RU168144U1

RU168144U1 - NOISE-ABSORBING WHEEL FOR RAILWAY

Info

Publication number: RU168144U1
Application number: RU2016103040U
Authority: RU
Inventors: Юрий Алектинович Панин; Василий Витальевич Березин; Максим Леонидович Дисветов
Priority date: 2016-02-01
Filing date: 2016-02-01
Publication date: 2017-01-19

Abstract

Полезная модель относится к рельсовому транспорту и может быть использована на железнодорожном транспорте, трамвае, метрополитене, подвесном рельсовом транспорте для уменьшения шума и вибраций, генерируемых колесными парами подвижного состава при движении по рельсам.Техническим результатом полезной модели является повышение шумопоглощающего и вибропоглощающего эффекта для колеса железнодорожного транспортного средства и упрощение конструкции шумоизолирующего покрытия.Указанный технический результат достигается тем, что в шумопоглощающем колесе для железнодорожного транспорта, содержащем ступицу, обод с поверхностью катания колеса и гребнем колеса и диск колеса, поверхность диска колеса от ступицы до обода содержит шумоизолирующее покрытие, состоящее как минимум из двух слоев. Первый слой шумоизолирующего покрытия, прилегающий к поверхности диска колеса, выполнен из крупнопористого эластомерного материала и имеет высокий коэффициент звукопоглощения, второй слой шумоизолирующего покрытия выполнен из мелкопористого эластомерного материала и имеет коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, шумоизолирующее покрытие нанесено на поверхность диска колеса методом напыления.The utility model relates to rail transport and can be used in railway transport, tram, subway, overhead rail to reduce the noise and vibration generated by the wheelset of the rolling stock when moving on rails. The technical result of the utility model is to increase the noise absorption and vibration absorption effect for the railway wheel vehicle and simplifying the design of a soundproof coating. The specified technical result is achieved by the fact that in noise an enveloping wheel for railway vehicles containing a hub, a rim with a wheel surface and a wheel flange and a wheel disk, the surface of the wheel disk from the hub to the rim contains a soundproof coating consisting of at least two layers. The first layer of soundproofing coating adjacent to the surface of the wheel disc is made of coarse-porous elastomeric material and has a high sound absorption coefficient, the second layer of soundproofing coating is made of fine-porous elastomeric material and has a sound reflection coefficient greater than the sound absorption coefficient, the soundproofing coating is applied to the surface of the wheel disc spraying.

Description

Полезная модель относится к рельсовому транспорту и может быть использована на железнодорожном транспорте, трамвае, метрополитене, подвесном рельсовом транспорте для уменьшения шума и вибраций, генерируемых колесными парами подвижного состава при движении по рельсам.The utility model relates to rail transport and can be used in railway transport, tram, subway, overhead rail transport to reduce the noise and vibration generated by the wheelsets of rolling stock when moving on rails.

Известно устройство для уменьшения шума колес железнодорожного транспортного средства при движении по рельсам, обеспечивающее гашение вибрации колес для уменьшения шума при их движении по рельсам и содержащее две плоские кольцеобразные металлические пластины, соединенные вместе и прикрепленные к колесу в передней его части. Эти пластины и закрывают пространство между ступицей и ободом колеса. Обе пластины имеют канал в центре и расположены концентрически (WO, заявка №2008/12855, МПК В60В 17/00, опубл. 31.01.2008).A device is known to reduce the noise of wheels of a railway vehicle when moving on rails, providing damping of the vibration of the wheels to reduce noise during their movement on rails and containing two flat annular metal plates connected together and attached to the wheel in front of it. These plates cover the space between the hub and the wheel rim. Both plates have a channel in the center and are located concentrically (WO, application No. 2008/12855, IPC B60B 17/00, published on January 31, 2008).

Недостатком этой конструкции является сложность конструкции и низкое шумо- и вибропоглощение из-за того, что металлическое шумопоглощающее устройство жестко контактирует с шумоизлучателем.The disadvantage of this design is the design complexity and low noise and vibration absorption due to the fact that the metal noise absorption device is in hard contact with the noise emitter.

