DISPOSICIÓN DE COJINETE LATERAL DE CONTACTO CONSTANTE DE CONTROL DE TRAYECTO DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un diseño de cojinete lateral mejorado para montarse en una traviesa oscilante de vagón de ferrocarril que permite largo viaje, reducción de peso sustancial, características mejoradas de oscilación mecánica y curvatura, y varias características de seguridad. En un tren de carga de ferrocarril típico, tal como el que se muestra en la Figura 1, los vagones 12, 14 de ferrocarril se conectan de extremo a extremo por acopladores 16, 18. Los acopladores 16, 18 se reciben cada uno en soleras 20, 22 de tracción de cada vagón respectivo a lo largo junto con ensambles de amortiguamiento hidráulico u otros absorbedores de choque (no mostrados) . Las soleras 20, 22 de tracción se proporcionan en los extremos de la solera central del vagón de ferrocarril , e incluyen capas centrales que descansan en concavidades de la placa central de los bogies 26, 28 de ferrocarril. Como mejor se muestra en la Figura 2, cada bogie 26 típico incluye un par de largueros 30, 32 soportados en juegos 34, 36 de ruedas. Una traviesa 38 hueca se extiende entre y se soporta sobre muelles 40 montados en los largueros. Una placa 24 central de la traviesa se proporciona teniendo una abertura 42 central . La concavidad 24 de la placa central de la traviesa recibe y soporta una placa central circular de la solera 20 de tracción. Los cojinetes 60 laterales se proporcionan lateralmente en cada lado de la placa 24 central sobre la traviesa 38. Los largueros 30, 32 comprenden un miembro 44 supérior, un miembro 46 de compresión, un miembro 48 de tensión, una columna 50, una chaveta 52 de pestaña, un pedestal 54, un techo 56 de pedestal, un cojinete 58 y un adaptador 62 de cojinete. Los cojinetes laterales de contacto constante se utilizan comúnmente sobre bogies de ferrocarril. Típicamente se localizan en la traviesa oscilante, tal como en los cojinetes 60 laterales, pero pueden localizarse en cualquier lugar. Algunos diseños previos han utilizado un muelle helicoidal sencillo montado entre una base y una tapa. Otros utilizan muelles helicoidales múltiples o elementos elastoméricos . Disposiciones de cojinete lateral conocidas ejemplares incluyen la Patente Norteamericana No. 3,748,001 para Neumann et al., y Patente Norteamericana No. 4,130,066 para Mulcahy, las sustancia de la cual se incorpora en la presente para referencia en su totalidad. Las disposiciones de cojinete lateral típicas se diseñan para controlar la oscilación mecánica del vagón de ferrocarril. Es decir, cuando las ruedas semicónicas del bogie de ferrocarril corren a lo largo de una vía ferroviaria, se induce un movimiento angular del eje en el bogie del ferrocarril. Cuando se mueve angularmente el bogie, parte del cojinete lateral se hace para deslizarse a través del lado interior de la placa de desgaste atornillada a la traviesa del bastidor del ferrocarril . La fricción resultante produce un par motor opuesto qué actúa para prevenir este movimiento angular. Otro proposito de los cojinetes laterales de vagón de ferrocarril es controlar o limitar el movimiento de rodadura del bastidor. La mayoría de los diseños de cojinete lateral previos limitaron el viaje de los cojinetes aproximadamente a 5/16" . El viaje máximo de cada uno de los cojinetes laterales se especifica por la Asociación de estándares de Vías Ferroviarias Americanas (AAR) . Estándares previos, tal como M-948-77, limitaron el viaje a 5/16" para muchas aplicaciones. Se han desarrollado nuevos estándares que requieren coj inetes laterales que tienen propiedades de oscilación mecánica, curvatura y otras mejoradas para incrementar además la seguridad y diseño de los vagones de ferrocarril. El estándar de AAR mas reciente es M-976 que ahora permite cojinetes laterales de largo viaje y tiene varios requerimientos nuevos, tal como nuevas especificaciones para precargas de cojinetes. La precarga se define como la fuerza aplicada por el elemento de muelle cuando el Cojinete Lateral de Contacto Constante se establece a la altura preescrita.
