Оптимізований по масі зв’язок ходової частини рейкового транспортного засобу з кузовом вагона

Реферат: Винахід стосується оптимізованого по масі зв'язку ходової частини рейкового транспортного засобу з кузовом (6) вагона, причому на рамі (9) ходової частини передбачена направлена вгору шворнеподібна консоль (4), яка входить у розташований на кузові (6) вагона приймальний пристрій (5), при цьому приймальний пристрій (5) обмежує простір для руху шворнеподібної консолі (4) таким чином, що це не викликає перевищення заданих кутів бічної хитавиці кузова (6) вагона у поперечному напрямі і кутів нахилу поперечної балки (1) у поздовжньому напрямі. UA 105118 C2 (12) UA 105118 C2 UA 105118 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід стосується оптимізованого по масі зв'язку ходової частини рейкового транспортного засобу з кузовом вагону. То, як кузов вагону рейкового транспортного засобу пов'язаний з ходовою частиною, значно впливає на динамічні властивості рейкового транспортного засобу. При цьому такий зв'язок повинен відповідати різним вимогам. Так, для комфортабельності їзди і хорошого контакту колеса з рейкою, необхідного по відношенню до високої надійності від сходу з рейок, потрібний "м'який" зв'язок, який, проте, обмежений, наприклад, дотримуваним габаритом наближення споруд ділянки дороги в разі бічної хитавиці. Особливі вимоги пред'являються до ходових частин з приводом. Тут передача розтягувальних і стискальних зусиль на кузов вагону повинна відбуватися відповідним чином. З DE 1530155 відомий візок з приводною або гальмівною системою, причому кузов вагону спирається на люльку, яка нерухома відносно кузова по відношенню до поздовжнього напряму вагону, проте може обертатися навколо вертикальної осі. У свою чергу, люлька спирається з обох боків через точки обертання на раму візка, виконану з можливістю нахилу навколо поперечної осі відносно люльки. Це рішення є дуже складним, а, крім того, при високих швидкостях можуть виникати поздовжні збуджувальні зусилля, які викликають вертикальні згинальні коливання кузова. У DE 833505 описаний візок зі встановленими на важелях колісними парами і розташованим в його рамі шворнем, причому шворінь, який покоїться посередині вузької поперечної балки і виконаний аксіально пружинячим, за допомогою прохідних у напрямі руху тяг через так звані сайлент-блоки сполучений з кузовом вагону. Це рішення, перш за все при високих швидкостях, має недоліки відносно плавності ходу і стабільності. Задачею винаходу є вдосконалення рівня техніки. Ця задача вирішується, згідно з винаходом, за допомогою оптимізованого по масі зв'язку описаного вище роду, при якому на рамі ходової частини передбачена направлена вгору шкворнеподібна консоль, що входить у розташований на кузові вагону приймальний пристрій, який обмежує простір для руху шкворнеподібної консолі таким чином, що це не викликає перевищення заданих кутів бічної хитавиці кузова вагону у поперечному напрямі і кутів нахилу поперечної балки у поздовжньому напрямі. Це забезпечує простий, надійний і ефективний зв'язок кузова вагону з ходовою частиною. Переважно, якщо приймальний пристрій утворений виїмкою в підлозі кузова вагону. Зокрема, в разі ходової частини з приводом переважно далі, якщо передбачений низьколежачий поздовжній важіль, за допомогою якого рама ходової частини сполучена з кузовом вагону. Крім того, сприятливо, якщо приймальний пристрій містить амортизатори і нерухомі упори із заданими характеристиками жорсткості. Таким чином, характер обмеження може бути узгоджений з різними вимогами при належній експлуатації (м'який амортизатор) і при зіткненні (твердий упор). Шкворнеподібна консоль може бути виконана з можливістю зняття з рами ходової частини, щоб полегшити, таким чином, монтаж. Вона розміщена звичайним способом на поперечній балці. Для обслуговування і монтажу, крім того, сприятливо, якщо підлога вагону в зоні приймального пристрою має запірний отвір всередині вагону. В цілях безпеки доцільно, якщо приймальний пристрій містить запобіжник від припіднімання. Далі переважно, якщо рама ходової частини виконана шарнірною. За рахунок гнучкої або шарнірної рами ходової частини підвищується надійність від сходу з рейок, і забезпечується більш високе перевантаження і тим самим корисне навантаження на ходову частину. Переважно також, якщо приймальний пристрій виконаний у вигляді частини поперечної балки кузова вагону або сполучений з нею. Детальніше винахід пояснюється із посиланням на креслення, що додаються, на яких змальовують: фіг. 1 - схемно перший варіант; фіг. 2, 3 - схемно другий і третій варіанти. На фіг.1 змальований схемний розріз ходової частини вздовж поздовжньої осі. Ходова частина містить шарнірну раму, яка включає щонайменше одну поперечну 1 і дві поздовжні балки 3, сполучені між собою шарніром 2 рами. За рахунок гнучкої або шарнірної рами ходової частини підвищується, правда, надійність від сходу з рейок і тим самим забезпечуються більш високе перевантаження і корисне навантаження ходової частини. Проте поперечна балка рами ходової частини має додаткову 1 UA 105118 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 міру свободи навколо своєї осі впоперек напряму руху (кочення або поздовжня хитавиця), внаслідок чого можуть виникнути недопустимо великі кути або дороги, при яких порушується, наприклад, габарит наближення споруд, або між собою стикаються деталі ходової частини. Згідно з