RU2280575C2 - Тележка транспортного средства - Google Patents

Тележка транспортного средства Download PDF

Info

Publication number
RU2280575C2
RU2280575C2 RU2003135607/11A RU2003135607A RU2280575C2 RU 2280575 C2 RU2280575 C2 RU 2280575C2 RU 2003135607/11 A RU2003135607/11 A RU 2003135607/11A RU 2003135607 A RU2003135607 A RU 2003135607A RU 2280575 C2 RU2280575 C2 RU 2280575C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic
trolley
longitudinal
hollow block
transverse
Prior art date
Application number
RU2003135607/11A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2003135607A (ru
Inventor
Иван В чеславович Бирюков (RU)
Иван Вячеславович Бирюков
ткин Рэм Павлович В (RU)
Рэм Павлович Вяткин
Леонид Автономович Михальчук (RU)
Леонид Автономович Михальчук
Федор Анатольевич Грузинов (RU)
Федор Анатольевич Грузинов
Алексей Викторович Луканцов (RU)
Алексей Викторович Луканцов
Евгений Владимирович Ольшевский (RU)
Евгений Владимирович Ольшевский
Лев Константинович Добрынин (RU)
Лев Константинович Добрынин
Евгений Константинович Рыбников (RU)
Евгений Константинович Рыбников
Виктор Алексеевич Мажукин (RU)
Виктор Алексеевич Мажукин
Генрих Исаакович Левин (RU)
Генрих Исаакович Левин
Алексей Леонидович Корнеев (RU)
Алексей Леонидович Корнеев
Николай Васильевич Бурмистров (RU)
Николай Васильевич Бурмистров
Original Assignee
Закрытое акционерное общество "Управляющая компания ВКМ"
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 Закрытое акционерное общество "Управляющая компания ВКМ" filed Critical Закрытое акционерное общество "Управляющая компания ВКМ"
Priority to RU2003135607/11A priority Critical patent/RU2280575C2/ru
Publication of RU2003135607A publication Critical patent/RU2003135607A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2280575C2 publication Critical patent/RU2280575C2/ru

Links

Images

Abstract

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к ходовым тележкам вагона. Тележка содержит раму, выполненную в виде поперечной балки, жестко связанной с продольными боковинами, соединенными с подшипниками колесных осей упругими органами с гасителями колебаний. Поперечная балка снабжена продольным вырезом длиной не менее половины ее длины. Гаситель колебаний выполнен в виде упругого полого блока, заполненного рабочей жидкостью и закрытого пластиной, снабженной дросселем, над которым с помощью эластомерной диафрагмы образована полость, сообщающаяся с полостью упругого блока. Узел продольной связи тележки с вагоном выполнен с гибкими элементами, размещенными вдоль продольной оси тележки в отверстии для шкворня или на поверхности поперечной балки. Технический результат - уменьшение динамического взаимодействия колес и пути, сокращение износа рельсов и колесных пар. 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Description