Existe una necesidad de cojinetes laterales mejorados para vagones de ferrocarril que puedan cumplir o exceder estos nuevos estándares de AAR, tales como M-976 o la Norma 88 del Manual de la Oficina de AAR. Existe una necesidad de cojinetes laterales con mejores características de desgaste para incrementar la vida de servicio. Además existe una necesidad de cojinetes laterales que puedan diseñarse para una aplicación particular al incorporar características de diseño que previenen la capacidad de intercambio de componentes incorrectos para esa aplicación. También existe una necesidad de un cojinete lateral que mantenga la fuerza de precarga dentro del 10% de la nueva condición durante mucho tiempo. Preferiblemente, esta condición puede ser un mínimo de 10 años o un millón de millas . También existe una necesidad de valores nominales rediseñados de muelles para mejorar las características de manejo del bogie y el vagón de ferrocarril. También existe una necesidad de un juego estandarizado de muelles que pueda reducir inventarios de partes de varios tamaños normales de muelles. Lo anterior y otras ventajas se logran por varias modalidades de la invención.
En modalidades ejemplares, el largo viaje puede lograrse en una disposición de cojinete lateral para bogies de vagón de ferrocarril por una combinación de características, que incluye la reducción de las alturas de la base y/o tapa y/o reducción de la altura firme del muelle para acomodar el viaje de 15.875mm. (5/8'') o más antes de que el muelle se comprima completamente (firme) y antes de que la base y la tapa se compriman completamente. En modalidades ejemplares, la reducción de peso sustancial se logra al reducir los lados y espesores de la base y la tapa en áreas no necesarias para rigidez estructural . En modalidades ejemplares, capacidades de inspección mejoradas se logran por la adición de una ranura de inspección en la base e incrementar un corte lateral correspondiente en la tapa para proporcionar una ventana de visualización de tamaño considerable que permita la inspección del muelle y otros componentes internos del cojinete lateral durante el uso. Esta característica también es capaz de lograr ventajas de ahorro de peso sobre diseños previos . En modalidades ejemplares, varias características de diseño se incorporan a la base y/o tapa para prevenir la capacidad de intercambio con componentes inapropiados . Esto puede incluir características que permitan la correlación de sólo los componentes de base y tapa coincidentes. Tal coincidencia puede incluir además características que eviten la orientación inapropiada de la base con relación a la tapa. Tales características de prevención de capacidad de intercambio pueden incluir además características que prevengan el uso de muelle o muelles inapropiados con la base y tapa coincidentes. También, los muelles pueden devanarse en la dirección opuesta del muelle adyacente para prevenir que un muelle interfiera con el viaje de este muelle adyacente. En modalidades ejemplares, la vida de resistencia a la fatiga mejorada, más larga se logra al incrementar la dureza de los componentes de Grado C a Grado E. En modalidades ejemplares, operación mejorada del cojinete lateral, que incluye las características de control y oscilación mecánica mejoradas, se logran mediante el control cuidadoso de los espacios longitudinales entre la tapa y la base . Esto se ha encontrado que es importante para prevenir el movimiento excesivo entre la tapa y la base, así como reducir las fuerzas de impacto asociadas, tensiones y desgaste. En modalidades ejemplares, características mejoradas del cojinete lateral y la vida de servicio se logran mediante la colocación estratégica de las superficies de desgaste endurecidas. En modalidades ejemplares, las características mejoradas de seguimiento, curvatura y nivelación de carga se