RU199819U1

RU199819U1 - SIDE FRAME OF THE FREIGHT CAR BARROW

Info

Publication number: RU199819U1
Application number: RU2020117565U
Authority: RU
Inventors: Екатерина Владимировна Гофман
Original assignee: Акционерное общество Алтайского вагоностроения (АО "Алтайвагон)
Priority date: 2020-05-18
Filing date: 2020-05-18
Publication date: 2020-09-21

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы тележки грузового вагона. Боковая рама тележки грузового вагона содержит верхний пояс с консолями, образующими буксовые проемы, и нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающих верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, и центральный рессорный проем, ограниченный верхним поясом, опорной площадкой для рессорного комплекта, и вертикальными колонками. В зоне соединения нижнего пояса с наклонным поясом и вертикальными колонками сформирован внешний прилив, переходящий в горизонтальное ребро жесткости, соединенное с опорной площадкой. Внутри нижнего пояса в месте его перехода в наклонный пояс сформирован внутренний прилив в виде конусного сегмента, вершина которого направлена к продольной оси боковой рамы, основание соединено с вертикальной стенкой нижнего пояса, а плоская часть соединена с верхней полкой нижнего пояса. Основание внутреннего прилива имеет плавные переходы со стенкой нижнего пояса. Повышается надежность и прочность боковой рамы. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to rail transport and concerns, in particular, the design of the side frame of a freight car bogie. The side frame of the freight car bogie contains an upper belt with consoles forming axle openings, and a lower belt of a closed section with a support platform for a spring kit, two inclined belts connecting the upper and lower belts, vertical columns, and a central spring opening, limited by the upper belt, the support a platform for a spring kit, and vertical columns. In the zone of connection of the lower chord with the inclined chord and the vertical columns, an external tide is formed, passing into a horizontal stiffener connected to the support platform. Inside the lower chord, at the place of its transition to the inclined chord, an internal tide is formed in the form of a conical segment, the top of which is directed to the longitudinal axis of the side frame, the base is connected to the vertical wall of the lower chord, and the flat part is connected to the upper flange of the lower chord. The base of the inner tide has smooth transitions with the wall of the lower belt. The reliability and strength of the side frame is increased. 1 wp f-ly, 6 dwg

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается, в частности, конструкции боковой рамы тележки грузового вагона.The utility model relates to railway transport and concerns, in particular, the design of the side frame of a freight car bogie.

Известна боковая рама тележки грузового вагона, содержащая верхний горизонтальный пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонные пояса, связывающие верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, технологические окна, центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта, верхним поясом и вертикальными колонками, радиусные переходы от опорной площадки до вертикальных колонок, выступы в зоне радиусных переходов, и внешнее ребро, примыкающее к выступам и являющееся продолжением опорной площадки (RU 2473439, МПК B61F 5/52, опубл. 04.10.2010).A side frame of a freight car bogie is known, containing an upper horizontal belt of a closed section with consoles forming axle openings, a lower belt of a closed section with a support platform for a spring kit, two inclined belts connecting the upper and lower belts, vertical columns, technological windows, a central spring opening , bounded by the support platform for the spring kit, the upper chord and vertical columns, radial transitions from the support platform to vertical columns, protrusions in the zone of radial transitions, and an external rib adjacent to the protrusions and is a continuation of the support platform (RU 2473439, IPC B61F 5/52 , publ. 04.10.2010).

Недостатком данного технического решения является недостаточное перераспределение циклических напряжений, передающихся от рессорной площадки нижнего пояса к вертикальным колонкам и наклонным поясам во время эксплуатации рамы во время движения тележки от действия пружин, располагающихся в рессорном проеме, что приводит к появлению трещин в наиболее загруженной зоне - соединении нижнего пояса с наклонным поясом и вертикальными колонками.The disadvantage of this technical solution is the insufficient redistribution of cyclic stresses transmitted from the spring platform of the lower belt to the vertical columns and inclined belts during the operation of the frame during the movement of the trolley from the action of the springs located in the spring opening, which leads to the appearance of cracks in the most loaded zone - the connection lower belt with an inclined belt and vertical columns.

Технический результат полезной модели заключается в повышении надежности и прочности боковой рамы, за счет более плавного перераспределения возникающих циклических напряжений по сечению боковой рамы в месте соединения нижнего пояса с боковыми поясами и вертикальными колонками.The technical result of the utility model is to increase the reliability and strength of the side frame, due to a smoother redistribution of the arising cyclic stresses over the section of the side frame at the junction of the lower chord with the side chords and vertical columns.

