ШКВОРНЕВАЯ 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 № 2726509 на изобретение известна трехосная тележка скоростного грузового вагона, содержащая раму, состоящую из двух боковин, соединенных поперечинами, опирающуюся через рессорное подвешивание на буксы колесных пар, причем к боковинам в проемах между колесными парами шарнирно подвешены через маятниковые подвески поддоны, на которые через упругие элементы опирается Н-образная шкворневая балка с закрепленными на ней упругозамкнутыми скользунами и подпятником, отличающаяся тем, что поддоны выполнены в виде поперечных балок, на концах каждой из них установлены кронштейны, напротив которых на боковинах рамы закреплены упругие поперечные упоры, состоящие из корпуса с размещенными в нем пружиной и штоком, при этом между каждым штоком и кронштейном осуществлен зазор Δ, величина которого составляет от 20 до 30 мм, а на вертикальных стенках поперечин со стороны средней колесной пары через упругие прокладки закреплены продольные упоры, взаимодействующие с соответствующими им шлифованными пластинами, установленными в ответных местах концевых частей Н-образной шкворневой балки, при этом опирание концевых частей Н-образной шкворневой балки на поперечные балки осуществляется через комплекты упругих элементов различной жесткости, установленные на поперечных балках с возможностью взаимодействия с концевыми частями Н-образной шкворневой балки, причем упругие элементы высокой жесткости выполнены ниже упругих элементов низкой жесткости с возможностью взаимодействия с концевыми частями Н-образной шкворневой балки после сжатия упругих элементов низкой жесткости на величину не менее 10 мм.
Недостатком решения по патенту № 2726509 является высокая масса и возможность возникновения дефектов при изготовлении методом литья.
Из источника «Чертежи запасных деталей вагонов железных дорог колеи 1524 мм. Ходовые части, ударные приборы и амортизаторы переходных площадок. Москва, "Транспорт", 1970г.» известна соединительная балка, выбранная за прототип. В данной соединительной балке технологические окна выполнены с технологическими наплывами по краям окон, данные наплывы ведут к увеличению массы и снижению технологичности соединительной балки.
Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - высокая масса и возможность возникновения дефектов при изготовлении методом литья.
Техническим результатом, достигаемым полезной моделью, является повышение эксплуатационных характеристик за счёт снижения возможности возникновения дефектов при изготовлении методом литья и снижения массы шкворневой балки.
Технический результат достигается за счет того, что в шкворневой балке трехосной тележки грузового железнодорожного вагона, содержащей две продольные части и одну поперечную часть, образующих Н-образную отливку, поперечная часть содержит подпятниковое место, в боковых стенках поперечной части выполнены технологические окна, каждая продольная часть содержит отверстия для крепления, связывающего надрессорные балки со шкворневой, челюсти, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок, в боковых стенках каждой продольной части выполнены технологические окна, согласно полезной модели технологические окна в боковых стенках поперечной части выполнены с формой, приближенной к прямоугольнику со скругленными углами, а боковые стенки в месте выполнения технологических окон выполнены плоскими.
Длина и ширина каждого технологического окна в боковых стенках поперечной части может составлять 100-250 мм.
Края каждого технологического окна в боковых стенках поперечной части могут быть выполнены выпукло-закругленными по всему периметру окна, при этом радиус R1 скругления края может составлять 3-20 мм.
Радиус R2 скругления угла технологического окна может составлять 25-100 мм.
Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.
На фиг. 1 изображен общий вид шкворневой балки, вид сверху.
На фиг. 2 изображен общий вид шкворневой балки, вид сбоку.
На фиг. 3,4 изображен участок поперечной части, вид сбоку.
На фиг. 5 изображён разрез поперечной части в месте технологического окна.
На фиг. 6 изображены эквивалентные напряжения в шкворневой балке.
Позиции на фигурах:
1 - продольная часть,
1.1 - боковая стенка продольной части,
1.2 - технологическое окно в боковой стенке продольной части,
2 - поперечная часть,
2.1 - боковая стенка поперечной части,
2.2 - технологическое окно в боковой стенке поперечной части,
3 - челюсти, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок
4 - отверстия для крепления, связывающего надрессорные балки со шкворневой,
5 - подпятниковое место.
Заявляемая шкворневая балка трехосной тележки грузового железнодорожного вагона содержит две продольные части 1 и одну поперечную часть 2, образующих Н-образную отливку. Поперечная часть 2 содержит подпятниковое место 5, в боковых стенках 2.1 поперечной части 2 выполнены технологические окна 2.2. Каждая продольная часть 1 содержит отверстия для крепления 4, связывающего надрессорные балки со шкворневой, а также челюсти 3, предназначенные для размещения между ними надрессорных балок. В боковых стенках 1.1 каждой продольной части 1 выполнены технологические окна 1.2. Технологические окна 2.2 в боковых стенках 2.1 поперечной части 2 выполнены формой, приближенной к прямоугольнику со скругленными углами, а боковые стенки 2.1 в месте выполнения технологических окон 2.2 выполнены плоскими.
Длина и ширина каждого технологического окна 2.2 в боковых стенках 2.1 поперечной части 2 могут составлять 100-250 мм.
Края каждого технологического окна 2.2 в боковых стенках 2.1 поперечной части 2 могут быть выполнены выпукло-закругленными по всему периметру окна, при этом радиус R1 скругления края может составлять 3-20 мм. Такое исполнение обеспечивает снижение массы и технологичность изготовления шкворневой балки.
Радиус R2 скругления угла технологического окна 2.2 может составлять 25-100 мм.
Были изготовлены шкворневые балки, у которых технологические окна 2.2 в боковых стенках 2.1 поперечной части 2 выполнены формой, приближенной к прямоугольнику со скругленными углами, а боковые стенки 2.1 в месте выполнения технологических окон 2.2 выполнены плоскими. Опытные работы подтвердили повышение эксплуатационных характеристик.
На фиг. 6 видно практически полное отсутствие местных напряжений, 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 1-2 %, а масса надрессорной балки снижена на 1-2 % по сравнению с аналогами. Отсутствие дополнительных наплывов по всему периметру технологических окон 2.2 и выполнение боковых стенок 2.1 в месте выполнения технологических окон 2.2 плоскими приводит к уменьшению массы готовой отливки на 1-2%, при этом расчётами подтверждено, что дополнительные усиления в виде наплывов в этом месте не нужны и только утяжеляют отливку, а также способствует упрощению технологии изготовлении.
Таким образом, заявляемая полезная модель позволяет повысить эксплуатационные характеристики за счёт снижения возможности возникновения дефектов при изготовлении методом литья и снижения массы надрессорной балки.