PL97860B1 - Zestaw kolowy dla pojazdow szynowych - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest zestaw kolowy dla pojazdów szynowych z osadzonymi nieruchomo pa¬ sowaniem skurczowym lub wtlaczanym na osi ze¬ stawu, kolami pelnymi hamowanymi klockami i o takim uksztaltowaniu umieszczonych bez po¬ chylenia tarcz kól, ze wskutek wystepujacego w czasie hamowania nagrzewania wienców kól do ponad 300°C nie wystepuje zmiana rozstawu kól spowodowana osiowym odksztalceniem kól pel¬ nych.Zagadnienie zmiany rozstawu kól zestawu kolo¬ wego wskutek wystepujacego przy hamowaniu na¬ grzewania kól pelnych wystapilo dopiero w ostat¬ nim okresie wskutek duzej mocy hamowania w dluzszym okresie czasu. Do okolo 1950 roku stoso¬ wane byly przewaznie hamowane klockami kola obreczowe. Jako optymalny ksztalt tarcz dla kól obreczowych widziane byly ze wzgledu na sprezy¬ nowanie tarcze kól faliste w ksztalcie litery S lub lekko faliste tarcze kól z pochyleniem. W miare jak dalej wzrastaly szybkosci i tym samym wyma¬ gania stawiane kolom przy hamowaniu w hamul- cowaniach klockowych przez wzrastajace naciski na os, wynikly trudnosci z kolami obreczowymi przez luzne obrecze i pekniecia obreczy wskutek podwójnych naprezen tarczy kola wywolanych po¬ laczeniem skurczowym tarcza/obrecz i termicznym obciazeniem kola przy hamowaniu. W latach od 1950 do 1960 r. przechodzono stad przewaznie na kola pelne i przejeto przy tym dla tych kól w ca- lej rozciaglosci ksztalt tarcz kól z kól obreczowych.Po kilku latach praktyki eksploatacyjnej wysta¬ pily jednak w tych hamowanych klockami kolach pelnych znaczne trwale odksztalcenia osiowe kól i tym samym równiez trwala zmiana rozstawu kól zestawu kolowego. Niezmiennosc rozstawu kól ze¬ stawu kolowego stanowi jednak wymaganie dla bezpieczenstwa ruchu, gdyz ze zwiekszeniem roz¬ stawu kól poza rozstaw nominalny wzrasta nie¬ bezpieczenstwo wykolejenia.Tym nowym problemem zajmowano sie inten¬ sywnie w ostatnich latach. Miedzy innymi Miedzy¬ narodowy Zwiazek Kolei (UIG) w wyniku tych prac zaproponowal zestaw kolowy wspomnianego na wstepie rodzaju, w którym kola pelne maja tarcze faliste. Taki zestaw kolowy spelnia wymagania stalosci rozstawu kól. Nie dochodzi takze do luzo- wania pasowan skurczowego lub -wtlaczanego, po¬ niewaz falistosc w rodzaju zderzaka przejmuja wychodzace z wienca kola sily promieniowe. Wade stanowi tu jednak, ze falistosc tarczy kola jest kosztowna i przede wszystkim na powierzchni tar¬ czy kola z falista tarcza wystepuja spietrzenia na¬ prezen. Na fig. 1 rysunku przedstawione jest takie kolo z falista tarcza w przekroju i z naprezeniami na obu powierzchniach kola przy mocy hamowa¬ nia wynoszacej 59 kW i w czasie hamowania 20 minut.Zadanie wynalazku polega na tym, aby zestaw kolowy dla pojazdów szynowych ulepszyc idac w 97 86097 860 3 4 tym kierunku, ze wskutek wystepujacego przy ha¬ mowaniu silnego nagrzewania wienca kola ani roz¬ staw kól zestawu kolowego niekorzystnie nie zmie¬ ni sie i nieruchome pasowanie kola na osi nie po¬ luzuje sie; ani nie nastapi spietrzenie naprezen na powierzchni tarczy kola, które stawia w watpli¬ wosc wlasnosci wytrzymalosci zmeczeniowej kola.Zadanie to, wedlug wynalazku zostanie rozwia¬ zane przez to, ze kazda tarcza kola ma plaska po¬ wierzchnie, srodkowa, i kazda piasta kola jest w taki sposób zwymiarowana, ze przejmuje ona wy¬ stepujace wskutek nagrzania przy hamowaniu si¬ ly promieniowe, bez poluzowania sie osadzenia jej na osi zestawu kolowego.W zestawie kolowym wedlug wynalazku przy prostym ksztalcie tarczy kola nie wystepuja spie¬ trzenia naprezen i wieniec kola nie przemieszcza sie w kierunku osiowym wzgledem piasty tak, ze zagwarantowana jest stalosc rozstawu kól. Wycho¬ dzace z tarczy kola sily promieniowe przejmowane sa przez piaste kola bez zagrozenia stalego