logran sin afectar adversamente las características de oscilación mecánica al cambiar la constante del muelle que está dentro de un margen predeterminado, de preferencia entre 4600-6900 Kg./cm. (4000-6000 Ib./pulg.). En modalidades ejemplares, un conjunto estandarizado de tres muelles diferentes se proporciona para que pueda mezclarse y unirse en varias combinaciones para lograr diferentes valores de precarga para su uso en una pluralidad de aplicaciones, mientras reduce la necesidad de muelles especiales, de diseño acostumbrado para cada aplicación . En modalidades ejemplares, una mejor disposición de superficie de contacto con una placa de desgaste del bastidor se logra al coronar las esquinas de la tapa e incrementar la uniformidad de la superficie de contacto superior de la tapa para mejorar las características de desgaste, tal como estriado reducido. BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención se describirá con referencia a los siguientes dibujos, en donde: La Figura 1 es una elevación esquemática de los extremos acoplados de dos vagones de ferrocarril típicos; la Figura 2 es una vista en perspectiva de un bogie de ferrocarril típico para su uso con la presente invención;
la Figura 3 es una vista en perspectiva en despiece de un cojinete lateral de contacto constante ejemplar de acuerdo con la invención; la Figura 4 es una vista superior de una base ejemplar de acuerdo con la invención; la Figura 5 es una vista en corte transversal de la base de de la Figura 4 tomada a lo largo de las lineas 5-5; la Figura 6 es una vista superior de una tapa ejemplar, de acuerdo con la invención; la Figura 7 es una vista en corte transversal de la tapa de la Figura 6 tomada a lo largo de las líneas 7-7; la Figura 8 es una vista en corte transversal de la tapa de la Figura 6 tomada a lo largo de las lineas 8-8 configuradas para recibir uno o una pluralidad de muelles; la Figura 9 es una vista en perspectiva en despiece de un primer cojinete lateral de contacto constante ejemplar con tres muelles y una tapa con una primera característica de enchavetado de acuerdo con la invención; la Figura 10 es una vista en corte transversal del primer cojinete lateral ejemplar de la Figura 9; la Figura 11 es una vista en perspectiva en despiece de un segundo cojinete lateral de contacto constante ejemplar con dos muelles y una tapa que tiene una segunda característica de enchavetado y una primera característica de cierre de muelle ejemplar de acuerdo con la invención;
la Figura 12 es una vista en corte transversal del segundo cojinete lateral ejemplar que muestra la segunda característica de enchavetado de acuerdo con la invención; la Figura 13 es una vista en perspectiva en despiece de un tercer coj inete lateral de contacto constante ejemplar con dos muelles y una tapa con una tercera característica de enchavetado y una segunda característica de cierre de muelle ejemplar de acuerdo con la invención; la Figura 14 es una vista en corte transversal del tercer cojinete lateral ejemplar que muestra la tercera estructura de enchavetado de acuerdo con la invención; la Figura 15 es una vista en corte transversal de la tapa de la Figura 6 tomada a lo largo de las lineas 8-8 que muestra una tercera configuración de cierre de muelle ejemplar utilizada con el cojinete lateral de la Figura 11; la Figura 16 es una vista en corte transversal de la tapa de la Figura 6 tomada a lo largo de las líneas 8-8 que muestra una segunda configuración de cierre de muelle ejemplar utilizada con el cojinete lateral de la Figura 13; la Figura 17 es una vista en corte transversal de la tapa de la Figura 6 tomada a lo largo de las líneas 8-8 que muestra una tercera configuración de cierre de muelle ejemplar, útil con un muelle sencillo, largo; y la Figura 18 es una tabla de combinaciones de muelle ejemplares útiles con la invención reclamada.
