HU217279B - Vasúti jármű - Google Patents

Abstract

A találmány tárgya vasúti jármű legalább két kerékpárral ellátőttfőrgóvázas fűtóművel, amely kerékpárők tengelyvégei a főrgóváz Hkeretét alátámasztó csapágyfejekben vannak csapágyazva. A különbözőkerékpárők csapágyfejei (12) egymással a kerékpárők vízszintes síkúrelatív elmőzdűlását kőrlátőzó, a vízszintes elmőzdűlást a H keretmőzgásaitól függetlenítő, kőrlátőzó kart (19) magában főglalókinetikai kapcsőlattal össze vannak kötve. Minden csapágyfej (12)kinetikai kapcsőlata magában főglal egy csűklóval a csapágyfejhez (12)kapcsőlt összekötő rűdat (17), amely összekötő rűdak (17) tengelyei azösszekapcsőlt kerékpárők közötti geőmetriai középpőntban, vagy azelőtt és űtán metszik egymást. A kőrlátőzó kar (19) a H kerethezképest csapágyazőtt, kétkarú (19A, 19B) emelő, amelynek első karjáhőz(19A) az összekötő rúd (17, 17B) van csűklósan kapcsőlva, másődikkarja (19B) a másik kerékpár csapágyfejéhez (12) kapcsőlt kőrlátőzókar (19) másődik karjával (19B) van összekapcsőlva. A kőrlátőzó karők(19) másődik karjai (19B) irányfüggően rűgalmas kapcsőlattal vannakegymással összekapcsőlva, amely irányfüggően rűgalmas kapcsőlat ajármű keresztirányában merevebb kapcsőlat, mint hősszirányában.Előnyösen tővábbá a főrgóváz kerékpárjainak azőnős őldali csapágyfejei(12) egymással a kerékpárőknak a jármű hősszirányába eső relatívelmőzdűlását degresszíven kőrlátőzó kinetikai kapcsőlattal is összevannak kötve. ŕ

Description

A találmány tárgya vasúti jármű legalább két kerékpárral ellátott forgóvázas futóművel, amely kerékpárok tengelyvégei a forgóváz H keretét alátámasztó csapágyfejekben vannak csapágyazva.

Ismeretes jelenség, hogy a vasúti járművek felépítményének vízszintes, oldalirányú lengései befolyásolják a jármű kerékpárokkal ellátott forgóvázas futóművének működését és egy kritikus sebesség fölött instabillá teszik azt. A járműszerelvények sebessége az utóbbi években jelentősen megnőtt, a járművek futóműveinek meg kell felelniük az új követelményeknek, ez a jelenség viszont komoly korlátot jelent a sebesség növelhetőségében.

A jelenség elemzései azt mutatták, hogy az egyszerű kerékpáros vagy a két kerékpáros forgózsámolyos futóművű járműveknél a kritikus sebesség nagyobb tömegű kerékpárok alkalmazásával kisebb, viszont merevebb, a kerékpárok relatív mozgását és elfordulását korlátozó felfüggesztés alkalmazásával nagyobb lesz.

Hagyományosan a kerékpárok a tengelyük végein elrendezett csapágyfejekben vannak csapágyazva, amely csapágyfejek függőleges vezetőelemekben vannak megvezetve, amely vezetőelemek vízszintes kereszt- és hosszirányban is rugalmas megtámasztást jelentenek a csapágyfejek számára. A forgóváz kerékpárjainak egyirányú elfordulását és relatív hosszirányú mozgásait a csapágyfejek rugalmas megvezetésének kereszt- és hosszirányú keménysége egyaránt korlátozza. A forgóváz kerékpáijainak relatív elfordulását a csapágyfejek megvezetésének keresztirányú keménysége korlátozza. Ebből az következne, hogy a megvezetés rugalmasságának keményítésével emelhető a kritikus sebesség, azonban a gyakorlatban ez a lehetőség erősen korlátozott, mert a felfüggesztés merevsége, a forgókeret váza és kerékpárjai közötti szoros dinamikus kapcsolat is a forgókeret és a kerékpárok belengéseit okozza, és ez a járművet destabilizáló hatású.

A forgóváz H kerete és a kerékpáijai relatív elmozdulásaiból származó destabilizáló hatás csökkentésére javasolt megoldás szerint a kerékpárok terhet nem viselő elemekkel, egymáshoz képest, közvetlenül meg vannak fogva, ami a két kerékpár relatív elmozdulását korlátozza, függetlenül a csapágyfejek megvezetésének keresztés hosszirányú rugalmasságától. Ilyen megoldás van leírva például az US 3,528,374 (Wickens) szabadalmi leírásban.

