BR112020017595A2 - Conjunto de mancal lateral de auxílio à frenagem para um conjunto de truque de um veículo ferroviário, método de amortecimento para um veículo ferroviário e conjunto de truque - Google Patents

Conjunto de mancal lateral de auxílio à frenagem para um conjunto de truque de um veículo ferroviário, método de amortecimento para um veículo ferroviário e conjunto de truque Download PDF

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Abstract

um conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção para um conjunto de truque de um veículo ferroviário inclui um primeiro elemento de fricção, um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção e uma tampa acoplada ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção. a tampa é configurada para entrar em contato com uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque.

Description

“CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM PARA UM CONJUNTO DE TRUQUE DE UM VEÍCULO FERROVIÁRIO, MÉTODO DE AMORTECIMENTO PARA UM VEÍCULO FERROVIÁRIO E CONJUNTO DE TRUQUE” PEDIDOS RELACIONADOS
[001] Este pedido se refere e reivindica os benefícios prioritários do Pedido de Patente Provisório dos Estados Unidos nº 62/633.755, depositado em 27 de abril de 2018, que é aqui incorporado por referência em sua totalidade.
CAMPO DA INVENÇÃO
[002] As formas de realização da presente divulgação geralmente se referem a conjuntos de truque (truck) para veículos ferroviários, tais como vagões e, mais particularmente, a conjuntos de truque que incluem um ou mais mancais laterais de auxílio à fricção, que são configurados para estabilizar os veículos ferroviários durante a viagem.
ANTECEDENTES DA INVENÇÃO
[003] Os veículos ferroviários viajam ao longo das ferrovias, que possuem vias férreas que incluem trilhos. Um veículo ferroviário inclui um ou mais conjuntos de truque que suportam uma ou mais carrocerias. Cada conjunto de truque inclui duas estruturas laterais e um travessão (bolster). As sapatas de fricção estão dispostas entre o travessão e as armações laterais. As sapatas de fricção são configuradas para fornecer amortecimento para suspensão.
[004] Os veículos ferroviários de carga geralmente incluem uma carroceria que transporta itens a granel, produtos acabados e semelhantes. A carroceria inclui uma soleira (sill) central que se estende sob a carroceria de uma primeira extremidade para uma segunda extremidade oposta. Os sistemas de acoplamento são fixados nas extremidades da soleira central. Os sistemas de acoplamento acoplam o veículo ferroviário aos veículos ferroviários adjacentes.
[005] Os travessões estão próximos às extremidades da soleira central. Os travessões se estendem lateralmente através e sob a carroceria do carro. Os travessões se estendem e se prendem à soleira central de ambos os lados. Uma placa central está localizada centralmente no travessão da carroceria e posicionada sob a soleira central.
[006] Um conjunto de truque normalmente tem uma placa ou bacia localizada centralmente. Uma placa central da carroceria normalmente assenta na placa ou na bacia central do conjunto de truque. Uma carga vertical da carroceria é transferida da placa central para a bacia ou placa central do conjunto de truque. Normalmente, o conjunto de truque é configurado para girar em torno de uma interface entre as placas centrais ou bacias.
[007] Um conjunto de truque típico também inclui mancais laterais, que estão fora da bacia central. Os mancais laterais são configurados para limitar a rolagem da carroceria e garantir que a carroceria não vire.
[008] Os mancais laterais conhecidos incluem uma mola de compressão ou elemento elástico para amortecer uma carga de rolagem da carroceria contra o conjunto de truque. Os mancais laterais também amortecem a inércia rotacional do conjunto de truque, adicionando estabilidade ao veículo ferroviário.
[009] No entanto, mancais laterais conhecidos para veículos ferroviários podem criar instabilidades inerentes. Embora tais instabilidades estejam presentes e sejam conhecidas, elas são mais pronunciadas com o aumento da capacidade de carga, aumento das velocidades de operação e maior rigor dos padrões de segurança.
DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO
[0010] Existe a necessidade de um mancal lateral que forneça maior estabilidade para um veículo ferroviário. Além disso, existe a necessidade de um mancal lateral que forneça maior controle de rolagem, guinada e semelhantes.
[0011] Com essas necessidades em mente, certas formas de realização da presente divulgação fornecem um conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção para um conjunto de truque de um veículo ferroviário. O conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção inclui um primeiro elemento de fricção, um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção e uma tampa acoplada ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção. A tampa é configurada para entrar em contato com uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque. Em pelo menos uma forma de realização, a tampa, o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção são configurados para se mover entre uma posição estendida e uma posição comprimida para amortecer as forças entre a carroceria e o conjunto de truque.
[0012] Em pelo menos uma forma de realização, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção também inclui uma bandeja de mola que retém uma primeira mola e uma segunda mola e uma base de fricção que acopla à bandeja de mola. O primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção são retidos pela base de fricção e a tampa é acoplada por fricção ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção.
[0013] Em pelo menos uma forma de realização, a primeira mola e a segunda mola exercem força entre uma superfície superior de um travessão e da bandeja de mola. A força exercida pela primeira mola e pela segunda mola é distribuída para o primeiro elemento de fricção, para o segundo elemento de fricção e para a tampa. Um fixador pode prender a tampa à bandeja de mola e à base de fricção.
