RU157798U1 - Надрессорная балка тележки грузового вагона - Google Patents

Abstract

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, опорными площадками под скользуны, нижний пояс с наклонными участками, с нижней несущей стенкой и опорными поверхностями для размещения пружин рессорного комплекта, несущие боковые стенки, соединяющие верхний и нижний пояса, ребра жёсткости, отличающаяся тем, что опорные поверхности для пружин рессорного комплекта сопряжены с нижней несущей стенкой наклонных участков нижнего пояса по радиусу "R", центр которого расположен под опорной площадкой под скользуны, несущие боковые стенки наклонного участка и несущие боковые стенки участка опорных площадок под скользуны выполнены и сопряжены с несущими боковыми стенками центральной части надрессорной балки по радиусу "R" с центром, размещённым на расстоянии "а" от поперечной оси "О-О" надрессорной балки.2. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что радиус "R" выполнен в диапазоне от 450 до 550 мм.3. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что центр радиуса "R" лежит в поперечной плоскости "О-О", проходящей через центр опорной площадки под скользуны.4. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что радиус "R" выполнен в диапазоне от 1500 до 1700 мм.5. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние "а" выполнено в диапазоне от 250 до 270 мм.6. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренней полости надрессорной балки по её центральной продольной оси "Ο-Ο" на нижней несущей стенке нижнего пояса выполнено внутреннее усиливающее продольное ребро жёсткости высотой "h".7. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что высота "h" внутреннего продольного ребра выполнена в диапаз�

Description

Заявляемая полезная модель относится к конструктивным элементам тележек грузовых вагонов, в частности, к конструкции надрессорных балок.

Известна надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, опорными площадками под скользуны, нижний пояс с наклонными участками, с нижней несущей стенкой и опорными поверхностями для размещения пружин рессорного комплекта, несущие боковые стенки, соединяющие верхний и нижний пояса, ребра жесткости, патент России №79509, В 61 F 5/52, опубл. 10.01.2009.

Недостатком данной надрессорной балки является ее пониженная прочность и жесткость, вследствие отсутствия дополнительных усиливающих поперечное сечение несущих элементов.

Известна также балка надрессорная тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, опорными площадками под скользуны, нижний пояс с наклонными участками, с нижней несущей стенкой и опорными поверхностями для размещения пружин рессорного комплекта, несущие боковые стенки, соединяющие верхний и нижний пояса, ребра жесткости, патент России №104523, B61F 5/52, опубл. 20.05.2011 (прототип).

Недостатками указанной надрессорной балки также является ее пониженная прочность и жесткость, вследствие неплавного, резкого взаимного сопряжения конструктивных элементов надрессорной балки, в частности, наклонного участка нижнего пояса, с опорными поверхностями для пружин рессорного комплекта и с нижней несущей стенкой нижнего участка, с боковых стенок наклонного участка и боковых стенок участка опорных площадок под скользуны, отсутствием дополнительных усиливающих поперечное сечение несущих элементов.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение прочности и жесткости надрессорной балки.