A kerékpárok háromszögű kerettel megvalósított merev, keresztirányú összekapcsolását különösen önbeálló (radiális tengelypárú) forgóvázakon alkalmazzák, amelyek fordulási képessége jobb, mint a csak párhuzamos kerékpár-megvezetésűeké. Ilyen megoldások vannak ismertetve az US 4,067,261 és 4,067,262 (Scheffel) szabadalmak leírásaiban. Ezek a megoldások azonban azt igénylik, hogy a kerékpárok külön merev alkeretben legyenek elrendezve, ami a forgókeret tömegét megnöveli, és ez legalább részben lerontja a stabilizálás révén elért előnyös hatást.

A fenti, ismert, háromszögű kerettel vagy keresztbe kötéssel megvalósított stabilizáló megoldások csak két szomszédos kerékpár összehangolt mozgását képesek többé-kevésbé biztosítani. Az UK 1 508 194 (Wickens) szabadalomban ismertetett megoldás nem szomszédos tengelypárok összekapcsolására utal, de nem ad gyakorlati megvalósításra alkalmas példát. A nem szomszédos tengelypárok általában túl messze vannak egymástól ahhoz, hogy kellően merev kapcsolatot lehessen közöttük ismert módon létrehozni. Az elemzések mindenesetre azt mutatják, hogy a stabilitás tekintetében előnyös a nem szomszédos tengelypárok mozgásának összehangolása, összekötése.

A keresztkötésű és a háromszög-segédkeretű megoldásoknak további hiányossága, hogy a forgókereten korlátozottan kialakítható szabad helyből sokat elfoglalnak, ami különösen motoros járművek és nagy sebességű, fékáttétellel rendelkező járművek tervezhetőségét és szerelhetőségét rontja.

A keresztkötésű és a háromszög-segédkeretű megoldásoktól eltérő megoldások vannak ismertetve az US 3,862,606 szabadalom (Scales) és a dél-afrikai 86/0633 és 82/6357 szabadalmak leírásában. A megoldások szerint a kerékpárokat karok rögzítik a forgóváz H keretéhez. E megoldások azonban nem váltak be, mert az alkalmazott karos rögzítések nemcsak hosszirányban limitálják a kerékpárok elmozdulását, hanem keresztirányban is, ami dinamikusan szorosan összekapcsolja a kerékpárokat a forgóváz H keretével, és ez lerontja a stabilizáló hatást.

Célunk a találmánnyal az ismert megoldások említett hiányosságainak kiküszöbölése olyan felfüggesztésű vasúti jármű kialakításával, amely nagy utazósebességnél is stabil lehet, és amelynek forgóvázában elegendő szabad hely marad más berendezés számára.

A feladat találmány szerinti megoldásában a különböző kerékpárok csapágyfejei egymással a kerékpárok vízszintes síkú relatív elmozdulását korlátozó, a vízszintes elmozdulást a H keret mozgásaitól függetlenítő, korlátozó kart magában foglaló kinetikai kapcsolattal össze vannak kötve.

Előnyösen minden csapágyfej kinetikai kapcsolata magában foglal egy csuklóval a csapágyfejhez kapcsolt összekötő rudat, amely összekötő rudak iránya az összekapcsolt kerékpárok közötti geometriai középpontban vagy annak környezetében metszi egymást, vagy amely összekötő rudak iránya az összekapcsolt kerékpárok közötti geometriai középpont előtt vagy mögött metszi egymást.

Célszerűen minden csapágyfej kinetikai kapcsolata magában foglal egy pár, csuklóval csapágyfejhez kapcsolt összekötő rudat, amelyek egyike a kerékpár tengelyénél nagyobb, másika a kerékpár tengelyénél kisebb magasságban van a csapágyfejhez csatlakoztatva.

Előnyösen a korlátozó kar a H kerethez képest csapágyazott, kétkarú emelő, amelynek első karjához összekötő rúd van csuklósán kapcsolva.

Célszerűen a kétkarú emelőként kialakított korlátozó kar második kaija másik kerékpár csapágyfejéhez kapcsolt korlátozó kar második kaijával van összekapcsolva.

Előnyösen a korlátozó karok második karjai irányfüggőén rugalmas kapcsolattal vannak egymással összekapcsolva, amely irányfüggően rugalmas kapcso2

HU 217 279 Β lat a jármű keresztirányában merevebb kapcsolat, mint hosszirányában.

Célszerűen a korlátozó karokat összekötő, irányfüggően rugalmas kapcsolat keresztirányban merev, csuklós kapcsolat.

Előnyösen az azonos oldali korlátozó karok, vagy az ellentétes oldali korlátozó karok vannak egymással összekapcsolva.

Célszerűen az irányfüggően rugalmas kapcsolat egy gumituskóval van megvalósítva, amely gumituskó a jármű hosszirányában rugalmasságnövelő kikönnyítésekkel van kialakítva.

Előnyösen a korlátozó kar második karja másik kerékpár korlátozó karja második kaijával részben mechanikusan, részben hidraulikusan van összekapcsolva.

