CZ293657B6 - Odhlučněné kolo kolejového vozidla a způsob jeho vytváření - Google Patents

Abstract

Kolo (6, 16) obsahuje nejméně jeden dynamický tlumič (10a, 10b, 20) pro tlumení vibrací kola (6, 16) v radiálním módu, který obsahuje aktivní hmotu (11a, 11b, 21) o takové hmotnosti, že hmotnost dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) nebo celková hmotnost dynamických tlumičů (10a, 10b, 20) je nejméně 5 % celkové hmotnosti celku tvořeného stěnou (9, 19, 19') a věncem (8, 18) kola (6, 16), přičemž aktivní hmota (11a, 11b, 21) je připojená ke kolu (6, 16) prostřednictvím pružného prvku (12a, 12b, 22), přičemž dynamický tlumič (10a, 10b, 20) má vlastní kmitočet vibrace v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (6, 16) v radiálním módu vibrace, ale s fází kmitání opačnou vůči fázi kmitání kola (6, 16) v rezonančním kmitočtu, a je upevněn na kole (6, 16) pro vibrování v radiálním módu. Při vytváření kola (6, 16) se výpočtem nebo zkouškami definuje nejméně jeden mód vlastních vibrací kola (6, 16, 26), a to buď v radiálním směru, nebo axiálním směru kola, a určuje se nejméně jeden rezonanční kmitočet kola pro tento definovaný mód vibrací. U kola s tlumením v radiálním módu se upevní na věnci (8, 18) kola (6, 16) nejméně jeden dynamický tlumič (10a, 10b, 20) obsahující aktivní hmotu (11a, 11b, 21), který se připojí ke kolu (6, 16) prostřednictvím pružného prvku (12a, 12b, 22). U kola tlumením v axiálním módu se na stěně (29, 29') kola (26) upevní nejméně jedna sada dynamických tlumičů (30, 30', 30a, 30b, 30a', 30b') obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu (340, 340'), která se připojí ke kolu (26) prostřednictvím pružného prvku (35a, 35b; 35a', 35b').ŕ

Description

Odhlučněné kolo kolejového vozidla a způsob jeho vytváření

Oblast techniky

Vynález se týká odhlučněných kol kolejových vozidel a způsobu jejich vytváření.

Dosavadní stav techniky

Působením napětí vyvolávaných jízdou po koleji se kola kolejových vozidel rozkmitávají a jejich vibrace vyvolává hluk, který může být na obtíž pro pozemky podél železnice. Pro odstranění těchto nedostatků bylo navrženo používat tlumicí zařízení, upevněná na kolech a zajišťující pohlcování vibrací vyvolávající hluk. Bylo například navrženo vkládat do věnců díly obecně prstencového tvaru, tvořené sestavou na sebe uložených prvků z tenkého plechu, oddělovaných vrstvou viskoelastického materiálu. Tato zařízení jsou účinná pro tlumení hluku vyvíjeného koly pouze v úzkém rozpětí kmitočtů a ležícím zpravidla směrem k vysokým frekvencím, které odpovídají skřípáním kol.

Existuje tedy neuspokojená potřeba, pokud jde o vydávaný hluk, při jízdě kola kolejového vozidla po koleji v širokém pásmu kmitočtů, odpovídajícím nejen skřípání, ale rovněž jinému hluku z jízdy po kolejích. Tyto potřeby existují jak pro kola vlaků jezdících velkou rychlostí, tak i kola vagónů nákladních vlaků, které musí často jezdit v noci v obytných zónách.

Kolo kolejového vozidla definovaných geometrických a rozměrových vlastností má vibrační vlastnosti, které mohou být analyzovány a určovány buď výpočtem, nebo pokusy a měřeními prováděnými na kole kolejového vozidla. Takové metody výpočtů, zkoušení a měření jsou dobře známé pro odborníka v oboru. Tyto výpočty nebo zkoušky dovolují jak známo zejména zajistit kmitočtovou analýzu módů vlastních vibrací kola v axiálním směru, tj. rovnoběžně s osou rotace kola (v tak zvaném axiálním módu, kdy se vibrace projevují kmitavými výchylkami kola ve směru osy rotace kola), a v radiálních směrech, kolmých na axiální směr (v tak zvaném radiálním módu, kdy se vibrace projevují kmitavými výchylkami ve směrech kolmo k ose rotace kola). Kmitočtová analýza zejména dovoluje určovat rezonanční kmitočty kola jak pro axiální, tak i radiální mód vibrace.

Vynález si klade za úkol navrhnout odhlučněné kolo kolejového vozidla, obsahující věnec pro valení po kolejnici, stěnu a náboj, které by dovolovalo tlumit hluk z jízdy v širokém frekvenčním pásmu a zejména v pásmu nižších kmitočtů, než je pásmo vibračních kmitočtů, jejichž tlumení zajišťují odhlučňovací zařízení podle známého stavu techniky. Dále si klade za úkol vytvořit způsob vytváření takových odhlučněných kol.

Podstata vynálezu

Vynález přináší vjeho první formě odhlučněné kolo kolejového vozidla, obsahující věnec pro valení po kolejnici, stěnu (neboli desku kotouče) a náboj, jehož podstatou je, že obsahuje nejméně jeden dynamický tlumič pro tlumení vibrací kola v radiálním módu, obsahující aktivní hmotu o takové hmotnosti, že hmotnost dynamického tlumiče nebo celková hmotnost dynamických tlumičů je nejméně 5 % celkové hmotnosti celku tvořeného stěnou a věncem kola, přičemž aktivní hmota je připojená ke kolu prostřednictvím pružného prvku, přičemž dynamický tlumič má vlastní kmitočet vibrace v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola v radiálním módu vibrace, ale s fází kmitání opačnou vůči fázi kmitání kola v rezonančním kmitočtu, a je upevněn na kole pro vibrování v radiálním módu.

Podle dalšího znaku vynálezu je aktivní hmota dynamického tlumiče periodicky kruhově rozložena okolo osy rotace kola s lichým počtem period a pro zachování vyváženosti kola.

Aktivní hmota může být ve formě kovového prstence, uloženého na pružném prvku prstencového tvaru, upevněného na věnci kola pro zajištění spojení mezi aktivní hmotou a kolem. S výhodou je prstencový pružný prvek z pryže.

Podle výhodného provedení vynálezu má aktivní hmota vnější okraj ve tvaru kruhu a vnitřní okraj se zvlněním v radiálním směru, s vlnami po sobě následujícími v obvodovém směru, a tvořícími lichý počet laloků, orientovaných k ose rotace kola kolejového vozidla.

Podle dalšího znaku vynálezu obsahuje věnec na svém povrchu přivráceném k ose rotace kola nejméně jednu upevňovací část prstencového tvaru pro uložení a držení vnějšího povrchu prstencového pružného prvku. S výhodou kolo obsahuje zajišťovací člen pro fixování prstencového pružného prvku proti upevňovací části vnitřního povrchu věnce, přičemž zajišťovací člen prstencového tvaruje zasunut do prstencovitého uložení na věnci nebo v pružném prstencovém prvku.

Podle dalšího znaku vynálezu obsahuje aktivní hmota ve tvaru kovového prstence prstencovou část pro zasunutí do drážky prstencového pružného prvku, přičemž prstencový pružný prvek je opatřen obvodovou, příčně orientovanou drážkou pro zatlačení zámkového zajišťovacího členu pro svěmé uchycení prstencového pružného prvku mezi kovovým prstencem aktivní hmoty a radiálním vnitřním povrchem věnce.

