BRPI1106585A2

BRPI1106585A2 - Mancal lateral para uso em um truque de vagão ferroviário

Info

Publication number: BRPI1106585A2
Application number: BRPI1106585-0A
Authority: BR
Inventors: Michael Mueller; Brad Johnstone
Original assignee: Amsted Rail Co Inc
Priority date: 2010-09-01
Filing date: 2011-08-19
Publication date: 2015-03-31
Also published as: CN102381332A; CA2738966A1; US20120051678A1; RU2011125592A; MX2011005215A

Abstract

Mancal lateral para uso em um truque de vagão ferroviário . Um mancal lateral melhorado para vagões ferroviários é fornecido, o qual consegue rastreamento e curvamento melhorados por meio da limitação da oscilação do vagão ferroviário. O mancal lateral compreende uma base com uma porção parede que se estende geralmente para cima. Uma tampa que compreende uma seção de topo com porção parede que se estende geralmente para baixo é fornecida. A tampa se estende para o interior ou ao redor da seção parede da base. Uma mola é fornecida dentro da base, que se estende até o lado de baixo e suporta a tampa. Um inserto de base é dotado de espessura variável para suportar molas da mesma altura pré-selecionada para fornecer capacidades de carga variáveis pré-selecionadas

Description

“MANCAL LATERAL PARA USO EM UM TRUQUE DE VAGÃO FERROVIÁRIO” FUNDAMENTO DA INVENÇÃO A presente invenção é relativa a um mancai lateral melhorado para montagem em uma travessa de truque de vagão que fornece controle melhorado para limitar características de oscilação do vagão ferroviário em serviço.

Em um trem de carga de ferroviário típico tal como mostrado na figura 1, vagões ferroviários 212, 214 são conectados extremidade com extremidade por acopladores 216, 218. Acopladores 216, 218 são, cada um, acomodados em longarinas de tração 220, 222 de cada respectivo vagão, juntamente com conjuntos de equipamentos de amortecimento ou de tração não mostrados. Longarinas de tração 220, 222 são fornecidas nas extremidades da longarina central do vagão e incluem placas centrais que repousam em cavidades de placas centrais de truques de vagões ferroviários 226, 228.

Como está mais bem mostrado na figura 2, cada truque de vagão típico 226 inclui um par de estruturas laterais 230, 232 suportadas em conjuntos de eixo de roda 234, 236. Travessa lateral 238 se estende entre e é suportada sobre molas 240 montadas em estruturas laterais 230, 232. A placa central da travessa 224 inclui uma abertura central 242. Calços de mancai lateral 260 são fornecidos lateralmente a cada lado da placa central 224 na travessa 238. Estruturas laterais 230, 232 compreendem um elemento superior 244, elemento de compressão 246, elemento de tensão 248 coluna 250, pedestal 254, teto de pedestal 256, suportes de eixo de roda 258 e adaptador de mancai 262. Suportes laterais são comumente utilizados em truques de vagão ferroviário. Tais suportes laterais são tipicamente localizados na travessa do truque tal como em calços de mancai lateral 260, porém podem ser localizados em qualquer lugar na travessa.

Arranjos típicos de mancai lateral são projetados para controlar lacete do vagão ferroviário. Quando um vagão ferroviário viaja ao longo do trilho de ferroviário um movimento excessivo de guinada (yaw) pode ser induzido no truque de vagão ferroviário. Quando o truque guina, parte do mancai lateral é feita deslizar através do lado de baixo de uma placa de desgaste aparafusada à travessa da carroceria do vagão ferroviário. O atrito resultante produz um torque oposto que atua para impedir tal movimento de guinada. Outra finalidade dos suportes laterais do truque de vagão ferroviário é controlar ou limitar o movimento de lacete da carroceria do vagão. A maior parte dos projetos precedentes de mancai lateral limitava deslocamento vertical dos suportes laterais. O deslocamento vertical máximo dos suportes laterais é especificado em Association of American Railroad Standards (padrões da Associação Americana de Padrões de Estrada de Ferro). Tal deslocamento vertical tem limites baseados na altura permissível do vagão de carga e carregamento de projeto para o vagão de carga.