Изобретение относится к устройствам подвижного состава транспортных средств, преимущественно железных дорог и предназначено, в частности, для грузовых вагонов скоростных поездов.
Потребность в увеличении скорости грузовых поездов по железным дорогам большой протяженности, таким как железные дороги на пространствах России, известна: перевозки между Европой и Дальним Востоком выгодны только тогда, когда время доставки грузов находится в определенных пределах. Для обеспечения этого скорость грузовых поездов должна быть не менее 130-140 км/ч. Скорость поездов ограничена динамическим воздействием ходовых частей вагона (тележки) на верхнее строение пути (рельсы) и сейчас у грузовых составов не превышает 80 км/ч.
Известны тележки вагонов скоростного подвижного состава пассажирских поездов, содержащие устройства для уменьшения динамического воздействия колебаний ходовой части вагона на путь. Такая тележка устанавливается под вагонами поездов, двигающихся по европейским железным дорогам со скоростью более 200 км/ч. Известны также тележки скоростных грузовых поездов, допускающих скорость движения до 120 км/ч, снабженные упругими органами различных конструктивных схем, обеспечивающими высокую подрессоренность рамы.
Известны тележки для скоростных грузовых вагонов (см., например, патент №2106271 по кл. B 61 F, 5/00, 10.03.1998, патент №99104190 по кл. B 61 F, 5/00, 20.01.2001).
Недостаток известных тележек заключается в том, что в условиях, когда верхнее строение пути подвержено деформациям под воздействием климатических условий и не может находиться в состоянии, обеспечивающем отсутствие вертикальных и горизонтальных смещений рельса относительно желаемой прямой линии, динамическое воздействие на путь оказывается слишком большим для движения со скоростью более 80 км/ч. Неровности в вертикальной и горизонтальной плоскостях в виде волн различной длины, чередующихся в произвольной последовательности, возбуждают такие динамические нагрузки, особенно в области высоких частот, которые не могут быть компенсированы устройством известных тележек грузовых вагонов, в частности тележки, выбранной за прототип, обладающей наибольшим количеством требуемых признаков, направленных на уменьшение динамических колебаний. Поэтому известные тележки железнодорожных вагонов, несмотря на их совершенство, не могут обеспечить достаточно малые динамические нагрузки при движении вагонов на описанном верхнем строении пути со скоростью более 80 км/ч.
Технический результат изобретения заключается в снижении вертикальных и поперечных динамических взаимодействий колеса и пути при эксплуатации на высоких скоростях (более 120 км/ч) и достигается путем установки связи упругих элементов тележки между собой и конструкцией гасителя колебаний, а также демпфированием колебаний, возникающих между вагоном и тележкой.
Сущность предлагаемого изобретения поясняется одним из предпочтительных примеров его осуществления и показана на фиг.1-7.
На фиг.1 предлагаемая тележка иллюстрирована ее пространственным изображением, созданным по чертежам при помощи компьютерного 3D моделирования в программе SolidWorks, и позволяет показать существенные признаки изобретения наиболее полно.
На фиг.2, справа внизу, показан чертеж ее упругого органа.
На фиг.3 изображено устройство узла продольной связи.
На фиг.4 изображено устройство, обеспечивающее гибкость рамы.
На фиг.5 представлена механико-математическая модель рессорного подвешивания предлагаемой тележки, поясняющее ее отличия и возможные варианты осуществления.
На фиг.6 даны графики уменьшения динамического воздействия на путь предлагаемой тележки в сравнении с известной.
На фиг.7 графики функции спектральной плотности сил динамического взаимодействия колеса и рельса показывают, насколько высокочастотные составляющие меньше у предлагаемой тележки в сравнении с известными.
Как видно на фиг.1, предлагаемая тележка представляет собой раму из двух боковин 1, сваренных с поперечной балкой 2. На опорной поверхности рамы установлены эластичные элементы ("сэндвичи"). Боковины тележки опираются на подшипники 3 колесной пары через адаптер (буксу) и упругие органы 4 с гасителем колебаний, устройство которого показано на фиг.2, справа внизу.
Как видно на фиг.2, упругий орган 4 выполнен в виде резинометаллического блока, закрытого сверху пластиной 5, снабженной дросселем 6, над которым с помощью эластомерной диафрагмы 7 образована полость 8, сообщающаяся с полостью упругого полого блока 9. Внутренний объем (полость 9) резинометаллического блока заполнен рабочей жидкостью. В качестве материала для диафрагмы применен один из видов эластомера, обеспечивающий требуемую ее подвижность, - резина. Упругий полый блок 4 (фиг.2), установленный в системе рессорного подвешивания тележки, имеет продольную и поперечную жесткости, величина которых выбирается в зависимости от нагрузки колеса на рельс (типа вагона). Отношение значений продольной и поперечной жесткостей этого упругого блока к нагрузке колеса на рельс должно быть в пределах от 1/10 ньютона на метр (Н/м), деленного на ньютон (Н), до 1/100 Н/м, деленного на Н.
Предлагаемая тележка также снабжена узлом продольной связи. Он представляет собой криволинейную поверхность (фиг.3, сверху) в отверстии поперечной балки 1, на которой размещены вдоль оси тележки гибкие элементы 2, сопрягающиеся со шкворнем 3, закрепляемым на кузове вагона; шкворень входит в это отверстие при установке вагона на тележку и может свободно перемещаться в поперечном направлении, а в продольном направлении (вдоль оси движения тележки) его перемещения ограничены гибкими элементами 2.