Dynamické tlumiče jsou podle jednoho provedení vynálezu dva a jsou uložené po obou stranách stěny kola, přičemž jeden z dynamických tlumičů má vlastní kmitočet v podstatě rovný prvnímu rezonančnímu kmitočtu kola a druhý dynamický tlumič má vlastní kmitočet v podstatě rovný druhému rezonančnímu kmitočtu kola v radiálním módu.

Uvedená první forma vynálezu přináší odhlučněné kolo s tlumením v radiálním módu. Druhá forma vynálezu přináší odhlučněné kolo s tlumením v axiálním módu.

Vynález přináší v této druhé formě odhlučněné kolo kolejového vozidla, obsahující věnec pro valení po kolejnici, stěnu (desku kotouče) a náboj, jehož podstatou je, že obsahuje nejméně jednu sadu dynamických tlumičů pro tlumení vibrací kola v axiálním módu, obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu o takové hmotnosti, že celková hmotnost dynamických tlumičů je nejméně 5 % celkové hmotnosti celku tvořeného stěnou a věncem kola, přičemž aktivní hmota je připojená ke kolu prostřednictvím pružného prvku nebo prvků, přičemž dynamický tlumič má vlastní kmitočet vibrace v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola v axiálním módu vibrace, ale s fází kmitání opačnou vůči fázi kmitání kola v rezonančním kmitočtu, a je upevněn na kole pro vibrování v axiálním módu.

Podle výhodného provedení kola podle této druhé formy vynálezu jsou aktivní hmoty dynamických tlumičů periodicky kruhově rozložené okolo osy rotace kola s lichým počtem period a pro zachování vyváženosti kola.

Dynamické tlumiče kola podle druhé formy vynálezu mohou být upevněné na stěně kola v polohách pravidelně rozmístěných na nejméně jedné kružnici, mající střed na ose rotace kola a průměr rovný průměru kružnice, na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím vlastnímu kmitočtu vibrace kola v axiálním módu, přičemž každý z dynamických tlumičů má vlastní rezonanční kmitočet v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola v axiálním módu.

Podle jednoho provedení jsou dynamické tlumiče kola podle druhé formy vynálezu shodné a jejich počet je lichý.

-2CZ 293657 B6

Podle jiného provedení tvoří dynamické tlumiče kola podle druhé formy vynálezu jednak první soubor shodných tlumičů, uložený na první kružnici se středem na ose rotace kola, mající průměr rovný průměru kružnice na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím prvnímu rezonančnímu kmitočtu kola v axiálním módu a jednak druhý soubor shodných dynamických tlumičů, 5 uložený na druhé kružnici se středem na ose rotace kola, maj ící průměr rovný průměru kružnice na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím druhému rezonančnímu kmitočtu kola v axiálním módu, přičemž počet dynamických tlumičů prvního souboru je lichý stejně jako počet dynamických tlumičů druhého souboru.

Podle dalšího znaku kola podle druhé formy vynálezu obsahuje každý z dynamických tlumičů dvě části, z nichž jedna je uložena na jedné a druhá na druhé straně stěny kola v úrovni otvoru, procházejícího stěnou, přičemž každá z částí dynamických tlumičů je tvořena aktivní hmotou, prstencovým pružným prvkem a prstencovým přizpůsobovacím dílem, přičemž dynamický tlumič dále obsahuje mechanický prvek pro montáž a upevnění tlumiče, který prochází průchody 15 v aktivní hmotě a prstencových prvcích a otvorem stěny, přičemž každá z aktivních hmot je v kontaktu s odpovídajícím pružným prvkem, který je sám vložen mezi aktivní hmotou a přizpůsobovacím prvkem, jenž je v dotyku se stěnou.

Aktivní hmoty jsou v tomto posledně jmenovaném provedení s výhodou tvořeny kovovými .20 kotouči. Prstencové pružné prvky jsou s výhodou tvořeny každý ve formě tlumicího elementu obsahujícího prstencový díl z viskoelastického materiálu, jako je pryž, pevně spojený s kovovými výztužemi prstencového tvaru, obsahující opěrné plochy prstencového pružného prvku na aktivní hmotě a na přizpůsobovacím dílu.

Mechanický prvek pro montáž a upevnění dynamického tlumiče je podle posledně jmenovaných provedení s výhodou tvořen šroubem a maticí pro umožnění seřizování tuhosti pružného prvku a vlastního kmitočtu dynamického tlumiče na stěně kola vzájemným utahováním šroubu a matice.

Přizpůsobovací díly dynamického tlumiče podle posledně jmenovaných provedení kola podle druhé formy vynálezu obsahují podle dalšího znaku vynálezu plochy ve tvaru komolého kužele, určené pro spolupůsobení s odpovídajícími plochami otvoru procházejícího stěnou kola, majícími tvar komolého kužele, pro zajištění středění dynamického tlumiče v otvoru stěny.

Aktivní hmoty dynamického tlumiče kola, řešeného podle druhé formy vynálezu, sestávají podle dalšího znaku vynálezu z vyměnitelných kotoučů volitelné tloušťky a z opěrných částí, přiřazených každá příslušnému kotouči a upravená pro středění vzhledem k odpovídajícímu pružnému prvku.

Termín aktivní hmota, jak je zde i v celém následujícím textu používán, znamená hmotnou část dynamického tlumiče, která představuje hmotu vyvolávající svojí hmotností při vibraci tlumicí účinek, tvořenou například kovovými prstenci nebo kotouči osazenými na kole při vložení mezilehlého pružného prvku jako další části dynamického tlumiče.

Vynález dále přináší způsob vytváření odhlučněného kola kolejového vozidla podle první formy vynálezu, při kterém se na kole upevňují přídavné tlumicí prvky a při kterém se vychází ze zjištění rezonančního kmitočtu kola pro mód vibrace, přičemž podle vynálezu se při způsobu výpočtem nebo zkouškami definuje mód vlastní vibrace kola v radiálním směru kola, a určuje se nejméně jeden rezonanční kmitočet kola pro tento mód, a na věnci kola se upevní nejméně jeden 50 dynamický tlumič obsahující aktivní hmotu, která se připojí ke kolu prostřednictvím pružného prvku, přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení a poloha uvedeného nejméně jednoho dynamického tlumiče se zvolí tak, že jeho vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola pro radiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné k fázi kmitání kola, v jeho

-3CZ 293657 B6 rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne, při vibrování uvedeného nejméně jednoho dynamického tlumiče ve stejném módu jako kolo, odhlučnění kola.

Vynález dále navrhuje způsob vytváření odhlučněného kola kolejového vozidla podle druhé formy vynálezu, při kterém se na kole upevňují přídavné tlumicí prvky a při kterém se vychází ze zjištění rezonančního kmitočtu kola pro mód vibrace, přičemž podle vynálezu se při způsobu výpočtem nebo zkouškami definuje mód vlastních vibrací kola v axiálním směru kola, a určuje se nejméně jeden rezonanční kmitočet kola pro tento mód, a určí se průměr nejméně jedné kružnice se středem na ose rotace kola, na níž leží kmitný vibrací, a na stěně kola se upevní nejméně jedna sada dynamických tlumičů obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu, která se připojí ke kolu prostřednictvím pružného prvku, přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení, upevnění a rozdělení dynamických tlumičů se zvolí tak, že jejich vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola pro axiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné k fázi kmitání kola v jeho rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne, při vibrování dynamických tlumičů ve stejném módu jako kolo, odhlučnění kola.

Vynález dále navrhuje způsob, při kterém u kol tlumených v radiálním módu provádí přídavně odlučňování při vibrování v axiálním módu podle výše popsaných znaků, a způsob, při kterém u kol tlumených v axiálním módu provádí přídavně odhlučňování při vibrování v radiálním módu podle výše popsaných znaků.

