Przedmiotem wynalazku jest konstrukcja wózka skretnego zwlaszcza elastyczne polaczenie miedzy pudlem wagonowym i wózkiem.Jednym z bardzo istotnych elementów kon¬ strukcyjnych w pojezdzie szynowym jest wezel, laczacy nieresorowane masy czesci biegowych, za posrednictwem ukladu zawieszenia sprezynujacego pierwszego stopnia z rama ostojowa wózka oraz z pudlem wagonowym, które 1o polaczenie sklada sie w glównej mierze z zawieszenia lub elemen¬ tów wspierajacych pudlo wagonowe, tworzac uklad sprezynujacy drugiego stopnia. Uklad ten sluzy glównie do zapewnienia miekkiego sprezy¬ nowania pudla wagonowego w kierunku piono¬ wym, wchlaniania dynamicznych sil poprzecznych, przenoszonych z toru i wózka na pudlo wagono¬ we lub tez amortyzowania przesuwów poprzecz¬ nych, to jest — tlumienia drgan poprzecznych przy jednoczesnym dzialaniu stabilizujacym da¬ lej — przenoszenia sil pociagowych i hamujacych w kierunku podluznym pomiedzy wagonem i wóz¬ kiem i wreszcie — umozliwienia swobodnego wpi¬ sywania sie wózka w luki.Podczas wprowadzania w kolejnictwie wago¬ nów typu wózkowego skonstruowano klasyczny uklad mechaniczny, skladajacy sie z czopa skret¬ nego, slizgów bocznych i belki bujakowej, pod¬ partej na sprezynach i zawieszonej w sposób umozliwiajacy poprzeczne odchylenia pudla od osi glównej pojazdu. W miare postepu w rozwoju technicznym taboru kolejowego ukazywaly sie na przestrzeni czasu wózki skretne z czopami i bel¬ kami bujakowymi w najprzerózniejszych wersjach i rozwiazaniach konstrykcyjnych, które dla ów¬ czesnych warunków i wymagan techniczno-rucho¬ wych w eksploatacji kolei, byly wystarczajace.Wymienione rozwiazania, ogólnie biorac, mialy szereg niedomagan w rodzaju zlozonosci i kosz¬ townosci konstrukcji, krótkotrwalej zywotnosci skutkiem naturalnego zuzywania sie poszczegól¬ nych elementów, nastepnie — braku niezawod¬ nych parametrów mechanicznych z uwagi na znaczna ilosc czesci tracych sie, wysokich kosz¬ tów utrzymania i konserwacji a ponadto opisy¬ wane konstrukcje wózkowe cechowala stosunko¬ wo duza masa i wymiary.Wszystkie te wady, charakteryzujace wózki dawniejszych typów usilowano przy pomocy róz¬ nych mechanicznych lub pneumatycznych kombi¬ nacji rozwiazan usunac i nalezy tu przyznac, ze niektóre z tych kombinacji rzeczywiscie polep¬ szyly w pewnym stopniu parametry mechaniczne oraz wlasciwosci biegowe wózków, jednakze wszystkim stawianym wymogom uczynic zadosc nie zdolaly.Sposród róznych konstrukcji wózkowych zna¬ ne sa miedzy innymi takie, w których dla pod¬ parcia pudla wagonowego wprowadzono równiez pionowe sprezyny srubowe (tak zwane „Flexi- coil"), usuwajac z konstrukcji belke bujakowa. 848183 84818 4 W tym rozwiazaniu sprezyny srubowe wykazaly wystarczajace wlasciwosci tlumienia drgan w kie¬ runku pionowym jak równiez wywieraly odpo¬ wiednie naciski, centrujace wózek w pozycji wspólosiowej z pudlem wagonowym. Jednakze po¬ wodowaly one, z drugiej strony, nadmierne opory tarcia w lukach a skutkiem tego — zbyt wielkie naciski na obrzeza kól i na wewnetrzne krawe¬ dzie glówek szyn, co w konsekwencji przyczynia¬ lo sie do szybkiego scierania sie obu tych po¬ wierzchni. W celu zlagodzenia szkodliwego oddzia¬ lywania kól na szyny, stosowano slizgi boczne jak równiez zawieszenia wahadlowe pomiedzy pudlem wagonowym i wózkiem.W innych znanych rozwiazaniach konstrukcji wózków, próbowano uzyskac korzystniejsze para¬ metry techniczno-ruchowe przez podlozenie lami¬ nowanych pakietów gumowych pod sprezyny sru¬ bowe w celu zredukowania momentu sil kieruja¬ cych, które wystepuja przy wpisywaniu sie wóz¬ ków w luki. Wtedy jednakze, nie mozna bylo uniknac