[0014] Em pelo menos uma forma de realização, a bandeja de mola inclui uma primeira asa lateral conectada a uma segunda asa lateral oposta por uma viga central. A primeira asa lateral restringe a primeira mola e a segunda asa lateral restringe a segunda mola. Uma protuberância angulada se estende para cima a partir da viga central. A protuberância angulada acopla-se ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção.
[0015] Em pelo menos uma forma de realização, a base de fricção inclui primeira e segunda paredes laterais opostas que se conectam a primeira e segunda paredes de extremidade opostas que definem uma câmara de fricção.
O primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção estão dispostos dentro da câmara de fricção. A base de fricção é configurada para ser fixada a um travessão do conjunto de truque. Como um exemplo, a base de fricção é disposta sobre uma protuberância angulada da bandeja de mola entre uma primeira asa lateral e uma segunda asa lateral.
[0016] Em pelo menos uma forma de realização, cada um do primeiro elemento de fricção e do segundo elemento de fricção inclui uma parede externa vertical, uma cunha interna superior que tem um ângulo para baixo e para dentro a partir de uma borda superior da parede externa vertical e uma cunha interna inferior que tem um ângulo para cima e para dentro a partir de uma borda inferior da parede externa vertical. A cunha interna superior e a cunha interna inferior podem se conectar em uma faixa central. As faixas centrais do primeiro elemento de fricção e do segundo elemento de fricção estão voltadas uma para a outra. As cunhas interiores inferiores do primeiro e do segundo elementos de fricção apoiam-se contra rampas angulares opostas de uma protuberância angulada de uma bandeja de mola.
[0017] Em pelo menos uma forma de realização, a tampa inclui uma superfície superior plana, rampas laterais opostas e paredes de extremidade planas. A tampa cunha entre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção.
[0018] Certas formas de realização da presente divulgação fornecem um método de amortecimento para um veículo ferroviário. O método de amortecimento inclui fornecer um primeiro elemento de fricção, fornecer um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção, acoplar uma tampa ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção e colocar em contato uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque com a tampa. Em pelo menos uma forma de realização, o método também inclui mover a tampa, o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção entre uma posição estendida e uma posição comprimida e forças de amortecimento entre a carroceria e o conjunto de truque pelo movimento. O acoplamento pode incluir calçar a tampa entre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção.
[0019] Certas formas de realização da presente divulgação fornecem um conjunto de truque que está configurado para viajar ao longo de uma via férrea com trilhos. O conjunto de truque inclui uma primeira estrutura lateral, uma segunda estrutura lateral, um travessão que se estende entre a primeira estrutura lateral e a segunda estrutura lateral, um primeiro conjunto de rodas acoplado à primeira estrutura lateral e à segunda estrutura lateral, um segundo conjunto de rodas acoplado à primeira estrutura lateral e à segunda estrutura lateral, um primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (conforme descrito neste documento) acoplado ao travessão e um segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (conforme descrito neste documento) acoplado ao travessão.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[0020] A Figura 1 ilustra uma vista superior em perspectiva de um conjunto de truque de acordo com uma forma de realização da presente divulgação.
[0021] A Figura 2 ilustra uma vista superior em perspectiva de um conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção de acordo com uma forma de realização da presente divulgação.
[0022] A Figura 3 ilustra uma vista explodida superior em perspectiva do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção.
[0023] A Figura 4 é uma vista de extremidade de uma carroceria fixada a um conjunto de truque, de acordo com uma forma de realização da presente divulgação.
[0024] A Figura 5 ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção através da linha 5-5 em uma posição comprimida.
[0025] A Figura 6 é uma vista de extremidade da carroceria rolando em direção a um lado do conjunto de truque.
[0026] A Figura 7 ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção através da linha 5-5 em uma posição estendida.
[0027] A Figura 8 ilustra um fluxograma de um método de amortecimento para um veículo ferroviário, de acordo com uma forma de realização da presente divulgação.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[0028] O resumo anterior, bem como a seguinte descrição detalhada de certas formas de realização, serão melhor compreendidos quando lidos em conjunto com os desenhos anexos. Conforme usado neste documento, um elemento ou etapa recitado no singular e precedido pela palavra “um” ou “uma” deve ser entendido como não excluindo necessariamente o plural dos elementos ou etapas. Além disso, as referências a “uma forma de realização” não se destinam a ser interpretadas como excluindo a existência de formas de realização adicionais que também incorporam as características recitadas. Além disso, a menos que explicitamente declarado de outra forma, as formas de realização “compreendendo” ou “tendo” um elemento ou uma pluralidade de elementos com uma condição particular podem incluir elementos adicionais que não têm essa condição.
[0029] Certas formas de realização da presente divulgação fornecem um mancal lateral de auxílio à fricção tendo pré-carga com amortecimento de fricção suficiente para reduzir a inércia de rolagem de um conjunto de truque, aumentando assim a estabilidade para um veículo ferroviário. Em pelo menos uma forma de realização, o mancal lateral de auxílio à fricção entra em contato com um travessão com curso de compressão reduzido. Quando o mancal lateral de auxílio à fricção entra em contato com o travessão, a carroceria é capaz de rolar em torno de um mancal lateral de auxílio à fricção sólido. Em pelo menos uma forma de realização, o mancal lateral de auxílio à fricção inclui uma ou mais cunhas em ângulo, que criam amortecimento de fricção em relação ao movimento para cima e para baixo.