Также известно устройство колеса рельсового транспортного средства с шумоизолирующим покрытием, содержащее на одной или на обеих поверхностях диска колеса нанесенное методом прессовки композитное покрытие, включающее вязкоупругий слой из вспененного материала и металлическую мембрану (ЕР, заявка №1026009, МПК В60В 17/00, опубл. 09.08.2000).The device of a wheel of a rail vehicle with a soundproof coating is also known, containing on one or both surfaces of the wheel disk a composite coating deposited by pressing, including a viscoelastic layer of foam material and a metal membrane (EP, application No. 1026009, IPC B60B 17/00, publ. 08/09/2000).

Недостатком этой конструкции является сложность конструкции и низкое шумопоглощение из-за того, что использованная в устройстве металлическая мембрана сама по себе является излучателем шума.The disadvantage of this design is the design complexity and low noise absorption due to the fact that the metal membrane used in the device itself is a noise emitter.

Наиболее близкой к заявленному техническому решению является принятое за прототип колесо рельсового транспортного средства, где на одной из поверхностей диска колеса закреплено шумопоглощающее покрытие, включающее средний слой из вязкоупругого материала и защитное покрытие, изготовленное из металла или углепластика (ЕР, заявка №0872358, МПК В60В 17/00, опубл. 21.10.1998).Closest to the claimed technical solution is the prototype wheel of a rail vehicle, where a noise-absorbing coating is fixed on one of the surfaces of the wheel disk, including a middle layer of viscoelastic material and a protective coating made of metal or carbon fiber (EP, application No. 0872358, IPC В60В 17/00, publ. 21.10.1998).

Недостатком этой конструкции является сложность конструкции и низкое шумопоглощение в связи с тем, что структура материалов, используемых в устройстве, является сплошной.The disadvantage of this design is the design complexity and low sound absorption due to the fact that the structure of the materials used in the device is solid.

Техническим результатом полезной модели является повышение шумопоглощающего и вибропоглощающего эффекта для колеса железнодорожного транспортного средства и упрощение конструкции шумоизолирующего покрытия.The technical result of the utility model is to increase the sound-absorbing and vibration-absorbing effect for the wheels of a railway vehicle and simplify the design of the soundproof coating.

Указанный технический результат достигается тем, что в шумопоглощающем колесе для железнодорожного транспорта, содержащем ступицу, обод с поверхностью катания колеса и гребнем колеса и диск колеса, поверхность диска колеса от ступицы до обода содержит шумоизолирующее покрытие, состоящее как минимум из двух слоев. Первый слой шумоизолирующего покрытия, прилегающий к поверхности диска колеса, выполнен из крупнопористого эластомерного материала и имеет высокий коэффициент звукопоглощения, второй слой шумоизолирующего покрытия выполнен из мелкопористого эластомерного материала и имеет коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения, шумоизолирующее покрытие нанесено на поверхность диска колеса методом напыления.The specified technical result is achieved in that in a noise-absorbing wheel for railway vehicles containing a hub, a rim with a wheel surface and a wheel flange and a wheel disk, the surface of the wheel disk from the hub to the rim contains a soundproof coating comprising at least two layers. The first layer of soundproofing coating adjacent to the surface of the wheel disc is made of coarse-porous elastomeric material and has a high sound absorption coefficient, the second layer of soundproofing coating is made of fine-porous elastomeric material and has a sound reflection coefficient greater than the sound absorption coefficient, the soundproofing coating is applied to the surface of the wheel disc spraying.

Полезная модель иллюстрируется чертежом, на котором изображено железнодорожное колесо в разрезе.The utility model is illustrated in the drawing, which shows a railway wheel in section.