Célszerűen az egymással hidraulikusan összekapcsolt korlátozó karok második karjai egy-egy munkahenger dugattyújának rúdjához vannak csatlakoztatva, amely munkahengerek egymással két csővezetéken át hidraulikusan kölcsönösen össze vannak kötve, ahol a munkahengerek dugattyúrúd felőli kivezetése a másik munkahenger dugattyúrúddal ellentétes oldali kivezetésével van összekötve.

Előnyösen továbbá a forgóváz kerékpárjainak azonos oldali csapágyfejei egymással a kerékpároknak a jármű hosszirányába eső relatív elmozdulását degresszíven korlátozó kinetikai kapcsolattal is össze vannak kötve.

Célszerűen a degresszív kinetikai kapcsolat degresszív karakterisztikájú rugó alkalmazásával van megvalósítva.

Előnyösen a degresszív karakterisztikájú rugó harmonikaszerű rugó, vagy a degresszív karakterisztikájú rugó egy szerkezet, amely az egyik csapágyfejen (12) csapágyazott feszítőkarból, a feszítőkart záróirányban ütközésig előfeszítő rugóból, továbbá a kar és a másik csapágyfej közé csatlakoztatott, a kart húzóerő hatására nyitó irányban feszítő, és egy adott erőnél átbillentő flexibilis pántból áll.

Az alábbiakban kiviteli példákra vonatkozó rajz alapján részletesen ismertetjük a találmány lényegét. A rajzon az

1. ábra forgóváz perspektivikus rajza, a

2. ábra az 1. ábra szerinti forgóváz felülnézete, a

3. ábra két kerékpár kapcsolatának vonalas vázlata, a

4. ábra gumituskó keresztmetszete, az

5. ábra nem szomszédos kerékpárok összekapcsolásának egy lehetséges módja vonalas ábrázolásban, a

6A-6F ábrák a kerékpárok összekapcsolásának lehetséges módjai, a

7. ábra az 1. ábra szerinti forgóváz oldalnézete és annak kinagyított részlete, a

8. ábra kanyarodást megengedő, keményen rugalmas összekötő szerkezet, a

9. ábra a 8. ábra szerinti szerkezet erőhosszváltozás karakterisztikája.

A vasúti jármű futóműve két, forgózsámollyal a felépítményhez kapcsolt forgóvázból áll.

Az 1. ábra szerinti forgóváz két kerékpárra támaszkodik. Az egyes kerékpárok 11 tengelyen rögzített két kerékből állnak, amely kerekeknek kúpos profilú futófelülete van. A kerékpárok 11 tengely két szabad végén elrendezett 12 csapágyfejben vannak csapágyazva. A forgóváz 13 H kerete 15 forgózsámolyt tartó 13 A kereszttartóból és két 13B oldalkeretből áll, de lehet egy darabból álló 13 H keret is.

A 13 H keret a 12 csapágyfejeken 14 csapágyrugók közbeiktatásával támaszkodik fel. A 14 csapágyrugó függőlegesen is, vízszintesen is rugózik az irányoknak megfelelő keménységgel. A 13A kereszttartó középső részére van szerelve a 15 forgózsámoly csapos, alsó fele, amelyen a forgózsámoly felépítményre szerelt másik fele nyugszik (az ábrán nincs feltüntetve). A forgóváz más módon is összeerősíthető a felépítménnyel, például rugók közbeiktatásával, amelyek a kereszttartó két vége környezetében vannak elrendezve.

A 12 csapágyfejekhez egy-egy vízszintes 17 összekötő rúd van 16 gömbcsuklóval kapcsolva, körülbelül a tengely magasságában. A 17 összekötő rudak iránya olyan, hogy az irányuk metszéspontja a jármű hosszirányú középvonalában, a forgóváz két kerékpárja között, a forgóváz középpontja környezetében helyezkedik el.

Az 1. és 2. ábrán vázolt állású 17 összekötő rudak irányainak metszéspontja a forgóváz középpontjában van, de más elrendezésben a metszéspontok a forgóváz végei felé eltoltan lehetnek kialakítva.

A 13A kereszttartón - vagy más kialakításban a 13B oldalkereteken - csapágyfejenként egy függőleges forgástengelyű 19 korlátozó kar van csapágyazva az oldalkeretekhez képest elfordítható 18 csapon. A 19 korlátozó kar egy görbe első 19A karral és egy második 19B karral bíró kétkarú emelő, a két kar között kialakított függőleges forgástengellyel. A 19 korlátozó kar első 19A karja a 17 összekötő rúddal azonos magasságban áll és a 17 összekötőkar szabad végéhez 20 gömbcsuklóval van kapcsolva.