Při odhlučňování při vibrování v radiálním módu se podle dalšího znaku způsobu podle vynálezu určují dva rezonanční kmitočty kola pro radiální mód vibrace a na kolo se upevní dva dynamické tlumiče, z nichž jeden má vlastní kmitočet rovný prvnímu z obou rezonančních kmitočtů, a druhý má vlastní kmitočet rovný druhému rezonančnímu kmitočtu kola.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález je blíže vysvětlen v následujícím popisu na příkladech provedení, neomezujících jeho rozsah, s odvoláním na připojené výkresy, na kterých znázorňuje obr. 1 axiální řez kolem kolejového vozidla známého typu, obr. 2 axiální řez částí kola kolejového vozidla, na němž jsou upevněny dynamické tlumiče pro tlumení vibrací v radiálním módu, obr. 3 nárysný pohled na kolo železničního vozidla podle obr. 2, obr. 4 axiální řez částí kola kolejového vozidla, obsahující prostředky pro tlumení vibrací v radiálním módu, podle varianty provedení, znázorněné na obr. 2 a 3, obr. 5 nárysný pohled na kolo kolejového vozidla, obsahující dynamické tlumiče pro tlumení vibrace v axiálním módu, obr. 6 nárysný pohled na kolo kolejového vozidla podle varianty provedení z obr. 5, obr. 7 pohled na část kola z obr. 5 a 6 v axiálním řezu, obsahujícího prostředky pro tlumení vibrace v axiálním módu a obr. 8 řez částí kola kolejového vozidla podle varianty provedení vynálezu, obsahujícího prostředky pro tlumení axiálních vibrací.

Příklady provedení vynálezu

Na obr. 1 je znázorněn radiální řez kolem 5 kolejového vozidla klasického typu s osou 1 rotace a souměrnosti a obsahujícího náboj 2, jehož vnitřní vybrání má osu ležící v ose 1 rotace kola 5, věnec 3 prstencového tvaru a stěnu 4 ve tvaru kotouče, která spojuje náboj 2 a věnec 3. Věnec 3 má valivý povrch 3a, určený pro pojezd po kolejnici, a prstencový okolek 3 b, určený pro dosedání na vnitřní bok kolejnice. Kolo 5 kolejového vozidla má obecně tvar a rozměry, určené při návrhu kola tak, aby optimalizovaly mechanické a dynamické chování kola za provozu.

Jak již bylo uvedeno, má kolo kolejového vozidla definovaných geometrických a rozměrových vlastností vibrační vlastnosti, které mohou být analyzovány a určovány buď výpočtem, nebo pokusy a měřeními prováděnými na kole kolejového vozidla. Tyto výpočty nebo zkoušky zejmé-4CZ 293657 B6 na dovolují zajistit kmitočtovou analýzu módů vlastních vibrací kola v axiálních směrech, tj.

rovnoběžně s osou 1 rotace kola 5, a v radiálních směrech, kolmých na axiální směr. Kmitočtová analýza zejména dovoluje určovat rezonanční kmitočty kola pro každý z axiálního a radiálního módu vibrace.

Způsob odhlučňování podle vynálezu používá novým způsobem analýzu vlastních vibrací kola kolejového vozidla pro provádění odhlučňování kola. Tato analýza dovoluje zejména definovat nejméně jeden z módů vlastní vibrace kola buď v axiálním, nebo v radiálním směru a určovat nejméně jeden rezonanční kmitočet kola pro definovaný mód vibrace.

V případě, kdy je mód vibrace axiální mód vibrace, se určuje navíc průměr nejméně jedné kružnice se středem na ose kola, na níž jsou rozdělena maxima nebo kmitný vibrací, přičemž průměr této kružnice lze zkráceně označit jako průměr kmitnové kružnice. Zpravidla se určuje více průměrů kmitnových kružnic s více rezonančními kmitočty kola v axiálním módu.

Odhlučnění kola způsobem podle vynálezu je provedeno tím, že se upevní jeden nebo více vibračních prvků, nazývaných dynamické tlumiče, na část kola kolejového vozidla v závislosti na módu nebo módech vibrací, které se mají tlumit. Části kola kolejového vozidla nebo vozidel, na něž jsou dynamické tlumiče upevněny, mohou být určeny technickými omezovacími hledisky. Pro případ kol vlaků, jezdících vysokou nebo velmi vysokou rychlostí, je obtížně realizovatelné upevnit dynamické tlumiče na stěnu kola, neboť by toto vyžadovalo její perforování. V případě vagónů pro vlaky jezdící vysokou a velmi vysokou rychlostí vylučuje optimalizace kola, pokud jde o hmotnost a její vyvažování, provádět perforaci stěny. V tomto případě jsou dynamické tlumiče s výhodou upevňovány na věnec kola.

Naproti tomu v případě kol nákladních vagónů, u nichž se brzdění provádí dotykem čelistí s věnci kol může být výhodnější neupevňovat dynamické tlumiče na věnci, který se může při brzdění ohřívat a může poškozovat elastický nebo viskoelastický materiál dynamických tlumičů, upevněných na kole.

Vlastnosti dynamického tlumiče, potřebné pro tlumení vibrací kola, se určují na základě kmitočtové analýzy vibrací a kmitočet vlastní vibrace dynamického tlumiče se seřizuje na hodnotu, která je v podstatě rovná kmitočtu vibrací, jejichž tlumení se má provádět.

Nyní bude popsáno s odvoláním na obr. 2 až 8 více provedení kol železničních vozidel, odhlučněných způsobem podle vynálezu. V případě provedení znázorněných na obr. 2, 3 a 4 se provádí tlumení vibrací v radiálním módu, zatímco v provedeních znázorněných na obr. 5, 6, 7 a 8 se provádí tlumení vibrací v axiálním módu.

Na obr. 2 a 3 je znázorněno železniční kolo 6, obsahující náboj 7, věnec 8 a stěnu 9 spojující náboj 7 s věncem 8. Věnec 8 má, jak je obvyklé, jízdní plochu 8a a okolek 8b na vnitřní straně. Kolo 6 může být například kolo železničního vagónu pro vlaky jezdící velmi vysokou rychlostí, u kterého byla výpočtem nebo zkouškami provedena analýza vlastních vibrací kola 6 pro provedení tlumení vibrací v módu, který je radiální mód vibrací. Kolo 6 má osu A rotace.

Podle vynálezu se tlumení vibrací v radiálním módu provádí tím, že se na vnitřním povrchu věnce 8 obráceném k ose A rotace kola 6 upevní dva dynamické tlumiče 10a a 10b, a to jednak na vnější ajednak na vnitřní straně kola 6. Dynamické tlumiče 10a. 10b. uložené po obou stranách stěny 9 kola 6, jsou vytvořeny ze stejného materiálu a obsahují stejné konstrukční prvky. Obsahují každý aktivní hmotu 1 la.1 lb a pružný prvek 12a. 12b. Aktivní hmota 1 la.l lb a tuhost pružného prvku 12a. 12b obou dynamických tlumičů 10a, 10b však mohou být různé, takže se dají tlumit dva charakteristické kmitočty kola 6. Dále bude popisován pouze vnější dynamický tlumič 10a, uložený na vnější straně kola 6.

-5CZ 293657 B6

Dynamický tlumič 10a obsahuje aktivní hmotu 1 la, tvořenou ocelovým dílem obecně prstencového tvaru, a prstencový pružný prvek 12a, prostřednictvím kterého je aktivní hmota 1 la upevněna na kole 6 proti vnitřní ploše věnce 8. Jak je patrné na obr. 3, má prstencový díl z ocelí, tvořící aktivní hmotu 11a dynamického tlumiče 10a. vnitřní plochu, jejíž obrys v řezu rovinou kolmou k ose A rotace kola 6 má tvar pětiúhelníka se zaoblenými vrcholy. Aktivní hmota 11a je tak rozdělena do pěti obvodových oblastí věnce 8 rovnoměrně okolo osy A rotace kola 6. Nezmění se tak vyvážení kola 6 a předejde se tomu, aby při valivém pohybu došlo k rozkmitání vibračního prvku, tvořeného dynamickým tlumičem 10a, ve fázi s věncem 8 kola 6, který se deformuje souměrně a tedy se sudým počtem křivek přetvoření.