[0030] O mancal lateral de auxílio à fricção limita a rolagem de uma carroceria em relação a um centro de gravidade, aumentando assim a estabilidade da carroceria em um conjunto de truque. O mancal lateral de auxílio à fricção inclui elementos de fricção que amortecem (por exemplo, reduzem) a rolagem da carroceria. Ao amortecer a rolagem da carroceria, uma parada brusca do mancal lateral de auxílio à fricção também pode ser reduzida. Limitar a rolagem da carroceria mantém o equilíbrio das cargas do conjunto de rodas, o que permite maior velocidade de operação enquanto mantém os padrões de segurança e limita o desgaste.
[0031] A Figura 1 ilustra uma vista superior em perspectiva de um conjunto de truque (100), de acordo com uma forma de realização da presente divulgação. O conjunto de truque (100) é configurado para se deslocar ao longo de uma via férrea (102) com trilhos (104). O conjunto de truque (100) inclui uma primeira estrutura lateral (106) e uma segunda estrutura lateral (108), que estão espaçadas umas das outras. Um travessão (110) se estende entre a primeira estrutura lateral (106) e a segunda estrutura lateral (108) e acopla a primeira estrutura lateral (106) à segunda estrutura lateral (108).
[0032] Um primeiro conjunto de roda (112) é acoplado de forma rotativa às primeiras extremidades (114 e 116) da primeira estrutura lateral (106) e da segunda estrutura lateral (108), respectivamente, e um segundo conjunto de roda (118) é acoplado de forma rotativa às segundas extremidades (120 e 122) da primeira estrutura lateral (106) e da segunda estrutura lateral (108), respectivamente. Cada um dos primeiro e segundo conjuntos de rodas (112 e 118) inclui um eixo (124) conectado às rodas (126). As rodas (126) são suportadas nos trilhos (104) e são configuradas para se deslocar neles conforme os eixos (124) giram em relação à primeira estrutura lateral (106) e à segunda estrutura lateral (108).
[0033] A primeira e a segunda estruturas laterais (106 e 108) incluem sistemas amortecedores (128). Por exemplo, os sistemas amortecedores (128) incluem uma ou mais molas, sapatas de fricção e semelhantes que são configurados para amortecer as forças exercidas no e/ ou pelo conjunto de truque (100) conforme o conjunto de truque (100) se desloca ao longo da via férrea (102).
[0034] O travessão (110) inclui as extremidades (130 e 132) (por exemplo, uma primeira extremidade (130) e uma segunda extremidade oposta (132)), que se estendem através das aberturas (134) das estruturas laterais (106) e (108). O travessão (110) também inclui uma bacia central do travessão (136) se estendendo para fora a partir de uma superfície superior (138). Como mostrado, a bacia central do travessão (136) está localizada centralmente na superfície superior (138) do travessão (110) entre as extremidades (130 e 132).
[0035] As extremidades dos eixos (124) são retidas de forma rotativa por mancais (140), que são acoplados às estruturas laterais (106 e 108).
Em particular, os conjuntos de rodas (112 e 118) são acoplados às estruturas laterais (106 e 108) em pedestais (142) das estruturas laterais (106 e 108). Os pedestais (142) se conectam aos adaptadores de mancal (144) que se conectam aos mancais (140).
[0036] Em pelo menos uma forma de realização, os sistemas de amortecimento (128) incluem grupos de mola (146) apoiados dentro das aberturas (134) das estruturas laterais (106 e 108). Os grupos de mola (146) incluem bobinas de carga (148) e bobinas de controle (150). As bobinas de carga (148) suportam o travessão (110) nas extremidades (130 e 132). As bobinas de controle (150) suportam sapatas de fricção (152).
[0037] Um primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160a) é montado na superfície superior (138) do travessão (110) entre a bacia central do travessão (136) e a extremidade (130). Um segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160b) é montado na superfície superior (138) do travessão (110) entre a bacia central do travessão (136) e a extremidade (132). O conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160a) e o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160b) podem ser alinhados ao longo de um plano longitudinal central (161) do travessão (110) que passa através de um centro (163) da bacia central do travessão (136). Cada conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e 160b) pode ser espaçado do centro (163) na mesma distância, mas em direções opostas.
[0038] Conforme descrito neste documento, os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e 160b) são configurados para limitar a rolagem de uma carroceria suportada pelo conjunto de truque (100), aumentando assim a estabilidade da carroceria e do conjunto de truque (100), bem como um veículo ferroviário que inclui a carroceria e o conjunto de truque (100). Os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e 160b) incluem elementos de fricção (tais como cunhas) que amortecem a rolagem da carroceria.
