RU220285U9

RU220285U9 - Внутренняя пружина для рессорного подвешивания

Info

Publication number: RU220285U9
Application number: RU2023117734U
Authority: RU
Inventors: Андрей Леонидович Ставский; Алексей Александрович Шмыгин; Георгий Дмитриевич Письмаров
Original assignee: Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш")
Filing date: 2023-07-05
Publication date: 2023-12-19

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, имеет отношение к рессорному подвешиванию трехосных тележек грузовых вагонов и относится к внутренним пружинам рессорного комплекта. Технический результат решается выбором величины наружного диаметра (D) внутренней пружины для рессорного подвешивания, находящейся в интервале от 120,5 мм до 123,5 мм, и величины диаметра (d) прутка внутренней пружины для рессорного подвешивания, равной 22 мм, устанавливаемой в рессорном подвешивании под надрессорную балку, которые позволят создать конструкцию внутренней пружины, при этом пружина выполнена с возможностью использования в трехосных тележках с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс, сохранит эксплуатационные свойства и не разрушится. Внутренняя пружина для рессорного подвешивания витая цилиндрическая, содержащая рабочие и опорные витки, выполненная с высотой в свободном состоянии в интервале от 271 мм до 262 мм, отличающаяся тем, что имеет диаметр прутка 22 мм, наружный диаметр, находящийся в интервале от 120,5 мм до 123,5 мм, а шаг витков пружины (t), определяемый как отношение разности высоты пружины в свободном состоянии (Н_св) и диаметра (d) прутка пружины к числу рабочих витков пружины, находится в интервале от 30,97 мм до 32,13 мм, при этом пружина выполнена с возможностью использования в трехосных тележках при расчетной статической осевой нагрузке, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс. 3 з.п. ф-лы, 5 ил.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, имеет отношение к рессорному подвешиванию трехосных тележек грузовых вагонов и относится к внутренним пружинам рессорного комплекта.

Из уровня техники, из сети Интернет (см. фиг. 1, 2 и 3), известна конструкция пружины для рессорного подвешивания, внутренняя витая цилиндрическая с высотой в свободном состоянии 265 мм, с наружным диаметром 126 мм (дата публикации 28.11.2021), ссылки:

https://egdk.ru/pruzhina-vnutrennyaya-522-30-002;

https://web.archive.org/web/20211101000000*/https://egdk.ru/pruzhina-vnutrennyaya-522-30-002;

https://web.archive.org/web/20211128144940/https://egdk.ru/pruzhina-vnutrennyaya-522-30-002.

Недостатком данной пружины является потеря эксплуатационных свойств пружины при ее эксплуатации в трехосной тележке грузового вагона с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30. Данный вывод следует из того, что у данной пружины величина наружного диаметра составляет 126 мм. Опытным путем установлено, что при применении в трехосной тележке грузового вагона с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс, во внутренней пружине с вышеуказанными геометрическими размерами произойдет касание витков и дальнейшее ее разрушение, что указывает на низкую прочность данной пружины. В случае излома пружины, рессорное подвешивание потеряет свою рабочую демпфирующую способность, что при эксплуатации неблагоприятно скажется на тележке и на железнодорожном вагоне в целом. Кроме того, разрушение пружины при ее эксплуатации может привести к аварийной ситуации, вплоть до схода железнодорожного подвижного состава.

Данное техническое решение принято за прототип.

Технической проблемой является разработка конструкции внутренней пружины для рессорного подвешивания, лишенной вышеприведенного недостатка.

Технический результат решается выбором величины наружного диаметра (D) внутренней пружины для рессорного подвешивания, находящейся в интервале от 120,5 мм до 123,5 мм, и величины диаметра (d) прутка внутренней пружины для рессорного подвешивания, равной 22 мм, устанавливаемой в рессорном подвешивании под надрессорную балку, которые позволят создать конструкцию внутренней пружины для трехосной тележки железнодорожного вагона с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс, сохранит эксплуатационные свойства и не разрушится. Интервал от 120,5 мм до 123,5 мм подобран опытным путем и обусловлен средним диаметром внутренней пружины, выбранным по номиналу и равным 122 мм, и тем, что учтены допуски ±1,5 мм на номинальный средний диаметр внутренней пружины. Допуски на средний диаметр внутренней пружины установлены ГОСТ 1452 «Пружины цилиндрические и винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог».

Технический результат достигается за счет того, что внутренняя пружина для рессорного подвешивания витая цилиндрическая, содержащая рабочие и опорные витки, выполнена с высотой в свободном состоянии в интервале от 262 мм до 271 мм, имеет диаметр прутка 22 мм, наружный диаметр, находящийся в интервале от 120,5 мм до 123,5 мм, а шаг витков пружины (t) определяется, как отношение разности высоты пружины в свободном состоянии (Н_св) и диаметра (d) прутка пружины к числу рабочих витков пружины, и находится в интервале от 30,97 мм до 32,13 мм, при этом пружина выполнена с возможностью использования в трехосных тележках с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс.