czopa skretnego, który posiada te wade, ze uniemozliwia pudlu wagonowemu swobode ru¬ chów poprzecznych w granicach dopuszczalnych luzów. W dalszych koncepcjach rozwiazania tego zagadnienia stosowano laminowane pakiety gu¬ mowe na miejsce czopa skretnego, jako elementy elastycznie przenoszace sily pociagowe i hamujace wzdluz osi glównej wagonu.Ogólnie biorac, wszystkie wyzej wspomniane modyfikacje klasycznego wózka skretnego, skla¬ dajacego sie z trzech podstawowych elementów, to jest, czopa skretnego, slizgów bocznych i belki bujakowej, poprawily pod pewnymi wzgledami jego poziom techniczny i wlasciwosci kinetyczne, jednakze nie byly one na tyle doskonale, by jed¬ noczesnie i w dostatecznym stopniu zaspokoic wszystkie wymagania techniczne, stawiane kon¬ strukcji wezla, laczacego wózek skretny z pudlem wagonowym.Celem wynalazku jest usuniecie wad w znanych dotychczas, klasycznych konstrukcjach wózków skretnych, w szczególnosci, zas — ujemnych cech mechanicznego ukladu, laczacego wózek z pudlem wagonowym oraz skonstiuowanie wózka, który by sprostal w stopniu maksymalnym wszystkim sta¬ wianym mu wymaganiom i to przy zredukowanej masie, prostej budowie, latwiejszej obsludze i kon¬ serwacji a przytern — dluzszej zywotnosci eks¬ ploatacyjnej bez wzgledu na to, czy to bedzie wó¬ zek trakcyjny, czy toczny, lub szerokonormalno- czy tez waskotorowy. W szczególnosci zas, celem wynalazku jest wyeliminowanie tych wszystkich elementów konstrukcyjnych wózka, jak czopy skretne, slizgi boczne i belki bujakowe, które podlegaja szybkiemu zuzyciu, wymagaja praco¬ chlonnych czynnosci obslugi i konserwacji, maja skomplikowana budowe a ponadto wykazuja nie¬ pewne parametry mechaniczne z racji licznych oporów tarcia o nie wyznaczalnych wartosciach liczbowych.Cel ten osiagnieto przez opracowanie ukladu tlumiacego, w którym, przy odpowiedniej kombi¬ nacji sprezyn srubowych i laminowanych pakie¬ tów gumowych oraz przez wlasciwe uksztaltowa¬ nie laminatów i ich rozmieszczenie, zapewniajace skuteczna prace sprezyn podczas ruchu pojazdu, bedzie mozna uzyskac niezbedna sztywnosc ukla¬ du przeciw wszelkim przemieszczeniom i skreca- niom oraz sprezynowanie, zapewniajace wlasciwa charakterystyke.Cel wynalazku osiagnieto wiec, przez dobór ukladu sprezyn o charakterystykach czyniacych zadosc warunkom podatnosci na przesuniecia i skrecenia w róznych kierunkach, nastepnie — przez skoordynowanie ich wspóldzialania, j-ak rów¬ niez — przez odpowiednie ich rozmieszczenie i wreszcie — przez osiagniecie wymaganych pa¬ rametrów.Istota wynalazku jest konstrukcja, wedlug któ¬ rej na zewnatrz ram wózka zainstalowano zespo¬ ly sprezynujace, zlozone ze sprezyn srubowych, opierajacych sie na obnizonych konsolach przy ra¬ mie wózka i z laminowanych pakietów gumo¬ wych, polaczonych szeregowo ze sprezynami, któ¬ re to pakiety podpieraja pudlo wagonowe, zas na miejsce klasycznego czopa skretowego, pomiedzy glówne poprzeczki wózka wmontowane sa pakiety gumowe, które dzialaja wzdluz osi glównej po¬ jazdu i które lacza sie ze statecznikiem, przymo¬ cowanym do glównej belki poprzecznej podwozia wagonowego i wchodzacym w srodek wózka po¬ miedzy glówne belki poprzeczne.Dla osiagniecia róznych wartosci sily sprezyno¬ wania, pakiety gumowe maja ksztalt prostokatny tak, ze wykazuja rózne strzalki ugiecia, zaleznie od kierunku dzialania sily. Pakiety gumowe, na których spoczywa pojazd, posiadaja tak w po¬ przecznym jak i podluznym kierunku, sprezystosc srednia, natomiast gumy, zastepujace czop skre¬ towy, posiadaja w kierunku pionowym sztywnosc zerowa lub minusowa, podczas gdy w kierunku poprzecznym wykazuja znaczna