Указанный технический результат достигается тем, что надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, опорными площадками под скользуны, нижний пояс с наклонными участками, с нижней несущей стенкой и опорными поверхностями для размещения пружин рессорного комплекта, несущие боковые стенки, соединяющие верхний и нижний пояса, ребра жесткости, опорные поверхности для пружин рессорного комплекта сопряжены с нижней несущей стенкой наклонных участков нижнего пояса по радиусу «R», центр которого расположен под опорной площадкой под скользуны, несущие боковые стенки наклонного участка и несущие боковые стенки участка опорных площадок под скользуны выполнены и сопряжены с несущие боковыми стенками центральной части надрессорной балки по радиусу «R₁» с центром, размещенным на расстоянии «a» от поперечной оси «O-O» надрессорной балки; радиус «R» может быть выполнен в диапазоне от 450 до 550 мм; центр радиуса «R», лежит в поперечной плоскости «O₂-O₂», проходящей через центр опорной площадки под скользуны; радиус «R₁» выполнен в диапазоне от 1500 до 1700 мм; расстояние «а» может быть выполнено в диапазоне от 250 до 270 мм; во внутренней полости надрессорной балки, по ее центральной продольной оси «O₁-O₁» на нижней несущей стенке нижнего пояса выполнено внутреннее усиливающее продольное ребро жесткости высотой «h»; высота «h» внутреннего продольного ребра может быть выполнена в диапазоне от 35 до 50 мм; на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса, равноудаленно от центральной продольной оси «O₁-O_i» выполнено два внутренних ребра жесткости с параллельными участками длиной «b» и с расходящимися концевыми участками на ширину размещения крайних базирующих приливов для пружин рессорного комплекта, концевыми участками при этом продленными до участка опорных поверхностей для пружин рессорного комплекта; расстояние «b» может быть выполнено в диапазоне от 800 до 900 мм; на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса, на расстоянии «f» от центральной поперечной плоскости симметрии «O-O» между внутренними ребрами жесткости выполнены два прилива высотой «g», соединяющих внутренние ребра жесткости нижнего пояса; расстоянии «f» выполнено в диапазоне от 220 до 235 мм; высота «g» может быть выполнена в диапазоне от 85 до 90 мм; под опорными площадками для скользунов выполнены центральные концевые ребра жесткости, соединяющие верхний и нижний пояса и продленные до соответствующих концов надрессорной балки; на центральных концевых ребрах жесткости могут быть выполнены приливы диаметром «d» от 70 до 80 мм, и соосно размещенные с центром опорных площадок для скользунов; внутреннее продольное ребро, ребра жесткости, центральные концевые ребра жесткости выполнены переменной по своей длине толщины, уменьшающейся от середины к концам; концы ребер могут быть выполнены в виде приливов-утолщений; нижняя несущая стенка наклонного участка и нижнего пояса на участке между площадками под скользуны выполнена вогнутой вовнутрь надрессорной балки вдоль центральной продольной оси «O₁-O₁» по радиусу «R₂», который составляет от 55 до 65 мм; на месте опорных площадок под скользуны могут быть выполнены опорные выступы.

Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что надрессорная балка тележки грузового вагона отличается от прототипа тем, что опорные поверхности для пружин рессорного комплекта сопряжены с нижней несущей стенкой наклонных участков нижнего пояса по радиусу «R», центр которого расположен под опорной площадкой под скользуны, несущие боковые стенки наклонного участка и несущие боковые стенки участка опорных площадок под скользуны выполнены и сопряжены с несущие боковыми стенками центральной части надрессорной балки по радиусу «R₁» с центром, размещенным на расстоянии «a» от поперечной оси «O-O» надрессорной балки, радиус «R» выполнен в диапазоне от 450 до 550 мм, центр радиуса «R», лежит в поперечной плоскости «O₂-O₂», проходящей через центр опорной площадки под скользуны, радиус «R₁» выполнен в диапазоне от 1500 до 1700 мм, расстояние «a» выполнено в диапазоне от 250 до 270 мм, во внутренней полости надрессорной балки, по ее центральной продольной оси «O₁-O₁» на нижней несущей стенке нижнего пояса выполнено внутреннее усиливающее продольное ребро жесткости высотой «h», высота «h» внутреннего продольного ребра выполнена в диапазоне от 35 до 50 мм, на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса, равноудаленно от центральной продольной оси «O₁-O₁» выполнено два внутренних ребра жесткости с параллельными участками длиной «b» и с расходящимися своими концевыми участками на ширину размещения крайних базирующих приливов для пружин рессорного комплекта концевыми участками, продленными до участка опорных поверхностей для пружин рессорного комплекта, расстояние «b» выполнено в диапазоне от 800 до 900 мм, на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса, на расстоянии «f» от центральной поперечной плоскости «O-O» между внутренними ребрами жесткости выполнены два прилива высотой «g», соединяющих внутренние ребра жесткости нижнего пояса, расстоянии «f» выполнено в диапазоне от 220 до 235 мм, высота «g» выполнена в диапазоне от 85 до 90 мм, под опорными площадками для скользунов выполнены центральные концевые ребра жесткости, соединяющие верхний и нижний пояса и продленные до соответствующих концов надрессорной балки, на центральных концевых ребрах жесткости выполнены приливы диаметром «d» от 70 до 80 мм, соосно размещенные с центром опорных площадок для скользунов, внутреннее продольное ребро, ребра жесткости, центральные концевые ребра жесткости выполнены переменной по своей длине толщины, уменьшающейся от середины к концам, концы ребер выполнены в виде приливов-утолщений, нижняя несущая стенка наклонного участка и нижнего пояса на участке между площадками под скользуны выполнена вогнутой вовнутрь надрессорной балки вдоль центральной продольной оси «O₁-O₁» по радиусу «R₂», который составляет от 55 до 65 мм, на месте опорных площадок под скользуны выполнены опорные выступы. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где: на фиг. 1 представлена надрессорная балка тележки грузового вагона, главный вид с местным разрезом; на фиг. 2 - вид снизу на фиг. 1; на фиг. 3, - главный вид с местным разрезом; на фиг. 4 - вид снизу на фиг. 3; на фиг. 5 - главный вид с местным разрезом; на фиг. 6 - разрез A-A на фиг. 1.