Внутренняя пружина для рессорного подвешивания может быть выполнена из пружинной марки стали 60С2ХФА.

Внутренняя пружина для рессорного подвешивания может быть выполнена из пружинной марки стали 60С2А.

Внутренняя пружина для рессорного подвешивания может быть выполнена из пружинной марки стали 55С2-3Б.

Заявляемая полезная модель поясняется фигурами.

На фиг. 1 выполнен принскрин с бесплатного сервиса «Web archive» с датой опубликования внутренней пружины № 522.30.002-0.

На фиг. 2 и фиг. 3 выполнены принскрины с бесплатного сервиса «Web archive» с изображениями внутренней пружины № 522.30.002-0.

На фиг. 4 изображен общий вид внутренней пружины для рессорного подвешивания.

На фиг. 5 показан разрез внутренней пружины для рессорного подвешивания.

Позиции на фигурах:

1 - внутренняя пружина.

Ниже представлен расчет интервала шага витков пружины внутренней 1 для рессорного подвешивания.

где t - шаг витков внутренней пружины 1;

Н_св - высота внутренней пружины 1 в свободном состоянии. Она подобрана опытным путем и находится в интервале от 262 мм до 271 мм. Интервал от 262 мм до 271 мм обусловлен высотой внутренней пружины 1 выбранной по номиналу и равной 265 мм и тем, что с учтены допуски: +6 мм и -3 мм, - на номинальную высоту внутренней пружины 1. Допуск на высоту внутренней пружины 1 установлен ГОСТ 1452 «Пружины цилиндрические и винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог» на высоту внутренней пружины 1;

d=22 мм - диаметр прутка внутренней пружины 1, выбранный опытным путем;

n_P=7,75 - рабочее число витков внутренней пружины 1.

Рабочее число витков наружной пружины 1 рассчитано в соответствии с ГОСТ 13765-86 «Пружины винтовые и цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения» и с учетом:

применения в трехосной тележке грузового вагона с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс;

номинальной высоты наружной пружины 1 в свободном состоянии, равной 265 мм;

величины рабочего хода наружной пружины 1, находящегося в диапазоне высоты наружной пружины 1 от высоты равной 215 мм, до высоты равной 254 мм, определенных опытным путем;

силы пружины при предварительной деформации и силы пружины 1 при рабочей деформации, которые принимаются в зависимости от нагрузки пружины 1, и силы пружины 1 при максимальной деформации, которая уточняется по ГОСТ 13765-86 «Пружины винтовые и цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения»;

жесткости одного витка наружной пружины 1, выбранной по ГОСТ 13765-86 «Пружины винтовые и цилиндрические сжатия и растяжения из стали круглого сечения».

Рассчитаем шаг витков внутренней пружины 1 по формуле (1) и при Н_св=262 мм.

t=30,97 мм.

Рассчитаем шаг витков внутренней пружины 1 по формуле (1) при Н_св=271 мм

t=32,13 мм.

Таким образом, шаг витков внутренней пружины 1 (t) находится в интервале от 30,97 мм до 32,13 мм.

Внутренняя пружина 1 для рессорного подвешивания может быть выполнена из пружинных марок стали: 60С2ХФА, 60С2А, 55С2-3Б. Металл, подвергающийся растяжению или наоборот сжатию (упругой деформации) после снятия с него действующих сил, должен оставаться в первоначальной форме (без остаточной деформации). Поэтому пружинные марки стали такие, как: 60С2ХФА, 60С2А, 55С2-3Б, - характеризующиеся повышенным пределом текучести δ_в и упругостью позволяют внутренним пружинам 1, изготовленным из данных марок стали, выдерживать механические нагрузки без изменения своей первоначальной формы.

Была изготовлена опытная партия полезной модели, которая прошла опытные испытания и подтвердила свои преимущества.

Claims

1. Внутренняя пружина для рессорного подвешивания витая цилиндрическая, содержащая рабочие и опорные витки, выполненная с высотой в свободном состоянии в интервале от 271 мм до 262 мм, отличающаяся тем, что имеет диаметр прутка 22 мм, наружный диаметр, находящийся в интервале от 120,5 мм до 123,5 мм, а шаг витков пружины (t), определяемый как отношение разности высоты пружины в свободном состоянии (H_св) и диаметра (d) прутка пружины к числу рабочих витков пружины, находится в интервале от 30,97 мм до 32,13 мм, при этом пружина выполнена с возможностью использования в трехосных тележках с расчетной статической осевой нагрузкой, находящейся в интервале от 27 тс до 30 тс.

2. Внутренняя пружина для рессорного подвешивания по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена из пружинной стали марки 60С2ХФА.

3. Внутренняя пружина для рессорного подвешивания по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена из пружинной стали марки 60С2А.

4. Внутренняя пружина для рессорного подвешивания по п. 1, отличающаяся тем, что выполнена из пружинной стали марки 55С2-3Б.