sztywnosc.Zespoly sprezyn srubowych, umieszczone po obu stronach wózka oraz pakiety gumowe polaczone sa ze soba elementami stabilizujacymi lekkiej kon¬ strukcji, których zadanie polega na uniemozliwie¬ niu skrecenia powierzchni styku pomiedzy spre¬ zynami srubowymi i pakietami gumowymi pod wplywem dzialania momentów skrecajacych i w ten sposób utrzymaniu sztywnosci poprzecznej ukladu sprezynujacego na odpowiedniej charakte¬ rystyce podczas przemieszczen jego poszczególnych elemntów, jak równiez — na zapewnieniu równo¬ miernej i synchronicznej wspólpracy ukladów sprezynujacych po obu stronach wózka.Przez wglebione ustawienie sprezyn srubowych na zewnetrznych stronach wózka i polaczenie ich szeregowe z pakietami gumowymi, obnizono wy¬ sokosc zabudowy urzadzen sprezynujacych. Jedno¬ czesnie zlagodzono sklonnosc pudla wagonowego do wezykowania i galopowania.Pomiedzy rama ostoj owa wózka i pudlem wa¬ gonowym umieszczone sa gumowe odbijaki boczne, które, przy mniej wiecej polowie wielkosci prze¬ mieszczenia bocznego zaczynaja lagodnie ograni¬ czac poprzeczne ruchy pudla zas ich krzywa cha¬ rakterystyczna o przebiegu progresywnym, scho¬ dzi sie plynnie z wypadkowa charakterystyka 40 45 50 55 605 84818 6 sprezynowania bocznego, majaca przebieg linio¬ wy.. Wbudowanie laminowanych pakietów gumowych, zastepujacych czop skretowy i dzialajacych w kie- . runku podluznym, odbywa sie przy pomocy na- stawialnego urzadzenia, napinajacego wstepnie ov/_e pakiety; urzadzenie to, po wbudowaniu, po- -zostaje w wózku pomiedzy pakietami podczas wia¬ zania wózka z pudlem wagonowym i przy jego wywiazywaniu, stale utrzymujac pakiety pod na¬ pieciem wstepnym. Owe regulowane urzadzenie napinajace umozliwia kontrole wypadkowej strzal¬ ki ugiecia w tlumieniu ruchów poprzecznych po¬ jazdu (wezykowanie).Rozwiazanie wedlug wynalazku, przy odpowie¬ dnich zalozeniach odnosnie wymiarów, umozliwia osiagniecie nastepujacych wlasciwosci sprezyno¬ wania w ukladzie zawieszenia pojazdu szynowego: sprezynowanie pionowe staje sie miekkie a -jedno¬ czesnie opory tarcia wózka; w lukach ulegaja zmniejszeniu; w sprezynowaniu poprzecznym pa¬ kiety gumowe, zastepujace czop skretowy, z ra¬ cji ich prostokatnego ksztaltu, posiadaja mal^ strzalke ugiecia i we wspóldzialaniu ze sprezyna¬ mi pionowymi, wykazuja odpowiednie tlumienie poprzeczne oraz sile rewesyjna. Dzieki powyzszym wlasciwosciom, sprezynowanie pionowe, z racji je¬ go charakterystyki zerowej lub minusowej nie twardnieje a proces przenoszenia sil podluznych zachowuje elastycznosc.Przez obnizenie podstawy szeregowo polaczonych sprezyn srubowych i pakietów gumowych przy zewnetrznych krawedziach ramy wózka, zostaje osiagnieta wymagana wysokosc konstrukcji. Na skutek podparcia pudla na szerokich podstawach, zmniejszaja sie sklonnosci pojazdu do wezykowa¬ nia w osi glównej.Dalszym przejawem nowosci opisywanego wy¬ nalazku jest sposób prowadzenia umieszczonych obustronnie zespolów sprezynowych przy pomocy urzadzen stabilizujacych, nastepnie — urzadzenia, napinajace wstepnie i usztywniajace elementy gu¬ mowe, które zastepuja czop skretowy oraz beztar- ciowa wspólpraca wszystkich czesci, wiazacych konstrukcje podwozia lub pudla wagonowego z wózkiem.Wyzej opisane wlasciwosci mechaniczne pola¬ czenia wedlug wynalazku gwarantuja przy wspól¬ dzialaniu ^wymagane warunki eksploatacyjne, zre¬ dukowane masy konstrukcji, ekonomiczna techno¬ logie wykonania i utrzymania, jak równiez — ko¬ rzystne parametry kinematyczne.Wynalazek wyjasniono dokladniej w przykladzie wykonania pokazanym na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia wózek skretny