ТЕЛЕЖКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
RAILWAY VEHICLE CART

Изобретение относится к области железнодорожной техники, а именно к тележкам железнодорожных транспортных средств, в частности грузовых вагонов.
поп
прод
Из патента РФ № 2342271 на изобретение известна тележка железнодорожного транспорта, содержащая колесные пары с буксовыми узлами, на которые буксовыми проемами опираются боковые рамы. В тележке, известной из патента РФ № 2342271 на изобретение, соединение буксы с боковой рамой тележки грузового вагона содержит опорный адаптер буксового подшипника и упругий амортизатор, установленный в буксовом вырезе боковой рамы тележки между опорными поверхностями буксового выреза тележки и опорного адаптера буксового подшипника с возможностью горизонтальных поперечных перемещений опорного адаптера буксового подшипника относительно боковой рамы тележки посредством деформации упругого амортизатора, при этом верхняя поверхность упругого амортизатора зафиксирована на опорной поверхности буксового выреза тележки, а нижняя его поверхность зафиксирована на опорной поверхности опорного адаптера буксового подшипника, при этом упругий амортизатор выполнен из эластомера V-образной формы с углом в основании α=140÷170°, с поперечной жесткостью, вычисляемой по формуле Ж=Р:(33,5÷38,5), и продольной жесткостью, вычисляемой по формуле Ж=Р:(55,5÷71,5), по отношению к продольной оси тележки для обеспечения деформации упругого амортизатора в продольном и поперечном направлениях, где Р - вертикальная нагрузка на ось колесной пары.
Недостатком известного технического решения является крепление конструкции упругого амортизатора к боковой раме, а также возможная деформация упругого амортизатора и его неработоспособность вследствие снижения амортизирующей способности при увеличенной нагрузки на ось колесной пары, что в конечном итоге приводит к увеличенному износу гребней колес и рельсов.
Наиболее близким аналогом является тележка железнодорожного транспортного средства, известная из патента РФ № 118274 на полезную модель, содержащая колесные пары с буксовыми узлами, на которые буксовыми проемами опираются боковые рамы. В тележке, известной из патента РФ № 118274 на полезную модель, узел соединения боковой рамы с колесной парой содержит П-образный буксовый проем боковой рамы с установленной на его опорной поверхности износостойкой скобой, представляющей собой пластину, и адаптер, имеющий верхнюю опорную поверхность под боковую раму в форме сегмента цилиндра, нижнюю опорную цилиндрическую поверхность для установки на двухрядный кассетный подшипник с ограничивающими его осевые перемещения буртами, боковые вертикальные стенки, взаимодействующие с ограничителями продольных перемещений буксового проема, при этом скоба, выполненная из упругого материала, на горизонтальной поверхности имеет отверстия для крепления заклепками, по краям плавно переходит в изогнутые по S-образной форме вертикальные захваты с вырезами под ограничители продольных перемещений, имеющими в верхней части полукруглую форму, и двумя поверхностями, образованными по бокам выреза, плотно прилегающими к боковым вертикальным стенкам адаптера.
Недостатком наиболее близкого аналога является недостаточная амортизация упругого элемента в горизонтальной и вертикальной плоскости, что приводит к жесткому взаимодействию гребней колес и боковой поверхности рельсов и, соответственно, к увеличенному износу гребней колес и рельсов.
Технической проблемой, решаемой предлагаемым изобретением, является создание тележки железнодорожного транспортного средства с упругой связью рамы боковой и колесной пары тележки с улучшенными эксплуатационными качествами за счет уменьшения износа гребней колес и рельсов,  и улучшенными ходовыми качествами.
Технический результат заключается в уменьшении износа гребней колес и рельсов; улучшении ходовых качеств тележки путем повышения устойчивости движения тележки за счет снижения амплитуд колебаний колесных пар и центрирования колесной пары относительно буксового проема рамы боковой.