Una primera modalidad de un cojinete lateral de acuerdo con la invención se describirá con referencia a las Figuras 3-8. El ensamble 100 de cojinete lateral tiene un eje longitudinal mayor coincidente con el eje longitudinal de un vagón de ferrocarril. Es decir, cuando el cojinete lateral se monta en la traviesa 38 de bogie de ferrocarril (sólo se muestra parcialmente en la Figura 4) , el e e mayor de cojinete lateral es perpendicular al eje longitudinal de la traviesa. El ensamble 100 de cojinete lateral incluye como componentes principales, una base 110, una tapa 120, y uno o más elementos 130 de impulsión elásticos, tal como un muelle o elemento elastomérico . En la modalidad ejemplar mostrada, se proporcionan tres muelles, muelles 130A exterior, muelles 130B medio y muelle 130C interior que sirven como el elemento de impulsión, de los cuales cada uno puede tener una diferente constante de flexión para proporcionar un valor nominal de carga combinado general . La base 110 se fija a la traviesa 38 mediante medios adecuados. Como se muestra, la base 110 se atornilla a la traviesa 38 por medio de pernos 140 de montaje, arandelas 142 y tuercas 144 de montaje que pasan a través de los orificios 146 de montaje proporcionados en las pestañas 112 de la base. Alternativamente, la base 110 puede remacharse en su lugar. Entonces, la base 110 de preferencia no se suelda a la traviesa 38 a lo largo en por lo menos los lados transversales . Como mejor se muestra en las Figuras 4-5, la base 110 tiene paredes 116 laterales opuestas y paredes 118 frontal y posterior. Cada una de las paredes 118 frontal y posterior incluye una abertura 114 generalmente en forma de V grande. La abertura 114 sirve como una ventana de visualización que permite la inspección visual de los muelles 130A-C durante el uso de cojinete lateral. La abertura 114 también sirve para reducir el peso de la base 110. Para incrementar la longitud de viaje del cojinete lateral, las paredes 116, 118 se reducen en una altura total por 7.925mm. (5/16'') a partir de los diseños previos, tal como la que se utiliza en la Patente Norteamericana No. 3,748,001. Esto ayuda a lograr un viaje mayor antes de que la tapa 120 y la base 110 coincidan y eviten el viaje adicional. En una modalidad ejemplar, la base 110 tiene una altura total de 84.125mm. (3.312'') (+/-0.762mm. (+/- 0.030'')), con las paredes 116, 118 extendiéndose aproximadamente a 71.425mm. (2.812'') arriba de la pestaña 112. Con referencia a las Figuras 6-8, la tapa 120 tiene forma de copa e incluye paredes 121 laterales que se extienden hacia abajo, y paredes 122 frontal y posterior que se extienden hacia abajo que rodean la base 110 en una forma telescópica. Las paredes 122 frontal y posterior se proporcionan con una muesca 124 en forma de V generalmente invertida grande que corresponde en lugar con la abertura 114 en la base 110 para ayudar a formar la ventana de visualización. Las paredes 121 laterales también incluyen una muesca 126. Las paredes 121, 122 que se extienden hacia bajo de la tapa 120 traslapan la base 110 de tal forma que aún cuando el muelle o muelles 130 están a su altura libre o en una condición no comprimida, aún proporcionan una cantidad de traslape entre las paredes 121, 122 y las paredes 116, 118. Esto elimina la necesidad de un pasador de retención para prevenir la separación de la tapa con relación a la base . La tapa 120 además se proporciona con una superficie 128 de contacto superior, superficies 123 de retén inferior y superficies 127 de soporte de muelle rebajada inferior. Preferiblemente, todos los bordes 129 periféricos son coronados. Esto sirve para varios propósitos. Reduce el peso de la tapa. Además, al coronar las esquinas, se forma una mejor superficie de contacto que empalma contra una placa de desgaste del bastidor (no mostrada pero localizada en el lado interior de un bastidor inmediatamente arriba de la tapa 120 en uso) . En particular, al tener esquinas coronadas, se ha encontrado que menos estriado ocurre en la placa de desgaste del bastidor cuando la tapa se desliza y gira en acoplamiento friccional con la placa de desgaste del bastidor durante el uso. Para ayudar además en una mejor superficie de contacto, la superficie 128 de contacto superior se forma sustancialmente en forma plana, de preferencia dentro de una concavidad 0.254mm. (0.010'') o convexidad 0.762mm. (0.030'') para mejorar además las características de desgaste. En particular, esta desviación reduce la oportunidad de "combado" de borde contra la placa de desgaste y es más fácil de fabricar. Para ayudar a proporcionar el largo de los muelles, la tapa 120 se acorta en forma similar a la de la base 110. En una modalidad ejemplar, la tapa 120 se acorta a la altura de 7.925mm. (5/16'') sobre diseños previos para permitir más viaje del muelle o muelles 130 antes de que la tapa 120 y la base 110 coincidan y eviten el viaje adicional. La tapa 120 de preferencia tiene una altura de tapa total de 88.9mm. (3.50''), con las paredes 121 y 122 laterales extendiéndose hacia abajo aproximadamente a 73.152mm. (2.88' ') por debajo de la superficie 127 de soporte inferior. Esto permite que la tapa traslape además sobre la base 110 antes de que los lados 121, 122 choquen con la pestaña 112. Como se menciona, la tapa 120 y la base 110 del cojinete lateral inventivos pueden utilizarse con uno o más miembros de impulsión, tal como muelles 130. Para lograr largo viaje de por lo menos 15.875mm. (5/8''), de preferencia se reduce la altura fija del muelle de la utilizada en diseños previos . Esto es debido a que los diseños de muelles previos pueden haber pasado fijos antes de que 15.875mm.
