Кранове ходове колесо з еластичною кільцевою вставкою

Реферат: Кранове ходове колесо складається з ободу й маточини, між якими розташована еластична кільцева вставка. Для зниження динамічних навантажень, які супроводжують проходження стиків і нерівностей рейок, зменшення зносу поверхонь кочення ходових коліс і рейок та зниження рівня шуму дотичні циліндричні поверхні еластичної кільцевої вставки, ободу й маточини, виконані хвилеподібними в поперечному напрямку. UA 104240 C2 (12) UA 104240 C2 UA 104240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до галузі підйомно-транспортного машинобудування (ПТМ), зокрема до кранів мостового типу з підвищеною швидкістю пересування. Відомі конструкції коліс рейкових транспортних засобів, що містять пружні елементи, які призначені для зниження динамічних навантажень, що супроводжують переміщення рейковим шляхом [1, 2, 3]. Недоліки цих конструкцій пов'язані з недостатньою площею навантаженого поперечного перерізу внаслідок того, що значну частину простору між ободом і маточиною в осьовому напрямку займають інші елементи конструкцій [1, 2]. Розглянуті рішення мають також інші недоліки: невелика вільна поверхня пружних елементів знижує еластичність вставок (як компенсуючий елемент автори [1, 2] пропонують використовувати складені вставки, виконані у вигляді набору секторів, що містять додаткові вільні поверхні); відсутні елементи для передачі окружного зусилля. Найбільш близьким за технічною суттю до запропонованого винаходу є конструкція складеного залізничного колеса [3]. Ця конструкція має амортизатор, розташований між центральною частиною й ободом, виконаний з еластичного полімерного матеріалу, із розніманням у вертикальній площині, необхідним для збирання. Переріз амортизатора має форму тюльпана, що забезпечує динамічну жорсткість, яка оптимізується для найбільш ефективного гасіння коливань, як у вертикальній, так і в горизонтальній площині. Дана конструкція розроблена для транспортних засобів з високою швидкістю пересування, і забезпечує зниження динамічних навантажень, а також шумозаглушення. Застосування коліс цієї конструкції в складі механізмів пересування кранів, для яких характерні істотно більш високі рівні навантажень, обмежено, оскільки поперечний переріз пружного амортизатора, який забезпечує передачу основного вертикального силового потоку, має недостатню площу. Наявність похилих ділянок амортизатора викликає негативний ефект розклинення. В основу винаходу поставлена задача створення простої, технологічної конструкції кранового колеса, призначеного для пересування з підвищеними швидкостями. Для вирішення цієї задачі необхідно забезпечити: зниження динамічних навантажень, що викликають утомні пошкодження елементів механізму й металоконструкції (вал, підшипникові опори, зварні з'єднання кінцевої балки та ін.), які супроводжують проходження стиків і нерівностей рейок; зменшення зносу поверхонь кочення ходових коліс і рейок; зниження рівня шуму. Поставлена задача вирішується тим, що відома конструкція кранового ходового колеса, що складається з ободу й маточини, між якими розташована еластична кільцева вставка, згідно з винаходом, містить дотичні циліндричні поверхні еластичної кільцевої вставки, ободу й маточини, виконані хвилеподібними в поперечному напрямку. Доцільне виконання еластичної кільцевої вставки із зовнішньою і внутрішньою ділянками кільцевої форми, що безпосередньо примикають до хвилеподібних поверхонь, виконані з еластичного матеріалу підвищеної твердості та приєднані склеюванням або вулканізацією. Суть винаходу пояснюють креслення. На Фіг. 1 і 3 показаний розріз кранового дворебордного ходового колеса із циліндричною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "КР" з напівкруглою головкою, за вертикальною серединною площиною, паралельною осі рейки. На Фіг. 2 і 4 - переріз за лінією АА кранового дворебордного ходового колеса із циліндричною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "КР" з напівкруглою головкою, за вертикальною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 5 і 6 показаний розріз кранового дворебордного ходового колеса із конічною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "Р" з напівкруглою головкою, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 7 і 8 показаний розріз кранового одноребордного ходового колеса із конічною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "КР" з напівкруглою головкою, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 9 і 10 показаний розріз кранового одноребордного ходового колеса із циліндричною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "КР" з напівкруглою головкою, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 11 і 12 показаний розріз кранового одноребордного ходового колеса із циліндричною доріжкою кочення, яке пересувається брусом, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. 