Надрессорная балка тележки грузового вагона содержит верхний пояс с подпятником 1, опорными площадками 2 под скользуны (Фиг. 1, 2). Нижний пояс надрессорной балки содержит наклонные участки 3 с нижней несущей стенкой 4, опорные поверхности 5 для размещения пружин рессорного комплекта (не показан), боковые стенки 6. Опорные поверхности 5 сопряжены с поверхностями нижней несущей стенки 4 наклонных участков 3 нижнего пояса по радиусу «R». Центр радиуса «R» расположен под опорной площадкой 2 под скользуны и может лежать в поперечной плоскости «O₂-O₂», проходящей через центр опорной площадки 2 под скользуны. Радиус «R» выполнен в диапазоне от 450 до 550 мм. Боковые стенки 6 наклонного участка 3 и боковые стенки 6.1 участка опорных площадок 2 под скользуны выполнены и сопряжены с боковыми стенками 6.2 центральной части надрессорной балки по радиусу «R₁». Центр радиуса «R₁» размещен на расстоянии «a» от поперечной оси «O-O» надрессорной балки. Радиус «R₁» выполнен в диапазоне от 1500 до 1700 мм, расстояние «a» выполнено в диапазоне от 250 до 270 мм. Во внутренней полости надрессорной балки, по ее центральной продольной оси «O₁-O₁» на нижнем поясе выполнено внутреннее усиливающее продольное ребро 7 высотой «h», выдержанной в диапазоне от 35 до 50 мм. На месте плоских опорных площадок под скользуны могут быть выполнены опорные выступы 8 (Фиг. 5).