S výhodou bude mít prstencový prvek, tvořící aktivní hmotu 1 la dynamického tlumiče 10a, zpravidla vnější kruhový okraj a vnitřní okraj s vlnami sledujícími jeho obvod a uspořádaných tak, že se vymezuje lichý počet radiálně vybíhajících laloků, rovnoměrně rozmístěných ve směru obvodu aktivní hmoty 11a a obrácených k ose A rotace kola 6.

Každý z laloků aktivní hmoty 1 la ve tvaru prstencovitého prvku musí mít významnou hmotnost vzhledem ke hmotě kola 6 v úhlu mezi dvěma radiálními rovinami, majícím hranu v ose A rotace kola 6 a vymezujícím příslušný lalok. Jinak řečeno musí celková hmotnost prstence, tvořícího aktivní hmotu 11a, představovat významný podíl celkové hmotnosti kola 6. Pro usnadnění obrábění aktivní hmoty 1 la může být tato aktivní hmota 1 la vytvořena z prstencovitého dílu, majícího výřezy v radiálním směru, vymezující segmenty ekvivalentní výše popsaným lalokům. V případě kola 6 pro vagón vlaku jezdícího velmi vysokou rychlostí musí být celková hmotnost prstence, tvořícího aktivní hmotu 11a, od 10 do 20 kg pro zajišťování uspokojivého tlumení hlučnosti kola 6 vyplývající z radiálních vibrací.

Analogicky obsahuje dynamický tlumič 10b aktivní hmotu 11b a prstencový pružný prvek 12b. Rozumí se, že druhá aktivní hmota 11b druhého dynamického tlumiče 10b musí mít rovněž významnou hmotnost od 10 do 20 kg tak, aby celkový součet aktivních hmot 1 la, 11b dynamických tlumičů 10a, 10b představoval významný podíl celkové hmotnosti kola 6, přičemž tento podíl může být tvořen od 5 do 10 % hmotnosti celku tvořeného stěnou 9 a věncem 8 kola 6. zatímco náboj 7 nemá vliv na vyvíjení akustických efektů.

V tomto případě se jedná o významný rozdíl vzhledem k zařízením podle známého stavu techniky, tvořených kroužky nebo souvrstvími díly z tenkého plechu, jejichž hmotnost je zcela zanedbatelná vzhledem ke hmotnosti kola a které zajišťují určité odhlučnění kola pohlcováním vibrací.

Pružný prstencový prvek 12a z elastického nebo viskoelastického materiálu je vytvořen ve formě profilovaného prstence, který je zasunut svým vnějším povrchem do vybrání 14 (tvořícího upevňovací část vnitřního povrchu věnce 8 ve smyslu definice předmětu vynálezu) vyříznutého obrobením na vnitřní ploše věnce 8.

Profilované plochy pružného prstencového prvku 12a ve formě viskoelastického prstence a vybrání 14 věnce 18 mají šikmé plochy, zajišťující upevnění pružného prstencového prvku 12a sevřením, když se do prstencovitého uložení, vyříznutého obrobením na vnitřním povrchu věnce 8, zasune zajišťovací člen 13a prstencového tvaru. Zajišťovací člen 13a může být udržován na místě ve věnci 8 zatlačením silou nebo mechanickým upevněním.

Spojení mezi prstencovým pružným prvkem 12a z viskoelastického materiálu, zpravidla z pryže, a vnější kruhové části prstencového dílu tvořícího aktivní hmotu Háje zajištěno sevřením nebo eventuelně přilepením pryžového prstencového pružného prvku 12a na obvod prstencového dílu tvořícího aktivní hmotu 1 la.

-6CZ 293657 B6

Rozumí se, že osazení dynamického tlumiče 10b k vnitřní části kola 6 je zajištěno stejným způsobem, jako osazení dynamického tlumiče 10a.

V počáteční fázi provádění způsobu se určují vlastní kmitočty vibrací kola 6 v radiálním módu. Dynamické tlumiče 10a a 10b se vytvoří a nastaví tak, aby jejich vlastní kmitočet byl rovný jednomu nebo více vlastních kmitočtů vibrací kola 6 v radiálním módu. Nastavení dynamických tlumičů 10a, 10b se provádí optimalizací parametrů tuhosti a tlumení viskoelastického prvku a aktivní hmoty. Je možné naladit dva dynamické tlumiče 10a a 10b na tentýž kmitočet nebo naopak na dva různé kmitočty odpovídajícím rozdílným vlastním kmitočtům vibrace kola 6 v radiálním směru.

Při valení kola 6 po kolejnici jsou vibrace přenášeny věncem 8 na dynamické tlumiče 10a a 10b, které se rozkmitávají ve vlastním kmitočtu kola 6 a které jsou sladěny do fázově opačného kmitání s vibracemi kola 6. Získá se tak tlumení vibrací kola 6 a tedy i hluku vyvolávaného těmito radiálními vibracemi. Rozvibrování dynamických tlumičů 10a, 10b nevyvolává parazitní hluk znatelné intenzity.

Způsob a zařízení podle vynálezu dovolují získat v případě vlaků, jezdících velkou rychlostí (200 km/h) a velmi vysokou rychlostí (300 až 350 km/h) snížení hlučnosti jízdy řádově o 5 až 10 dB(A).

Na obr. 4 je znázorněna varianta provedení kola 16 kolejového vozidla, obsahujícího náboj 17, věnec 18 a stěnu 19 spojující náboj 17 a věnec 18. Tvar kola 16 znázorněného na obr. 4 odpovídá tvaru kola pro vlak jezdící velmi vysokou rychlostí.

Podle vynálezu se po určení radiálních vlastních kmitočtů vibrací kola 16 upevní nejméně jeden dynamický tlumič 20 na vnitřním povrchu věnce 18, přičemž dynamický tlumič 20 obsahuje prstencovou aktivní hmotu 21 a prstencový pružný prvek 22 z viskoelastického materiálu, obecně z pryže, zajišťující spojení mezi kolem 16 a aktivní hmotou 21.

Prstencový pružný prvek 22 z pryže má v radiálním řezu průřez složeného tvaru, znázorněný na obr. 4. Na vnějším povrchu obsahuje pryžový prstencový pružný prvek 22 první prstencovou drážku 23, do níž je v pracovní poloze zasunuto prstencové žebro 24. vytvořené obrobením ve vnitřním povrchu věnce 18 a tvořící upevňovací část vnitřního povrchu věnce 18 ve smyslu definice předmětu vynálezu. Pryžový prstencový pružný prvek 22 dále obsahuje na vnitřním povrchu druhou drážku 23', do níž se zasouvá prstencová příruba malé tloušťky, tvořící vnější část aktivní hmoty 21 dynamického tlumiče 20. Navíc je prstencový pružný prvek 22 opatřen na boční ploše, obrácené směrem ven z kola 16, profilovanou obvodovou a příčně orientovanou (z hlediska orientace drážek 23, 23') drážkou, do níž je pro zajišťování upevnění prstencového pružného prvku 22 z pryže na věnci 18 kola 16 a pro upevnění aktivní hmoty 21 na prstencovém pružném prvku 22 zasunut zámkový zajišťovací člen 25. mající tvar prstence s průřezem ve tvaru v podstatě písmene T se zaoblenými rohy.

