RU2247953C2 - Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces - Google Patents

Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces Download PDF

Info

Publication number
RU2247953C2
RU2247953C2 RU2002119934/28A RU2002119934A RU2247953C2 RU 2247953 C2 RU2247953 C2 RU 2247953C2 RU 2002119934/28 A RU2002119934/28 A RU 2002119934/28A RU 2002119934 A RU2002119934 A RU 2002119934A RU 2247953 C2 RU2247953 C2 RU 2247953C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
bushings
cap
measuring
bogie
contact
Prior art date
Application number
RU2002119934/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002119934A (en
Inventor
А.В. Заверталюк (RU)
А.В. Заверталюк
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта МПС России
Priority to RU2002119934/28A priority Critical patent/RU2247953C2/en
Publication of RU2002119934A publication Critical patent/RU2002119934A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2247953C2 publication Critical patent/RU2247953C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)

Abstract

FIELD: railway transport.
SUBSTANCE: invention relates to methods of measuring characteristics of interaction of freight car and rail track and to equipment used at testing of freight car. According to proposed method, friction force between support units of bogie and body are recorded, friction force being determined by measuring bearer containing cap with load cells installed without clearance between rods of load cells and walls of support. Inner dimensions of cap provide possibility of fitting-in steel plates of different thickness and number to adjust clearances in bogie bearers. Lower plate in contact with bushings, bushings and shafts are thermally treated, and contact surfaces in zone of contact of step with step bearing and bushings with inner surfaces of cap of measuring bearers are lubricated.
EFFECT: reduced intensity of side wear of wheel flanges and inner side faces of rail heads.
2 cl, 2 dwg

Description

Изобретение относится к способам измерения показателей взаимодействия грузового вагона и железнодорожного пути и оборудованию, применяемому при испытаниях грузового вагона.The invention relates to methods for measuring the interaction of a freight car and a railway track and equipment used in testing a freight car.

Известен способ, в котором силы сопротивления повороту тележки относительно кузова оценивают посредством регистрации горизонтальных усилий на тензометрических тягах, который реализован в установке по авторскому свидетельству СССР №914959, кл. G 01 М 17/00, 23.06.80 “Установка для определения упруго-диссипативных характеристик силовых связей кузова и тележек железнодорожного транспортного средства”.There is a method in which the resistance to rotation of the trolley relative to the body is estimated by registering horizontal forces on tensiological traction, which is implemented in the installation according to the author's certificate of the USSR No. 914959, class. G 01 M 17/00, 23.06.80 “Installation for determining the elastic-dissipative characteristics of the force connections of the body and bogies of a railway vehicle”.

В этом способе при испытании грузового вагона величины сил трения получают в суммарном виде, по подпятниковому узлу и в боковых опорах (скользунах).In this method, when testing a freight wagon, the values of the friction forces are obtained in the total form, along the thrust unit and in the side supports (side bearings).

Недостатком данного способа является отсутствие возможности определения сил трения в скользунах.The disadvantage of this method is the inability to determine the frictional forces in the bearings.

Техническая задача, решаемая предлагаемым изобретением, - экспериментальная оценка сил сопротивления повороту (сил трения) только в скользунах тележки модели 18-100 при их смыкании, как при испытаниях на специальном стенде, подобном установке по авторскому свидетельству №914959, так и в динамических испытаниях при движении грузового вагона в реальных эксплуатационных условиях, что необходимо для разработки комплекса мер, направленных на снижение интенсивности бокового износа гребней колес и внутренних боковых граней головок рельсов, а также повышение безопасности движения грузовых поездов.The technical problem solved by the present invention is an experimental assessment of the turning resistance forces (friction forces) only in the side of the model 18-100 trolley when they are closed, both when tested on a special stand similar to the installation according to copyright certificate No. 914959, and in dynamic tests at the movement of a freight car in real operating conditions, which is necessary to develop a set of measures aimed at reducing the intensity of side wear of wheel flanges and inner side faces of rail heads, as well as e improving the safety of freight trains.