Consequentemente, é um objetivo da presente invenção fornecer um mancai lateral melhorado que irá responder de maneira selecionável para a carga de projeto de um vagão de carga.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Um mancai lateral é dotado de características melhoradas para aprimorar o desempenho de vagões de trilho com suportes laterais selecionáveis que são disponíveis com base no carregamento de projeto de um vagão de carga.

Uma modalidade de um mancai lateral de acordo com a presente invenção inclui uma base que tem uma porção fundo e uma estrutura de parede base que se estende geralmente para cima a partir dela. A estrutura de parede de base forma uma estrutura de recebimento de base com um topo localizado geralmente aberto de maneira centralizada em uma abertura de diâmetro menor no fundo. Uma mola é posicionada na estrutura de recebimento de base. Um inserto de base é colocado na estrutura de recebimento de base e fornece suporte para a mola.

Uma mola de elastômero de uma forma geralmente cilíndrica é posicionada dentro da estrutura de recebimento de base.

Uma tampa de uma estrutura geralmente em taça invertida tem uma porção superior e uma estrutura de parede de tampa que se estende geralmente voltada para baixo a partir da porção de topo. A estrutura de parede de tampa forma uma estrutura de recebimento de tampa que tem um fundo aberto. A porção de topo da mola se estende para o interior do fundo aberto da estrutura de recebimento de tampa para suportar a tampa. A base é usualmente uma estrutura de unitária de aço fundido, ou ferro fundido, porém podería ser fabricada. A estrutura da tampa é também usualmente uma estrutura unitária geralmente de aço fundido ou ferro fundido, porém também, em certas modalidades, podería ser fabricada. A mola é usualmente formada de um polímero uretano ou outro elastômero adequado. O inserto de base de mancai lateral é usualmente uma estrutura unitária feita de um plástico estrutural, porém podería ser uma estrutura de metal.

Na altura padrão estabelecida de 5,0625 polegada (12,8 cm) a tampa será suportada por e irá pré-carregar a mola de elastômero para um vagão ferroviário vazio. O inserto de base pode ser de espessura variável para afetar a altura do suporte do fundo da mola. Dependendo da capacidade de carga desejada do vagão de carga, a altura do inserto de base e as características de compressão da mola podem variar. A mola de elastômero terá uma classificação de carga selecionada para aumentar a rigidez da mola durante deslocamento adicional para baixo para o interior ou sobre a base do mancai lateral. Limitando tal deslocamento da tampa para baixo, a oscilação do vagão de carga de ferroviário, especialmente em uma condição não carregada, é mantida dentro de parâmetros de projeto pré-selecionados. Um inserto de base é dotado de espessura variável para suportar molas da mesma altura para fornecer capacidades de carga variáveis, pré-selecionadas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Nos desenhos, A figura 1 é um esquema parcial de extremidades acopladas de vagões de carga típicos de ferroviário; A figura 2 é uma vista em perspectiva de um truque de vagão ferroviário típico; A figura 3 é uma vista lateral montada de uma modalidade de um mancai lateral de acordo com a presente invenção; A figura 4 é uma vista superior em seção da primeira modalidade do mancai lateral montado; A figura 5 é uma vista em seção transversal da primeira modalidade do mancai lateral montado; A figura 6 é uma vista explodida da primeira modalidade do mancai lateral; A figura 7 é uma vista lateral em seção transversal da tampa da primeira modalidade do mancai lateral; A figura 8 é uma vista lateral em seção transversal da seção de base da primeira modalidade do mancai lateral. A figura 9 é uma vista lateral em seção transversal da mola da primeira modalidade dos suportes laterais; A figura 10 é uma vista lateral em seção transversal de uma primeira modalidade de um inserto de base do mancai lateral da presente invenção; A figura 11 é uma vista lateral em seção transversal de uma segunda modalidade de um inserto de base do mancai lateral da presente invenção, e A figura 12 é uma vista lateral em seção transversal de uma terceira modalidade de um inserto de base do mancai lateral da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA

Fazendo referência agora às figuras 3 até 9, uma primeira modalidade de um mancai lateral de acordo com a presente invenção está mostrada. O mancai lateral 10 inclui uma estrutura de base 12 que é constituída de uma porção fundo 22 e uma parede de base 24 que se estende geralmente de maneira vertical para cima a partir dela. A estrutura de base 12 é usualmente uma estrutura unitária de aço fundido ou ferro fundido, porém pode ser fabricada ou também usinada. A forma da base 22 pode ser circular, algo retangular, ou algo oval, ou conformada em losango, como a utilização determinar. A tampa 14 é vista ser constituída de uma porção de topo 26 com uma estrutura de parede 28 que se estende geralmente para baixo a partir da aresta exterior da tampa 14. Novamente, a tampa 14 é usualmente uma estrutura unitária de aço fundido ou ferro fundido, porém pode ser também fabricada ou usinada. A base 12 é vista também incluir uma superfície batente de topo da parede base 38 que é localizada no topo da parede de base 24. De maneira similar, a tampa 14 é vista incluir uma superfície batente interior da tampa 30 que é formada por uma superfície interior dentro da tampa 14 que é adjacente e complementar à superfície batente de topo da parede de base 38. Uma mola de elastômero 20 é vista ser formada em uma estrutura geralmente cilíndrica com um fundo 25 suportado na superfície de topo 23 do inserto de base 21.0 inserto de base 21 é uma estrutura unitária usualmente constituída de um plástico estrutural, porém podería ser constituído de aço. A projeção central interior da tampa 32 é acomodada na abertura 27 da mola de elastômero 20. A mola de elastômero 20 é um elastômero de polímero disponível de companhias tais como Steinmetz Polymers, e é vista ser constituída de uma estrutura cilíndrica. Naturalmente outras estruturas de seção transversal da mola de elastômero 20 poderíam ser operáveis nesta modalidade, tais como quadradas ou diversas arestas, como octogonais, porem como a mola de elastômero 20 está localizada dentro da parede de base 24, uma estrutura cilíndrica seria preferida.

Fazendo referência agora às figuras 10, 11 e 12, três modalidades do inserto de base 21 estão mostradas.

Na figura 10 o inserto de base 21A é mostrado como compreendendo uma seção principal geralmente circular 41A com seção de asa 43A se estendendo lateralmente a partir dela, e seção de asa 45A se estendendo lateralmente a partir dela com um ângulo de aproximadamente 180 ° a partir da seção de asa 43A. Na figura 3, a seção de asa 31 do inserto de base 21 seria visível através da abertura 31 na estrutura de base 12 da parede de base 24. A seção de asa 33 deveria ter um número de informação de carregamento ou outro identificador impresso para ser visível através da abertura 31.

De maneira similar, o inserto de base 21A deveria ser pré-selecionado de uma espessura TA que deveria ser tão fina quanto possível para realizar o suporte necessário para a mola 20 que, ela mesma, deveria ser selecionada de um comprimento e compressão para realizar o suporte de carga desejado para o mancai lateral 10.

Nesta modalidade, a espessura do inserto de base 21A-TA a deveria ser 0,11 polegada (0,28 cm) e uma mola projetada de maneira complementar 20 deveria ter uma altura pré-comprimida de 5,30 polegada (13,5 cm) uma altura estabelecida de 4,45 polegada (11,3 cm) e uma altura completamente comprimida de 3,82 polegada (9,7 cm).

