Ресорний комплект вантажного вагонного візка

Ресорний комплект вантажного вагонного візка, що містить дві підклинові пружини і пружини під надресорною балкою, клинові гасителі коливань, який відрізняється тим, що клини гасителів виконані трьохелементними (Т-клини), кожний з яких має корпус, пружну вставку з білінійною жорсткістю і зносостійкий башмак, причому розміри клина вибрані такими, що в порожньому стані вагона площини опору Т-клинів на підклинові пружини розташовані нижче аналогічної площини надресорної балки. Корисна модель має відношення до рухомого складу залізничного транспорту, а саме до покращення ходових якостей і підвищення стійкості руху вагонів, особливо в порожньому стані. Проблема, існуюча на сьогоднішній день, полягає у тому, що якість ходу вантажних вагонів в порожньому стані гірша, ніж в завантаженому. Так, у вагонів на нових серійних візках РФ моделі 18578 коефіцієнти динаміки в порожньому стані склали 0,5...0,75, а в завантаженому - 0,22...0,42. Коефіцієнти стійкості від сходу з рейок, задовільними значеннями яких є >1,4, склали для порожніх вагонів 1,3, а для завантажених - 1,5 [дані з джерела: Ефимов В.П., Пранов А.А., ФГУП «ПО Уралвагонзавод». Тележка модели 18-578. - Тез. XI междун. конф. «Механика железнодорожного транспорта». - Днепропетровск, ДИИТ, -2004, с.82]. Поліпшити динамічні показники порожнього вагону можна шляхом збільшення його статичного прогину, який для типових візків мод. 18-100 складає 8...10мм (прогин завантаженого вагону 50мм). Окрім цього, порушення безпеки на залізничному транспорті з-за сходу вагонів з рейок переважно трапляються з порожніми вагонами. Істотно зменшити цей недолік можна шляхом створення пружних зв'язків між лівою і правою бічними рамами візка, що доведено теоретично [див. стор. 133-137 в книзі: Автоколебания и устойчи вость движения рейсовых экипажей / Ю.В.Демин, Л.А.Длугач, О.М.Коротенко, О.М.Маркова. - К., Наукова думка, 1984 -160с] і експериментальне при ходових динамічних випробуваннях науководослідного візка Уралвагонзавода моделі 50-100. Відоме технічне рішення для поліпшення ходових якостей візків - модернізація за технологією фірми A.STAKI-USA - у ресорний комплект встановлені спеціальні клини, що мають на зовнішніх похилих поверхнях поліуретанові накладки [Див." Временная инструкция по ремонту и эксплуатации грузовых вагонов с полиэтиленовыми прокладками в пятникових узлах, фрикционными клиньями с уретановыми накладками и упруго-катковыми скользунами производства компании «А. Стаки»,ИТМ НАНУ и НКУ, ДИИТ, ВНИИВ, - 2000", затверджена начальником ЦВ Укрзалізниці В.А.Мельничуком 25.12.2000 р.] Недоліком цього рішення є те, що воно не покращує якість ходу порожніх вагонів. Найближчим аналогом до пристрою, що заявляється, є ресорний комплект візка, в який встановлені порожнисті клини з еластомерним наповнювачем [див. статтю Селиванова В.И., Синицина В.В. Модернизация гасителя колебаний тележки модели 18-100 // Механика вагонов. Сб. Научных трудов. - Брянск: БГТУ.- 1998.- С. 109-111]. Такі клини мають внутрішні порожнини, в яких знахо 00 со со о> диться еластомер (гума). У нижньому днищі клину встановлений горизонтальний поршень, що спирається зовні на пружину підклинової пружини, а зсередини - на еластомерну вставку. У вертикальній робочій стінці клину встановлений інший поршень - вертикальний, який внутрішньою своєю площиною контактує з еластомерною вставкою, а зовнішньою площиною треться об фрикційну планку візка. Робота аналога полягає у тому, що горизонтальний поршень стискає еластомер з силою, пропорційною навантаженню на внутрішню підклинову пружину. Вертикальний поршень притискається еластомером до фрикційної планки візка і, переміщуючись відносно останньої, створює сили тертя для демпфування коливань ресорного комплекту. Еластомерна вставка створює рівномірне притиснення вертикального поршня до фрикційної планки і компенсує знос вузла тертя. Недоліком цього аналога є обмежений вихід горизонтального поршня за робочу поверхню клину. Незначне збільшення цього виходу матиме місце тільки при зменшенні товщини самого поршня і фрикційного клину унаслідок їх зносу. Цим обумовлена відсутність можливості збільшувати статичний прогин порожнього вагону і тим самим покращувати плавність ходу. Суть корисної моделі полягає в наступному. Ресорний комплект вантажного вагонного візка, що містить дві підклинові пружини і пружини під надресорною балкою, клинові гасителі коливань, відрізняється тим, що клини гасителів виконані трьохелементними (Т-клини), кожен з яких має корпус, пружну вставку з білінійною жорсткістю і зносостійкий башмак, причому розміри клину вибрані такими, що в порожньому стані вагону площини опор Т-клинів на підклинові пружини розташовані нижче аналогічної площини надресорної балки. Створюється початкове завищення надресорної балки, унаслідок чого навантаження від порожнього кузова сприймається