Сущность предлагаемого способа поясняется схемами (см. фиг.1, на которой изображен принцип работы измерительного скользуна, фиг.2, на которой изображены конструкция измерительного скользуна и его расположение в системе ходовых частей вагона).The essence of the proposed method is illustrated by diagrams (see figure 1, which shows the principle of operation of the measuring side, figure 2, which shows the design of the measuring side and its location in the chassis of the car).

На фиг.1 и 2 показаны следующие позиции: 1 - опора, 2 - вал, 3 - втулка, 4 - шпонка, 5 - колпак, 6 - пластина (комплект пластин), 7 - мессдоза, 8 - надрессорная балка, 9 - кабель, 10 - скользун шкворневой балки, 11 - шкворневая балка, 12 - колесная пара, 13 - рельсовая колея, 14 - боковая рама, 15 - кузов, 16 - пятник, 17 - подпятник.Figures 1 and 2 show the following positions: 1 - support, 2 - shaft, 3 - sleeve, 4 - dowel, 5 - cap, 6 - plate (set of plates), 7 - mass dose, 8 - pressure beam, 9 - cable 10 - a slider of a pivot beam, 11 - a pivot beam, 12 - a pair of wheels, 13 - a rail track, 14 - a side frame, 15 - a body, 16 - a Friday, 17 - a thrust bearing.

При смыкании скользунов в месте контакта скользуна 10 шкворневой балки 11 кузова 15 и колпака 5 измерительного скользуна надрессорной балки 8 вследствие действия вертикальной силы возникает касательная сила трения. Колесная пара 12 под направляющим воздействием рельсовой колеи 13 и сил упругого скольжения между колесами и рельсами (сил крипа) сдвигает в горизонтальной плоскости боковые рамы 14, а те в свою очередь воздействуют на надрессорную балку 8. При повороте надрессорной балки 8 на угол φнб стенка опоры 1 измерительного скользуна давит на шток мессдозы 7, вызывая его перемещение. Регистрируемые при этом силы равны силам трения в зоне контакта скользуна 10 шкворневой балки 11 и колпака 5 измерительного скользуна. Вследствие наличия зазоров между скользунами 5 и 10 тележки 14 в каждый данный момент времени регистрацию сил трения осуществляют только по одной мессдозе 7. Силы трения в скользунах 5 и 10 определяют как в статическом, так и в динамическом режиме работы грузового вагона 15 при углах поворота тележки 14 до 2°.When the side closes at the contact point of the side bearing 10 of the pivot beam 11 of the body 15 and the cap 5 of the measuring side of the overpressure beam 8, due to the action of the vertical force, a tangential friction force arises. The wheelset 12 under the guiding effect of the rail gauge 13 and the elastic sliding forces between the wheels and the rails (creep forces) shifts the side frames 14 in the horizontal plane, and these, in turn, act on the pressure beam 8. When the pressure beam 8 is turned through an angle φ nb, the wall the support 1 of the measuring side-joint presses on the stock of the mass dose 7, causing it to move. The forces recorded in this case are equal to the friction forces in the contact zone of the side bearing 10 of the pivot beam 11 and the cap 5 of the measuring side bearing. Due to the presence of gaps between the side bearings 5 and 10 of the truck 14, at each given moment of time, the registration of the friction forces is carried out only by one mass dose 7. The friction forces in the side bearings 5 and 10 are determined both in the static and dynamic mode of operation of the freight car 15 at the angle of rotation of the truck 14 to 2 °.

Решение поставленной задачи достигается при помощи специального устройства (измерительный скользун), позволяющего регистрировать силы трения, возникающие между скользунами надрессорной и шкворневой балки при их смыкании.The solution to this problem is achieved using a special device (measuring slider), which allows you to register the friction forces arising between the sliders of the nadressornoy and pivot beam when they are closed.

