Вузол опори бічної рами на колісну пару візка вантажного вагона (варіанти)

Реферат: Винахід належить до залізничного транспорту. У вузлі опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона згідно з першим варіантом, сумарні зазори по обидві сторони від подовжньої площини симетрії між подовжніми охоплюючими майданчиками корпусу букси/адаптера і охоплюваними майданчиками зовнішньої і внутрішньої щелеп буксового отвору гарантовано більше з боку зовнішньої щелепи. Згідно з другим варіантом корпус букси/адаптера забезпечений подовжніми охоплюючими майданчиками тільки з боку внутрішньої щелепи буксового отвору. Технічний результат полягає у підвищенні експлуатаційної надійності вузла опори. UA 107869 C2 (12) UA 107869 C2 UA 107869 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до залізничного транспорту, а саме до вузлів опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона. Відомі вузли опори бічної рами на колісну пару двовісного візка, що містять бічну раму з буксовими отворами і колісну пару з підшипниками, що взаємодіють з буксовим отвором бічної рами (див. "Вагоны" под ред. Л.А. Шадура, М., "Транспорт", 1973 г., стр.186; Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. - "Вагоны", М. Транспорт, 1988 г., стр.76; "Альбом-справочник 002И 97 ПКБ ЦВ - "Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм", 1998, стр.272; "Візок мод. 18-100 ГОСТ 9246-79"; пат. UA № 72556, B61F 5/00, 27.08.2012). Кожен буксовий отвір забезпечений опорним майданчиком і утворений зовнішньою і внутрішньою щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми. Колісна пара з підшипниками взаємодіє з буксовим отвором за допомогою корпусу букси/адаптера з опорним майданчиком і упорними майданчиками, охоплюваними поперечними і охоплюючими подовжніми. Буксовий отвір бічної рами і корпус букси/адаптера колісної пари мають по дві пари подовжніх упорних майданчиків, таких що охоплюються і охоплюють відповідно, розташованих симетрично по обидві сторони від середини буксового отвору. При цьому зазори між охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми майданчиками буксового отвору бічної рами і що взаємодіють з ними охоплюваними поперечними і охоплюючими подовжніми майданчиками корпусу букси/адаптера є достатніми, щоб не перешкоджати радіальній установці колісних пар візка в кривих ділянках шляху, а профіль бічної рами в зоні буксового отвору з боку зовнішньої щелепи є відкритим двотаврового перерізу, а з боку внутрішньої щелепи - замкненим. Виконання бічної рами з відкритим двотавровим перерізом профілю з боку зовнішньої щелепи, що має відносно до замкненого перерізу істотно меншими жорсткостями на кручення, а також вигин щодо осі, перпендикулярної полицям профілю, знижує поперечну складову напруженого стану найбільш схильною до втомних руйнувань в експлуатації зони внутрішнього кута буксового отвору, що є позитивним чинником. Проте, недоліком такого технічного рішення є висока концентрація напруги в місці переходу перерізу профілю з відкритого в замкнений, що знижує довговічність бічної рами в експлуатації. За прототип прийнятий вузол опори бічної рами на колісну пару двовісного візка, в якому, на відміну від вище описаного, замкнений профіль перекриває увесь буксовий отвір, включаючи зовнішній і внутрішній кути (див. ОСТ 32.183-2001 - "Тележки двухосные грузовых вагонов колеи 1520 мм. Детали литые. Рама боковая и балка надрессорная", стр.16). При такому технічному рішенні концентрація напруги над серединою буксового отвору виключається. Проте, в цьому випадку, недоліком є істотніше збільшення навантажень від вигину щодо вертикальної осі і кручення, що сприймаються найбільш схильною до втомних руйнувань в експлуатації зоною внутрішнього кута буксового отвору і викликаних поперечними навантаженнями на зовнішню щелепу. Технічним результатом, на досягнення якого направлений винахід, є підвищення експлуатаційної надійності вузла опори бічної рами на колісну пару двовісного візка в реальних умовах експлуатації вантажних вагонів. Вказаний технічний результат за першим варіантом винаходу (див. п. 1 формули) досягається тим, що у вузлі опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона, що містить бічну раму з буксовими