Шумопоглощающее колесо железнодорожного транспорта, состоящее из ступицы 1, обода 2 с поверхностью катания 3 колеса и гребнем 4 колеса и диска 5 колеса, поверхность диска 5 колеса от ступицы 1 до обода 2 содержит вязкоупругое шумоизолирующее покрытие, состоящее как минимум из двух слоев эластомерного материала типа полиуретан, первый слой 6 шумоизолирующего покрытия, прилегающий к поверхности диска 5 колеса, выполнен из крупнопористого эластомерного материала и имеет высокий коэффициент звукопоглощения, второй слой 7 шумоизолирующего покрытия выполнен из мелкопористого эластомерного материала и имеет коэффициент отражения звука больше, чем коэффициент звукопоглощения. Покрытие нанесено на поверхность диска колеса методом напыления.A sound-absorbing wheel of a railway transport, consisting of a hub 1, a rim 2 with a rolling surface of 3 wheels and a crest 4 of a wheel and a wheel 5 of a wheel, the surface of a wheel 5 of a wheel from a wheel hub 1 to a rim 2 contains a viscoelastic soundproofing coating consisting of at least two layers of elastomeric material of the type polyurethane, the first layer 6 of the soundproof coating adjacent to the surface of the wheel 5 of the wheel is made of coarse-porous elastomeric material and has a high sound absorption coefficient, the second layer 7 of the soundproof coating Ia is made of finely porous elastomeric material and has a reflection coefficient of sound is greater than the coefficient of absorption. The coating is applied to the surface of the wheel disc by spraying.

Шумопоглощающее колесо для железнодорожного транспорта функционирует следующим образом.Sound-absorbing wheel for railway transport operates as follows.

При качении колеса по рельсу вырабатывается вибрационный шум, энергия звуковой волны которого, проходя через прилегающий к поверхности диска 5 первый слой 6 крупнопористого эластомерного материала, имеющего высокий коэффициент звукопоглощения, многократно преломляется в каждой поре на границе раздела сред и далее многократно отражается от второго слоя 7 мелкопористого эластомерного материала, у которого коэффициент пропускания стремится к минимуму, а коэффициент отражения стремится к максимуму. Вследствие преодоления внутреннего трения, возникающего при прохождении звуковой волны через границы раздела сред в порах звукопоглощающего материала первого слоя 6, энергия переходит из звуковой в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), что обеспечивает эффективное шумопоглощение. При этом эластомерный материал, примененный в обоих слоях, обеспечивает эффективное виброгашение.When the wheel is rolling along the rail, vibrational noise is generated, the energy of the sound wave of which, passing through the first layer 6 of coarse-porous elastomeric material having a high sound absorption coefficient adjacent to the surface of the disk 5, is repeatedly refracted in each pore at the media interface and then repeatedly reflected from the second layer 7 finely porous elastomeric material, in which the transmittance tends to a minimum, and the reflection coefficient tends to a maximum. Due to overcoming the internal friction that occurs when a sound wave passes through the media in the pores of the sound-absorbing material of the first layer 6, the energy is transferred from sound to thermal (dissipation, energy dissipation), which ensures effective noise absorption. In this case, the elastomeric material used in both layers provides effective vibration damping.

Нанесение покрытий из эластомерного материала методом напыления прочно приклеивает их к поверхности диска колеса без дополнительного крепежа и позволяет исключить даже минимальные зазоры в зоне приклеивания, что также повышает шумопоглощающий и вибропоглощающий эффект.Application of coatings from an elastomeric material by spraying firmly glues them to the surface of the wheel disc without additional fasteners and eliminates even minimal gaps in the bonding zone, which also increases the sound-absorbing and vibration-absorbing effect.

Данное шумоизолирующее покрытие железнодорожного колеса обеспечивает эффективную шумо- и виброизоляцию и шумо- и вибропоглощение в широком диапазоне частот без усложнения конструкции и ухудшения ее других свойств.This noise insulating coating of the railway wheel provides effective noise and vibration isolation and noise and vibration absorption in a wide frequency range without complicating the design and the deterioration of its other properties.

Claims

A sound-absorbing wheel for railway vehicles, comprising a hub, a rim with a wheel surface and a wheel flange and a wheel disk, the surface of the wheel disk from the hub to the rim contains a soundproof coating consisting of at least two layers, characterized in that the first layer of soundproofing coating adjacent to the surface of the wheel disc is made of coarse-porous elastomeric material and has a high sound absorption coefficient, the second layer of soundproofing coating is made of finely porous elastomeric material and has a sound reflection coefficient greater than the sound absorption coefficient, a soundproof coating is applied to the surface of the wheel disc by spraying.