Технический результат достигается тем, что боковая рама тележки грузового вагона содержит верхний пояс с консолями, образующими буксовые проемы, и нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса, связывающих верхний и нижний пояса, вертикальные колонки, и центральный рессорный проем, ограниченный верхним поясом, опорной площадкой для рессорного комплекта, и вертикальными колонками, причем в зоне соединения нижнего пояса с наклонным поясом и вертикальными колонками сформирован внешний прилив, переходящий в горизонтальное ребро жесткости, соединенное с опорной площадкой, при этом внутри нижнего пояса в месте его перехода в наклонный пояс сформирован внутренний прилив в виде конусного сегмента, вершина которого направлена к продольной оси боковой рамы, основание соединено с вертикальной стенкой нижнего пояса, а плоская часть соединена с верхней полкой нижнего пояса, причем основание внутреннего прилива имеет плавные переходы со стенкой нижнего пояса.The technical result is achieved in that the side frame of the freight car bogie contains an upper belt with consoles forming axle openings, and a lower belt of a closed section with a support platform for a spring set, two inclined belts connecting the upper and lower belts, vertical columns, and a central spring opening , bounded by the upper chord, a support platform for the spring set, and vertical columns, and in the area of connection of the lower chord with an inclined chord and vertical columns, an external tide is formed, passing into a horizontal stiffener connected to the support platform, while inside the lower chord in its place transition to an inclined belt, an internal tide is formed in the form of a conical segment, the top of which is directed to the longitudinal axis of the side frame, the base is connected to the vertical wall of the lower belt, and the flat part is connected to the upper flange of the lower belt, and the base of the internal tide has smooth transitions with the wall of the lower his belt.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 - вид боковой рамы сбоку; фиг. 2 - вид боковой рамы сверху; фиг. 3 - вид А фиг. 1; фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 3; фиг. 5 - внутреннее усиление; фиг. 6 - объемный вид на внешнее и внутреннее усиление.The proposed utility model is illustrated by graphic material, where Fig. 1 is a side view of a side frame; fig. 2 is a top view of the side frame; fig. 3 - view A of FIG. 1; fig. 4 - section b-b Fig. 3; fig. 5 - internal reinforcement; fig. 6 is a three-dimensional view of the external and internal reinforcement.

Боковая рама тележки грузового вагона содержит следующие основные элементы: верхний пояс 1 с консолями 2, образующими буксовые проемы 3; нижний пояс 4 с опорной площадкой 5; два наклонных пояса 6; две вертикальные колонки 7; рессорный проем 8, ограниченный верхним поясом 1, нижним поясом 4 и вертикальными колонками 7.The side frame of the freight car bogie contains the following main elements: the upper chord 1 with consoles 2 forming axle openings 3; lower chord 4 with a support platform 5; two inclined belts 6; two vertical columns 7; a spring opening 8, limited by the upper chord 1, the lower chord 4 and vertical columns 7.

Верхний 1 и нижний 4 пояса имеют замкнутое сечение. Сечение нижнего пояса 4 выполнено коробчатого вида с вертикальными стенками 9, нижней 10 и верхней полками. В качестве верхней полки у нижнего пояса 4 выступает опорная площадка 5. Опорные площадки 5 предназначены для установки на них рессорного комплекта (не показано). Между наклонными поясами 6, верхним поясом 1 и вертикальными колонками 7 расположено технологическое окно 11.The upper 1 and lower 4 chords have a closed section. The section of the lower belt 4 is made of a box-like shape with vertical walls 9, lower 10 and upper shelves. The support platform 5 acts as the upper shelf at the lower chord 4. The support platforms 5 are intended for installing a spring set (not shown) on them. A technological window 11 is located between the inclined chords 6, the upper chord 1 and the vertical columns 7.

В зоне соединения нижнего пояса 4, наклонного пояса 6 и вертикальной колонки 7 сформирован внешний прилив 12, имеющий преимущественно цилиндрическую форму и не заходящий в область рессорного проема 8. В своей нижней части внешний прилив 12 плавно переходит в горизонтальное ребро жесткости 13, которое своим другим концом переходит в опорную площадку 5. Радиус плавного перехода (R) внешнего прилива 12 в горизонтальное ребро жесткости 13 совпадает с радиусом перехода вертикальных колонок 7 в опорную площадку 5.In the connection zone of the lower chord 4, the inclined chord 6 and the vertical column 7, an external tide 12 is formed, which has a predominantly cylindrical shape and does not go into the area of the spring opening 8. In its lower part, the external tide 12 smoothly passes into a horizontal stiffener 13, which is another the end goes into the support platform 5. The radius of the smooth transition (R) of the external tide 12 into the horizontal stiffening rib 13 coincides with the radius of the transition of the vertical columns 7 to the support platform 5.