На внутренней поверхности несущей стенки 4 нижнего пояса, равноудаленно от центральной продольной оси «O₁-O₁» могут быть выполнены два внутренних ребра 9 жесткости с параллельными участками 9.1 длиной «b» и с расходящимися на ширину размещения крайних базирующих приливов 10 для пружин рессорного комплекта концевыми участками 9.2, продленными до участка 5 опорных поверхностей для пружин рессорного комплекта (Фиг. 3, 4), расстояние «b» выполнено в диапазоне от 800 до 900 мм. На внутренней поверхности нижней несущей стенки 4 нижнего пояса, на расстоянии «f» от центральной поперечной плоскости «O-O» между внутренними ребрами 9 жесткости выполнены два прилива 11 высотой «g», соединяющие между собой внутренние ребра 9 жесткости нижнего пояса, расстоянии «f» выполнено в диапазоне от 220 до 235 мм, высота «g» выполнена в диапазоне от 85 до 90 мм. Под опорными площадками 2 для скользунов могут быть выполнены центральные концевые ребра 12 жесткости, соединяющие верхний и нижний пояса и соответственно продленные до концов надрессорной балки. На центральных концевых ребрах 12 жесткости выполнены цилиндрические приливы 13 диаметром «d» от 70 до 80 мм, соосно размещенные с центром опорных площадок 2 для скользунов. Внутреннее продольное ребро 7, ребра жесткости 9, центральные концевые ребра 12 жесткости как правило выполняют переменной толщины, уменьшающейся от середины ребер к их концам. Концы ребер 9, 12 выполнены виде приливов-утолщений 14. Нижняя стенка 4 наклонного участка 3 и нижняя стенка 4.1 нижнего пояса между площадками 2 под скользуны выполнены вогнутыми вдоль центральной продольной оси «O₁-O₁» по радиусу «R₂» вовнутрь надрессорной балки, который составляет от 55 до 65 мм (Фиг. 6, 7).

Технический результат заявляемой полезной модели достигается следующим образом.

Плавное сопряжение опорных поверхностей 5 для пружин рессорного комплекта с поверхностями нижней несущей стенки 4 наклонных участков 3 нижнего пояса по радиусу «R» устраняет участки резкого взаимного сопряжения указанных конструктивных элементов надрессорной балки, исключая таким образом местные концентраторы внутренних напряжений, способных снизить прочность и жесткость надрессорной балки. Выполнение несущих боковых стенок 6 наклонного участка 3 по радиусу «R₁» и плавное их сопряжение с боковыми несущими стенками 6.2 центральной части надрессорной балки и с боковыми стенками 6.1 участков под опорными площадками 2 под скользуны устраняет концентраторы напряжений, равномерно распределяя внутренние напряжения, возникающие в несущих боковых стенках при использовании надрессорной балки в тележки грузового вагона. Выполнение на нижнем поясе 3 внутреннего усиливающего продольного ребра 7 жесткости высотой «h», также увеличивает прочности и жесткость надрессорной балки.

Выполнение на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса равноудаленных от центральной продольной оси «O₁-O₁» двух внутренних ребер 9 жесткости с параллельными участками 9.1 и с расходящимися своими концевыми участками 9.2 на ширину размещения крайних базирующих приливов 10 для пружин рессорного комплекта, концевыми участками, продленными при этом до участка опорных поверхностей 2 для пружин рессорного комплекта, с приливами 11, соединяющих между собой внутренние ребра 9 жесткости также увеличивают прочности и жесткость надрессорной балки. Использование на концевых участках надрессорной балки во внутренней ее полости, под опорными площадками 2 для скользунов центральных концевых ребер 12 жесткости, с цилиндрическими приливами 13, соосно размещенных с центром опорных площадок 2 для скользунов позволяют увеличить прочность надрессорной балки в районах опорных площадок 2. Выполнение ребер жесткости 9, внутреннего продольного ребра 7 жесткости, центральных концевых ребер 12 жесткости переменной толщины, уменьшающейся от середины ребер к их концам, позволяет более равномерно распределить внутренние напряжения, возникающие в этих ребрах при движении грузового вагона. Для уменьшения концентрации внутренних напряжений концы ребер 9, 12 выполняют виде приливов-утолщений 14. Для увеличения жесткости надрессорной балки, нижняя несущая стенка 4 и нижняя несущая стенка 4.1 могут выполняться вогнутыми вовнутрь надрессорной балки вдоль центральной продольной оси «O₁-O₁» по радиусу «R₂», который составляет от 55 до 65 мм.