A 19 korlátozó kar második, vízszintes, a forgóváz keresztirányú középvonala felé mutató 19B karja a szomszédos 19 korlátozó kar második 19B karjával van összekapcsolva, amely második 19 korlátozó kar második, 19B karja az azonos oldali másik 12 csapágyfejjel összekötött 17 összekötő rúddal van kapcsolatban. Ily módon az azonos oldali két 12 csapágyfej egymással csuklósán össze van kapcsolva. A jobb helykihasználás érdekében a 19B kar magasabb síkban van elrendezve, mint az első 19A kar, amellyel a 18 csapon át van mereven összekötve. A két 19A, 19B kar kialakítható egy közös síkban is.

A két 19 korlátozó kar második 19B karjai a forgóváz azonos oldalán rugalmas 21 csuklós kapcsolattal vannak összekapcsolva. Ez a 21 rugalmas kapcsolat (a

3. ábra szerinti példában) magában foglal egy 22 összekötő rudat, vagy egy 30 gumituskót (4. ábra), amely utóbbi kialakításban az egyik 19 korlátozó kar második 19B karja körülveszi a 30 gumituskót, a másik 19 korlátozó kar második 19B karjának csapja átmegy a 30 gumituskó központi nyílásán.

A 3. ábra szerinti elrendezésben a 22 összekötő rúd a saját hosszirányában (32 keresztirány a járművön) merev kapcsolatot jelent a két 19B kar között. A 22 össze3

HU 217 279 Β kötő rúd lehet a sínpályára merőlegesen elrendezve, amint az a 3. ábrán ábrázolva van, vagy lehet a 90°-tól eltérő irányban is elrendezve. A kapcsolat a két 19B kar között a jármű és a forgóváz 34 hosszirányában kevésbé merev. Hasonlóan irányfűggően rugalmas kapcsolat valósítható meg a 30 gumituskó alkalmazásával is úgy, hogy a 30 gumituskót a hosszirányú erőhatások irányában kialakított 36 kikönnyítésekkel készítjük és építjük be. Az így kialakított és beépített gumituskó a jármű 32 keresztirányában jelentősen nagyobb keménységű flexibilis kapcsolatot biztosít, mint 34 hosszirányban.

Fontos előnyt jelent az ilyen kialakításnál, hogy a karos kapcsolat a 13B oldalkeretek mentén van elrendezve, tehát nem korlátozza a más eszközök beépítésére igénybe vehető, szabad központi teret.

Olyan kialakításokban, amelyekben egyik oldali 12 csapágyfej a másik kerékpár másik oldali csapágyfejével van összekapcsolva, az összekötő rudak a H keret 13A kereszttartója mentén vannak elrendezve. Ez az elrendezés is csak alig, vagy egyáltalán nem csökkenti a más célra igénybe vehető szabad teret.

A karos kapcsolat működését az alábbiakban ismertetjük. A forgóváz két kerékpárjának relatív tengelyirányú elmozdulása vagy relatív elfordulása a megfelelő csapágyfejhez kapcsolt 17 összekötő kar elfordulását okozza.

Ha például az ábrán bal oldali kerékpár (2. ábra) az óramutató járásával egyező, 40 nyíl által mutatott irányban elfordul, a 17 kar a 20 gömbcsapot 42 nyíl irányában, kifelé húzza, és ezzel a 19 korlátozó kart az óramutatójárásával ellentétes irányban elfordítja a 18 csap körül. A 19 korlátozó kar második 19B kaija a forgóváz közepe felé mozdul el, és a másik kerékpár hozzá csatolt 19 korlátozó kaqát hasonló mozgásra kényszeríti.

Ez azt eredményezi, hogy a két kerékpár csak korlátozottan mozdulhat el egymáshoz képest, és így a jármű lengésekkel szembeni stabilitása és kritikus sebessége nagyobb lesz. Ugyanakkor nem nőtt a felfüggesztés merevsége a felépítmény, illetve a forgóváz és a kerékpárok dinamikus kapcsolatában, mert a 18 csapok által a 13 H keretre átvitt erők a H keret középpontja, a forgózsámoly forgáspontja felé mutatnak, és ott az eredőjük nulla.

A találmány szerinti karos kapcsolat szükségtelenné teszi olyan bonyolult és költséges mechanizmus alkalmazását, mint ami például az US 4,735,149 szabadalom (Scheffel, Toumay és Riessberger) leírásában ismertetve van - még akkor is, ha a jó irányíthatóság érdekében tengelyirányban lágy csapágyrugókat alkalmazunk.

A találmány szerinti karos kapcsolat nem hoz létre dinamikus kapcsolatot a kerékpárok és a forgóváz 13A kereszttartója között, a forgóvázat a kerékpárok relatív mozgása nem kényszeríti mozgásra, a kerékpárok relatív mozgása a forgóvázzal és a forgóvázakhoz forgózsámolyon át kapcsolt felépítmény mozgása egymástól független lehet, egymást nem befolyásolják.

