Opublikowano: 30.IX.1969 57917 KI. 20 d, 3/02 MKP -B-^0~"iP UKD Twórca wynalazku: mgr inz. Wiktor Wyslouch Wlasciciel patentu: Centralne Biuro Konstrukcyjne Przemyslu Taboru Kolejowego, Poznan (Polska) Polaczenie belki wzdluznej z belka poprzeczna w wózkach do pojazdów szynowych Przedmiotem wynalazku jest polaczenie belki wzdluznej z belka poprzeczna w wózkach do po¬ jazdów szynowych, zawierajace niezalezne dwie belki wzdluzne podpierajace uresorowana belke bujakowa i ze soba polaczone przegubowo.Znane wózki w taborze kolejowym maja belki wzdluzne polaczone w sztywna calosc z srodkowa belka poprzeczna lub tez belki sa oddzielne i wzgledem siebie prowadzone. W pierwszym -przy¬ padku belki te tworza jednolita ostoje wózka, któ¬ ra jest ciezka, wymaga jako calosc, klopotliwej obróbki i zajmuje duzo miejsca, co sprawia trud¬ nosci zwlaszcza przy zabudowie napedu, zastoso¬ waniu sprzegu centralnego i koniecznosci zapew¬ nienia spokojnej jazdy przy paru stopniach ure- sorowania.Konstrukcja takiego wózka staje sie skompliko¬ wana, jest wieloczesciowa i kosztowna. Obok bo¬ wiem jednolitej i przestrzennie rozbudowanej ostoi lub ramy wózka, sa oddzielne belki nosne, a wiec wzdluzne, belki wahaczowe oraz poprzeczne bujaki.Znane sa odmiany wózków bezwahaczowych, bez- bujakowych i bezczolownicowych, które maja roz¬ budowane i sztywne ostoje. Obserwujemy to na wszelkiego rodzaju wózkach napednych i w wóz¬ kach wagonów osobowych.W drugim przypadku wózek jest prostszy i jego czesci nosne maja trzy oddzielne zespoly, dwie wzdluzne belki boczne, spoczywajace na maznicach zestawów kolowych, oraz jedna srodkowa belke 15 30 poprzeczna, która przekazuje od czopa skretu, w osi pojazdu, ciezar nadwozia za posrednictwem sprezyn nosnych na wspomniane belki wzdluzne.Ze*wzgledu na prostote, wózki tego typu sa sto¬ sowane do wiekszosci wagonów towarowych. We¬ zlowym zagadnieniem w tej konstrukcji jest pro¬ wadzenie belki poprzecznej wzgledem obu belek wzdluznych. Warunki pracy tych prowadzen sa bardzo niekorzystne.W miare zuzycia wspólpracujacych powierzchni, tworza sie takie luzy, ze belki te w praktyce uko- suja sie, a to wplywa na pogorszenie spokoju jaz¬ dy i powoduje nadmierne opory ruchu. Znane jest równiez powstawanie drgan i nie zanikajacych kolysan przy stosowaniu sprezyn spiralnych. Usi¬ luje sie przeciwdzialac temu przez oparcie sprezyn na slizgach skosnych, które przy resorowaniu da¬ ja cierna sile tlumiaca.Ten zabieg jednak utrudnia jednoczesnie wyko¬ nywanie ruchów bocznych belki bujakowej wzgle¬ dem belek wzdluznych, a to ogranicza dopuszczal¬ na predkosc jazdy tego typu wózków. W wielu przypadkach bylo to przyczyna zaniechania owej prostej konstrukcji i zmuszalo do stosowania skomplikowanego ukladu wózków o jednolitej ostoi, których niedogodnosci opisano poprzednio.Zadaniem wynalazku jest wykonanie prostego ukladu wózków o oddzielnych belkach nosnych wzdluznych i poprzecznych zarówno do wagonów towarowych o duzej predkosci, jak równiez do 579173 innych pojazdów, w których dotychczasowe typy skomplikowane i ciezkie o jednolitej ostoi uchodzi¬ ly za nieuniknione.Wynalazek realizuje powyzsze wymagania przez zastosowanie odpowiedniego polaczenia belek wzdluznych z belka poprzeczna za pomoca dobra¬ nych i ustawionych laczników przegubowych. Dzie¬ ki temu osiaga sie w konstrukcji wózka nastepu¬ jace korzysci, wymagana sztywnosc polaczenia bel¬ ki w kierunku osi wzdluznej pojazdu wzdluz osi X, dostateczna