согласно изобретению
Указанный технический результат достигается тем, что в тележке железнодорожного транспортного средства, содержащей колесные пары с буксовыми узлами, на которые буксовыми проемами, каждый из которых содержит боковые вертикальные стенки и верхний горизонтальный участок, опираются боковые рамы,  адаптеры буксовых подшипников, имеющие верхнюю опорную поверхность, амортизаторы, установленные в буксовых проемах боковых рам между опорными поверхностями буксового проема боковой рамы и адаптера буксового подшипника, при этом опорной поверхностью каждого буксового проема боковой рамы является его верхний горизонтальный участок,  верхняя опорная поверхность каждого адаптера буксового подшипника выполнена плоской, каждый амортизатор содержит скобу и пластину амортизатора, между которыми размещена и зафиксирована упругая вставка, содержащая два слоя неметаллического упругого материала, между которыми размещена и зафиксирована металлическая пластина вставки, пластина амортизатора выполнена с возможностью ее крепления  к опорной поверхности буксового проема боковой рамы, скоба выполнена с плоским центральным участком, расположенным на верхней опорной поверхности адаптера, и загнутыми боковыми участками, охватывающими адаптер с его боковых сторон с обеспечением возможности перемещения адаптера в заданных пределах.
Амортизатор может быть изготовлен формованием.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между скобой и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к скобе, а с другой стороны к пластине вставки посредством вулканизации.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между пластиной амортизатора и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к пластине амортизатора, а с другой стороны к пластине вставки посредством вулканизации.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между скобой и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к скобе, а с другой стороны к пластине вставки посредством клеевого соединения.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между пластиной амортизатора и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к пластине амортизатора, а с другой стороны к пластине вставки посредством клеевого соединения.
Неметаллические упругие слои могут быть выполнены из резины.
Неметаллические упругие слои могут быть выполнены из полиуретана.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между скобой и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к скобе, а с другой стороны к пластине вставки посредством полимеризации.
Слой неметаллического упругого материала, размещенный и зафиксированный между пластиной амортизатора и пластиной вставки, может быть прикреплен с одной стороны к пластине амортизатора, а с другой стороны к пластине вставки посредством полимеризации.
Толщина каждого слоя из неметаллического упругого материала может составлять 5 – 14 мм.
Толщина металлической пластины вставки может составлять 1-5 мм.
Пластина амортизатора может быть прикреплена к соответствующей опорной поверхности буксового проема боковой рамы посредством винтовых соединений через прорези, выполненные по краям пластины и соответствующие отверстия, выполненные на выступах боковой рамы.
Скоба может быть размещена на адаптере с образованием зазоров между наружными боковыми поверхностями адаптера и внутренними поверхностями загнутых участков скобы.
Амортизатор может быть изготовлен формованием.
Заявляемая полезная модель иллюстрируется фигурами, где:
- на фиг.1 изображен амортизатор заявляемой тележки;
- на фиг. 2 изображен буксовый проем заявляемой тележки.
Позиции на фигурах:
1 – колесная пара;
2 – боковая рама с П-образным буксовым проемом;
3 – буксовый подшипник;
4 – адаптер;
5 – амортизатор;
6 – скоба амортизатора;
7 – пластина амортизатора;
8 – слой неметаллического упругого материала;
9 – металлическая пластина вставки.
Тележка железнодорожного транспортного средства содержит колесные пары 1 с буксовыми узлами, на которые П-образными буксовыми проемами опираются боковые рамы 2, адаптеры 4 буксовых подшипников 3, адаптеры имеют плоскую верхнюю опорную поверхность; амортизаторы 5, установленные в буксовых проемах боковых рам 2 между опорными поверхностями буксового проема боковой рамы 2 и адаптера 4 буксового подшипника 3. Опорной поверхностью каждого П-образного буксового проема боковой рамы является его средний участок. Каждый амортизатор 5 содержит скобу 6  и пластину 7, между которыми размещена и зафиксирована упругая вставка, содержащая два слоя 8 неметаллического упругого материала, между которыми размещена и зафиксирована металлическая пластина 9 вставки. Скоба 6 выполнена с плоским центральным участком, расположенным на верхней опорной поверхности адаптера 4, и загнутыми боковыми участками, охватывающими адаптер 4 с его боковых сторон; пластина 7 амортизатора 5 выполнена с возможностью ее крепления  к опорной поверхности буксового проема боковой рамы 2.
Каждый неметаллический упругий слой может быть выполнен из резины или полиуретана.
Толщина каждого слоя 8 из неметаллического упругого материала составляет 5 – 14 мм. Толщина металлической пластины вставки составляет 1 – 5 мм.