A fenti példában két szomszédos kerékpár (egy forgóváz kerékpárjai) van egymással dinamikusan összekapcsolva. Az elv azonban egymással nem szomszédos kerékpárok dinamikus összekapcsolására is érvényes és alkalmazható, amely nem szomszédos kerékpárok különböző forgóvázak kerékpárjai is lehetnek.

Az 5. ábrán két nem szomszédos kerékpár dinamikus összekapcsolására van példa feltüntetve. Az 5. ábrában is az előző ábrákban alkalmazott jelöléseket alkalmaztuk a hasonló elemek jelölésére. Az 5. ábrán négy tengelypár 11 A, 11B, 1 IC, 11D tengelyei vannak feltüntetve, amelyek közül a 11A és 1 IC tengelyek kapcsolata van ábrázolva. A 1 ΙΑ, 1 IC tengelyek megfelelő csapágyfejeihez 17 összekötő rúd közvetítésével kapcsolt 19 korlátozó karok második 19B karjaira egyegy hidraulikus 52 munkahenger 50 dugattyújának karja van kapcsolva. A hidraulikus 52 munkahengerek kivezetései 54, 56 csővezetékek útján kölcsönösen egymással vannak összekötve úgy, hogy az egyik 52 munkahenger dugattyúrúd felőli belső tere a másik munkahenger dugattyúrúddal ellentétes felében lévő belső terével van összekapcsolva, a másik 52 munkahenger dugattyúrúd felőli belső tere pedig az első 52 munkahenger dugattyúrúddal ellentétes oldali belső terével van összekötve. Az 52 munkahengerek a jármű felépítményén vannak felszerelve.

Az összekapcsolt kerékpárok relatív elfordulása vagy tengelyirányú eltolódása esetén ébredő erőhatások a 17 összekötő kar, illetve az 52 munkahenger hosszirányával egyező irányú 58, 60 iránymutató vonalak irányába esnek, a reakcióerők a 11 A, 11B tengelyek közötti tér 62 geometriai középpontjába mutatnak. Ha egyforma relatív mozgások lépnének fel mindkét egymással összekapcsolt tengelypár felfüggesztésében, akkor a reakcióerők kiegyenlítik egymást a 62 geometriai középpontban.

A mechanikus és hidraulikus kapcsolat 5. ábra szerinti kialakítása alkalmas egymástól tetszőleges távolságban lévő kerékpárok és tetszőleges számú kerékpár dinamikus összekapcsolására, a szomszédos kerékpárok összekapcsolására természetesen a tisztán mechanikus kapcsolat (1., 2. ábrák) a leggazdaságosabb.

A fenti példákban az ébredő reakcióerők egy geometriai középpontba mutattak és ott kiegyenlítették egymást. A kísérleteink azt mutatták, hogy az előnyös hatás eléréséhez nem feltétlenül szükséges, hogy minden reakcióerő egy középpontba mutasson, megfelelő stabilizálóhatás érhető el akkor is, ha ugyan az erők vonalai a forgóváz vagy jármű hosszirányú középvonalában metszik egymást, de a különböző kerékpárokhoz tartozó erők metszéspontjai a középvonalon nem egy középpontba esnek.

A 6A-6F ábrákon néhány lehetséges erőmetszéspont-elrendezés van ábrázolva. Az ábrákon a mechanikus kapcsolat elemei közül csak a 17 összekötő rudakat tüntettük fel.

A 6A ábrán az erők a két egymással dinamikusan összekapcsolt kerékpár közötti két 100 metszéspontot képeznek. A 6B ábrán a 17 összekötő rudak iránya nem a középvonal felé, hanem kifelé mutat, így irányuk a két dinamikusan összekapcsolt tengelypáron kívüli 102 metszéspontban metszi egymást a középvonalon. A két dinamikusan összekapcsolt tengelypár mindkét esetben lehet szomszédos vagy nem szomszédos tengelypár.

HU 217 279 Β

A karos mechanizmusnak a 11 tengelyek magasságában történő elrendezése nehézségekbe ütközik, másrészt például hajtott kerékpárok esetén a csapágyfej éknek forgatónyomaték felvételére is alkalmasaknak kell lenniük, ezek miatt előnyös egy-egy csapágyfejet két függőlegesen egymáshoz képest eltoltan elrendezett 17A, 17B összekötő rúddal ellátni, amelyek közül az egyik 17A összekötő rúd a 11 tengely vízszintes síkjánál magasabban, a másik 17B összekötő rúd a sík alatt van a csapágyfejhez csuklósán kapcsolva (6C, 6D ábrák). A felső 17A összekötő rudak másik vége csuklósán a H kerethez, az alsó 17B összekötő rudak másik vége csuklósán a 19 korlátozó karhoz vannak kötve (nincs ábrázolva). A gyakorlatban a 17A összekötő rúd a 11 tengelyre merőleges elrendezésű lehet.