swobode dla wzglednych ruchów belek w kierunku bocznym, wzdluz osi y, pelna swobode uresorowania pionowego dla wzglednych ruchów w kierunku osi z, pelna swobode dla wzglednych ruchów skretnych belek dokola osi wzdluznej X, dostateczna podatnosc dla wzgled¬ nych ruchów skretnych dla belek dokola osi bocz¬ nej y, wymagana sztywnosc polaczenia dla ruchów wzglednych dokola osi pionowej z, wszystkie ru¬ chy powyzsze w polaczeniach tych belek sa kon¬ trolowane elementami elastycznymi i sa sprezyste 0 dobranej charakterystyce.Przedmiot wynalazku jest przedstawiony przy¬ kladowo, w zastosowaniu do wózka dwuosiowego, na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia w rzu¬ cie bocznym ogólny uklad wózka o maznicach zew¬ netrznych, fig. 2 — rzut poziomy wedlug fig. 1, fig. 3 — przekrój poprzeczny wedlug osi A—A na fig. 1, fig. 4 — szczegól lacznika przegubowego, fig. 5 — rzut boczny wedlug fig. 4, fig. 6 — rzut z góry wedlug fig. 4.Oddzielnymi czesciami skladowymi wózka sa boczne belki prawa i lewa 1 oraz belka poprzeczna 2. Belki boczne 1 opieraja sie za posrednictwem podkladek gumowych 3 o korpusy maznic 4 ze¬ stawów kolowych, a belka poprzeczna 2 spoczywa na belkach bocznych 1 za pomoca sprezyn nos¬ nych 5.Istota wynalazku jest polaczenie belek 1 z belka 2 czterema parami laczników przegubowych 6, 7 — przy tym dolne laczniki 6 ulozyskowane sa prze¬ gubowo w belkach podluznych 1, a górne — w: belce poprzecznej 2. Laczniki 6, 7 sa tak zorien¬ towane, ze osie ich przegubów sa równolegle do osi wzdluznej wózka, rozstep kazdej pary laczników 6, 7 na belce *wzdluznej 1 to jest odleglosc a fig. 1 jest duzy, a przy sprezynowaniu belki 2, kat tworzony przez osie laczników 6, 7 zmienia sie, przyjmujac w polozeniu posrednim wartosc bliska 90°, jak na fig. 4. O ile przeguby dolne laczników 6 i górne laczników 7 maja zwykle tolerancje obrotowe i sworznie wspólpracuja z tulejkami wy¬ konanymi z wypróbowanych tworzyw sztucznych, nie wymagajacych czestego smarowania, o tyle przegub srodkowy 9 laczników 6 i 7 jest innego rodzaju.Miedzy widelkami lacznika 6, a ramieniem 10 lacznika 7 przewidziane sa z obu stron wkladki sprezynujace 8 z gumo-metalu lub innego tworzy¬ wa fig. 4, a sworzen laczacy czesci 6, 7, 8, jest osadzony suwliwie w ramionach lacznika 6, a z duzym luzem wzgledem ramienia 10 lacznika 7.Dzieki temu sworzen ów moze wzgledem lacznika 7 przyjmowac pewne katy, co jest równoznaczne 57917 z identycznymi katami ukosowania lacznika 6 wzgledem lacznika 7. Towarzysza. tym ukosowa- niom zawsze deformacje wkladek sprezynujacych 8, które nadaja sprezystosc wszelkim tego rodza- 5 ju ruchom.Dobierajac rozstep a par laczników 6, 7 fig. 1 w stosunku do rozstawu osi wózka, przyjmujac lu¬ zy dla sworzni srodkowego przegubu laczników w stosunku do ramion 7, oraz zakladajac twardosc' io wkladek sprezynujacych 8 na sciskanie i ukosowa- nie — istnieje moznosc zapewnienia wlasciwej cha¬ rakterystyki polaczeniom belek wózka, (wyliczona na wstepie opisu istoty wynalazku).W ten sposób polaczenie belek 1 i 2 wózka poz- 15 wala na swobodne ich ruchy pionowe wzdluz osi z w granicach resorowania, dopuszcza ograniczone wzgledne ruchy poprzeczne wzdluz osi y, podyk¬ towane dopuszczalna predkoscia jazdy, oraz za¬ pewnia sztywnosc podluzna osi X. Przy ruchach 20 poprzecznych odksztalcaja sie sprezyny 5., które okreslaja czestotliwosc wahan bocznych pojazdu.Jezeli chodzi o katy ukosowania wzajemnego be¬ lek 1 