1 UA 104240 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 На Фіг. 13 і 14 показаний розріз кранового одноребордного ходового колеса із конічною доріжкою кочення, яке пересувається двотавром, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 15 і 16 показаний розріз кранового одноребордного ходового колеса із бочковою доріжкою кочення, яке пересувається двотавром, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. На Фіг. 17 і 18 показаний розріз кранового безребордного ходового колеса з напрямними роликами із циліндричною доріжкою кочення, яке пересувається рейкою типу "КР" з напівкруглою головкою, за вертикальною серединною площиною, перпендикулярною осі рейки. Кранове ходове колесо має декілька з'єднаних між собою деталей. Еластична кільцева вставка 1 з'єднана з маточиною 2 запресовуванням або за допомогою вулканізації, а з ободом 3 - запресовуванням. Відсутність вулканізації по зовнішній поверхні виключає можливість роботи зовнішніх ділянок кільця на розтягання й розрив і, таким чином, попереджає утомне розтріскування еластичної кільцевої вставки. Для передачі осьового навантаження (що становить приблизно одну десяту від радіального навантаження) сполучають поверхні, що виконані зі спеціальним хвилеподібним профілюванням 4. Плавність форми поверхні забезпечує зменшення зносу й розтріскування еластичного матеріалу. Кільце має товщину (b на Фіг. 2, 4-18), меншу, ніж відстань між зовнішніми поверхнями колеса (w на Фіг. 2, 4-18), що необхідно для попередження видавлювання зовнішньої кромки кільця за межі торця обода. Для передачі обертального моменту контактні поверхні еластичної кільцевої вставки ведучого колеса виконуються зі шліцами 5 (Фіг. 1 і 3). На Фіг. 3, 4, 6, 8, 10, 12, 14, 16, 18 представлений варіант виконання, де еластична кільцева вставка 1 містить зовнішню 6 і внутрішню 7 ділянки кільцевої форми, що безпосередньо примикають до хвилеподібних поверхонь 4, виконані з еластичного матеріалу підвищеної твердості для забезпечення передачі осьових зусиль більш високого рівня. Ці кільцеві ділянки приєднуються до основного тіла еластичної кільцевої вставки 1 склеюванням або вулканізацією. На Фіг. 17 і 18 додатково показано напрямний ролик 8 та корпус напрямного ролика 9. Колесо описаної конструкції працює в такий спосіб. При переїзді стиків рейок, а також місцевих нерівностей підкранової колії (напливів від зварювання, вибоїв та ін.), еластична кільцева вставка пом'якшує й частково розсіює енергію ударів. Ефективна робота еластичного тіла можлива при наявності поверхонь, які можуть вільно деформуватися під дією навантажень. Пропонована конструкція має такі поверхні по торцях. Хвилеподібні контактні поверхні забезпечують утримання маточини колеса в осьовому напрямку, оскільки бічні зусилля сприймаються похилими ділянками цих поверхонь. Плавність обрису поверхонь сприятлива з погляду зниження схильності матеріалу еластичної кільцевої вставки до розтріскування. Таким чином, здійснюється зниження динамічних навантажень, які супроводжують проходження стиків і нерівностей рейок, зменшується знос поверхонь кочення ходових коліс і рейок та знижується рівень шуму. Отже, вирішується задача створення простої, технологічної конструкції кранового колеса, призначеного для пересування з підвищеними швидкостями. Дана конструкція не обмежується вищеописаним застосуванням та може використовуватися, наприклад, на залізничному або трамвайному транспорті. Джерела інформації: 5 1. Пат. ЕР 0287792 В1 МПК В 60 В 17/00. Gummigefedertes Schienenrad/ Rittinghaus R.; Vereinigte Schmiedewerke GmbH, заявник і власник патенту. - № 88103592.7; заявл. 08.03.1988; опубл. 05.08.1992. 2 2. Пат. 2406246 А1 ФРН, МПК В 60 В 9/12. Gummigefedertes Schienenrad/ Rittinghaus R.; Klockner-Werke AG, заявник і власник патенту. - № Р2406206.4-21; заявл. 09.02.1974; опубл. 14.08.1975. 6 3. Пат. 2121928 С1 Росія, МПК В 60 В 9/12, В 21 K 1/28. Составное железнодорожное колесо и способ его изготовления/ Брук Ж., Демилли Ф.; Вальдюн, заявник і власник патенту. № 96110406/28; заявл. 29.05.1996; опубл. 20.11.1998. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Кранове ходове колесо, конструкція котрого складається з ободу й маточини, між якими розташована еластична кільцева вставка, яке відрізняється тим, що містить дотичні циліндричні поверхні еластичної кільцевої вставки, ободу й маточини, виконані хвилеподібними в поперечному напрямку. 2 UA 104240 C2 2. Кранове ходове колесо за п. 1, яке відрізняється тим, що еластична кільцева вставка містить зовнішню і внутрішню ділянки кільцевої форми, що безпосередньо примикають до хвилеподібних поверхонь, виконані з еластичного матеріалу підвищеної твердості та приєднані склеюванням або вулканізацією. 3 UA 104240 C2 4 UA 104240 C2 5 UA 104240 C2 6 UA 104240 C2 7 UA 104240 C2 8 UA 104240 C2 9 UA 104240 C2 10 UA 104240 C2 11 UA 104240 C2 Комп’ютерна верстка Л. Бурлак Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 12