Az egy csapágyfejhez tartozó 17A, 17B összekötő rudak lehetnek a csapágyfej ellentétes oldalain elrendezve, mint az a 6C, 6D ábrákon fel van tüntetve, de lehetnek a csapágyfej azonos oldalán is elrendezve. A két 17A, 17B összekötő rúd hajlásszögének sem szükséges azonosnak lennie. Három kerékpár csapágyfejeinek dinamikus összekapcsolása például megvalósítható úgy, hogy a felső (vagy alsó) összekötő rudakat a két nem szomszédos csapágyfej 19 korlátozó karon át történő összekötésére használjuk fel, míg a két szomszédos csapágyfej 19 korlátozó karon át történő összekötésére az alsó (felső) összekötő rudakat.

Ilyen elrendezés van ábrázolva a 6E, 6F ábrákon, ahol a 6F ábrán a 6E ábra szerinti három kerékpáros elrendezés oldalnézetben van feltüntetve. A 19 korlátozó karok 18 csapjai itt is (mint a korábbi példákban) a forgóváz H keretén rögzített 23 csapágybakokban vannak csapágyazva.

Az 1. ábrán továbbá fel van tüntetve egy, az azonos kerékpár kétoldali 19 korlátozó karjainak azonos pontjait összekötő 100’ szaggatott vonal, ami azt jelzi, hogy a két 19 korlátozó kar összeköthető egy rúddal vagy pánttal, ami a fékerők felépítményről a kerékpárokra történő átvitele tekintetében előnyös, különösen, ha a két egymással dinamikusan összekapcsolt kerékpárra nagyságrendileg különböző erők hatnak.

Az 5. ábra szerinti elrendezésben a kétoldali, átlósan elrendezett munkahengerek köthetők össze ily módon egymással, esetleg az azonos oldali munkahengerek összekötésével kombinálva. Ilyen összekötést illusztrál az 5. ábrán feltüntetett 102’ szaggatott vonal.

Az 1. és 2. ábrán továbbá meg van jelölve egy 80 pánt, amely egy, a 7. és 8. ábrák alapján részletesen ismertetendő kanyarstabilizáló további szerkezet része.

A gyakorlatban, ha a csapágyfejek és a H keret közötti rugózás kis ellenállást tanúsít kis relatív elfordulásokkal szemben, akkor ez az ellenállás az egyenes pályaszakasz szabálytalanságai által előidézett relatív elfordulásoknak sem áll kellően ellen, és a lengésekkel szembeni stabilitás nem megfelelő. Ha viszont túl kemény ez az ellenállás, a kerékpárok túl gyorsan visszatérnek a párhuzamos helyzetükbe, és ez a forgóvázak fordulékonyságát befolyásolja hátrányosan, akkor is megakadályozza, hogy a forgóváz kövesse az íves pálya vonalát, ha a kerekek és a pálya profilja ideálisan jó. Ez a probléma olyan ellenállással lenne leküzdhető, amely kis mozgásokkal szemben keményen ellenáll, de nagyobb relatív elmozdulásokat ennél kisebb ellenállás mellett megenged. A megfelelő ellenállás-karakterisztika tehát egy degresszív erőhosszváltozás-karakterisztika. Ilyen karakterisztika megvalósítható olyan rugókkal, amelyek a rugóút első, meghatározott hosszú szakaszán kemény, és a későbbiekben lágyabb rugózást tesznek lehetővé. Ha egy kúpos futófelületű kerékpár íves pályaszakaszra ér, olyan tengelyirányú erők hatnak a kerékpárokra, hogy azok a kemény rugóúton túl elmozdulnak, és így a rugózás lágyabb szakaszára kerülnek, amelyen a kerékpárok relatív elmozdulása és sugárirányú beállása a kanyar végéig fennmaradhat.

A feltaláló vizsgálatai azt mutatták, hogy ideális erőhosszváltozás-karakterisztika az, amely szerint a rugóerő a kis mozgások elején folyamatosan, de nagy értékre növekszik, majd gyorsan egy alacsonyabb értékre esik olyan elmozdulásértéknél, ami egy 300 m sugarú pályán történő haladásnak felel meg. Ilyen, optimálist megközelítő hosszváltozás-erő karakterisztika van ábrázolva a 9. ábrán.

A gyakorlatban ilyen karakterisztika elérhető a csapágyfej és a H keret közé tengelyirányban beépített degresszív, úgynevezett bellow típusú rugókkal. Az ilyen degresszív rugók beépíthetők a két szomszédos kerékpár azonos oldali csapágyfejeihez kapcsolt karos mechanizmusba is.