wedlug wyna¬ lazku w widoku bocznym, fig. 2 — jego przekrój po osi glównej, fig. 3 — widok w rzucie piono¬ wym, fig. 4 — przekrój wózka w ujeciu schema¬ tycznym.Jak pokazano na rysunku zestawy kolowe 1 wózka skretnego, wedlug wynalazku, zwiazane sa zwyklym sposobem z dzwigniami katowymi pro¬ wadnic kól 2, umieszczonymi na ramie wózka 3.Polaczenie dzwigni z wózkiem jest elastyczne i sta¬ nowi pierwszy stopien odsprezynowania 4. Pudlo wagonowe 5 spoczywa na zewnetrznych sprezy¬ nach srubowych 6 i polaczonych z nimi w szereg, laminowanych pakietach gumowych 7, opartych na podluznych konsolach wózka 3. Plaszczyzny pomiedzy sprezynami srubowymi 6 i pakietami gumowymi 7, podpierajacymi pudlo wagonu, po¬ laczone sa ze stabilizatorem 8. Czesc wszystkich sil pociagowych i hamujacych a ponadto sil po¬ przecznych wywolanych ruchem pojazdu, przeno¬ szona jest przez statecznik 9 na pudlo wagonowe , lub odwrotnie — na wózek. Laminowane pakie¬ ty gumowe 10 wbudowane sa poziomo pomiedzy przymocowanymi do pudla wagonowego i siegaja¬ cym '.-w. dól statecznikiem 9 i rama wózka 3, przy czym pakiety te posiadaja odpowiednie napreze¬ nia wstepne.Jak juz wspomniano, pomiedzy przymocowanym do pudla 5 statecznikiem 9 i rama wózka 3 wbu¬ dowane sa laminowane pakiety 10 pod odpowie¬ dnim napieciem wstepnym przy pomocy specjal¬ nego urzadzenia 11, którym mozna regulowac na¬ prezenia wstepne w pakietach, przy czym urza¬ dzenie to, po wbudowaniu moze pozostac na swym miejscu na stale, bez potrzeby usuwania go na czas . wiazania wózka z pudlem wagonu lub przy jego demontazu. Przy pomocy owego regulowa¬ nego urzadzenia 11 istnieje mozliwosc kontrolo¬ wania wypadkowej strzalki ugiecia poprzecznych tlumików drgan pojazdu. Pomiedzy rama wózka 3 i pudlem 5 lub statecznikiem 9 umieszczone sa gu¬ mowe odbijaki 12. Zespoly sprezynujace 6, 7, umieszczone na obu zewnetrznych stronach wózka i polaczone szeregowo, wspieraja sie na obnizo¬ nych konsolach, mieszczacych sie na zewnatrz po¬ dluznie. Pomiedzy stabilizatorem 8 i rama wózka 3 umieszczony jest amortyzator drgan 13, podczas gdy dla zredukowania drgan poprzecznych oraz wezykowania przewidziany jest amortyzator 14, umieszczony pomiedzy belka ramy wózka i glów¬ na poprzeczka podwozia wagonu 5.Zespoly sprezynowe elastycznego polaczenia po¬ miedzy wózkiem wedlug wynalazku i pudlem wa¬ gonowym funkcjonuja w sposób nastepujacy: sprezyny srubowe 6, stanowiace drugi stopien od- sprezynowania oraz wspierajace sie na nich pa¬ kiety gumowe 7, wraz z pakietami 10, pod wply¬ wem wystepujacych w czasie ruchu sil, sprezy¬ nuja w kierunku pionowym, zas w kierunku po¬ dluznym i poprzecznym pojazdu prostopadle do ich osi wykazuja równomierna sztywnosc. Z tego wzgledu laminowane pakiety gumowe 7 i 10 maja przekroje prostokatne. Stosunek dlugosci bloków prostokata jest tak dobrany, aby zespól sprezy¬ nujacy poprzecznie wzgledem osi glównej pojazdu dostarczyl odpowiednia sile rewersyjna przy jed¬ noczesnym zredukowaniu oporów tarcia w luku do minimum. Pionowe drgania pudla wagonowe¬ go 5 ulegaja stlumieniu przez amortyzatory 13 na przegubach gumowych, umieszczone pomiedzy sta¬ bilizatorem 8 i rama wózka 3, zas drgania po¬ przeczne, jak równiez wezykowanie wózka uspa¬ kajane sa przy pomocy amortyzatora, umieszczo¬ nego pomiedzy poprzeczka wózka 3 i glówna bel¬ ka poprzeczna pudla 5.Przy mniej wiecej polowie maksymalnego wy- 13 40 45 50 55 607 chylenia bocznego pudla, boczna powierzchnia sta¬ tecznika 9 wchodzi w styk z odbijakami 12, umieszczonymi na ramie wózka 3, zas podczas dalszego wychylania, wzrasta progresywnie sila rewersyjna, dzialajaca na pudlo 5. PL