(5/8' ') de viaje se lograran. Es decir, las espiras de muelles individuales pueden haberse comprimido entre sí de manera que no fue posible ninguna compresión adicional. Muchas configuraciones de muelles ejemplares se diseñaron y probaron. Versiones ejemplares adecuadas se proporcionan en forma de tabla en la Figura 18. Cada una de estas tiene capacidad de viaje durante el uso de por lo menos 15.875mm. (5/8'' (0.625''))· Es decir, cada una tiene un viaje de una altura cargada (tal como 112.776mm. (4.44'')) a una altura completamente comprimida (tal como 93.472mm.
(3.68'')) donde el muelle se comprime completamente o la tapa y la base coinciden para igualar o exceder 15.875mm. (5/8'') de viaje. Aunque tres muelles por cojinete lateral se describen en muchas modalidades, la invención no se limita a esto y algunos, o aún más, muelles pueden utilizarse. De hecho, el número y tamaño de muelles puede diseñarse para una aplicación particular. Por ejemplo, vagones más ligeros utilizarán un valor nominal de muelle más suave y puede utilizar muelles más blandos o algunos muelles. Similarmente, vagones articulados de multi-unidad pueden utilizar muelles más ligeros o menos debido a que tales vagones utilizan cuatro cojinetes laterales en lugar de dos por vagón. Como tal, la capacidad de transporte de carga de cada uno puede reducirse. También, se ha encontrado que el mejor rendimiento puede lograrse a través del uso de constantes de muelle sustancialmente más blandas que las que se utilizaron previamente. Esto se ha encontrado que proporciona un sistema de suspensión con un tiempo de reacción más lento, el cual se ha encontrado que logra seguimiento y curvatura mejorados, sin afectar adversamente la oscilación mecánica. Esto también se ha encontrado que resulta en sensibilidad reducida a las variaciones de altura establecida o tolerancias de componente para lograr una precarga más consistente sobre el sistema de bogies. Esto tiende a igualar la carga y permitir que un vagón de ferrocarril permanezca más a nivel, con menos inclinación o rodadura tanto estática como dinámicamente . Para obtener vida contra fatiga más larga, el material utilizado para la base 110 y la tapa 120 ha cambiado de acero Grado C a acero Grado E, el cual es más duro y más fuerte. Para ayudar en la vida de servicio más larga, superficies de desgaste endurecidas se proporcionan en las superficies exteriores de las paredes 116 de la base. Adicionalmente, en una modalidad preferida ejemplar, para prevenir movimientos excesivos y desgaste acelerado, espacios longitudinales reducidos entre la tapa 120 y la base 110 se proporcionan al reducir las tolerancias de valores previos. Esto puede lograrse, por ejemplo, al controlar más estrechamente el vaciado u otro proceso de formación de las paredes laterales de la tapa 120 y la base 110. En una modalidad preferida, la base 110 tiene una distancia longitudinal de 177.8mm. (7.000' ') (+0.127mm. /-0.381mm. (+0.005 ' ' /-O .015' ' ) ) entre superficies exteriores de las paredes 116 laterales y las superficies internas de las paredes 122 laterales de la tapa 120 tienen una distancia longitudinal de 178.587mm. (7.031'') (+0.000mm. /-O .508mm. (+0.000' ' /-O .020' ' ) ) . Esto resulta en un espacio espacial longitudinal combinado estrechamente controlado que tiene un mínimo de 0.152mm. (0.006'') y un máximo de 1.168mm. (0.046'') . El mínimo se logra cuando las paredes 116 laterales de la base están en la tolerancia máxima de 177.927mm. (7.005'') y las paredes 122 laterales de la tapa están en la tolerancia mínima de 178.079mm. (7.011''). El máximo se logra cuando las paredes 116 laterales de la base están en la tolerancia mínima de 177.419mm. (6.985'') y las paredes 122 laterales de la tapa están en la tolerancia máxima de 178.587mm. (7.031''). También, es importante mantener la distancia de la superficie 128 superior a la superficie 123 de retén inferior en 28.575mm. (1.125'') (+/-0.762mm. (+/-0.030 ' ' ) ) para asegurar el viaje de por lo menos 15.875mm. (5/8'') antes de la compresión completa de la tapa 120 en la base 110. Debido a la posibilidad de varias combinaciones de muelles, es deseable proporcionar una característica de