Zámkový zajišťovací člen 25 prstencového tvaru je zatlačen do drážky piyžového prstencového pružného prvku 22 mezi dvěma proti sobě uloženými jazýčky, tvořícími vnější okraje drážky. Zasunutí zámkového zajišťovacího členu 25 vyvolává deformaci prstencového pružného prvku 22 a sevření žebra 24 a upevňovací části aktivní hmoty 21 uvnitř drážky 23 a 23' prstencového pružného prvku 22. Boční plocha prstencového pružného prvku 22, ležící u vnitřní strany kola 16, obsahuje jazýčky, které se s určitým tlakem opírají o vnitřní plochu věnce 18 a o horní plochu stěny J9.

Aktivní hmota 21 by rovněž mohla být na pryžovém prstencovém pružném prvku 22 upevněna lepením.

i

Část aktivní hmoty 21 prstencového tvaru, uložená vně pryžového prstencového pružného prvku 22, je rozdělena do laloků, po sobě následujících ve směru obvodu, prostřednictvím radiálních výřezů, vytvořených v celé tloušťce prstence, tvořícího aktivní hmotu 21, v jeho axiálním směru. Rozumí se, že jako v předchozím případě, je vlastní kmitočet dynamického tlumiče 20 seřízen tak, že odpovídá kmitočtu radiální vibrace kola 16. Je samozřejmě možné umístit dva dynamické tlumiče 20 k věnci 18 kola 16, po jedné i druhé straně stěny 19. Jako v předchozím případě mohou mít aktivní hmoty 21 dynamických tlumičů 20 významnou hodnotu vzhledem k celkové hmotnosti kola 16, přičemž tato hodnota je v rozmezí od 5 do 10 % hmotnosti stěny 19 a věnce 18 kola 16. Získá se tlumení hlučnosti kola 16 řádově 5 až 10 dB(A).

Na obr. 5 a 6 je znázorněno kolo 26 kolejového vozidla, které obsahuje obvyklým způsobem náboj 27, věnec 28 a stěnu 29, spojující náboj 27 s věncem 28. Kolo 26 má osu A rotace. Na obr. 7, ukazující v detailu konstrukci jednoho příkladného dynamického tlumiče 30, je patrné, že stěna 29 kola 26 má v radiálním řezu určité zakřivení.

Kolo 26, které může být například kolo pro nákladní železniční vagón, se podrobí během první fáze použití způsobu podle vynálezu analýze vlastních vibrací kola 26. Definuje se axiální mód vibrace, v němž se má tlumení provádět, pro omezování hlučnosti z jízdy kola 26. Zejména se určí vlastní kmitočty kola 26 v axiálním módu a určí se dále průměry kmitnových kružnic, odpovídajících dvěma kmitočtům axiálních vibrací kola 26, tj. průměry dvou kružnic 31 a 32, na nichž leží kmitný při axiálním módu při prvním a druhém kmitočtu vibrací.

Pro realizaci odhlučnění kola 26 se provádí tlumení vibrací v axiálním směru kola 26 při prvním a druhém kmitočtu tím, že se upevní na stěně 29 kola 26 dynamické tlumiče. V provedení, znázorněném na obr. 5, jsou dynamické tlumiče, určené k tlumení prvního a druhého kmitočtu, totožné, zatímco v případě provedení znázorněném na obr. 6 mají dynamické tlumiče, použité pro tlumení druhého kmitočtu, větší aktivní hmotu, než dynamické tlumiče, umožňující tlumit první kmitočet.

V případě prvního provedení znázorněného na obr. 5 jsou dynamické tlumiče 30a, použité pro tlumení prvního kmitočtu, upevněny na stěně 29 kola 26 v polohách rovnoměrně rozmístěných na kmitnové kružnici 31, jejíž průměr odpovídá prvnímu kmitočtu. Dynamické tlumiče 30b, použité pro tlumení druhého kmitočtu, jsou pravidelně rozdělené na obvodě kmitnové kružnice 32, jejíž průměr odpovídá druhému kmitočtu vibrace.

Použije se pěti tlumičů 30a a pěti tlumičů 30b, přičemž dva po sobě následující dynamické tlumiče 30a, 30b leží na stěně 29 na dvou poloměrech, svírajících spolu úhel 36°.

V případě provedení znázorněného na obr. 6 jsou dynamické tlumiče 30a¹. 30b'. jejichž aktivní hmoty se od sebe liší, umístěny ve shodných uspořádáních jako dynamické tlumiče 30a a 30b provedení znázorněného na obr. 5. Toto provedení dovoluje přizpůsobit vlastnosti dynamických tlumičů 30a¹. 30b¹ uvedeným dvěma kmitočtům vibrací v axiálním módu.

Jak je patrné z obr. 7, obsahují dynamické tlumiče, jako je tlumič 30 znázorněný jako příklad (obecně reprezentující v detailu tlumiče 30a, 30b, 30a'. 30b' z obr. 5 a 6), dvě části, uložené po obou stranách stěny 29 a upevněné na stěně 29 v úrovni otvoru 33 procházejícího stěnou 29 a se středem na jedné z kružnic 31 a 32. V provedení znázorněném na obr. 7 má stěna 29 v radiálním řezu zakřivený tvar a otvor 33 má vnější část a vnitřní část s plochami 33a. 33b ve tvaru komolého kužele. Jak bude vysvětleno níže, dovolují tyto plochy 33a, 33b ve tvaru komolého kužele zajistit upevnění dynamického tlumiče 30 prostřednictvím opěrných a svěmých dílů ve tvaru komolého kužele.

-8CZ 293657 B6

V případě kol vagónů pro nákladní dopravu, jejichž věnec se může ohřívat při brzdění pomocí čelistí, je výhodné upevňovat dynamické tlumiče na stěně pro zabránění ohřevu a zničení části dynamického tlumiče 30 vytvořené z pružného nebo viskoelastického materiálu.

Dynamický tlumič 30 (obr. 7) má dvě v podstatě totožné části, uložené po obou stranách stěny 29. Každá část dynamického tlumiče 30 obsahuje aktivní hmotu 340 ve formě masivního kotouče 34a (nebo 34b) z oceli, pružný prvek 35a (nebo 35b) a přizpůsobovací díl 36a (nebo 36b) ve tvaru komolého kužele. Obě části dynamického tlumiče 30 jsou vzájemně spojeny a jsou upevněny na stěně 29 kola 26 prostřednictvím šroubu 40, na němž je našroubována samoblokovací matice 39, opřená o jeden z ocelových masivních kotoučů 34a.

Hmotnost každého z ocelových kotoučů 34a. 34b (tvořícího každý jednu aktivní hmotu 340 dynamického tlumiče 30) může být v příkladném případě prvního provedení, znázorněného na obr. 5, 1 kg. Hmotnost každého z dynamických tlumičů 30a, 30b (obr. 5) neboli odpovídajícího reprezentativního dynamického tlumiče 30 dle obr. 7 (rovná součtu hmotností dvou aktivních hmot 340 jednoho dynamického tlumiče 30, tvořených kotouči 34a, 34b) je tak 2 kg a celková hmotnost sestavy aktivních hmot 340 deseti dynamických tlumičů 30a, 30b kola 26 (tj. pěti dynamických tlumičů 30a a pěti dynamických tlumičů 30b) ie tedy 20 kg.

V případě druhého provedení, znázorněného na obr. 6, jsou kupříkladu hmotnosti kotoučů 34a. 34b (tvořících každý jednu aktivní hmotu 340) pěti tlumičů 30a¹ 1 kg, takže hmotnost každého z dynamických tlumičů 30a' (rovná součtu hmotností dvou aktivních hmot 340 jednoho tlumiče 30a'. tvořených jeho kotouči 34a, 34b) je 2 kg. Dynamické tlumiče 30b' obsahují masivní kotouče 34a, 34b z oceli (tvořící aktivní hmoty 340). jejichž hmotnost je 2 kg, takže hmotnost každého z dynamických tlumičů 30b¹ (rovná součtu hmotností dvou aktivních hmot 340 jednoho tlumiče 30b'. tvořených jeho kotouči 34a. 34b) je 4 kg.