osadze¬ nia kola na osi.Naprezenie w tarczy kola w kierunku promie¬ niowym i stycznym, moze byc dalej przyrównane przez to, ze grubosc tarczy kola zmniejsza sie pro¬ mieniowo na zewnatrz. Dla obciazenia kola wsku¬ tek nagrzewania okazuje sie dalej korzystnym, gdy promien krzywizny w strefie przejsciowej wieniec kola/tarcza kola jest w stosunku do srednicy kola jak 1:20. Taki ksztalt strefy przejsciowej zapobie¬ ga powstawaniu szkodliwego nagromadzenia ciepla w wiencu kola.Przedmiot wynalazku przedstawiony jest w przy¬ kladzie wykonania na rysunku, na którym fig. 2 przedstawia zestaw kolowy, a fig. 3 — osiowy przekrój przez polowe kola z naniesionym na pro¬ mieniowej szerokosci rozkladem naprezen, zas fig 1 spietrzenie naprezen w znanym kole.Przedstawiony na fig. 2 zestaw kolowy sklada sie z osi 1 zestawu i dwóch umieszczonych nieru¬ chomo i w stalej odleglosci od siebie na osi 1 ze¬ stawu kól 2, 3 pelnych. Kazde jednoczesciowe ko¬ lo 2,3 pelne ma piaste 4, 5, tarcze 6, 7 kola i wie¬ niec 8, 9 kola. W powiekszonym przedstawieniu kola 2, 3 pelnego na fig. 3 mozna poznac, ze ozna¬ czona linia kropka-kreska powierzchnia 10 srodko¬ wa jest plaska i prostopadla do osi 1 zestawu. Gru¬ bosc tarczy 6, 7 kola jest najwieksza w strefie pia¬ sty 4, 5 i zmniejsza sie w sposób ciagly az do stre¬ fy wienca 8, 9 kola tak, ze obie strony zewnetrzne maja ksztalt stozkowy. Strefa przejsciowa wieniec kola/tarcza kola ma stosunkowo duzy promien krzywizny, który wynosi 1:20 srednicy kola. Piasta s 4, 5 kola jest stosunkowo duzych wymiarów tak, ze moze ona przejmowac wystepujace sily promie¬ niowe, bez poluzowania sie jej osadzenia na osi 1 zestawu.Powyzej i ponizej przedstawienia tarczy kola stosownie do fig. 3 przedstawiony jest rozklad na¬ prezen na promieniowej szerokosci tarczy kola na przeciwleglych jej stronach. Mozna zauwazyc, ze rozklad naprezen na calej szerokosci tarczy kola jest w zasadzie staly. Spietrzenia naprezen, jak wystepuja one w znanym, przedstawionym na fig. 1 kole, nie wystepuja wiec w kole wedlug wyna¬ lazku.W stosowanym wedlug wynalazku zestawie ko¬ lowym kola pelne przy prostej konstrukcji i opty¬ malnym zwymiarowaniu sa wiec w stanie przej¬ mowac wystepujace obciazenia bez szkodliwych nastepstw dla rozstawu kól zestawu kolowego i bez wyraznych miejscowych spietrzen naprezen na tarczy kola. PL

Claims (3)

1. Zastrzezenia patentowe 1. Zestaw kolowy dla pojazdów szynowych z osa¬ dzonymi nieruchomo pasowaniem skurczowym lub wtlaczaniem na osi zestawu, kolami pelnymi ha¬ mowanymi klockami i o takim uksztaltowaniu umieszczonych bez pochylenia tarcz kól, ze wsku¬ tek wystepujacego w czasie hamowania nagrzewa¬ nia do ponad 300°C wienców kól nie wystepuje w nim zmiana rozstawu kól zestawu kolowego, spowodowana osiowym odksztalceniem kól pelnych, znamienny tym, ze kazda tarcza (6, 7) kola ma plaska powierzchnie (10) srodkowa i kazda piasta (4, 5) kola ma takie wymiary, ze przejmuje ona wystepujace wskutek nagrzania przy hamowaniu sily promieniowe, bez poluzowania sie jej osadze¬ nia na osi (1) zestawu.
2. 2. Zestaw kolowy wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze grubosc tarczy (6, 7) kola zmniejsza sie pro¬ mieniowo na zewnatrz.
3. 3. Zestaw kolowy wedlug zastrz. 1 lub 2, zna¬ mienny tym, ze w strefie przejsciowej wieniec (8, 9)/tarcza (6, 7) kola jest w stosunku do srednicy kola jak 1 do 20. 15 20 25 30 35 40 /97 860 §00 800- 700- nnn\ uuu JUUA /Ml 4u(f Ifift- ?nfi £Ult lUU -200 -JUU -400- -500 -600. i W / \ / -\ / * /''' M / /•' V ' ¦' '"\ \ / r-rSi* // ' \ ' \ V J \ \ \ / \ / \ \ 1 Iii ng.f iiii 800 700 600 600 400 JOB 200 100 mVfl -100 -m 1 /-\ /\ / \ / \&r 1 \ 1 \ — \ i * \ \ /' ^ \ Ucr* \\ sz 4^ ^J \ A \ \ \ s^ "**.— ~~~ •59W -A Fig. 297 860 500 400 J00 -300 FigJ &fi ^v OZGraf. Lz. 945. Naklad 95+17 egz. Cena 45 zl PL