[0039] Quando um veículo ferroviário incluindo o conjunto de truque (100) e uma carroceria apoiada no conjunto de truque (100) se desloca ao longo da via férrea (102), perturbações da via férrea (102) são transferidas para o veículo ferroviário na forma de deslocamento. O deslocamento de um centro de gravidade da carroceria no conjunto de truque (100) cria energia de rolagem, que altera a distribuição do peso da carroceria e/ ou do conjunto de truque (100) nos conjuntos de roda (112 e 118). O centro de gravidade de um veículo ferroviário é um ponto onde o peso da carroceria e do carregamento reagem. O peso reage sobre a bacia central (136) e os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e 160b), que amortecem as forças de rolagem e evitam o tombamento.
[0040] A energia de rolagem que reage nos conjuntos de mancais laterais de auxílio à fricção (160a e 160b) pode ser suficiente para alterar instantaneamente o equilíbrio da força através dos conjuntos de roda (112 e 118) para os trilhos (104). A força vertical devido ao afunilamento das rodas (126) cria uma força lateral vetorial para equilibrar os conjuntos de roda (112 e 118) na via férrea (104). Quando a energia de rolagem muda a posição do centro de gravidade, as cargas da roda mudam e os conjuntos de roda (112 e 118) encontram uma localização na via férrea (104) para equilibrar as forças da roda.
Tal movimento pode criar instabilidade que limita a velocidade, excede os padrões de segurança e aumenta o desgaste.
[0041] A Figura 2 ilustra uma vista superior em perspectiva de um conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) de acordo com uma forma de realização da presente divulgação. A Figura 3 ilustra uma vista explodida superior em perspectiva do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160).
Com referência às Figuras 1 a 3, os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e 160b) mostrados na Figura 1 são configurados como o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) mostrado e descrito com relação à Figura 1. O conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) incluiu uma bandeja de mola (162) que retém as molas (164) (como molas de compressão),
uma base de fricção (166) que acopla à bandeja de mola (162), um ou mais elementos de fricção (168) que são retidos pela base de fricção (166), uma tampa (170) acoplada por fricção aos elementos de fricção (168) e um prendedor (172) que fixa a tampa (170) à bandeja de mola (162) e à base de fricção (166).
[0042] A bandeja de mola (162) inclui um corpo de suporte (174) tendo uma primeira asa lateral (176) conectada a uma segunda asa lateral oposta (178) por uma viga central (180). Uma protuberância angulada (182) se estende para cima a partir da viga central (180) (por exemplo, a viga central (180) inclui a protuberância angulada (182)). Cada asa lateral (176 e 178) inclui uma viga vertical (184) se estendendo para cima a partir de uma extremidade da viga central (180). Uma viga lateral (186) se estende para fora a partir de uma extremidade superior da viga vertical (184) para longe de um plano lateral central (188) da bandeja de mola (162). As superfícies superiores (189) das vigas laterais (186) podem ser planas. As paredes laterais (190) se estendem nos lados das asas laterais (176 e 178) entre a viga vertical (184) e a viga lateral (186). Um recesso de mola (192) é definido entre uma superfície inferior da viga lateral (186), as superfícies internas das paredes laterais (190) e uma superfície externa da viga vertical (186). Os recessos da mola (192) são configurados para reter as molas (164). Por exemplo, uma superfície superior (194) de cada mola (164) encosta na superfície inferior da viga lateral, enquanto uma superfície inferior (196) encosta na parte superior superfície (138) do travessão (110). As molas de compressão (164) são limitadas nos recessos da mola (192).
[0043] As superfícies internas (198) das vigas verticais (184) das asas laterais (176 e 178) estão espaçadas umas das outras. A protuberância angulada (182) se estende para cima entre as porções inferiores das asas laterais (176 e 178).
[0044] A protuberância angulada (182) inclui rampas anguladas para dentro (200) que angulam para cima e para dentro uma em direção à outra a partir de bordas inferiores opostas (202). As rampas anguladas (200) se conectam a uma tira central (204). Um fixador através de orifício (206) é formado através de um centro da tira central (204).
[0045] A base de fricção (166) inclui primeira e segunda paredes laterais opostas (210 e 212) que se conectam às primeira e segunda paredes de extremidade opostas (214 e 216). Os flanges de acoplamento de reforço (218) se estendem para fora a partir das extremidades inferiores da primeira e da segunda paredes laterais (210). Prendedores são usados para fixar a base de fricção (166) à superfície superior (138) do travessão (110), tal como através de prendedores que se estendem através dos orifícios (220).
[0046] Uma câmara de fricção (222) é definida por superfícies internas verticais e planas (224) da primeira e da segunda paredes laterais (210 e 212) e da primeira e segunda paredes de extremidade (214 e 216).
[0047] A base de fricção (166) está disposta sobre a protuberância angulada (182) da bandeja de mola (162) entre a primeira asa lateral (176) e a segunda asa lateral (178). Por exemplo, as paredes de extremidade (214 e 216) podem encostar ou estar próximas das superfícies internas (198) da primeira e da segunda asas laterais (176 e 178), enquanto os flanges de acoplamento de travessão (218) se estendem para longe da viga central (180) da bandeja de mola (162). A protuberância angulada (182) se estende para cima na câmara de fricção (222).