i 2, które dopuszcza polaczenie bedace przed¬ miotem wynalazku, to nalezy podkreslic co na¬ stepuje. Dokola osi x jest pelna swoboda ukoso¬ wania sie tych belek 1, 2 z korzyscia dla pracy maznic. Wzgledem osi y podatnosc jest ograniczo¬ na wymienionymi poprzednio parametrami luzów srodkowych sworzni w lacznikach 7 i sztywnoscia wkladek 8. Dla powiekszenia tej podatnosci za¬ stosowano w oparciach o korpusy maznic 4 pod¬ kladki gumowe 3. W stosunku do osi z polacze¬ nie belek 1, 2 jest sztywne, dopuszcza tylko male 35 deformacje i w kazdym razie sprezyste. Tym wa¬ runkiem podyktowana jest twardosc wkladek 8, które przy przejezdzie pojazdu przez krzywizny toru winny sie minimalnie odksztalcac.Dla zapewnienia amortyzacji kolysan pionowych 40 w czasie jazdy, przewiduje sie stosowanie amorty¬ zatorów 11 fig. 1 hydraulicznych lub ciernych o stosownej charakterystyce. W razie potrzeby, moz¬ na analogicznie zastosowac amortyzatory poprzecz¬ ne. Celem ograniczenia przesuwów bocznych — 45 zastosowano drazek 12 zamocowany do belki 1, który przechodzac przez wystep 13 w belce 2 daje potrzebne ograniczenie przesuwu b.Wynalazek moze byc z latwoscia zastosowany do wózków o maznicach wewnetrznych, wówczas bel- 50 ki 1 mieszcza sie po wewnetrznej stronie kól, a belka 2 jest znacznie krótsza.W zastosowaniu do wagonów towarowych o sto¬ sunkowo twardym zawieszeniu, jednokrotne uspre- zynowanie sprezynami 5 jest wystarczajace, a do¬ danie podkladek gumowych 3 przy maznicach po¬ prawia podatnosc wzdluzna wózka. Przy uzyciu do wagonów osobowych, dla zapewnienia wiekszej miekkosci zawieszenia, mozna zastosowac dodatko¬ we usprezynowanie zestawów kolowych wraz z prowadzeniem wahaczowym wzgledem belki 1, podczas gdy ogólny uklad wózka, a wiec polacze¬ nia belek 1 i 2 pozostaja jak na fig. 1, 2 i 3.Uklad wedlug wynalazku skupia wszystkie sily 65 przechodzace od szyn na pudlo pojazdu — w opar- 55 605 ciach belki poprzecznej 2 o belki wzdluzne 1, to jest stosunkowo blisko srodka skretu wózka. Ulat¬ wia to opanowanie ruchów szkodliwych, jak np. wezykowania i galopowania, które w dotychczaso¬ wych wózkach bywaja przekazywane na pudlo przez, na przyklad, wahaczowe prowadzenia belki bujakowej, a wiec elementy daleko zamocowane na wózku od srodka skretu.Nalezy zwrócic uwage, ze polaczenia wedlug wy¬ nalazku znajduja sie po zewnetrznej stronie ze¬ spolów wózka, sa wiec latwo dostepne dla dogla¬ du, co jest wazna zaleta w eksploatacji. Uklad we¬ dlug wynalazku moze byc zastosowany do wózków wieloosiowych, z tym, ze belki wzdluzne 1 zaleca sie, w tym przypadku, wykonywac dzielone o prze^ gubach dopuszczajacych skrety pionowe dla czesci skladowych belek wzgledem siebie. Natomiast dla wózka wieloosiowego potrzebna bedzie wieksza ilosc belek 2, to jest o jedna mniej, niz liczba zestawów kolowych tego wózka.Wózki nowego ukladu odznaczaja sie prostota i posiadaja jako nosne jedynie zwarte belki wzdluzne i poprzeczne, zwiazane ze soba polacze¬ niami wedlug wynalazku. Konstrukcja taka jest lekka i tania, odpadaja bowiem dotychczasowe zes¬ poly klopotliwe o wielkich wymiarach, jak sztywna ostoja wózka oraz belki wahaczowe i bujakowe.Zespoly te (np. wahacz i bujak) przy skompliko¬ wanym i przestarzalym ukladzie przenosza te sa¬ me obciazenia, na które musi byc liczony zespól sasiedni (np. ostoja). Tego rodzaju dublowania w konstrukcji prowadza do nadmiaru ciezarów oraz kosztów, czego unika sie w wózkach wedlug wy¬ nalazku. 6 PL