Egy alternatív megoldás van feltüntetve az 1., 2., valamint a 7., 8. ábrákon. A degresszív karakterisztikájú rugó itt egy szerkezettel van megvalósítva, amely az egyik 12 csapágyfejen 72 forgáscsap körül csapágyazott, egykarú emelőként kialakított 70 feszítőkarból, a 70 feszítőkart záróirányban a holtpont előtti 74 ütközőig előfeszítő 76 rugóból, továbbá a 70 feszítőkar és a másik 12 csapágyfej közé csatlakoztatott, a 70 feszítőkart húzóerő hatására nyitó irányban feszítő, és egy adott erőnél kibillentő flexibilis 80 pántból áll. Az előfeszítő 76 rugó egyik vége a 70 feszítőkar végénél lévő csap és egy, a 12 csapágyfejből kinyúló 78 bak között van elrendezve előfeszített állapotában.

A rugalmas 80 pánt egyik vége a 70 feszítőkarhoz, annak közbenső részén kialakított 82 csapnál fogva van rögzítve. A 80 pánt másik vége az azonos oldali szomszédos csapágyfejen közvetlenül rögzítve van. A 80 pánt rugalmassága gondosan van megválasztva, és a pánt úgy van szerelve, hogy amikor a két kerékpár egymással párhuzamos helyzetben van, játékmentes és gyakorlatilag feszültségmentes legyen.

Ha valamely sínpálya-szabálytalanság miatt a két kerékpár egymáshoz képest kissé elfordul, az egyik oldalon lecsökken, a másik oldalon megnő a két csapágyfej közötti távolság. Azon az oldalon, ahol nő a távolság, a 80 pánt megfeszül, de a 70 feszítőkar változatlanul záróirányban a 74 ütközőnek támaszkodva marad. A 80 pánt megfeszülése a távolodással szemben ható, a 80 pánt nyúlásával meredeken növekvő, kemény rugónak megfelelő visszatartó erőt képez a két összekötött csapágyfej között, ami a két csapágyfej távolságának

HU 217 279 Β visszaállítása irányába hat. Ez a 9. ábra szerinti karakterisztika 84 görbeszakaszának felel meg.

Ha viszont a forgóváz ívelt pályán, kanyarodva halad, a kerekek kúpos futófelülete a kerékpárokban tengelyirányú erőket ébreszt, amelyek a vezető kerékpár sugárirányba (a pálya sugárirányába) fordulását okozzák. Ez az elfordulást okozó nyomaték olyan nagy, hogy a 80 pántban képződő húzóerő a 70 feszítőkart a 76 rugó ellenében elemeli a 74 ütközőről, amire a 80 pánt nyomatékkarja megnő, a pántban ébredő feszültség csökken, és a továbbiakban a 76 rugó által kifejtett forgatónyomaték határozza meg a 80 pánt feszültségét. Ez a forgatónyomaték jelentősen lágyabb rugózásnak, előre meghatározott, kisebb visszatartó erőnek felel meg, mint a 80 pánt nyúlása által meghatározott visszatartó erő, és sokkal hosszabb úton hat. A görbének ez a szakasza tehát degresszív jellegű, és lehetővé teszi a kerékpárok relatív elfordulását, ami csak az íves szakaszból történő kihaladáskor áll vissza párhuzamosra.

A rugóval előfeszített 70 feszítőkar a 13 H keretre is szerelhető, ekkor azonban nem csapágyfejpáronként, hanem csapágy fej énként kell egy-egy visszatartó szerkezetet szerelni.

A kanyarodást megengedő, egyébként merevítő szerkezet hagyományos önbeálló forgóvázakra is szerelhető a keresztmerevítés helyett, a stabilitás növelése céljából. A szerkezet hagyományos, nem önbeálló forgóvázakon alkalmazva is növeli a szerelvény menetstabilitását.

A találmány szerinti korlátozó karos, flexibilis összekötéssel kombinálva ezt a szerkezetet, még előnyösebb stabilitási és menettulajdonságok érhetők el. Az ábrákon a találmány szerinti megoldást a jármű két oldalán szimmetrikus berendezésként ábrázoltuk. Megjegyezzük, hogy aszimmetrikus korlátozó szerkezetek is kialakíthatók, különösen ha a helyigény egyik oldalon megkívánja a találmány szerinti eszközök alkalmazását, a másik oldalon nem. Megjegyezzük továbbá, hogy a 17 összekötő rudak nem feltétlenül csak egymás felé hajló irányban rendezhetők el, hanem egymással párhuzamosan, hosszirányú rudakként is.