[0048] Como mostrado, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) inclui dois elementos de fricção opostos (168a e 168b), que são retidos dentro da câmara de fricção (222). Cada elemento de fricção (168a e 168b) inclui uma parede externa plana e vertical (230) que encosta na superfície plana, superfície interna vertical (224) de uma respectiva primeira ou segunda parede lateral (210). A parede externa (230) se conecta à cunha interna superior (232) que faz ângulos para baixo e para dentro (isto é, ângulos afastados de –
não em direção – à superfície plana externa da parede externa (230)) a partir de uma borda superior (234), e uma cunha interna inferior (236) que faz um ângulo para cima e para dentro (isto é, ângulos para longe de – não em direção – à superfície plana externa da parede externa (230)) a partir de uma borda inferior (238). A cunha interna superior (232) e a cunha interna inferior (236) se conecta a uma faixa central (240). As faixas centrais (240) dos elementos de fricção opostos (168a e 168b) estão voltados uma para a outra.
[0049] A tampa (170) é configurada para acoplar entre os elementos de fricção opostos (168a e 168b) e se estender para cima a partir de uma abertura superior (249) da base de fricção (166). A abertura superior (249) fornece uma passagem para dentro da câmara de fricção (222).
[0050] A tampa (170) inclui uma superfície superior plana (250), rampa lateral oposta (252) e paredes de extremidade planas (254). A tampa (170) cunha entre os elementos de fricção opostos (168a e 168b) de modo que as rampas laterais em ângulo para dentro e para baixo (252) se apoiem contra as cunhas internas superiores (232). Um ápice (260) onde as rampas laterais (252) se encontram pode ser posicionado entre as faixas centrais (240) dos elementos de fricção opostos (168a e 168b). As cunhas internas inferiores (236) dos elementos de fricção opostos (168a e 168b) se apoiam contra rampas anguladas opostas (200) da protuberância angulada (182).
[0051] Em pelo menos uma forma de realização, os elementos de fricção opostos (168a e 168b) e/ ou a tampa (170) podem ser formados de um material elástico, como borracha ou plástico flexível. Em pelo menos uma outra forma de realização, os elementos de fricção opostos (168a e 168b) e/ ou a tampa (170) podem ser formados de metal.
[0052] O fixador (172) (tal como um prego roscado ou parafuso) fixa a tampa (170) à bandeja de mola (162) e à base de fricção (166). Em particular, o fixador (172) se estende através do fixador através de orifício (206)
da protuberância angulada (182) e com segurança acopla-se ao ápice (260), que está entre os elementos de fricção opostos (168a e 168b).
[0053] Quando a tampa (170) é fixada entre os elementos de fricção (168a e 168b) dentro da câmara de fricção (222) (como mostrado na Figura 2), as superfícies inclinadas e em ângulo dos elementos de fricção (168a e 168) exercem uma força para cima na tampa (170), desse modo dispondo a superfície superior plana (250) da tampa (170) acima das superfícies superiores (251) da base de fricção (166). A superfície superior plana (250) da tampa (170) é configurada para encostar contra uma superfície inferior de uma carroceria.
Como tal, a base de fricção (166) e os elementos de fricção (168a e 168b) cooperam para forçar a tampa (170) contra a superfície inferior da carroceria, proporcionando assim uma força de amortecimento para cima (A) na carroceria.
Além disso, conforme a carroceria exerce uma força para baixo na superfície superior (250) da tampa (170), a base de fricção (166) recua em direção ao travessão (110), proporcionando assim uma força de amortecimento para baixo (B). Em pelo menos uma forma de realização, a tampa (170) pode recuar para dentro a câmara de fricção (222) entre os elementos de fricção (168a e 168), através das superfícies em rampa cooperantes, em ângulo. Como tal, os elementos de fricção opostos (168a e 168) fornecem uma força resistiva para a tampa (170), que, portanto, fornece uma força de amortecimento para baixo (B) na carroceria. Por conseguinte, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) fornece amortecimento tanto para cima quanto para baixo em relação à carroceria.
[0054] Em pelo menos uma forma de realização, a tampa (170) é configurada para se mover em relação aos elementos de fricção opostos (168a e 168) para fornecer amortecimento. Em pelo menos uma outra forma de realização, a tampa (170) é fixada com segurança aos elementos de fricção opostos (168a e 168b) para fornecer um elemento de amortecimento sólido que se move junto com a base de fricção (166) para fornecer amortecimento.
[0055] Os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e (160b) (mostrados na Figura 1) são montados no travessão (110) através dos flanges de acoplamento (218). As molas (164) exercem força vertical entre a superfície superior (138) do travessão (110) e a bandeja de mola (162). A força vertical exercida pelas molas (164) é distribuída para os elementos de fricção opostos (168a e 168b), que fornecem amortecimento, e finalmente para a tampa (170), que está contra uma porção da carroceria.
[0056] A Figura 4 é uma vista de extremidade de uma carroceria (300) fixada ao conjunto de truque (100), de acordo com uma forma de realização da presente divulgação. Para maior clareza, os conjuntos de roda são agora mostrados na Figura 4. Um caminho de carga da carroceria (300) se estende através de um travessão de carroceria (302) para uma placa central de corpo (304), que transfere a carga para a bacia central do travessão (136) do conjunto de truque (100). Os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e (160b) se estendem da superfície superior (138) do travessão (110) para o suporte da carroceria (302), de modo que as superfícies superiores (250) encostem nas superfícies inferiores (303) do travessão da carroceria (302).
