Колесо рейкового транспортного засобу

Реферат: Колесо рейкового транспортного засобу містить колісний центр з гребенем. Гребінь виконано у вигляді окремого диска, встановленого між колісним центром і фіксуючим диском, який прикріплено до колісного центра. При цьому між окремим диском та колісним центром, а також між окремим диском та фіксуючим диском у канавках радіусного профілю, встановлено тіла кочення у вигляді кульок. Колісний центр має циліндричний виступ, якому відповідає циліндричний виступ на окремому диску. UA 75279 U (54) КОЛЕСО РЕЙКОВОГО ТРАНСПОРТНОГО ЗАСОБУ UA 75279 U UA 75279 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до рейкових транспортних засобів, а саме до коліс рейкових транспортних засобів, і може бути використана у конструкції локомотивів, вантажних та пасажирських залізничних вагонів, вагонеток тощо. Відомо колесо рейкового транспортного засобу, що містить колісний центр з гребенем [див. ГОСТ 9036 "Колеса цельнокатанные. Конструкции и размеры"]. У відомій конструкції колеса рейкового транспортного засобу при русі по рейці спостерігається примусове прослизання гребеня по її боковій поверхні внаслідок того, що відстані від точок контакту поверхні кочення колеса та гребеня з рейкою до осі обертання колеса різні. Відомо, що інтенсивність зносу гребеня залежить від величини енергії, витраченої на роботу сил тертя в контакті. Величина цієї роботи в загальному випадку визначається зусиллям натиснення, коефіцієнтом тертя між контактуючими поверхнями, а також довжиною шляху прослизання. Дану конструкцію обрано за прототип. Недоліком відомого колеса є великі примусові прослизання у контакті гребеня колеса з боковою поверхнею рейки, внаслідок чого спостерігається знос поверхонь, що контактують, та підвищений опір руху. В основу корисної моделі поставлена задача удосконалення колеса рейкового транспортного засобу та рейок шляхом того, що гребінь виконано у вигляді окремого диска, що приведе до зниження інтенсивності бічного зносу гребенів коліс залізничного рухомого складу і бічних граней головок рейок і скорочення витрат енергії при русі рухомого складу за рахунок вдосконалення конструкції колеса. Поставлена задача досягається тим, що у колесі рейкового транспортного засобу, що містить колісний центр з гребенем, відповідно до корисної моделі, гребінь колеса виконано у вигляді окремого диска, встановленого між колісним центром та фіксуючим диском, який прикріплений до колісного центра, причому між окремим диском та колісним центром а також між окремим диском та фіксуючим диском у канавках радіусного профілю встановлені не менше ніж у два ряди тіла кочення у вигляді кульок на колісному центрі зроблено циліндричний виступ, якому відповідає циліндричний виступ на окремому диску. Таке рішення дозволить збільшити термін служби коліс рейкового транспортного засобу та рейок за рахунок зниження інтенсивності бічного зносу гребенів коліс залізничного рухомого складу і бічних граней головок рейок і скоротити витрати енергії при русі рухомого складу. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де зображено: Фіг. 1 - колесо рейкового транспортного засобу; Фіг. 2 - колесо рейкового транспортного засобу (розрахункова схема для визначення шляху примусового прослизання гребеня колеса по боковій поверхні головки рейки). Колесо рейкового транспортного засобу містить колісний центр 1, гребінь 2, який виконано у вигляді окремого диска, встановленого між колісним центром 1 та фіксуючим диском 3, який прикріплений до колісного центра 1 болтами 4. Колісний центр 1 закріплюється на осі 5 колісної пари. Між окремим диском 2 та колісним центром 1 а також між окремим диском 2 та фіксуючим диском 3 у канавках 6 радіусного профілю встановлені не менше ніж у два ряди тіла кочення 7 у вигляді кульок. Колісний центр 1 має циліндричний виступ 8, який співпадає з циліндричним виступом 9 на окремому диску 3. Колесо рейкового транспортного засобу функціонує наступним чином. При русі колеса по рейці його поверхня кочення та гребінь 2 здійснюють контакт з рейкою у різних точках. Схема для визначення величини примусового прослизання гребеня колеса по бічній поверхні головки рейки для колеса нової конструкції представлена на фіг. 2. При коченні колеса по рейці без прослизання з постійною швидкістю V з радіусом поверхні кочення колеса R можна вважати, що гребінь колеса та бічна грань головки рейки контактують у точці, що лежить на відстані R1=R+R від осі обертання колеса, яка проходить через точку О перпендикулярно площини рисунка на фіг. 2. При повороті колеса на кут  лінійне переміщення колеса у напрямі руху складає: (1) L=R·. Шлях, що проходить при цьому точка контакту поверхні кочення колеса з рейкою складає: LК=L. У той же час шлях, що проходить точка контакту гребеня з головкою рейки складає: (2) LГ=R1·=(R+R)·; де R - різниця між радіусом колеса та відстанню від осі колеса до точки контактування гребеня з рейкою. Таким чином, шлях примусового прослизання гребеня колеса по бічній поверхні головки рейки (L1), що визначається зв'язком гребеня та колісного центра, при повороті колеса на кут  складає: 1 UA 75279 U 5 10 15 20 (3) L1=LГ-LК=R·. Робота сил тертя за один оберт у точці контакту гребеня колеса з головкою рейки: (4) Aтерт=L·Y·f=R1·2··Y·f, де Y - направляюче зусилля від рейки на гребень набігаючого колеса; f - коефіцієнт тертя. Для запропонованої конструкції, нехтуючи силами інерції та силами тертя у сполученні окремого диска 2 з колісним центром 1 та фіксуючим диском 3, робота сил тертя в точці контакту гребеня з боковою голівкою рейки дорівнює нулю. За рахунок того, що у запропонованій в корисній моделі конструкції колеса гребень виконаний у вигляді окремого диска 2, встановленого між колісним центром 1 та фіксуючим диском 3, та того, що між окремим диском 2 та колісним центром 1, а також між окремим диском 2 та фіксуючим диском 3 у канавках 6 радiусного профілю встановлено тіла кочення у вигляді кульок 7, гребень 2 при взаємодії з боковою поверхнею рейки під впливом сил тертя між ними має можливість незалежного обертання відносно спільної осі колеса. При цьому не виникає примусового прослизання гребеня колеса по головці рейки, як у разі використання конструкції відомого колеса. Для забезпечення роботи колеса, наприклад, при проходженні глухих перетинань рейкових колій, де можливий контакт гребеня 2 з рейкою у зоні верхівки гребеня, колісний центр 1 має циліндричний виступ 8 на окремому диску 2, якому відповідає циліндричний виступ 9 на фіксуючому диску 3. При дії на гребінь 2 колеса вертикального навантаження, циліндричний виступ 8 на окремому диску 3 жорстко контактує з циліндричним виступом 9 колісного центру 1, чим забезпечується цілісність конструкції колеса. Застосування запропонованої конструкції дозволить збільшити термін служби коліс рейкового транспортного засобу та рейок і скоротити витрати енергії при русі рухомого складу. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 30 Колесо рейкового транспортного засобу, що містить колісний центр з гребенем, яке відрізняється тим, що гребінь виконано у вигляді окремого диска, встановленого між колісним центром і фіксуючим диском, який прикріплено до колісного центра, причому між окремим диском та колісним центром, а також між окремим диском та фіксуючим диском у канавках радіусного профілю, встановлено тіла кочення у вигляді кульок, а колісний центр має циліндричний виступ, якому відповідає циліндричний виступ на окремому диску. 2 UA 75279 U 3 UA 75279 U Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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