Claims (17)

1. SZABADALMI IGÉNYPONTOK

   1. Vasúti jármű legalább két kerékpárral ellátott forgóvázas fűtőművel, amely kerékpárok tengelyvégei a forgóváz H keretét alátámasztó csapágyfejekben vannak csapágyazva, azzal jellemezve, hogy a különböző kerékpárok csapágyfejei (12) egymással a kerékpárok vízszintes síkú relatív elmozdulását korlátozó, a vízszintes elmozdulást a H keret mozgásaitól függetlenítő, korlátozó kart (19) magában foglaló kinetikai kapcsolattal össze vannak kötve.
2. 2. Az 1. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy minden csapágyfej (12) kinetikai kapcsolata magában foglal a csapágyfejhez (12) csuklósán kapcsolt, függőleges forgástengely körül elfordítható összekötő rudat (17), amely összekötő rudak (17) tengelyei az összekapcsolt kerékpárok közötti geometriai metszéspontban (100) vagy annak környezetében metszik egymást.
3. 3. Az 1. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy minden csapágyfej (12) kinetikai kapcsolata magában foglal a csapágyfejhez (12) csuklósán kapcsolt, függőleges tengely körül elfordítható összekötő rudat (17), amely összekötő rudak (17) tengelyei az összekapcsolt kerékpárok közötti geometriai metszéspont (100) előtt vagy mögött metszik egymást.
4. 4. Az 1. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy minden csapágy fej (12) kinetikai kapcsolata magában foglal egy pár, csuklósán a csapágyfejhez (12) kapcsolt összekötő rudat (17A, 17B), amelyek egyike a kerékpár tengelyénél nagyobb, másika a kerékpár tengelyénél kisebb magasságban van a csapágyfejhez (12) csatlakoztatva.
5. 5. Az 1. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a korlátozó kar (19) a H kerethez (13) képest csapágyazott, kétkarú (19A, 19B) emelő, amelynek első karjához (19A) összekötő rúd (17, 17B) van csuklósán kapcsolva.
6. 6. Az 5. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a kétkarú (19A, 19B) emelőként kialakított korlátozó kar (19) második karja (19B) másik kerékpár csapágy fej éhez (12) kapcsolt korlátozó kar (19) második karjával (19B) van összekapcsolva.
7. 7. A 6. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a korlátozó karok (19) második karjai (19B) irányfüggően rugalmas kapcsolattal vannak egymással összekapcsolva, amely irányfüggően rugalmas kapcsolat a jármű keresztirányában merevebb kapcsolat, mint hosszirányában.
8. 8. A 7. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a korlátozó karokat (19) összekötő, irányfüggően rugalmas kapcsolat keresztirányban merev, csuklós kapcsolat.
9. 9. A 8. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy az azonos oldali korlátozó karok (19) vannak egymással összekapcsolva.
10. 10. A 8. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy az ellentétes oldali korlátozó karok (19) vannak egymással összekapcsolva.
11. 11. A 7. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy az irányfüggően rugalmas kapcsolat egy gumituskóval (30) van megvalósítva, amely gumituskó (30) a jármű hosszirányában rugalmasságnövelő kikönnyítésekkel (36) van kialakítva.
12. 12. Az 5. vagy 6. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a korlátozó kar (19) második karja (19B) a másik kerékpár korlátozó karja (19) második karjával (19B) részben mechanikusan, részben hidraulikusan van összekapcsolva.
13. 13. A 12. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy az egymással hidraulikusan összekapcsolt korlátozó karok (19) második karjai (19B) egyegy munkahenger (52) dugattyúrúdjához (50) vannak csatlakoztatva, amely munkahengerek (52) egymással két csővezetéken (54, 56) át hidraulikusan össze vannak kötve, ahol a munkahengerek (52) dugattyúrúd

    HU 217 279 Β (50) felőli kivezetése a másik munkahenger (52) dugattyúrúddal (50) ellentétes oldali kivezetésével van összekötve.
14. 14. Az 1-13. igénypontok bármelyike szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy továbbá a forgóváz kerékpárjainak azonos oldali csapágyfejei (12) egymással a kerékpároknak a jármű hosszirányába eső relatív elmozdulását degresszíven korlátozó kinetikai kapcsolattal is össze vannak kötve.
15. 15. A 14. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a degresszív kinetikai kapcsolat degresszív karakterisztikájú rugó alkalmazásával van megvalósítva.
16. 16. A 15. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal jellemezve, hogy a degresszív karakterisztikájú rugó úgynevezett bellow típusú rugó.
17. 17. A 14. igénypont szerinti vasúti jármű, azzal 5 jellemezve, hogy a degresszív karakterisztikájú rugó egy szerkezet, amely az egyik csapágyfejen (12) csapágyazott feszítőkarból (70), a feszítőkart (70) záróirányban ütközésig előfeszítő rugóból (76), továbbá a kar (70) és a másik csapágyfej (12) közé csatlakozta10 tott, a kart (70) húzóerő hatására nyitó irányban feszítő, és egy adott erőnél átbillentő flexibilis pántból (80) áll.