винаходом рама ходової частини містить направлену вгору шкворнеподібну консоль 4, яка входить у передбачений на кузові 6 вагону приймальний пристрій 5. Він обмежує простір для руху шкворнеподібної консолі 4 таким чином, що це не приводить до перевищення заданих кутів бічної хитавиці кузова 6 вагону у поперечному напрямі і кутів нахилу поперечної балки 1 у поздовжньому напрямі. При цьому переважно, якщо приймальний пристрій 5 містить амортизатори і нерухомі упори із заданими характеристиками жорсткості. Таким чином, характер обмеження може бути узгоджений з різними вимогами. Так, при належній експлуатації доцільний м'який амортизатор, а при зіткненні - твердий упор. У змальованому прикладі передбачений далі низьколежачий поздовжній важіль 7, який сполучає раму ходової частини з кузовом 6 вагону. В даному прикладі поздовжній важіль 7 закріплений на поперечній балці 1. За рахунок низького розташування поздовжнього важеля 7 мінімізуються відмінності між колісними парами. Як додаткова перевага не потрібно пробивати структуру поперечної балки. На фіг. 2 і 3 змальовані інші варіанти здійснення винаходу за допомогою схемного перерізу впоперек рейкового транспортного засобу. Кузов 6 вагону спирається через ресори 8 вторинного підресорювання на раму 9 ходової частини. Остання містить направлену вгору шкворнеподібну консоль 4, яка входить у передбачений на кузові 6 вагону приймальний пристрій 5. Він може бути утворений або, як на фіг. 2, розміщеним на підлозі кузова 6 вагону обмеженням у вигляді обруча, або, як на фіг. 3, відповідною виїмкою в підлозі. В цьому відношенні необхідно дати такі пояснення. В даних краєвих умовах, таких, зокрема, як маса кузова вагону, включаючи корисне навантаження і відповідні центри тяжіння, швидкість руху, радіус кривої і підвищення дороги, рейковий транспортний засіб повинен дотримувати також обмеження відносно напряму слідування, тобто не повинен порушувати так званий габарит наближення споруд. Ця умова виконана тоді, коли кут бічної хитавиці кузова вагону не перевищує певної межі. Кут бічної хитавиці визначається, зокрема, такими деталями ходової частини і їх параметрами: - первинне і вторинне підресорювання: вертикальна жорсткість і положення монтажу, - торсіон (якщо є): жорсткість і положення монтажу, - поперечне підресорювання, включаючи поперечний упор: характеристика сила-дорога і положення монтажу, - управління пневморесорами (якщо є): характеристика. На основі мас, висот центрів тяжіння, жорсткостей і геометрії виникають полюс і кут бічної хитавиці кузова вагону. Зокрема, при встановленні названих параметрів повинні додатково дотримуватися ще задані параметри надійності від сходу з рейок і комфортабельності їзди. Згідно з винаходом, обмеження руху бічної хитавиці відбувається максимально можливо скритно в підлозі транспортного засобу. За рахунок цього досягається вищий над верхньою кромкою рейки полюс бічної хитавиці, і зменшується кут бічної хитавиці кузова вагону. Завдяки запропонованому рішенню за рівних краєвих умов можна при постійному куті бічної хитавиці зменшити вертикальну жорсткість первинного і/або вторинного підресорювання і тим самим підвищити комфортабельність їзди, а також може відпасти необхідність у торсіоні. Перелік посилальних позицій 1 - поперечна балка 2 - шарнір рами 3 - поздовжня балка 4 - шкворнеподібна консоль 5 - приймальний пристрій 6 - кузов вагону 7 - поздовжній важіль 8 - ресори вторинного підресорювання 9 - рама ходової частини 10 - запобіжник від припіднімання 2 UA 105118 C2 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 15 20 25 1. Оптимізований по масі зв'язок ходової частини рейкового транспортного засобу з кузовом вагона, причому на рамі (9) ходової частини передбачена направлена вгору шворнеподібна консоль (4), яка входить у розташований на кузові (6) вагона приймальний пристрій (5), причому приймальний пристрій (5) обмежує простір для руху шворнеподібної консолі (4) таким чином, що це не викликає перевищення заданих кутів бічної хитавиці кузова (6) вагона у поперечному напрямі і кутів нахилу поперечної балки (1) у поздовжньому напрямі, причому приймальний пристрій (5) утворений виїмкою в підлозі кузова вагона, який відрізняється тим, що ходова частина містить низьколежачий поздовжній важіль (7), за допомогою якого рама ходової частини сполучена з кузовом (6) вагона. 2. Зв'язок за п. 1, який відрізняється тим, що приймальний пристрій (5) містить амортизатори і нерухомі упори із заданими характеристиками жорсткості. 3. Зв'язок за будь-яким із пп. 1 або 2, який відрізняється тим, що шворнеподібна консоль (4) виконана з можливістю зняття з рами (9) ходової частини. 4. Зв'язок за будь-яким із пп. 1-3, який відрізняється тим, що шворнеподібна консоль (4) розміщена на поперечній балці (1). 5. Зв'язок за будь-яким із пп. 1-4, який відрізняється тим, що підлога вагона має в зоні приймального пристрою (5) замикальний отвір всередину вагона. 6. Зв'язок за будь-яким із пп. 1-5, який відрізняється тим, що приймальний пристрій (5) містить запобіжник (10) від припіднімання. 7. Зв'язок за будь-яким із пп. 1-6, який відрізняється тим, що рама (9) ходової частини виконана шарнірною. 8. Зв'язок за будь-яким із пп. 1-7, який відрізняється тим, що приймальний пристрій (5) виконаний як частина поперечної балки кузова вагона або сполучений з нею. 3 UA 105118 C2 Комп’ютерна верстка Л. Литвиненко 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 4