Hmotnost každého z dynamických tlumičů 30a, 30b, 30a'. 30b'. která je přiřazena segmentu kola 26 o velikosti úhlu 36°, je vzhledem ke hmotnosti segmentu kola 26 významná, a může představovat 5 až 10 % hmotnosti segmentu kola 26. Obecně je celková hmotnost (neboli součet aktivních hmot 340) sady dynamických tlumičů 30a, 30b, 30a'. 30b'. přiřazených jednomu kolu 26 pro tlumení při jednom vlastním kmitočtu jeho vibrací, od 10 do 20 kg.

Dynamické tlumiče 30a. 30b, 30a'. 30b', použité pro tlumení každého z kmitočtů axiálních vibrací kola 26, jsou v lichém počtu, takže se vyloučí možnost rozvibrování těchto tlumičů 30a, 30b, 30a¹. 30b¹ ve fázi se stěnou 29 kola 26, která se deformuje souměrně, a která tak obsahuje sudý počet křivek přetvoření.

Pružné prvky 35a (nebo 35b) obsahují prstencový díl 37 z viskoelastického materiálu, jako z pryže, vytvořený tvářením, a sestavený při tváření s prstencovými kovovými výztužemi 38, 38'. 38. upevněnými proti vnější a vnitřní boční straně prstencového dílu 37 z pryže a ve středním průchodu prstencového dílu 37.

Při montáži jsou pružné prvky 35a a 35b vloženy mezi opěrnou část ocelového kotouče 34a, 34b, přicházející do styku s boční vnější plochou pružného prvku 35a, a přizpůsobovací díl 36a (nebo 36b) ve tvaru komolého kužele, opírající se o odpovídající část 33a (nebo 33b) otvoru 33 ve stěně 29. Vytvoří se tak dokonalé opření obou částí dynamického tlumiče 30 (obr. 7) o stěnu 29 a středění obou těchto částí, vystředěných a uspořádaných v axiálním směru 41 otvoru 33 při jejich sestavování při použití šroubu 40, vloženého do otvorů v kotoučích 34a a 34b a pružných prvcích 35a a 35b a v otvoru 33 procházejícím stěnou 29.

Kotouče 34a a 34b jsou opatřeny každý kruhovou dutinou, mající ploché dno a průměr rovný průměru vnější rovinné části kovového prvku 38 pružného prvku 35a nebo 35b. který je tak uložen a vystředěn v odpovídajícím kotouči 34a, 34b, aby se vešel do obrysu kola 26.

-9CZ 293657 B6

Dynamické tlumiče 30 jsou vytvořeny tak, že mají, když jsou osazeny na stěně 29 kola 26 vagónu, jak je znázorněno na obr. 7, vlastní kmitočet, který je rovný jednomu z vlastních kmitočtů axiálních vibrací kola 26. Kmitočet je určen zejména tuhostí pružného prvku 35a nebo 35b, tj. tuhostí prstencového dílu 37 z viskoelastického materiálu. Tuhost viskoelastického materiálu a tedy vlastní kmitočet dynamických tlumičů 30 může být jemně seřízena regulováním sevření pružných prvků 35a a 35b mezi kotouči 34a nebo 34b a přizpůsobovacími díly 36a a 36b ve tvaru komolého kužele. Seřizování je zajištěno regulováním sevření matice 39.

Použití dynamických tlumičů 30, rozdělených jak je znázorněno na obr. 5 a 6, dovoluje udržovat vyváženost kola 26 a zajistit účinné tlumení vibrací kola 26 v axiálním módu s přizpůsobováním kmitočtu, který může být jemně regulován na každém z dynamických tlumičů 30 nezávislým způsobem.

Tlumení vibrací je zajišťováno stejným způsobem, jako v případě dynamických tlumičů 30 v radiálním módu, které byly popsány výše.

Použití lichého počtu dynamických tlumičů 30 pro každý z kmitočtů dovoluje zabránit vibraci aktivních hmot 340 dynamických tlumičů 30 ve fázi s kolem 26.

Je možné dosáhnout akustického útlumu řádově 5 až 10 dB(A).

Dynamické tlumiče 30, které byly popsány výše, mohou snášet teploty měnící se ve velmi širokém intervalu, a to mezi nejnižšími a nejvyššími teplotami, na něž může být kolo 26 za provozu zahřáto.

Na obr. 8 je znázorněna varianta provedení dynamického tlumiče 30', který je osazen na stěně 29' kola vagónu v úrovni otvoru 33' procházejícího stěnou 29'. Pružné prvky 35a’ a 35b', obsahující zejména prstencový díl z viskoelastického materiálu, jako je pryž, jsou totožné s pružnými prvky 35a a 35b použitými v případě dynamického tlumiče 30 znázorněného na obr. 7. Na rozdíl od provedení znázorněného na obr. 7 se přizpůsobovací díly 36á a 36b'. vřazené mezi odpovídající pružný prvek 35a' a 35b* a stěnu 29', opírají o vnější povrch a vnitřní povrch stěny 29', a nikoliv o část otvoru 33' ve tvaru komolého kužele, procházejícího stěnou 29'.

Navíc mohou být kotouče 34a' a 34b'. které se opírají o pružné prvky 35a' a 35b¹ prostřednictvím opěrné části 34a nebo 34b. snadno vyměňovány, takže se mění nebo seřizuje aktivní hmota 340*. Pro tento účel stačí nahradit kotouče 34a¹. 34b¹ (a tedy aktivní hmoty 340' tlumiče 30 ') díly stejného tvaru, mající odlišnou tloušťku v axiálním směru 41' šroubu 40' pro fixování a svírání dynamického tlumiče 30' prostřednictvím samoblokovací matice 39'.

Ve všech případech dovolují způsob odhlučňování a dynamické tlumiče podle vynálezu zmenšit vibrace v radiálním nebo axiálním módu kola kolejového vozidla a tedy hluk z jízdy kola. Skutečnost, že aktivní hmoty dynamických tlumičů jsou soustředěné, a mají významnou velikost vzhledem ke hmotě kola, dovoluje dosáhnout útlum vibrací ve velmi širokém intervalu kmitočtů.

Dynamické tlumiče podle vynálezu mohou být snadno přizpůsobeny jakémukoli kolu kolejového vozidla, u něhož byly analyzovány vibrační módy a u nichž byly měřeny vlastní frekvence vibrací před návrhem, vytvořením a montáží dynamických tlumičů.

Vynález se neomezuje na popsaná provedení. Je tak možné si představit dynamické tlumiče, jejichž aktivní hmota nebo pružný prvek má tvar odlišný od těch, jaké byly popsány v případě tlumení vibrací v radiálním nebo axiálním módu.

-10CZ 293657 B6

Upevnění dynamických tlumičů na kolo může být rovněž vytvořeno odlišně od toho, jaké bylo výše popsáno. Prvek pro spojení mezi aktivní hmotou dynamického tlumiče a kola, označený jako pružný, může být vytvořen z jakéhokoli viskoelastického materiálu, jako pryže, nebo vytvořeného sestavou tuhých kovových prvků nebo elastických nebo viskoelastických prvků.

Vynález se vztahuje nejen ke kolům železničních vozidel pro vlaky, jezdící velkou nebo velmi vysokou rychlostí a kola nákladních vagónů, ale také na jakákoli kola kolejového vozidla, u něhož se má provést odhlučnění.