Внутри колпака 5 устанавливают две мессдозы 7 для съема величин сил трения. Сигналы с мессдоз 7 передаются по кабелям 9 для последующей обработки на усилительной и регистрирующей аппаратуре. Между штоками мессдоз 7 и стенками опоры 1 зазоры отсутствуют. Внутренние размеры колпака 5 обеспечивают возможность постановки в него стальных пластин 6 различной толщины и количества для регулировки зазоров в скользунах 5 и 10 тележки 14, причем нижняя пластина 6, непосредственно имеющая контакт со втулками 3, так же как и упомянутые втулки 3 и валы 2, термически обработана для предотвращения возможности смятия контактирующих поверхностей при реализации высоких величин вертикальных нагрузок на скользуне 5. Для минимизации погрешностей, возникающих вследствие наличия определенных сил трения в зонах контакта пятника 16 с подпятником 17 и втулок 3 с внутренними поверхностями колпаков 5 измерительных скользунов, указанные поверхности смазывают. На место срезаемых заподлицо стандартных скользунов неподвижно устанавливают два комплекта данного устройства соответственно с одной и с другой стороны надрессорной балки 8.Inside the cap 5, two mass doses 7 are installed for the removal of the values of the friction forces. The signals from the message 7 are transmitted via cables 9 for subsequent processing on amplifying and recording equipment. There are no gaps between the stocks of the mass doses 7 and the walls of the support 1. The inner dimensions of the cap 5 make it possible to insert steel plates 6 of various thicknesses and amounts into it for adjusting the gaps in the side joints 5 and 10 of the carriage 14, the lower plate 6 having direct contact with the bushings 3, as well as the mentioned bushings 3 and shafts 2, heat-treated to prevent the possibility of crushing of contacting surfaces during the implementation of high values of vertical loads on the slide 5. To minimize errors arising from the presence of certain friction forces in the zones of on the act of Friday 16 with a thrust bearing 17 and bushings 3 with the inner surfaces of the hoods 5 measuring side bearings, these surfaces are lubricated. Two sets of this device are fixedly installed in place of the standard flanges cut off flush, respectively, from one and the other side of the nadressor beam 8.

Предлагаемый способ прошел успешную апробацию при испытаниях грузовых вагонов на скоростном полигоне Белореченская-Майкоп Северо-Кавказской железной дороги МПС России. Анализ полученных результатов позволил выработать комплекс мер, направленных на снижение интенсивности бокового износа гребней колес и внутренних боковых граней головок рельсов, а также повышение безопасности движения грузовых поездов.The proposed method has been successfully tested during the testing of freight cars at the Belorechenskaya-Maykop high-speed training ground of the North Caucasian Railway of the Ministry of Railways of Russia. An analysis of the results allowed us to develop a set of measures aimed at reducing the intensity of lateral wear of wheel flanges and inner side faces of the rail heads, as well as improving the safety of freight trains.

Claims (2)

1. Способ оценки сил сопротивления повороту тележки относительно кузова грузового вагона, заключающийся в том, что регистрируют силы трения между опорными узлами тележки и кузова, отличающийся тем, что силу трения определяют с помощью измерительного скользуна, содержащего колпак с мессдозами, установленными без зазора между штоками мессдоз и стенками опоры, причем внутренние размеры колпака обеспечивают возможность постановки в него стальных пластин различной толщины и количества (для регулировки зазоров в скользунах тележки), причем нижняя пластина, контактирующая со втулками, втулки и валы термически обработаны.1. The method of evaluating the forces of resistance to rotation of the trolley relative to the body of a freight wagon, which consists in registering the friction forces between the support nodes of the trolley and the body, characterized in that the friction force is determined using a measuring side bearing, containing a cap with mass doses installed without a gap between the rods the mass dose and the walls of the support, and the inner dimensions of the cap provide the possibility of setting steel plates of various thicknesses and quantities into it (to adjust the gaps in the side of the trolley), moreover izhnyaya plate in contact with the sleeves, bushings and rollers are thermally processed. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что в зонах контакта пятника с подпятником и втулок с внутренними поверхностями колпаков измерительных скользунов контактирующие поверхности смазывают.2. The method according to claim 1, characterized in that in the contact areas of the Friday with the thrust bearing and the bushings with the inner surfaces of the caps of the measuring side bearings, the contacting surfaces are lubricated.
RU2002119934/28A 2002-07-22 2002-07-22 Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces RU2247953C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119934/28A RU2247953C2 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002119934/28A RU2247953C2 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002119934A RU2002119934A (en) 2004-03-20
RU2247953C2 true RU2247953C2 (en) 2005-03-10

