона содержит верхний пояс 1, нижний пояс 2, вертикальную стенку 3, обращённую наружу тележки, вертикальную стенку 4, обращённую внутрь тележки, челюстные кронштейны 7 для соединения с боковой рамой. На вертикальной стенке 3, обращённой наружу тележки, расположены направляющие выступы 5 для челюстей шкворневой балки, на противоположной вертикальной стенке 4 расположены кронштейны 6 с отверстиями для соединительных болтов, скрепляющих шкворневую и надрессорную балки, по концам надрессорной балки расположены опорные поверхности 8 для установки пружин рессорного подвешивания, при этом часть опорной поверхности 8.1, находящаяся над наружной пружиной, и часть опорной поверхности 8.2, находящаяся над фрикционным гасителем колебаний, разделены вертикальной стенкой 8.4. Указанная вертикальная стенка 8.4 содержит радиусный переход R, примыкающий к стенке 7.1 челюстного кронштейна, при этом радиус данного перехода составляет 10-50 мм.
Выполнение вертикальной стенки 8.4 с радиусным переходом R, составляющем 10-50 мм, позволяет устранить местные излишние напряжения в концевых частях, возникающие при изготовлении надрессорной балки методом литья, и соответственно позволяет повысить надежность надрессорной балки.
Расчёты показали, что при значениях радиуса R менее 10 мм и более 50 мм местные напряжения увеличиваются, и надежность надрессорной балки снижается.
Радиусный переход R вертикальной стенки 8.4, примыкающий к стенке 7.1 челюстного кронштейна, может быть выполнен с постоянным значением R.
Радиусный переход R вертикальной стенки 8.4, примыкающий к стенке 7.1 челюстного кронштейна, может быть выполнен c переменным значением R.
На фиг. 4 видно практически полное отсутствие местных напряжений в концевых частях надрессорной балки, что подтверждает эффективность заявляемой полезной модели, а также подтверждает достижение заявляемой полезной моделью технического результата.
Расчетами определено, что снижение местных напряжений в концевых частях надрессорной балки по сравнению с наиболее близким аналогом происходит на 2-3 %.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет устранить местные излишние напряжения в концевых частях надрессорной балки и повысить надежность надрессорной балки.