Claims (25)

1. PATENTOVÉ NÁROKY

   1. Odhlučněné kolo kolejového vozidla, obsahující věnec (8, 18) pro valení po kolejnici, stěnu (9, 19, 19') a náboj (7, 17), vyznačené t í m, že obsahuje nejméně jeden dynamický tlumič (10a, 10b, 20) pro tlumení vibrací kola (6, 16) v radiálním módu, obsahující aktivní hmotu (1 la, 1 lb, 21) o takové hmotnosti, že hmotnost dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) nebo celková hmotnost dynamických tlumičů (10a, 10b, 20) je nejméně 5 % celkové hmotnosti celku tvořeného stěnou (9, 19, 19') a věncem (8, 18) kola (6, 16), přičemž aktivní hmota (11a, 11b, 21) je připojená ke kolu (6, 16) prostřednictvím pružného prvku (12a, 12b, 22), přičemž dynamický tlumič (10a, 10b, 20) má vlastní kmitočet vibrace v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (6, 16) v radiálním módu vibrace, ale sfází kmitání opačnou vůči fázi kmitání kola (6, 16) v rezonančním kmitočtu, a je upevněn na kole (6, 16) pro vibrování v radiálním módu.
2. 2. Kolo podle nároku 1, vyznačené tím, že aktivní hmota (11a, 11b, 21) dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) je periodicky kruhově rozložena okolo osy (A) rotace kola (6, 16) s lichým počtem period a pro zachování vyváženosti kola (6,16).
3. 3. Kolo podle nároku 1 nebo 2, vyznačené tím, že aktivní hmota (11a, 1 lb, 21) je ve formě kovového prstence, uloženého na pružném prvku (12a, 12b, 22) prstencového tvaru, upevněného na věnci (8, 18) kola (6, 16) pro zajištění spojení mezi aktivní hmotou (11a, 11b, 21) a kolem (6,16).
4. 4. Kolo podle nároku 3, vyznačené tím, že prstencový pružný prvek (12a, 12b, 22) je z pryže.
5. 5. Kolo podle nároku 3 nebo 4, vyznačené tím, že aktivní hmota (1 la, 11b, 21) má vnější okraj ve tvaru kruhu a vnitřní okraj se zvlněním v radiálním směru, s vlnami po sobě následujícími v obvodovém směru a tvořícími lichý počet laloků, orientovaných k ose (A) rotace kola (6,16) kolejového vozidla.
6. 6. Kolo podle kteréhokoli z nároků 3až5, vyznačené tím, že věnec (8, 18) obsahuje na svém povrchu přivráceném kose (A) rotace kola nejméně jednu upevňovací část (14, 24) prstencového tvaru pro uložení a držení vnějšího povrchu prstencového pružného prvku (12a, 12b, 22).
7. 7. Kolo podle nároku 6, vyznačené tím, že dále obsahuje zajišťovací člen (13a, 25) pro fixování prstencového pružného prvku (12a, 12b, 22) proti upevňovací části (14, 24) vnitřního povrchu věnce (8, 18), přičemž zajišťovací člen (13a, 25) prstencového tvaruje zasunut do prstencovitého uložení na věnci (8, 18) nebo v pružném prstencovém prvku (12a, 12b, 22).

   -11 CZ 293657 B6
8. 8. Kolo podle kteréhokoli z nároků 3 až 7, vyznačené tím, že aktivní hmota (21) ve tvaru kovového prstence obsahuje prstencovou část pro zasunutí do drážky (23') prstencového pružného prvku (22), přičemž prstencový pružný prvek (22) je opatřen obvodovou, příčně orientovanou drážkou pro zatlačení zámkového zajišťovacího členu (25) pro svěmé uchycení prstencového pružného prvku (22) mezi kovovým prstencem aktivní hmoty (21) a radiálním vnitřním povrchem věnce (18).
9. 9. Kolo podle kteréhokoli z nároků 2až8, vyznačené tím, že dynamické tlumiče (10a, 10b) jsou dva a jsou uložené po obou stranách stěny (9, 19) kola (6, 16), přičemž jeden z dynamických tlumičů (10a, 10b) má vlastní kmitočet v podstatě rovný prvnímu rezonančnímu kmitočtu kola (6, 16) a druhý dynamický tlumič (10a, 10b) má vlastní kmitočet v podstatě rovný druhému rezonančnímu kmitočtu kola (6,16) v radiálním módu.
10. 10. Odhlučněné kolo kolejového vozidla, obsahující věnec (28, 28') pro valení po kolejnici, stěnu (29, 29') a náboj (27, 27'), vyznačené tím, že obsahuje nejméně jednu sadu dynamických tlumičů (30, 30', 30a, 30b, 30a', 30b') pro tlumení vibrací kola (26) v axiálním módu, obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu (340, 340') o takové hmotnosti, že celková hmotnost dynamických tlumičů je nejméně 5 % celkové hmotnosti celku tvořeného stěnou (29, 29') a věncem (28) kola (26), přičemž aktivní hmota (340, 340') je připojená ke kolu (26) prostřednictvím pružného prvku (35a, 35b, 35a', 35b'), přičemž dynamický tlumič (30, 30’, 30a, 30b, 30a', 30b') má vlastní kmitočet vibrace v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (26) v axiálním módu vibrace, ale s fází kmitání opačnou vůči fázi kmitání kola (26) v rezonančním kmitočtu, a je upevněn na kole (26) pro vibrování v axiálním módu.
11. 11. Kolo podle nároku 10, vyznačené tím, že aktivní hmoty (340, 340’) dynamických tlumičů (30, 30') jsou periodicky kruhově rozložené okolo osy (A) rotace kola (26) s lichým počtem period a pro zachování vyváženosti kola (26).
12. 12. Kolo podle nároku 10 nebo 11, vyznačené tím, že dynamické tlumiče (30a, 30b, 30a', 30b') jsou upevněné na stěně (29, 29') kola (26) v polohách pravidelně rozmístěných na nejméně jedné kružnici (31,32), mající střed na ose (A) rotace kola (26) a průměr rovný průměru kružnice, na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím vlastnímu kmitočtu vibrace kola (26) v axiálním módu, přičemž každý z dynamických tlumičů (30a, 30b, 30a', 30b') má vlastní rezonanční kmitočet v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (26) v axiálním módu.
13. 13. Kolo podle nároku 12, vyznačené tím, že dynamické tlumiče (30a, 30b, 30a', 30b') jsou shodné a jejich počet je lichý.
14. 14. Kolo podle nároku 12, vyznačené tím, že dynamické tlumiče (30a', 30b') tvoří jednak první soubor shodných tlumičů (30a'), uložený na první kružnici (31) se středem na ose (A) rotace kola (26), mající průměr rovný průměru kružnice na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím prvnímu rezonančnímu kmitočtu kola (26) v axiálním módu, a jednak druhý soubor shodných dynamických tlumičů (30b'), uložený na druhé kružnici (32) se středem na ose (A) rotace kola (26), mající průměr rovný průměru kružnice na níž leží kmitný vibrací při kmitočtu odpovídajícím druhému rezonančnímu kmitočtu kola (26) v axiálním módu, přičemž počet dynamických tlumičů (30a') prvního souboru je lichý stejně jako počet dynamických tlumičů (30b') druhého souboru.
15. 15. Kolo podle kteréhokoli z nároků 12ažl4, vyznačené tím, že každý z dynamických tlumičů (30, 30') obsahuje dvě části, z nichž jedna je uložena na jedné a druhá na druhé straně stěny (29, 29') kola (26) v úrovni otvoru (33, 33'), procházejícího stěnou (29, 29'), přičemž každá z částí dynamických tlumičů (30, 30') je tvořena aktivní hmotou (340, 340'), prstencovým pružným prvkem (35a, 35b, 35a', 35b') a prstencovým přizpůsobovacím dílem (36a, 36b), přičemž