seguridad que evite la capacidad de intercambio de componentes inapropiados para una aplicación dada. Para lograr esto, modalidades ejemplares proporcionan características de enchavetado en la tapa 120 y la base 110 para prevenir la mala correlación de componentes. También, las tapas 120 pueden proporcionarse con características de cierre de muelle que eviten combinaciones inapropiadas de muelles para utilizarse. Las Figuras 9-10 muestran una primera modalidad ejemplar en la cual los tres muelles 130A, 130B y 130C se utilizan. Esta aplicación puede utilizarse para vagones de ferrocarril más pesados y puede utilizar cualquiera de las tres combinaciones de muelles listadas en la Figura 18. Sin embargo, una combinación preferida de muelles es el ejemplo en la parte inferior de la Figura 18. El uso de una combinación de tres muelles particularmente es adecuado para vagones de ferrocarril en exceso de 22,679.619 Kg. (50,000 lbs) , típicamente entre 22,679.619 Kg. (50,000 lbs) y 49,895.161 Kg. (110,000 lbs). Tales vagones con frecuencia son furgones, vagones para carbón de acero, vagones de plataforma para autos de varios niveles y similares. Esta configuración incluye una primera configuración de característica de enchavetado que consiste de características 150 de enchavetado rebajadas semicirculares verticales proporcionadas en esquinas exteriores diagonales opuestas de la base 110 y características 160 de enchavetado que sobresalen semicirculares verticales correspondientes proporcionadas en esquinas interiores correspondientes de la tapa 120. Con estas características de enchavetado, a la base y las tapas para sólo esta aplicación se les permitirá coincidir y traslapar. Esto previene la mala correlación de los componentes. Además, las características 150, 160 de enchavetado de preferencia previenen la orientación inapropiada de los componentes. Por ejemplo, la característica de enchavetado de preferencia no debe prevenir el uso de una tapa adecuada, sino debe hacerse girar a 180° desde una orientación correcta. Las Figuras 11-12 muestran una segunda modalidad ejemplar en la cual sólo dos muelles 130A y 130B más pesados se utilizan. Esta aplicación puede utilizarse para vagones de ferrocarril de peso medio y puede utilizar cualquiera de diferentes muelles exteriores y medios listados en la Figura 18. Esta combinación de muelles particularmente es adecuada para vagones de ferrocarril que pesan entre aproximadamente 18,143.695 g. (40,000 Ibs) a 29,483.504 Kg. (65,000 lbs) . Esta configuración incluye una segunda configuración de característica de enchavetado que consiste de características 150 de enchavetado rebajadas semicirculares verticales proporcionadas en diferentes esquinas exteriores diagonales opuestas de la base 110 y características 160 de enchavetado que sobresalen semicirculares verticales correspondientes proporcionadas en las esquinas interiores correspondientes de la tapa 120. Con estas características de enchavetado, a la base y las tapas para sólo esta aplicación se les permitirá coincidir y traslapar. Esto previene la mala correlación de los componentes. Por ejemplo, aún si se hace girar, la tapa 120 para esta modalidad no coincidirá con la base de la modalidad previa . Las Figuras 13-14 muestran una tercera modalidad ejemplar en la cual sólo muelles 130A y 130C se utilizan. Esta aplicación puede utilizarse para vagones de ferrocarril más ligeros o vagones de ferrocarril de multi-unidad y puede utilizar cualquiera de diferentes combinaciones de muelles exterior e interior listadas en la Figura 18. Esta combinación de muelles particularmente es adecuada para su uso con vagones de ferrocarril que pesan menos de aproximadamente de 20411.657 Kg. (45,000 lbs) . También es adecuada para el uso en bogies centrales de vagones articulados, que utilizan cuatro cojinetes laterales por bogie en lugar del estándar de dos. Debido a que existen dos veces más cojinetes laterales, el valor nominal de muelles puede ser menor para cada cojinete lateral. Esta configuración incluye una primera configuración de característica de enchavetado que consiste de características 150 de enchavetado rebajadas semicirculares verticales proporcionadas en