переважно підклиновими пружинами і статичний прогин порожнього вагону через це істотно підвищений порівняно з вагоном на візках з ресорними комплектамипрототипами; у завантаженому ж стані вагону за рахунок стиснення пружних вставок Т-клинів прогинання пружин підклинових і під надресорною балкою поступово вирівнюються, чим забезпечується равноміцність всіх пружин комплекту. Ресорний комплект, відрізняється тим, що Т-клини створюють пружні зв'язки між бічними рамами візка, жорсткість яких автоматично змінюється залежно від стану вагону (порожній або завантажений), тим самим поліпшується стійкість ходу і безпека руху вагона. Графічна частина корисної моделі пояснює її суть, де на Фіг. 1 показана схема ресорного комплекту, на Фіг.2 - Т-клин. Ресорний комплект вантажного вагонного візка складається з надресорної балки 7, яка спирається на частину пружин 2 центрального підвішування візка (на схемі показані три пружини, їх кількість може збільшитись до п'яти залежно від вантажопід'ємності вагона), фрикційні планки 3, які прикріплені до бічної рами візка, і Тклини, що складаються з основних елементів: башмака 4, зовнішньої пружної вставки 5, внутрі 10338 шньої пружної вставки 6 і корпуса 7. Т-клини упираються на підклинові пружини 8. На Фіг.1 показаний стан комплекту під порожнім вагоном. Підклинові пружини 8 стиснуті на величину завищення надресорної балки а, пружини 2 під надресорною балкою не навантажені. У Т-клинах є зазори . Похила поверхня корпусу 7 Т-клину (на Фіг.2 показана зліва) для зниження тертя об надресорну балку покрита плівкою з «ковзаючого» матеріалу з низьким коефіцієнтом тертя (наприклад, приклеєна стрічка «Тор-Тайп» з матеріалу «Тордон SXL» фірми THORDON BEARING INC. - Канада). З протилежної сторони корпус 7 Т-клину має фігурне заглиблення з опорами для частин пружної вставки: зовнішньої пружної вставки 5 і внутрішньої пружної вставки 6, забезпечуючих при стисненні жорсткість, близьку до білінійної. Башмак 4 виконаний із зносостійкого матеріалу із стабільним коефіцієнтом тертя по сталевій планці, наприклад, із зміцненого чавуну або металокераміки. Попереднє стиснення при збірці Т-клину на пресі забезпечує сполучний стрижень 9, який кріпиться до башмака 4 вертикальним валиком 10, а до корпусу 7 Т-клину - горизонтальним валиком 77 з шайбою 12, причому валик 10 може заглиблюватися в корпус, не перешкоджаючи стисненню пружної вставки аж до торкання башмаком 4 корпусу 7. Робота ресорного комплекту вантажного вагонного візка полягає в наступному. Зібраний Тклин заздалегідь стискається пресом для постановки шайби 12 і валика 77, після чого він залишається стислим зусиллям, пропорційним мінімальному навантаженню підклинової пружини 8 при порожньому вагоні Go=D Г4пор( 1 "Кдпор), де b - коефіцієнт, рівний тангенсу кута нахилу лівої поверхні клину до горизонталі; Р4пор - навантаження на підклинову пружину при порожньому вагоні; кдпор - коефіцієнт динаміки порожнього вагону. Збільшення статичного прогину порожнього вагону на 70... 100% досягається тим, що жорсткість комплекту в цьому стані рівна сумі жорсткостей тільки двох підклинових пружин 8, тоді як пружини 2 під надрессорной балкою вимкнені через завищення надресорной балки. Жорсткість вставки Т-клину в цьому стані (режим порожнього вагону) мінімальна - порядка 7ОО...1ОООкН/м, що забезпечується послідовною роботою зовнішньої 5 і внутрішньої 6 частин вставки. При завантаженні вагону стискаються всі пружини 2 і пружини 8 ресорного комплекту. Жорсткість вставок в Т-клинах після упору зовнішньої вставки 5 в кільцеву опору корпусу 7 збільшується в 3,5...4,5 рази (режим навантаженого вагону). Під час завантаження вагону зазор в Т-клинах (див. Фіг.1) поступово зменшується, що приводить до зменшення завищення надрессорной балки а і вирівнюванню навантажень на всі пружини ресорного комплекту. Параметри Т-клину підібрані так, що при максимальному горизонтальному навантаженні на нього де Р4гр - навантаження на підклинову пружину в навантаженому режимі, кдф - коефіцієнт динаміки навантаженого вагону, - зазор повністю закривається. Внаслідок цього завищення надрессорной балки стає рівним нулю, а навантаження на кожну пружину 2, 8 вирівнюються, ніж і забезпечується рівноміцність пружин ресорного комплекту. При перекосах візка в плані, викликаних забігами бічних рам, вставки в Т-клинах додатково 10338 стискаються або розтягуються, чим реалізується пружний зв'язок і повернення бічних рам в нормальне положення. Це забезпечує стійкість руху вагону. Пружність Т-клинів забезпечує також автоматичну компенсацію зносу пар «башмаків 4 - фрикційних планок З». Фіг. 1 11 1 Фіг. 2 Комп'ютерна верстка Н. Лисенко Підписне Тираж 26 прим. Міністерство освіти і науки України Державний департамент інтелектуальної власності, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП "Український інститут промислової власності", вул. Глазунова, 1, м. Київ - 4 2 , 01601