Таким образом, дополнение конструкции надрессорной балки тележки грузового вагона перечисленными выше усиливающими элементами, позволяет увеличить прочность и жесткости надрессорной балки.

Claims (18)

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, опорными площадками под скользуны, нижний пояс с наклонными участками, с нижней несущей стенкой и опорными поверхностями для размещения пружин рессорного комплекта, несущие боковые стенки, соединяющие верхний и нижний пояса, ребра жёсткости, отличающаяся тем, что опорные поверхности для пружин рессорного комплекта сопряжены с нижней несущей стенкой наклонных участков нижнего пояса по радиусу "R", центр которого расположен под опорной площадкой под скользуны, несущие боковые стенки наклонного участка и несущие боковые стенки участка опорных площадок под скользуны выполнены и сопряжены с несущими боковыми стенками центральной части надрессорной балки по радиусу "R₁" с центром, размещённым на расстоянии "а" от поперечной оси "О-О" надрессорной балки.

2. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что радиус "R" выполнен в диапазоне от 450 до 550 мм.

3. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что центр радиуса "R" лежит в поперечной плоскости "О₂-О₂", проходящей через центр опорной площадки под скользуны.

4. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что радиус "R₁" выполнен в диапазоне от 1500 до 1700 мм.

5. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что расстояние "а" выполнено в диапазоне от 250 до 270 мм.

6. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренней полости надрессорной балки по её центральной продольной оси "Ο₁-Ο₁" на нижней несущей стенке нижнего пояса выполнено внутреннее усиливающее продольное ребро жёсткости высотой "h".

7. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что высота "h" внутреннего продольного ребра выполнена в диапазоне от 35 до 50 мм.

8. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса, равноудалённо от центральной продольной оси "Ο₁-Ο₁" выполнено два внутренних ребра жёсткости с параллельными участками длиной "b" и с расходящимися концевыми участками на ширину размещения крайних базирующих приливов для пружин рессорного комплекта, концевыми участками при этом продлёнными до участка опорных поверхностей для пружин рессорного комплекта.

9. Надрессорная балка по п. 8, отличающаяся тем, что расстояние "b" выполнено в диапазоне от 800 до 900 мм.

10. Надрессорная балка по п. 8, отличающаяся тем, что на внутренней поверхности нижней несущей стенки нижнего пояса на расстоянии "f" от центральной поперечной плоскости симметрии "О-О" между внутренними рёбрами жёсткости выполнены два прилива высотой "g", соединяющих внутренние рёбра жёсткости нижнего пояса.

11. Надрессорная балка по п. 10, отличающаяся тем, что расстоянии "f" выполнено в диапазоне от 220 до 235 мм.

12. Надрессорная балка по п. 10, отличающаяся тем, что высота "g" выполнена в диапазоне от 85 до 90 мм.

13. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что под опорными площадками для скользунов выполнены центральные концевые рёбра жёсткости, соединяющие верхний и нижний пояса и продлённые до соответствующих концов надрессорной балки.

14. Надрессорная балка по п. 13, отличающаяся тем, что на центральных концевых рёбрах жёсткости выполнены приливы диаметром "d" от 70 до 80 мм, соосно размещённые с центром опорных площадок для скользунов.

15. Надрессорная балка по пп. 1, 8, 13, отличающаяся тем, что внутреннее продольное ребро, рёбра жёсткости, центральные концевые рёбра жёсткости выполнены переменной по своей длине толщины, уменьшающейся от середины к концам.

16. Надрессорная балка по пп. 1, 8, 13, отличающаяся тем, что концы рёбер выполнены в виде приливов-утолщений.

17. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что нижняя несущая стенка наклонного участка и нижнего пояса на участке между площадками под скользуны выполнена вогнутой вовнутрь надрессорной балки вдоль центральной продольной оси "Ο₁-Ο₁" по радиусу "R₂", который составляет от 55 до 65 мм.

18. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что на месте опорных площадок под скользуны выполнены опорные выступы.

Images