esquinas exteriores opuestas del mismo lado de la base 110 y características 160 de enchavetado que sobresalen semicirculares verticales correspondientes proporcionadas en esquinas interiores correspondientes de la tapa 120. Con estas características de enchavetado, a la base y las tapas para sólo esta aplicación se les permitirá coincidir y traslapar. Esto previene la mala correlación de los componentes. Por ejemplo, la tapa 120 de esta modalidad no se ajustará en cualquiera de las dos modalidades previas. El uso de las características 150, 160 de enchavetado anteriores logra correlación apropiada de los componentes de la base y la tapa. Sin embargo, características adicionales se necesitan para asegurar que las combinaciones de muelles apropiadas se utilicen para una aplicación particular. La modalidad de las Figuras 9-10 utiliza tres muelles. Debido a esto, no existe necesidad de una característica de cierre de muelle. Como tal, el lado interior de la tapa 120 en esta modalidad aparecerá como en la Figura 8. Sin embargo, en la modalidad de las Figuras 11-12, solo los dos muelles 130A y 130B exteriores se utilizan. Para prevenir el uso del muelle 130C, la superficie 127 de soporte de muelle rebajada interior de la tapa 120 en la Figura 15 se proporciona con una característica 170 de cierre de muelle adecuada que previene la inserción de un muelle inapropiado. En este caso, la característica 170 de cierre de muelle puede ser un realce que sobresale hacia abajo y se dimensiona para prevenir el uso del muelle 13OC pequeño, pero se dimensiona para no interferir con la colocación 130A o 130B contra las superficies 127 de soporte de muelle en el interior de la tapa 120. Similarmente, en la modalidad de las Figuras 13-14, la superficie 127 de soporte de muelle rebajada inferior de la tapa 120 en la Figura 16 se proporciona con una segunda característica 170 de cierre de muelle ejemplar que sobresale hacia abajo y previene el uso del muelle 13 OB medio, sin interferir con la colocación de los muelles 130A o 13OC. Otras configuraciones de una característica 170 de cierre de muelle se contemplan. Por ejemplo, si sólo el muelle 130A exterior se deseo para utilizar, una tercera característica 170 de cierre de muelle ejemplar podría proporcionarse como en la Figura 17 para prevenir el uso de los muelles 130B y 130C interior y medio. De este modo, la combinación de las características 150, 160 de enchavetado de la base y la tapa y las características 170 de cierre de muelle previenen la capacidad de intercambio de componentes inapropiados para una aplicación particular. Ventajas adicionales se logran mediante el uso de constantes de muelle específicas en el cojinete lateral inventivo. Los diseños de tres muelles previos tuvieron constantes de muelle dramáticamente más altas, las cuales se creyó que eran necesarias para lograr el soporte de carga adecuado y el amortiguamiento para el vagón de ferrocarril. Por ejemplo, para un vagón de ferrocarril de 29,483.504 Kg. (65,000 Ib.), muchos diseños previos tuvieron un valor nominal de carga combinado de aproximadamente 8165 Kg./cm. 7100 Ib./pulg. (4260.75 Kg./cm. (3705 lb./pulg.) para el muelle exterior, 2454.1 Kg./cm. (2134 lb./pulg.) para el muelle medio, y 1450.15 Kg./cm. (1261 lb./pulg.) para el muelle interior) . El ejemplo anterior en la Figura 18 cae en esta categoría. Sin embargo, se ha encontrado que sustancialmente las características de nivelación de carga y trayecto mejoradas pueden lograrse al reducir dramáticamente el valor nominal de carga de los muelles, en efecto al hacerlas mucho más blandas. Muchos beneficios pueden lograrse si el valor nominal de carga combinado está entre aproximadamente 4600-6900 Kg./cm. (4,000-6,000 lb./pulg.). Si el valor nominal se baja mucho más de 4600 Kg./cm. (4,000 lb./pulg.), es posible que el cojinete lateral se desacople de contacto con la parte inferior del bastidor, con lo cual es indeseable . Cuando el valor nominal de carga incrementa hacia 6900 Kg./cm. (6,000 lb./pulg.), beneficios similares pueden lograrse. Sin embargo, entre más alto esté en este margen, más sensibles son los muelles a la tolerancia de fabricación y desviaciones establecidas.