Family

ID=35364995

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002119934/28A RU2247953C2 (en) 2002-07-22 2002-07-22 Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2247953C2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102901643A (en) * 2012-08-13 2013-01-30 吉林大学 Bogie steering resistance moment measurement test bench
RU2481566C1 (en) * 2011-12-01 2013-05-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Device to measure vertical load from body to railway vehicle bogie
RU2631781C1 (en) * 2016-12-19 2017-09-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for heat treatment of large-sized cast parts of freight car trucks

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2481566C1 (en) * 2011-12-01 2013-05-10 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Device to measure vertical load from body to railway vehicle bogie
CN102901643A (en) * 2012-08-13 2013-01-30 吉林大学 Bogie steering resistance moment measurement test bench
CN102901643B (en) * 2012-08-13 2015-01-14 吉林大学 Bogie steering resistance moment measurement test bench
RU2631781C1 (en) * 2016-12-19 2017-09-26 Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" Method for heat treatment of large-sized cast parts of freight car trucks

Also Published As

Publication number Publication date
RU2002119934A (en) 2004-03-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Elkins et al. Testing and analysis techniques for safety assessment of rail vehicles: the state-of-the-art
Matsumoto et al. Safety measures against flange-climb derailment in sharp curve-considering friction coefficient between wheel and rail–
RU2247953C2 (en) Method of evaluation of bogie-tofreight car body turning resistance forces
Boronenko et al. Diagnostics of freight cars using on-track measurements
Kuzyshyn et al. Research of safety indicators of diesel train movement with two-stage spring suspension
VanderMarel et al. A predictive model of energy savings from top of rail friction control
Mace et al. Effects of wheel-rail contact geometry on wheel set steering forces
Magel et al. Traction, forces, wheel climb and damage in high-speed railway operations
Fomin et al. Transversal displacement of freight wagons bogies
RU2658510C1 (en) Test bench for the wheel with rail power interaction level and nature evaluation
Tittel et al. Static and dynamic testing of a bogie
Cherkashin et al. An overview of rolling stock and track monitoring systems and guidelines to provide safety of heavy and long train operation in the Russian Railways
Gerlici et al. Analysis of the possibility of the use of tough side bearers in the covered wagons design for the light-weight loads transportation
Liu et al. Performance-based track geometry and the track geometry interaction map
Tournay A future challenge to wheel/rail interaction analysis and design: Predicting worn shapes and resulting damage modes
Sattari et al. Effects of train speed, track irregularities, and wheel flat on wheel-rail dynamic forces
Taheri et al. Performance comparison of MD523 and SF400 bogies when passing through different turnouts
Orlova et al. Improvements in strain gage technology to measure dynamic forces acting on bogie parts and rails
Diana et al. A study of the factors affecting flange-climb derailment in railway vehicles
Cao Research on Strength Test Technology of Bogie Frames
RU2760372C1 (en) Eight-axle rail road carriage
RU195946U1 (en) Rail Rolling Cart
RU213990U1 (en) Freight car bogie
RU2228277C1 (en) Device for radial setting of wheelsets and their parallel turning in three-element two-axle bogies of rail car
Matej et al. Reducing wheel wear of a motorised metro car on a curved track with a small curve radius

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20080723