отворами, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком і утворений зовнішньою і внутрішньою щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми, і колісну пару з підшипниками, що взаємодіють з буксовим отвором бічної рами за допомогою корпусу букси/адаптера з опорним майданчиком і упорними майданчиками, охоплюваними поперечними і охоплюючими подовжніми, такими, що спільно обмежують свободу відносних горизонтальних переміщень колісних пар і бічних рам в межах зазорів між упорними охоплюючими і охоплюваними майданчиками, сумарні зазори по обидві сторони від подовжньої площини симетрії між подовжніми охоплюючими майданчиками корпусу букси/адаптера і охоплюваними майданчиками зовнішньої і внутрішньої щелеп буксового отвору гарантовано більше з боку зовнішньої щелепи, чим зі сторони внутрішньої, з мінімальною різницею 8 мм, достатньою, щоб виключити взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі з боку зовнішньої щелепи буксового отвору. При цьому функцію подовжніх майданчиків буксового отвору з боку зовнішньої щелепи можуть виконувати бічні стінки останньої. За другим варіантом винаходу (див. п. 2 формули) вказаний технічний результат досягається тим, що у вузлі опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона, що містить бічну раму з буксовими отворами, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком і утворений зовнішньою і внутрішньою щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми, і колісну пару з підшипниками, що 1 UA 107869 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 взаємодіють з буксовим отвором бічної рами за допомогою корпусу букси/адаптера з опорним і упорними майданчиками, поперечними охоплюваними і подовжніми охоплюючими, спільно обмежують свободу відносних горизонтальних переміщень колісних пар і бічних рам в межах зазорів між упорними охоплюючими і охоплюваними майданчиками, корпус букси/адаптера забезпечений подовжніми охоплюючими майданчиками тільки з боку внутрішньої щелепи буксового отвору, забезпечуючи взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі тільки з вказаного боку. З метою виключення клинових зазорів між опорними майданчиками буксового отвору, включаючи захисну скобу, і корпуса букси / адаптера бічна рама в зоні зовнішньої щелепи буксового отвору має - подібний профіль, відкритий з боку зовнішніх полиць і, як наслідок, гнучкий на кручення, плавно перехідний в замкнений до зони внутрішнього кута буксового отвору. Порівняння пропонованих варіантів технічного рішення з приведеними аналогами дозволило встановити наявність відмітних від них ознак, отже, дане технічне рішення відповідає критерію "новизна". Суть винаходу пояснюється кресленнями, де: на фіг. 1 зображений загальний вид вузла опори бічної рами на колісну пару; на фіг. 2 - загальний вид вузла опори бічної рами на колісну пару виконаний в розібраному стані; на фіг. 3 - розріз А-А на фіг. 1; на фіг. 4 - розріз А-А на фіг. 1 (варіант); на фіг. 5 - вигляд Б на фіг. 1; на фіг. 6 - вигляд В на фіг. 1; на фіг. 7 - переріз Г-Г на фіг. 2. Вузол опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона в першому варіанті виконання (фіг. 1,2, 3) містить бічну раму 1 з буксовими отворами 2, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком 3 і утворений зовнішньою 4 і внутрішньою 5 щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними 6 і охоплюваними подовжніми: зовнішньою 7 і внутрішньою 8, і колісну пару 9 з підшипниками 10. Підшипники взаємодіють з буксовим отвором 2 бічної рами за допомогою корпусу букси 11 з опорним майданчиком 12 і упорними майданчиками: охоплюваними поперечними 13 і охоплюючими подовжніми 14. При цьому сумарні зазори по обидві сторони від подовжньої площини симетрії 2Δз та 2δв між подовжніми охоплюючими майданчиками 14 корпусів букси 11 і охоплюваними майданчиками 7 і 8 зовнішньою 4 і внутрішньою 5 щелеп буксового отвору 2 гарантовано більше з боку зовнішньої щелепи, чим з боку внутрішньої. Мінімальна різниця зазорів 2Δз-2δв=8 мм достатня, щоб виключити взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі з боку зовнішньої щелепи буксового отвору. Функцію подовжніх майданчиків буксового отвору з боку зовнішньої щелепи виконують бічні стінки останнього. Вузол опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона у виконанні за другим варіантом (фіг. 1; 2; 4), містить бічну раму 1 з буксовими отворами 2, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком 3 і утворений зовнішньою 4 і внутрішньою 5 щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними 6 і охоплюваними подовжніми 7, 8, і колісну пару 9 з підшипниками 10. Підшипники взаємодіють з буксовим отвором 2 бічної рами за допомогою корпусу букси 11 з опорним майданчиком 12 і упорними майданчиками: охоплюваними поперечними 13 і охоплюючими подовжніми 14. Корпус букси 11 забезпечений охоплюючими подовжніми майданчиками 14 тільки з боку внутрішньої щелепи 5 буксового отвору, забезпечуючи взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі тільки з вказаного боку. З метою виключення клинових зазорів між опорними майданчиками 3 буксового отвору, включаючи захисну скобу 15, і корпусу букси/адаптера (фіг. 5; 6) бічна рама в зоні зовнішньої щелепи 4 буксового отвору має -подібний профіль, відкритий з боку зовнішніх полиць і, як наслідок, гнучкий на кручення. Профіль плавно переходить в замкнений до зони внутрішнього кута 16 буксового отвору. Виконаний порівняльний розрахунок напруженого стану бічної рами в зоні внутрішнього кута буксового отвору від поперечних експлуатаційних навантажень показав, що при виключенні дії вказаних навантажень на зовнішню щелепу буксового отвору напруги по відношенню до випадків такої дії, в рівній мірі на обидві щелепи і повною мірою тільки на зовнішню щелепу, знижуються орієнтовно на 20 і 30 % відповідно. 2 UA 107869 C2 Використання пропонованих технічних рішень дозволить підвищити втомну міцність бічної рами в зоні внутрішнього кута буксового отвору, найбільш схильної до руйнувань в експлуатації, і тим самим довговічність і експлуатаційну надійність. 5 10 15 20 25 30 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 1. Вузол опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона, що містить бічну раму з буксовими отворами, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком і утворений зовнішньою і внутрішньою щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми, і колісну пару з підшипниками, що взаємодіють з буксовим отвором бічної рами за допомогою корпусу букси/адаптера з опорним і упорними майданчиками, охоплюваними поперечними і охоплюючими подовжніми, такими, що спільно обмежують свободу відносних горизонтальних переміщень колісних пар і бічних рам в межах зазорів між упорними охоплюючими і охоплюваними майданчиками, який відрізняється тим, що сумарні зазори по обидві сторони від подовжньої площини симетрії між подовжніми охоплюючими майданчиками корпусу букси/адаптера і охоплюваними майданчиками зовнішньої і внутрішньої щелеп буксового отвору гарантовано більше з боку зовнішньої щелепи, чим з боку внутрішньої, з мінімальною різницею 8 мм, достатньою, щоб виключити взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі з боку зовнішньої щелепи буксового отвору. 2. Вузол опори бічної рами на колісну пару двовісного візка вантажного вагона, що містить бічну раму з буксовими отворами, кожен з яких забезпечений опорним майданчиком і утворений зовнішньою і внутрішньою щелепами з упорними майданчиками, охоплюючими поперечними і охоплюваними подовжніми, і колісну пару з підшипниками, що взаємодіють з буксовим отвором бічної рами за допомогою корпусу букси/адаптера з опорним і упорними майданчиками, охоплюваними поперечними і охоплюючими подовжніми, такими, що спільно обмежують свободу відносних горизонтальних переміщень колісних пар і бічних рам в межах зазорів між упорними охоплюючими і охоплюваними майданчиками, який відрізняється тим, що корпус букси/адаптера забезпечений подовжніми охоплюючими майданчиками тільки з боку внутрішньої щелепи буксового отвору, забезпечуючи взаємодію бічної рами і колісної пари в поперечному напрямі тільки з вказаного боку. 3. Вузол опори бічної рами за п. 1 або 2, який відрізняється тим, що бічна рама в зоні зовнішньої щелепи буксового отвору має -подібний профіль, відкритий з боку зовнішніх полиць, плавно перехідний в замкнений до зони внутрішнього кута буксового отвору. 3 UA 107869 C2 4 UA 107869 C2 Комп’ютерна верстка І. Скворцова 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 5