    - 12CZ 293657 B6 dynamický tlumič (30, 30') dále obsahuje mechanický prvek pro montáž a upevnění tlumiče (30, 30'), který prochází průchody v aktivní hmotě (340, 340') a prstencových pružných prvcích (35a, 35b, 35a', 35b') a otvorem (33, 33') stěny (29, 29'), přičemž každá z aktivních hmot (340, 340') je v kontaktu s odpovídajícím pružným prvkem (35a, 35b, 35a', 35b'), který je sám vložen mezi aktivní hmotou (340, 340') a přizpůsobovacím prvkem (36a, 36b, 36a', 36b'), jenž je v dotyku se stěnou (29, 29').
16. 16. Kolo podle nároku 15, vyznačené tím, že aktivní hmoty (340, 340') jsou tvořeny kovovými kotouči (34a, 34b, 34a', 34b’).
17. 17. Kolo podle kteréhokoli z nároků 15 nebo 16, vyznačené tím, že prstencové pružné prvky (35a, 35b, 35a', 35b') jsou vytvořeny každý ve formě tlumicího elementu obsahujícího prstencový díl (37) z viskoelastického materiálu, jako je pryž, pevně spojený s kovovými výztužemi (38, 38', 38) prstencového tvaru, obsahující opěrné plochy prstencového pružného prvku (35a, 35b, 35a', 35b') na aktivní hmotě (340, 340') a na přizpůsobovacím dílu (36a, 36b, 36a', 36b').
18. 18. Kolo podle kteréhokoli z nároků 14 až 16, vyznačené t í m, že mechanický prvek pro montáž a upevnění dynamického tlumiče (30, 30') je tvořen Šroubem (40, 40') a maticí (39, 39') pro umožnění seřizování tuhosti pružného prvku (35a, 35b, 35a', 35b') a vlastního kmitočtu dynamického tlumiče (30, 30') na stěně (29) kola (26) vzájemným utahováním šroubu (40, 40') a matice (39, 39').
19. 19. Kolo podle kteréhokoli z nároků 14ažl8, vyznačené tím, že přizpůsobovací díly (36a, 36b, 36a', 36b') dynamického tlumiče (30, 30') obsahují plochy ve tvaru komolého kužele, určené pro spolupůsobení s odpovídajícími plochami (33a, 33b) otvoru (33, 33') procházejícího stěnou (29, 29') kola (26), majícími tvar komolého kužele, pro zajištění středění dynamického tlumiče (30, 30') v otvoru (33, 33') stěny (29, 29').
20. 20. Kolo podle kteréhokoli z nároků 14ažl9, vyznačené tím, že aktivní hmoty (340') sestávají z vyměnitelných kotoučů (34a', 34b') volitelné tloušťky a z opěrných částí (34a, 34b), přiřazených každá příslušnému kotouči (34a', 34b') a upravená pro středění vzhledem k odpovídajícímu pružnému prvku (35a', 35b').
21. 21. Způsob vytváření odhlučněného kola (6, 16) kolejového vozidla podle kteréhokoli z nároků 1 až 9, při kterém se na kole (6, 16) upevňují přídavné tlumicí prvky a při kterém se vychází ze zjištění rezonančního kmitočtu kola (6, 16) pro mód vibrace, vyznačený tím, že se výpočtem nebo zkouškami definuje mód vlastní vibrace kola (6, 16) v radiálním směru kola (6, 16), a určuje se nejméně jeden rezonanční kmitočet kola (6, 16) pro tento mód, a na věnci (8, 18) kola (6, 16) se upevní nejméně jeden dynamický tlumič (10a, 10b, 20) obsahující aktivní hmotu (11a, 11b, 21), která se připojí ke kolu (6, 16) prostřednictvím pružného prvku (12a, 12b, 22), přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení a poloha uvedeného nejméně jednoho dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) se zvolí tak, že jeho vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (6, 16) pro radiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné kfázi kmitání kola (6, 16) v jeho rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne, při vibrování uvedeného nejméně jednoho dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) ve stejném módu jako kolo (6, 16), odhlučnění kola (6,16).
22. 22. Způsob vytváření odhlučněného kola (26) kolejového vozidla podle kteréhokoli z nároků 10 až 20, při kterém se na kole (26) upevňují přídavné tlumicí prvky a při kterém se vychází ze zjištění rezonančního kmitočtu kola (26) pro mód vibrace, vyznačený tím, že se výpočtem nebo zkouškami definuje mód vlastních vibrací kola (26) v axiálním směru kola (26), a určuje se nejméně jeden rezonanční kmitočet kola (26) pro tento mód, a určí se průměr nejméně

    -13CZ 293657 B6 jedné kružnice (31, 32) se středem na ose (A) rotace kola (26), na níž leží kmitný vibrací, a na stěně (29, 29') kola (26) se upevní nejméně jedna sada dynamických tlumičů (30, 30') obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu (340, 340'), která se připojí ke kolu (26) prostřednictvím pružného prvku (35a, 35b; 35a', 35b'), přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení, upevnění a rozdělení dynamických tlumičů (30, 30') se zvolí tak, že jejich vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (26) pro axiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné k fázi kmitání kola (26) v jeho rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne, při vibrování dynamických tlumičů (30,30') ve stejném módu jako kolo (26), odhlučnění kola (26).
23. 23. Způsob podle nároku 21, vyznačený tím, že se dále určuje nejméně jeden rezonanční kmitočet kola (6, 16) pro axiální mód vibrace kola (6, 16), a určí se průměr nejméně jedné kružnice (31, 32) se středem na ose (A) rotace kola (6, 16), na níž leží kmitný vibrací, a na stěně (29, 29') kola (6, 16) se upevní nejméně jedna sada dynamických tlumičů (30, 30') obsahujících každý nejméně jednu aktivní hmotu (340, 340'), která se připojí ke kolu prostřednictvím pružného prvku (35a, 35b; 35a', 35b'), přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení, upevnění a rozdělení dynamických tlumičů (30, 30') se zvolí tak, že jejich vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola pro axiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné k fázi kmitání kola (6, 16) v jeho rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne odhlučnění kola (6, 16) také při vibrování v axiálním módu.
24. 24. Způsob podle nároku 22, vyznačený tím, že se dále určuje nejméně jeden rezonanční kmitočet kola pro radiální mód vibrace kola (26), a na věnci (8, 18) kola (26) se upevní nejméně jeden dynamický tlumič (10a, 10b, 20) obsahující aktivní hmotu (1 la, 1 lb, 21), který se připojí ke kolu (26) prostřednictvím pružného prvku (12a, 12b, 22), přičemž tvar, hmotnost, pružné uložení a poloha uvedeného nejméně jednoho dynamického tlumiče (10a, 10b, 20) se zvolí tak, že jeho vlastní kmitočet vibrace je v podstatě rovný rezonančnímu kmitočtu kola (26) pro radiální mód vibrace, ale jeho kmitání je fázově opačné k fázi kmitání kola (26) v jeho rezonančním kmitočtu, čím se dosáhne odhlučnění kola (26) také při vibrování v radiálním módu.
25. 25. Způsob podle nároku 21 nebo 24, vyznačený tím, že se určují dva rezonanční kmitočty kola (6, 16) pro radiální mód vibrace a na kolo (6, 16) se upevní dva dynamické tlumiče (10a, 10b), z nichž jeden má vlastní kmitočet rovný prvnímu zobou rezonančních kmitočtů, a druhý má vlastní kmitočet rovný druhému rezonančnímu kmitočtu kola (6, 16).