Во внутренней полости боковой рамы в зоне перехода нижнего пояса 4 в наклонный пояс 6 сформирован внутренний прилив 14. Внутренний прилив 14 представляет собой конусный сегмент, вершина 15 которого направлена к продольной оси 16 боковой рамы, а основание 17 выполнено по радиусу (r) и соединено с вертикальной стенкой 9 нижнего пояса 4, с внешней стороны которой располагается внешний прилив 12. Соединение основания 17 внутреннего прилива 14 со стенкой 9 нижнего пояса 4 выполнено в виде плавных переходов 18. Плоская часть 19 конусного сегмента внутреннего прилива 14 соединена верхней полкой нижнего пояса 4 (опорной площадкой 5).In the inner cavity of the side frame in the zone of transition of the lower chord 4 into the inclined chord 6, an inner lug 14 is formed. The inner lug 14 is a conical segment, the top 15 of which is directed to the longitudinal axis 16 of the side frame, and the base 17 is made along the radius (r) and is connected with a vertical wall 9 of the lower chord 4, on the outer side of which the external tide is located 12. The connection of the base 17 of the inner tide 14 with the wall 9 of the lower chord 4 is made in the form of smooth transitions 18. The flat part 19 of the tapered segment of the inner tide 14 is connected by the upper shelf of the lower chord 4 (support platform 5).

Радиус (r) основания конусного сегмента внутреннего прилива 14 может составлять от 30 до 80 мм. Для обеспечения наилучшего перераспределения напряжений длина внутреннего прилива 14 выбирается из такого диапазона, чтобы вершина конусного сегмента располагалась в районе продольной оси 16 боковой рамы (±15 мм от оси). В зависимости от технологии изготовления боковой рамы плавные переходы 18 могут быть выполнены по радиусу от 5 до 35 мм.The radius (r) of the base of the tapered segment of the inner lug 14 can range from 30 to 80 mm. To ensure the best redistribution of stresses, the length of the internal bead 14 is selected from such a range that the top of the tapered segment is located in the region of the longitudinal axis 16 of the side frame (± 15 mm from the axis). Depending on the manufacturing technology of the side frame, smooth transitions 18 can be made along a radius from 5 to 35 mm.

Формирование во внутренней полости боковой рамы внутреннего прилива 14 описанной выше формы и расположения обеспечит как усиление сечения конструкции в месте образования высоких циклических нагрузок, так и равномерное перераспределение этих нагрузок на менее нагруженные участки. Помимо этого внутренний прилив 14 за счет своей формы обеспечивает направленную кристаллизацию металла от вершины 15 к основанию 17 при изготовлении рамы, что снижает концентрацию напряжений в месте пересечения нижнего пояса 4, наклонного пояса 6 и вертикальной колонки 7 и уменьшает пористость.The formation in the inner cavity of the side frame of the inner tide 14 of the above-described shape and location will provide both a reinforcement of the structure section at the place of high cyclic loads formation and a uniform redistribution of these loads to less loaded areas. In addition, the internal bead 14, due to its shape, provides directional crystallization of the metal from the top 15 to the base 17 during the manufacture of the frame, which reduces the stress concentration at the intersection of the lower chord 4, the inclined chord 6 and the vertical column 7 and reduces porosity.

Claims

1. Side frame of a freight car bogie, containing an upper belt with consoles forming axle openings, and a lower belt of closed section with a support platform for a spring set, two inclined belts connecting the upper and lower belts, vertical columns, and a central spring opening bounded by the upper belt, a support platform for the spring set, and vertical columns, and in the area of connection of the lower chord with the inclined chord and vertical columns, an external tide is formed, passing into a horizontal stiffener connected to the support platform, characterized in that, inside the lower chord, in its place transition to an inclined belt, an internal tide is formed in the form of a conical segment, the top of which is directed to the longitudinal axis of the side frame, the base is connected to the vertical wall of the lower belt, and the flat part is connected to the upper flange of the lower belt.

2. The side frame of claim. 1, characterized in that the base of the inner tide has smooth transitions with the wall of the lower belt.