[0057] As molas de compressão (164) pré-carregam as tampas (170) contra as superfícies inferiores (303) do suporte da carroceria (302). Uma placa de desgaste e espaçadores acoplados ao suporte da carroceria (302) e/ ou as tampas (170) podem ser usados para ajustar a altura das tampas (170), que por sua vez ajustam o altura e força de pré-carga das molas de compressão (164). A força pré-carregada das tampas (170) contra o travessão da carroceria (302) (tal como uma placa de desgaste do travessão da carroceria (302)) fornece resistência à fricção quando o conjunto de truque (100) gira em torno de uma interface entre a bacia central do travessão (136) e a placa central do travessão (304). A força pré-carregada das tampas (170) contra o suporte da carroceria
(302) também reduz a rolagem da carroceria (300) nas direções do arco (C).
[0058] Com referência às Figuras 1 a 4, as formas de realização da presente divulgação fornecem o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) (tal como (160a ou 160b)) para o conjunto de truque (100). O conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) inclui o primeiro elemento de fricção (168a), o segundo elemento de fricção (168b) que se opõe ao primeiro elemento de fricção (168a) e a tampa (170) é acoplada ao primeiro elemento de fricção (168a) e ao segundo elemento de fricção (168b). A tampa (170) é configurada para entrar em contato com uma porção da carroceria (300) acoplada ao conjunto de truque (100). A tampa (170), o primeiro elemento de fricção (168a) e o segundo elemento de fricção (168b) são configurados para se mover entre uma posição estendida e uma posição comprimida para amortecer as forças entre a carroceria (300) e o conjunto de truque (100).
[0059] A Figura 5 ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) através da via férrea 5-5 em uma posição comprimida. Na posição comprimida, uma folga reduzida ou inexistente existe entre uma superfície inferior (320) da bandeja de mola (162) a uma altura de pré-carga para a superfície superior (138) do travessão (110) (mostrado na Figura 1). A força de pré-carga da bandeja de mola (162) agindo nas superfícies anguladas, incluindo as rampas anguladas (200), as cunhas internas inferiores (236), as rampas laterais em ângulo (252) e as cunhas internas superiores (232) direcionam as forças exercidas nos elementos de fricção opostos (168a e 168b) e nas superfícies enternas planas e verticais (224) da base de fricção (166).
[0060] A Figura 6 é uma vista de extremidade da carroceria (300) rolando em direção a um lado do conjunto de truque (100). À medida que a carroceria (300) rola na direção do arco (C’), o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160a) comprime (isto é, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160a) está na posição comprimida), amortecendo assim o movimento de rolagem direcionado para baixo, enquanto o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160b) se estende (isto é, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160b) está em uma posição estendida), assim fornecendo amortecimento direcionado para cima. Os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160 e 160b) entram em contato com o travessão (110) com um nível reduzido de deslocamento compressivo (em comparação com mancais laterais conhecidos). Os elementos de fricção opostos (168a e 168b) (mostrados nas Figuras 3 e 5, por exemplo) fornecem um elemento de amortecimento de fricção sólido, que amortece a rolagem da carroceria (300) em relação ao conjunto de truque (100).
[0061] A Figura 7 ilustra uma vista em seção transversal do conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) através da via férrea 5-5 em uma posição estendida. Como mostrado, uma folga (370) de altura aumentada é definida entre a base de fricção (166) e a superfície superior (138) do travessão (110) (mostrada na Figura 1) quando o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) está na posição estendida.
[0062] O conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) se estende através da força da mola exercida pelas molas (164). Conforme o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção (160) se estende, a força das molas de compressão é amortecida pela força de pré-carga da bandeja de mola (162) agindo nas superfícies anguladas, direcionando assim a força para os elementos de fricção opostos (168a e 168b) e nas superfícies planas (224). As forças entre a base de fricção (166) e os elementos de fricção opostos (168a e 168b) criam fricção que resiste ao movimento. Com referência às Figuras 6 e 7, quando a carroceria (300) rola para trás, o travessão da carroceria (302) pressiona a superfície plana superior (250) da tampa (170) e o amortecimento entre os elementos de fricção opostos (168a e 168b) e a base de fricção (166) é novamente engatada para amortecer a energia da rolagem da carroceria (300) em relação ao conjunto de truque (100).
[0063] Durante uma rolagem extrema da carroceria, em que a carroceria (300) pode ser suscetível ao desacoplamento de um mancal lateral conhecido padrão, os conjuntos de mancal lateral de auxílio à fricção (160a e (160b) das formas de realização da presente divulgação fornecem contato constante com a carroceria (300) e o travessão (110). Ao contrário dos mancais laterais conhecidos padrão, as superfícies superiores planas (250) das tampas (170) mantêm contato com a carroceria (300), mesmo em casos extremos de rolagem da carroceria.
[0064] A Figura 8 ilustra um fluxograma de um método de amortecimento para um veículo ferroviário, de acordo com uma forma de realização da presente divulgação. O método de amortecimento inclui fornecer (300) um primeiro elemento de fricção, fornecer (302) um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção, acoplar (304) uma tampa ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção e colocar em contato (306) uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque com a tampa. Em pelo menos uma forma de realização, o método também inclui mover a tampa, o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção entre uma posição estendida e uma posição comprimida e forças de amortecimento entre a carroceria e o conjunto de truque pelo movimento. O acoplamento pode incluir calçar a tampa entre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção.
