BG62645B1 - Колесна двойка за транспортно средство - Google Patents

Description

Техническа същност на изобретението

Област на техниката

Изобретението се отнася до транспортното машиностроене, по-специално до колесна двойка за транспортни средства.

Предшестващо състояние на техниката

Широкоизвестните колесни двойки съдържат ос и колела, чиито главини са твърдо свързани с оста, а повърхностите на плъзгане са изпълнени върху реборди, свързани твърдо с главините.

При използването на известната колесна двойка е невъзможно да се осъществи движение на колелата с различни ъглови скорости, с което се повишава износването на повърхностите на плъзгане на колелата и релсите и се увеличават загубите на енергия.

Известна е и колесна двойка с фрикционен ограничител на приплъзването, в който едното колело е твърдо свързано с оста, а другото - с оста посредством лагери и челен триещ съединител, настроен на определен момент (SU 1782776). Поради постоянното притискащо усилие на челния триещ съединител изравняването на ъгловите скорости на колелата е с незначителна ефективност и колесната двойка действа само при релсов път с много малък радиус на кривата, което ограничава областта на нейното приложение.

Освен това конструкцията й и експлоатацията са усложнени.

Известна е най-близка по техническа същност до заявеното изобретение колесна двойка, съдържаща ос и колела, главините на които са твърдо свързани с оста, а повърхностите на плъзгане са изпълнени върху реборди, единият от които е свързан твърдо към главината, а другият - с главината с възможност за завъртане (DE 3740140).

Особеност на тази колесна двойка е това, че ребордът е свързан с главината посредством червячна предавка с управляеми задвижвания, монтирани в колелото. Това значително усложнява конструкцията й поради необходимостта от система за управление на задвижванията, свързана с датчици, поместени по дължината на пътя на транспортното средство.

Изобретението се базира на проблема за създаване на колесна двойка за транспортно средство, в която посредством изменението на възела за свързване на главината с реборда автоматично да се намали съпротивлението при движението на транспортното средство с едновременно опростяване на конструкцията на колелата, повишаване надеждността на работа и намаляване износването на повърхностите на плъзгане на колелата и релсата.

Задачата се решава с колесна двойка за транспортно средство съгласно изобретението, съдържаща ос и колела, чиито главини са твърдо свързани към оста. Една повърхност на търкаляне най-малко на едно от колелата е изпълнена върху реборд, съединен с главината с възможност за въртене. Вътрешната повърхност на реборда и контактуващата с нея повърхност на главината е във вид на ротационна повърхност, а параметрите на реборда и главината се подбират така, че въртящият момент, определян от силите на триене в зоната на контакт на повърхностите, да е по същество близък до въртящия момент, приложен към колелата при тръгване от място и при движението на колесната двойка.

Формата на контактните повърхности, а именно двете ротационни повърхности, повишава коефициента на триене в сравнение с коефициента на триене между колелото и релсата.

Освен това контактът по ротационната повърхност позволява да се пренесе задължителното приплъзване от зоната на контакта на колелото с релсата във вътрешната зона на колелото, която може да се изработи от износоустойчив материал и със зададени параметри на триене.

Кратко описание на чертежите

В следващото описание изобретението се разкрива подробно с позоваване на приложените фигури, от които:

фигура 1 представлява разрез на предлаганото колело, по-специално един от вариантите на неговото изпълнение;

фигура 2 - същото, което е показано и на фиг. 1, но представлява друг вариант на изпълнение на предлаганото колело.

Пример за изпълнение на изобретението

Колесната двойка съдържа ос 1 (фиг.1) и колела 2 (на фиг.1 и 2 е показано едно от колелата на колооста). Главината 3 на всяко от колелата 2 е твърдо свързана с оста 1, а ребордът 4 на едно от колелата 2 е свързан с главината 3 с възможност за завъртане, при което вътрешната повърхност на реборда 4 и контактуващата с нея повърхност на главината 3 са изпълнени във вид на ротационна повърхност 5, която може например да бъде с цилиндрична форма, показано на фиг.1. Параметрите на тези повърхности 5, по-специално диаметър, грапавост, твърдост и материал, от който са изработени ребордът и главината, могат да бъдат подбрани съобразно условието въртящият момент, определян от силите на триене в зона “а” на контакт на повърхностите 5 на реборда 4 и главината 3, да е съществено близък или равен на въртящия момент, приложен към колелото 2 на колесната двойка при тръгване от място или при нейното движение.

Върху реборда 4 е оформена повърхност на търкаляне 6, предназначена да взаимодейства с релсата 7.

Върху главината 3 са оформени челни повърхности 8, предотвратяващи изпадането на реборда 4.

На фиг.2 е показано колело на колесна двойка, в което ротационните повърхности 5 са с конична форма.

Като пример може да се използва колесна двойка, при която радиусът на ротационната повърхност 5 е по-голям от половината от радиуса на повърхността 6 на търкаляне на колелата, коефициентът на триене варира от 0,1 до 0,3, контактните повърхности на колелата се изработват от износоустойчиви материали, използвани във всички фрикционни предавки, като също така е възможно прилагането на смазка.

Челните повърхности 8 са изпълнени от антифрикционен материал също с прилагане на смазка.

Колесната двойка работи по следния начин. В началния момент на движение на транспортното средство, предизвикан от задвижването му, започва въртене на оста 1 и заедно с нея на главината 3 и на реборда 4 на колелото. Тъй като въртящият момент между повърхностите 5 на реборда 4 и главината 3 под действие на тежестта на транспортното средство в този момент е по-голям или равен на въртящия момент, предаван от задвижването към оста 1, ребордът 4 5 ще се върти заедно с главината 3 като едно цяло и транспортното средство ще започне да се движи както при колесна двойка с реборди, твърдо свързани към главините. С увеличаване скоростта на движение колесната двойка придобива възмож10 ност за въртене на повърхността на търкаляне 6 на колелото 2 с различни ъглови скорости. При преминаване през закривени участъци от пътя ребордът 4 се завърта спрямо главината 3, компенсирайки разликите в ъгловите скорости на 15 колелата. Същият ефект се получава и при разлика в диаметрите на ребордите 4 на колооста.

По този начин значително се намалява износването на колелата на транспортното средство и релсите, а също така се намаляват загубите 20 на енергия вследствие намалените сили на съпротивление при движението на средството.

Посоченият пример не изключва възможността за използване на други варианти на изпълнение, без да се излиза от рамките на заявеното 25 техническо решение.

Промишлена приложимост

Най-успешно колесната двойка съгласно изобретението се използва в жп транспорта.

Claims (1)

1. 30 Патентни претенции

   1. Колесна двойка за транспортно средство, съдържаща ос (1) и колела (2), чиито главини (3) са твърдо свързани към оста (1), а една повърх35 ност на търкаляне (6) най-малко на едно от колелата (2) е изпълнена върху реборд (4), съединен с главината (3) с възможност за въртене, характеризираща се с това, че вътрешната повърхност на реборда (4) и контактуващата с нея 40 повърхност на главината (3) са изпълнени във вид на ротационна повърхност (5), а параметрите на реборда (4) и на главината (3) се избират така, че въртящият момент, определян чрез силите на триене в зона (а) на контакт на ротационните 45 повърхности (5), да е по същество близък до въртящия момент, приложен към колелото (2) при тръгване от място и при движението на колесната двойка.

   50 Приложение: 2 фигури