Минимальное значение высоты слоя 8 определяется обеспечением амортизационных свойств амортизатора, при меньших значениях не будут обеспечиваться необходимые амортизационные свойства. Максимальная высота определяется надежностью амортизатора и возможностью его повреждения при прохождении изогнутых участков. Пределы толщины металлической пластины 9 определяются конкретной конструкцией буксового проема тележки и выбираются с учетом обеспечения надлежащей прочности пластины 9 в процессе эксплуатации. В целом назначение пластины 9 – прикрепить к ее обеим сторонам слои 8, что может быть в достаточной степени обеспечено при ее толщине от 1 до 5 мм. Снижение толщины пластины 9 ниже 1 мм приведет к возможности ее деформации, поломки из-за воздействия слоев 8 при прохождении кривых участков, повышение толщины пластины 9 более 5 мм приведет к нецелесообразному увеличению габаритов амортизатора и возможному снижению его амортизационных свойств.
В целом применение металлической пластины 9 обусловлено необходимостью обеспечения высокой надежности упругой вставки, снижением вероятности повреждения упругих слоев 8 при их деформации при прохождении кривых участков. Применение пластины 9 позволяет уменьшить толщину каждого упругого слоя 8 по сравнению с вариантом, при котором упругий слой 8 будет выполнен только из одного неметаллического упругого материала без металлической пластины. Снижение толщины каждого упругого слоя 8 (по сравнению с вариантом без металлической пластины) позволит повысить надежность данного узла при полном сохранении упругих, амортизационных свойств упругой вставки при заявленных геометрических параметрах ее элементов по сравнению с вариантом с упругой вставкой из одного слоя упругого материала.
Крепление пластины 7 к опорной поверхности буксового проема боковой рамы 2 осуществляется посредством винтовых соединений через прорези, выполненные по краям пластины 7 и соответствующие отверстия, выполненные на выступах боковой рамы 2.
Слои 8 неметаллического упругого материала прикреплены с одной стороны к пластине 9, а с другой стороны - к скобе 6 или к пластине 7 посредством вулканизации или посредством клеевого соединения.
При использовании в качестве материала слоя 8 полиуретана, соединение слоя 8 с пластиной 9, со скобой 6 или пластиной 7 может быть осуществлено посредством полимеризации.
Скоба 6 выполнена с изогнутыми краями, охватывающими адаптер 4 с его боковых сторон, что позволяет ограничить возможные перемещения адаптера  4 относительно буксового проема рамы 2.
Выполнение верхней опорной поверхности адаптера 4 обусловлено необходимостью обеспечения хорошего сопряжения с поверхностью скобы 6 и обеспечения таким образом надежной связи адаптера 4 и амортизатора 5.
Слои 8 из неметаллического упругого материала (резины или полиуретана), обладающего хорошими амортизационными свойствами, позволяют смягчить колебания рамы 2 относительно адаптера 4 и подшипника 3 колесной пары 1 в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
Целесообразно амортизатор изготавливать формованием, поскольку такой способ изготовления позволяет повысить в целом надежность данного конструктивного узла за счет повышения прочности и надежности соединений всех элементов амортизатора.
При движении железнодорожного транспортного средства рама 2 тележки передает нагрузку через амортизатор 5 и адаптер 4 на колесную пару 1 тележки. Скоба 6 нижней поверхностью контактирует с адаптером 4 колесной пары 1 и выполнена таким образом, чтобы при вписывании вагона в кривые участки железнодорожного пути адаптер 4 с колесной парой 1 могли перемещаться в допустимых (заданных) пределах и обеспечивать необходимый угол поворота колесной пары. Возможность перемещения адаптера 4 на кривых участках в заданных пределах обеспечивается зазорами между боковыми поверхностями адаптера 4 и внутренними поверхностями загнутых участков скобы 6. Значение этих зазоров определяется геометрическими параметрами конструктивных узлов тележки и их выбор является простой инженерной задачей.
Конструкция амортизатора 5 в заявляемой тележке обеспечивает возможность поворота слоя 8 относительно своего первоначального положения, а также обеспечивает (за счет амортизирующих свойств) возврат слоя 8 в первоначальное положение, центрируя таким образом колесную пару относительной рамы 2.
Заявляемое изобретение по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет уменьшить износ гребней колес и рельсов за счет более мягкого взаимодействия гребней колес и боковой поверхности рельсов; улучшает ходовые качества тележки путем повышения устойчивости движения тележки за счет снижения амплитуд колебаний колесных пар, поскольку за счет амортизирующих свойств слой 8 амортизатора 5 стремится к своему исходному положению после растягивания (на кривых участках) в минимальных допустимых заданных пределах.