Na figura 11 o inserto de base 21B está mostrado como compreendendo uma seção principal geralmente circular 41B, com seção de asa 43B se estendendo lateralmente a partir dela e seção de âsa 45B se estendendo lateralmente a partir dela em um ângulo de aproximadamente 180 ° a partir da seção de asa 43B. Na figura 3 a seção de asa 31 do inserto de base 21 seria visível através da abertura 31 na estrutura de base 12 da parede de base 24. A seção de asa 33 deveria ter um número de informação de carregamento ou outro identificador impresso, para ser visível através da abertura 31.

De maneira similar, o inserto de base 21B deveria ser pré-selecionado de uma espessura TB que deveria ser um pouco mais espessa do que a espessura TA para realizar o suporte necessário para a mola 20 que, ela mesma, deveria ser selecionada de um comprimento e compressão para realizar o suporte de carga desejado para o mancai lateral 10.

Nesta modalidade, a espessura do inserto de base 21B-TB deveria ser 0,178 polegada (45,1 cm) e uma mola projetada de maneira complementar 20 deveria ter uma altura pré-comprimida de 5,30 polegada (13,5 cm), altura estabelecida de 4,38 polegada (11,1 cm) e uma altura completamente comprimida de 3,75 polegada (9,5 cm).

Na figura 12 o inserto de base 21C está mostrado como compreendendo uma seção principal geralmente circular 41C, com seção de asa 43C se estendendo lateralmente a partir dela e seção de asa 45C se estendendo lateralmente a partir dela em um ângulo de aproximadamente 180 ° a partir da seção de asa 43C. Na figura 3 a seção de asa 31 do inserto de base 21 deveria ser visível através da abertura 31 na estrutura de base 12 da parede de base 24. A seção de asa 33 deveria ter um número de informação de carregamento ou outro identificador impresso para ser visível através da abertura 31.

De maneira similar, o inserto de base 21C deveria ser pré- selecionado de uma espessura TC que deveria ser tão fina quanto possível para realizar o suporte necessário para a mola 20 que, ela mesma, deveria ser selecionada de um comprimento e compressão para realizar o suporte de carga desejado para o mancai lateral 10.

Nesta modalidade, a espessura do inserto de base 21C-TC deveria ser 0,33 polegada (0,84 cm) e uma mola projetada de maneira complementar 20 deveria ter uma altura pré-comprimida de 5,30 polegada (13,5 cm), uma altura estabelecida de 4,23 polegada (10,7 cm) e uma altura completamente comprimida de 3,60 polegada (9,1 cm).

Claims

1. Mancai lateral para uso em um truque de vagão ferroviário, caracterizado pelo fato de compreender: uma seção base que tem uma porção de fundo de base e uma estrutura de parede de base que se estende geralmente para cima a partir da porção de fundo de base, a estrutura de parede de base formando uma estrutura de recebimento de base que tem um topo aberto, uma mola posicionada na estrutura de recebimento de base da seção de base, a mola tendo uma altura não comprimida pré-selecionada, uma tampa que tem uma porção de topo geralmente plana e uma estrutura de parede de tampa que se estende geralmente para baixo a partir da porção de topo da estrutura de parede de tampa formando uma estrutura de recebimento de tampa que tem um fundo aberto, e um inserto de base posicionado dentro da estrutura de recebimento de base, o inserto de base compreendendo uma seção principal que tem uma superfície de topo, a seção principal tendo uma espessura pré-selecionada na qual a mola tem uma superfície de fundo suportada sobre a superfície de fundo da seção principal do inserto de base.

2. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o inserto de base ser uma estrutura unitária que tem uma seção principal geralmente cilíndrica, uma primeira seção de asa que se estende lateralmente a partir da seção principal, uma segunda estrutura de asa que se estende lateralmente a partir da seção principal em um ângulo de aproximadamente 180 ° a partir da primeira seção de asa, e no qual a seção principal do inserto de base tem uma espessura predeterminada.

3. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de o inserto de base ser constituído de um plástico estrutural.

4. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a espessura da seção principal do inserto de base variar com uma classificação de carga predeterminada do inserto de base.

5. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a espessura da seção principal do inserto de base variar entre 0,11 polegada (0,28 cm) e 0,33 polegada (0,84 cm).

6. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de a estrutura de parede de base da seção de base do mancai lateral ter uma abertura na mesma, e no qual a primeira seção de asa do inserto de base tem uma indicação de uma classificação de carga, na mesma, de tal modo que a classificação de carga do inserto de base é visível através da abertura na estrutura de parede de base.

7. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a mola ser constituída de uma estrutura de elastômero unitária geralmente de forma cilíndrica.

8. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a mola incluir uma superfície de fundo e a superfície de fundo da mola contatar e ser suportada pela superfície de topo da seção principal do inserto de base.

9. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o inserto de base ter uma espessura de 0,11 polegada (0,28 cm), a mola ter uma altura pré-comprimida de 4,45 polegada (11,3 cm) e a mola ter uma altura completamente comprimida, sob carga máxima, de 3,82 polegada (9,7 cm).

10. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o inserto de base ter uma espessura de 0,33 polegada (0,84 cm), a mola ter uma altura pré-comprimida de 4,23 polegada (10,7 cm) e a mola ter uma altura completamente comprimida, sob carga máxima, de 3,60 polegada (9,1 cm).

11. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de o inserto de base ter uma espessura de 0,178 polegada (0,45 cm), a mola ter uma altura pré-comprimida de 4,38 polegada (11,1 cm) e a mola ter uma altura completamente comprimida, sob carga máxima, de 3,75 polegada (9,5 cm).

12. Mancai lateral para uso em um truque de vagão ferroviário, caracterizado pelo fato de compreender uma seção de base que tem uma porção de fundo de base e uma estrutura de parede de base que se estende geralmente para cima a partir da porção de fundo de base, a estrutura de parede de base formando uma estrutura de recebimento de base que tem um topo aberto, uma mola posicionada na estrutura de recebimento de base da seção de base, a mola tendo uma altura pré-selecionada não comprimida, uma tampa que tem uma porção de topo geralmente plana e uma estrutura de parede de tampa que se estende geralmente para baixo a partir da porção de topo, a estrutura de parede de tampa formando uma estrutura de recebimento de tampa que tem um fundo aberto, e um inserto de base posicionado dentro da estrutura de recebimento de base, o inserto de base compreendendo uma seção principal geralmente circular de uma espessura predeterminada, a seção principal tendo uma superfície de topo e uma parede geralmente cilíndrica que se estende para cima a partir da seção principal para formar uma estrutura de recebimento de inserto de base voltada para cima.

13. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a mola ter uma superfície de fundo suportada na superfície de topo da seção principal do inserto de base.

14. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o inserto de base ser uma estrutura unitária que tem uma seção principal geralmente cilíndrica, uma primeira seção de asa que se estende lateralmente a partir da seção principal, uma segunda estrutura de asa que se estende lateralmente a partir da seção principal em um ângulo de aproximadamente 180 ° a partir da primeira seção de asa, e no qual, a seção principal do inserto de base tem uma espessura predeterminada.

15. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o inserto de base ser constituído de um plástico estrutural.

16. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a espessura da seção principal do inserto de base variar com uma classificação de carga predeterminada do inserto de base.

17. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a espessura da seção principal do inserto de base variar entre 0,11 polegada (0,28 cm) e 0,33 polegada (0,84 cm).

18. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de a estrutura de parede de base da seção de base do mancai lateral ter uma abertura na mesma, e no qual a primeira seção de asa do inserto de base tem uma indicação de uma classificação de carga na mesma, de tal modo que a classificação de carga do inserto de base é visível através da abertura na estrutura de parede de base.

19. Mancai lateral de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de a mola ser constituída de uma estrutura de elastômero unitária geralmente de forma cilíndrica.