[0065] Conforme descrito neste documento, as formas de realização da presente divulgação fornecem um conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção que fornece maior estabilidade para um veículo ferroviário. Além disso, o conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção fornece maior controle de rolagem, guinada e semelhantes.
[0066] Embora vários termos espaciais e direcionais, como superior, inferior, baixo, médio, lateral, horizontal, vertical, frontal e semelhantes possam ser usados para descrever formas de realização da presente divulgação, entende-se que tais termos são meramente usados com relação às orientações mostradas nos desenhos. As orientações podem ser invertidas, giradas ou alteradas de outra forma, de modo que uma parte superior seja uma parte inferior e vice-versa, horizontal se torna vertical e semelhantes.
[0067] Como usado neste documento, uma estrutura, limitação ou elemento que é “configurado para” executar uma tarefa ou operação é particularmente estruturalmente formado, construído ou adaptado de uma maneira correspondente à tarefa ou operação. Para fins de clareza e para evitar dúvidas, um objeto que é meramente capaz de ser modificado para realizar a tarefa ou operação não está “configurado para” realizar a tarefa ou operação conforme usado neste documento.
[0068] Deve ser entendido que a descrição acima se destina a ser ilustrativa, e não restritiva. Por exemplo, as formas de realização descritas acima (e/ ou seus aspectos) podem ser usadas em combinação umas com as outras.
Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material particular aos ensinamentos das várias formas de realização da divulgação, sem se afastar de seu escopo. Embora as dimensões e os tipos de materiais descritos neste documento se destinem a definir os parâmetros das várias formas de realização da divulgação, as formas de realização não são de forma alguma limitantes e são formas de realização exemplificativas. Muitas outras formas de realização serão evidentes para aqueles técnicos no assunto após a revisão da descrição acima. O escopo das várias formas de realização da divulgação deve, portanto, ser determinado com referência às reivindicações anexas, juntamente com o escopo completo de equivalentes aos quais tais reivindicações têm direito. Nas reivindicações anexas, os termos “incluindo” e
“no qual” são usados como os equivalentes em português simples dos respectivos termos “compreendendo” e “em que”. Além disso, os termos “primeiro”, “segundo” e “terceiro”, etc. são usados apenas como rótulos e não se destinam a impor requisitos numéricos aos seus objetos. Além disso, as limitações das seguintes reivindicações não são escritas no formato “meio mais função” e não se destinam a ser interpretadas com base em 35 USC § 112(f), a menos e até que tais limitações de reivindicação usem expressamente a frase “meios para” seguida por uma declaração de função vazia de estrutura adicional.
[0069] Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar as várias formas de realização da divulgação, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto pratique as várias formas de realização da divulgação, incluindo fazer e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável das várias formas de realização da divulgação é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos destinam-se a estar dentro do escopo das reivindicações se os exemplos tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se os exemplos incluírem elementos estruturais equivalentes com diferenças não substanciais da linguagem literal das reivindicações.

Claims (20)

REIVINDICAÇÕES
1. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À
FRENAGEM PARA UM CONJUNTO DE TRUQUE DE UM VEÍCULO FERROVIÁRIO, caracterizado pelo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção compreender: - um primeiro elemento de fricção; - um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção; e - uma tampa acoplada ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção, em que a tampa é configurada para colocar em contato uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque.
2. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela tampa, o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção serem configurados para se mover entre uma posição estendida e uma posição comprimida para amortecer as forças entre a carroceria e o conjunto de truque.
3. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda: - uma bandeja de mola que retém uma primeira mola e uma segunda mola; e - uma base de fricção que se acopla à bandeja de mola, em que o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção são retidos pela base de fricção e em que a tampa é acoplada por fricção ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção.
4. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela primeira mola e pela segunda mola exercerem força entre uma superfície superior de um travessão e a bandeja de mola, em que a força exercida pela primeira mola e pela segunda mola é distribuída para o primeiro elemento de fricção, para o segundo elemento de fricção e para a tampa.
5. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado por compreender ainda um prendedor que prende a tampa à bandeja de mola e à base de fricção.
6. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela bandeja de mola compreender: - uma primeira asa lateral conectada a uma segunda asa lateral oposta por uma viga central, em que a primeira asa lateral restringe a primeira mola e pela segunda asa lateral restringe a segunda mola; e - uma protuberância angulada que se estende para cima a partir da viga central, em que a protuberância angulada se acopla ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção.
7. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela base de fricção compreender primeira e segunda paredes laterais opostas que se conectam a primeira e segunda paredes de extremidade opostas que definem uma câmara de fricção, em que o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção estão dispostos dentro da câmara de fricção, e em que a base de fricção é configurada para ser fixada a um travessão do conjunto de truque.
8. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pela base de fricção estar disposta sobre uma protuberância angulada da bandeja de mola entre uma primeira asa lateral e uma segunda asa lateral.
9. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À
FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por cada um do primeiro elemento de fricção e do segundo elemento de fricção compreender: - uma parede externa vertical; - uma cunha interna superior que tem ângulo para baixo e para dentro a partir de uma borda superior da parede externa vertical; e - uma cunha interna inferior que tem ângulo para cima e para dentro a partir de uma borda inferior da parede externa vertical.
10. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pela cunha interna superior e pela cunha interna inferior se conectarem a uma faixa central, em que as faixas centrais do primeiro elemento de fricção e do segundo elemento de fricção estão voltadas uma para a outra.
11. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelas cunhas internas inferiores do primeiro e do segundo elementos de fricção se apoiarem contra rampas anguladas opostas de uma protuberância angulada de uma bandeja de mola.
12. CONJUNTO DE MANCAL LATERAL DE AUXÍLIO À FRENAGEM, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela tampa compreender: - uma superfície superior plana; - rampas laterais opostas; e - paredes de extremidade plana, em que a tampa cunha entre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção.
13. MÉTODO DE AMORTECIMENTO PARA UM VEÍCULO FERROVIÁRIO, caracterizado pelo método de amortecimento compreender: - fornecer um primeiro elemento de fricção;
- fornecer um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção; - acoplar uma tampa ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção; e - colocar em contato uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque com a tampa.
14. MÉTODO DE AMORTECIMENTO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado por compreender ainda: - mover a tampa, o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção entre uma posição estendida e uma posição comprimida; e - amortecer forças entre a carroceria e o conjunto de truque pelo movimento.
15. MÉTODO DE AMORTECIMENTO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo acoplamento compreender cunhar a tampa entre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção.
16. CONJUNTO DE TRUQUE, que está configurado para se deslocar ao longo de uma via férrea com trilhos, caracterizado pelo conjunto de truque compreender: - uma primeira estrutura lateral; - uma segunda moldura lateral; - um travessão que se estende entre a primeira estrutura lateral e a segunda estrutura lateral; - um primeiro conjunto de rodas acoplado à primeira estrutura lateral e à segunda estrutura lateral; - um segundo conjunto de rodas acoplado à primeira estrutura lateral e à segunda estrutura lateral; - um primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção acoplado ao travessão; e
- um segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção acoplado ao suporte, em que o primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção é montado sobre uma superfície superior do travessão entre uma bacia central de suporte e uma primeira extremidade, e em que o segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção é montado na superfície superior do travessão entre a bacia central do travessão e uma segunda extremidade, em que cada um do primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção e do segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção compreende: - um primeiro elemento de fricção; - um segundo elemento de fricção que se opõe ao primeiro elemento de fricção; e - uma tampa acoplada ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção, em que a tampa é configurada para colocar em contato uma porção de uma carroceria acoplada ao conjunto de truque.
17. CONJUNTO DE TRUQUE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pela tampa, pelo primeiro elemento de fricção e pelo segundo elemento de fricção serem configurados para se mover entre uma posição estendida e uma posição comprimida para amortecer as forças entre a carroceria e o conjunto de truque.
18. CONJUNTO DE TRUQUE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada um do primeiro conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção e do segundo conjunto de mancal lateral de auxílio à fricção compreender ainda: - uma bandeja de mola que retém uma primeira mola e uma segunda mola; - uma base de fricção que acopla à bandeja de mola, em que o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção são retidos pela base de fricção e em que a tampa é acoplada por fricção ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção, em que a primeira mola e a segunda mola exercem força entre uma superfície superior do travessão e a bandeja de mola, em que a força exercida pela primeira mola e pela segunda mola é distribuída para o primeiro elemento de fricção, para o segundo elemento de fricção e para a tampa, em que a base de fricção compreende primeira e segunda paredes laterais opostas que se conectam a primeira e segunda paredes de extremidade opostas que definem uma câmara de fricção, em que o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção estão dispostos dentro da câmara de fricção e em que a base de fricção está configurada para ser presa ao travessão.
19. CONJUNTO DE TRUQUE, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pela bandeja de mola compreender: - uma primeira asa lateral conectada a uma segunda asa lateral oposta por uma viga central, em que a primeira asa lateral restringe a primeira mola e a segunda asa lateral restringe a segunda mola; e - uma protuberância angulada que se estende para cima a partir da viga central, em que a protuberância angulada se acopla ao primeiro elemento de fricção e ao segundo elemento de fricção, em que a base de fricção está disposta sobre uma protuberância angulada da bandeja de mola entre uma primeira asa lateral e uma segunda asa lateral.
20. CONJUNTO DE TRUQUE, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por cada um dentre o primeiro elemento de fricção e o segundo elemento de fricção compreender: - uma parede externa vertical; - uma cunha interna superior que tem um ângulo para baixo e para dentro a partir de uma borda superior da parede externa vertical; e
- uma cunha interna inferior que tem um ângulo para cima e para dentro a partir de uma borda inferior da parede externa vertical,
em que a cunha interna superior e a cunha interna inferior se conectam a uma faixa central, em que as faixas centrais do primeiro elemento de fricção e do segundo elemento de fricção ficam uma de frente para a outra,
em que as cunhas internas inferiores do primeiro e do segundo elementos de fricção se apoiam contra rampas anguladas opostas de uma protuberância angulada de uma bandeja de mola.
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