Una modalidad preferida de acuerdo con la invención se muestra en la parte inferior de la Figura 18 y utiliza un valor nominal de carga combinado total y aproximadamente 5181.9 Kg./cm. (4506 Ib./pulg.) (2855.45 Kg./cm. (2483 lb./pulg.) para el muelle exterior, 1753.75 Kg./cm. (1525 Ib./pulg.) para el muelle medio, y 572.7 Kg./cm. (498 lb./pulg.) para el muelle interior) . Una combinación de muelles cerca de la parte inferior del margen preferido de 4600-6900 Kg./cm. (4,000-6,000 lb./pulg.), se ha encontrado que es particularmente adecuada por muchas razones. Primero, permite que el cojinete lateral se vuelva menos sensible a las variaciones y tolerancias de altura establecidas. Es decir, pequeñas desviaciones de un cojinete lateral a otro en un bogie se han encontrado que tienen poco efecto sobre la precarga lograda. De este modo, un muelle con este margen de precarga se ha encontrado que tiene capacidad de una precarga más consistente de cojinete lateral a cojinete lateral, aún si existe menor altura establecida u otras variaciones de tolerancia o no uniformidades. Esto tiende a igualar la carga y a permitir que un vagón de ferrocarril permanezca más a nivel, con menos inclinación o rodadura tanto estática como dinámic mente. En segundo lugar, tales proporciones bajas proporcionan un sistema de suspensión con un tiempo de reacción más lento, lo cual se ha encontrado que logra seguimiento y curvatura mejorados, sin afectar adversamente la oscilación mecánica. Sin embargo, como se menciona, proporciones de muelles incrementadas que alcanzan 6900 Kg./cm. (6,000 Ib./pulg.) pueden utilizarse. Sin embargo, para lograr rendimiento similar, varias tolerancias de diseños deben ser controladas fuertemente, debido a que conforme incrementa el valor nominal de muelles hacia 6900 Kg./cm. (6,000 lb./pulg.), la sensibilidad a las variaciones establecidas y tolerancia incrementa. De este modo, sin control apropiado de estas tolerancias, tales desviaciones pueden resultar en carga a desnivel, resultando en una inclinación indeseable del bastidor desde un estado nivelado si un cojinete lateral sobre el bogie no se establece igual que el otro. Esta combinación de características también ha logrado mayor reducción de peso de diseños previos . Por ejemplo, el cojinete 100 lateral ejemplar se ha encontrado que tiene un peso de sólo 21.455 Kg. (47.3 libras), el cual es menor a 25.356 Kg. (55.9 libras) de diseños previos. Aunque sólo modalidades específicas de la invención se han descrito y mostrado, es aparente que varias alternativas y modificaciones pueden hacerse a la misma. Aquellos con experiencia en la técnica también reconocerán que ciertas adiciones pueden hacerse en estas modalidades ilustrativas. Por lo tanto, es la intención en las reivindicaciones anexas cubrir todas las alternativas, modificaciones y adiciones que puedan caer dentro del alcance verdadero de la invención.