PL224900B1 - Układ powiązania zestawów kół wózka samosterującego - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest układ powiązania zestawów kół wózka samosterującego, przeznaczony do automatycznego nastawiania zestawów kół wózka przy jeździe po łuku toru, który umożliwia zmniejszenie zużycie kół i stateczny bieg wagonu z wysokimi prędkościami.

Z opisu patentowego US 6439130 znane jest rozwiązanie układu sprężystego powiązania zestawów kół wózka samosterującego. W rozwiązaniu tym zastosowano ramiona przytwierdzone do korpusów łożysk osi zestawu kół, każde z nich równoległe do wzdłużnej osi wózka i skierowane ku jego środkowi. Ramiona po obu stronach wózka, lewej i prawej, są połączone ze sobą za pomocą zespołu zawierającego wiele elementów takich jak sprężyny śrubowe z napięciem wstępnym, sprężyny płaskie, ograniczniki, przeguby kuliste, sworznie, czopy, śruby, nakrętki i ich zabezpieczenia tworzące skomplikowany aparat sprężysty. Wadą tego rozwiązania jest wysoki koszt wykonania aparatu sprężystego, złożona regulacja, oraz zagrożenie niezawodności jego działania spowodowane dużą liczbą skomplikowanych elementów aparatu.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wad przez układ powiązania zestawów kół wózków samosterujących o nowej konstrukcji, umożliwiający niskie zużycie kół i stateczny bieg pojazdu z wysokimi prędkościami. Osiągnięto to poprzez zapewnienie dostatecznie wysokiej sztywności przeciwdziałającej równoległym antysymetrycznym przemieszczeniom względnym zestawów kół w płaszczyźnie poziomej, zwanej zastępczą sztywnością „ścinania” układu, przy jednoczesnym zapewnieniu niskiej sztywności przeciwdziałającej symetrycznym wychyleniom kątowym zestawów kół w płaszczyźnie poziomej, zwanej zastępczą sztywnością „zginania” układu.

Układ powiązania zestawów kół wózka samosterującego, złożony z elementów sprężystych równoległych do osi wzdłużnej wózka, połączonych z ramionami zestawów kół po lewej i prawej stronie wózka, według wynalazku charakteryzuje się tym, że każdy element sprężysty, wykonany z jednego arkusza materiału sprężystego, zawiera dwa równoległe wzdłużne nacięcia boczne, oddzielające pasy boczne w postaci wąsów od dłuższego środkowego pasa, przy czym końce wąsów są połączone trwale sztywną przewiązką, środkowy pas ma wygięty fragment w kształcie ceowym usytuowany między wąsami i przewiązką, a płaski koniec środkowego pasa przechodzący pod przewiązką jest przymocowany do ramienia sąsiedniego zestawu kół.

Układ według wynalazku ma prostą konstrukcję bez części ruchomych, w której element sprężysty jest wykonany z jednego arkusza materiału, a uzyskanie odpowiedniej sztywności zależy od doboru wymiarów elementu sprężystego.

Przedmiot wynalazku przedstawiono w przykładzie wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia układ powiązania zestawów kół wózka w widoku z góry, fig. 2 przedstawia element sprężysty przytwierdzony do ramion zestawów kół, a fig. 3 pokazuje element sprężysty przed jego ukształtowaniem z arkusza materiału sprężystego.

Jak przedstawiono na fig. 1, 2, zestawy kół 4 są połączone po lewej i prawej stronie wózka elementami sprężystymi usytuowanymi równolegle do osi wzdłużnej wózka. Każdy element sprężysty jest wykonany z jednego arkusza materiału sprężystego 1, którego przygotowany fragment w rozwinięciu pokazuje fig. 3. Fragment ten ma po bokach wąsy 1b w postaci krótkich pasów oddzielonych równoległymi wzdłużnymi nacięciami od dłuższego środkowego pasa la. Końce wąsów 1b są połączone trwale sztywną przewiązką 2. Zagięcie środkowego pasa la według czterech poprzecznych linii przerywanych, widocznych na fig. 3, prowadzi do utworzenia fragmentu o kształcie ceowym, usytuowanego pomiędzy wąsami 1b i przewiązką 2. Pierwsze zagięcie przebiega wzdłuż linii przerywanej łączącej podstawy wąsów 1b. Ostatnie zagięcie jest wykonane w płaszczyźnie wąsów 1b. Płaski koniec środkowego pasa 1a przechodzący pod przewiązką 2 jest przymocowany do ramienia 3 sąsiedniego zestawu kół 4, a ramiona 3 do występów siodeł korpusów łożysk 5 każdego zestawu kół 4.

Gdy zestawy kół 4 przemieszczają się równolegle względem siebie i poprzecznie do osi toru, ramiona 3 oraz poziome fragmenty elementu sprężystego są zginane w płaszczyźnie poziomej a pionowe ścianki fragmentu o kształcie ceowym są skręcane. Gdy zestawy kół doznają symetrycznych przemieszczeń kątowych w płaszczyźnie poziomej względem osi poprzecznej wózka, pionowe ścianki fragmentu o kształcie ceowym są skręcane i zginane w płaszczyźnie pionowej a pozioma ścianka tego fragmentu jest zginana w płaszczyźnie poziomej. Zginane są również ramiona 3 oraz pozostałe poziome fragmenty elementu sprężystego. Zastępcza sztywność zginania układu powiązania może być ustalona dla danego zestawu przez odpowiedni dobór wymiarów części składowych elementu sprężystego.

PL 224 900 B1

Układ powiązania zestawów kół wózka samosterującego według wynalazku szczególnie nadaje się do zastosowania w wózkach samosterujących, w których przestrzeń pomiędzy osiami zestawów kół nie jest dostępna dla zamontowania innego układu wiążącego zestawy kół, na przykład w postaci skrzyżowanych drążków lub jarzm połączonych ze sobą elementem gumowym.

Claims (1)

1. Układ powiązania zestawów kół wózka samosterującego, złożony z elementów sprężystych równoległych do osi wzdłużnej wózka, połączonych z ramionami zestawów kół po lewej i prawej stronie wózka, znamienny tym, że każdy element sprężysty, wykonany z jednego arkusza materiału sprężystego 1, zawiera dwa równoległe wzdłużne nacięcia boczne, oddzielające pasy boczne w postaci wąsów (1 b) od dłuższego środkowego pasa (1 a), przy czym końce wąsów (1 b) są połączone trwale sztywną przewiązką (2), środkowy pas (1a) ma wygięty fragment w kształcie ceowym usytuowany między wąsami (1b) i przewiązką (2), a płaski koniec środkowego pasa (1a) przechodzący pod przewiązką (2) jest przymocowany do ramienia (3) sąsiedniego zestawu kół (4).