Благодаря предлагаемому осуществлению узла продольной связи на раму тележки от шкворня передаются только продольные силы, которые не дают составляющих в поперечном направлении и не создают дополнительной поперечной нагрузки на упругий блок. Узел же продольной связи известной тележки создает поперечные составляющие от усилий, действующих на поперечную балку.
Для снижения деформаций упругого блока при проходе в определенный момент неровностей, различных у одного и другого рельса, поперечная балка снабжена продольным вырезом, который выполнен на нижнем ее листе (см. фиг.3, 4). Такой вырез обеспечивает нужную гибкость рамы. Длина выреза, одного или нескольких (как показано на фиг.3, снизу), выбирается не менее половины длины поперечной балки (например, на всю длину, как показано на фиг.4). Расположение и размеры продольного выреза позволяют боковинам тележки поворачиваться вокруг оси поперечной балки при проходе колесами односторонних неровностей, уменьшая неравномерность распределения сил взаимодействия колес и пути и деформации упругого блока. Продольный вырез может быть размещен как на боковом листе рамы, так и на верхнем, причем в последнем случае в нем могут размещаться гибкие элементы (например, так, как показано на фиг.3, сверху).
В результате описанной совокупности существенных признаков предлагаемой тележки образуется иная, чем в известных конструкциях схема рессорного подвешивания.
На фиг.5 представлено в виде механико-математических моделей сравнение образовавшегося нового рессорного подвешивания предлагаемой тележки с известным рессорным подвешиванием. Отличие заключается в том, что гаситель колебаний 1 включен и последовательно и параллельно упругим звеньям 2 и 3, отражающим гибкость упругого полого блока 4. В известной модели рессорного подвешивания (слева) гаситель колебаний 5 включен параллельно упругому звену 6.
При росте скорости движения транспортного средства по железнодорожному пути с неровностями увеличивается частота деформаций упругого органа и, соответственно, растут реакции F3 и F4 (фиг.5, слева), пропорциональные скорости деформации гасителя колебаний 5. В модели рессорного подвешивания предлагаемой тележки (фиг.5, справа) с ростом скорости транспортного средства реакция F2 нарастает медленнее (фиг.6, кривая 1), чем у известной тележки (кривая 2). Это происходит за счет деформирования последовательно включенного с гасителем колебаний 1 упругого элемента 3 (фиг.5). В результате, при проходе колесом вертикальных неровностей пути сумма возникающих при этом динамических реакций F1 и F2 тем меньше суммы реакций F3 и F4, чем выше скорость движения.
На графиках (фиг.7) можно видеть технический эффект работы системы рессорного подвешивания предлагаемой тележки в области высоких частот возмущения, наиболее разрушительно действующих на путь и тележку. Энергия колебаний в области высоких частот (более 20 Гц) у предлагаемой (1) тележки ниже, чем у прототипа (2). На графиках можно видеть, что подрессоривающий эффект у предлагаемой тележки в области высоких частот возмущения проявляется тем сильнее, чем выше скорость движения.
На фиг.5 представлены, кроме предпочтительного осуществления (справа, вверху) - варианты «а», «б», «в», «г», «д» положения полого блока 4 в рессорном подвешивании предлагаемой тележки. Эти варианты предусматривают включение вместе с упругим полым блоком 4 упругих элементов 6 в виде пружин и эластомеров. Элементы 6 (один или несколько) расположены параллельно блоку 4 или последовательно с ним, что позволяет регулировать требуемую гибкость системы в каждом конкретном случае (например, в зависимости от величины нагрузки на ось) и, как показали расчеты авторов в системе пространственной динамики SpaceDyn, изменять форму кривой на фиг.7, добиваясь нужного результата. Этот положительный эффект является техническим результатом наличия и взаимосвязи существенных признаков, указанных в предлагаемой формуле изобретения.

Claims (9)

1. Тележка транспортного средства, преимущественно рельсового, например железнодорожного, в частности вагона, содержащая снабженную эластичными опорными поверхностями и узлом продольной связи тележки с вагоном раму, выполненную в виде поперечной балки, жестко связанной с продольными боковинами, соединенными с подшипниками колесных осей при помощи упругих органов, содержащих гаситель колебаний, отличающаяся тем, что поперечная балка снабжена по крайней мере одним продольным вырезом длиной не менее половины ее длины, гаситель колебаний выполнен в виде упругого полого блока, заполненного рабочей жидкостью и закрытого пластиной, снабженной дросселем, над которым с помощью эластомерной диафрагмы образована полость, сообщающаяся с полостью упругого полого блока, а узел продольной связи тележки с вагоном выполнен с гибкими элементами, размещенными вдоль продольной оси тележки в отверстии для шкворня или на поверхности поперечной балки.
2. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что параллельно упругому полому блоку включен по крайней мере один упругий элемент.
3. Тележка по п 1, отличающаяся тем, что последовательно с упругим полым блоком включен по крайней мере один упругий элемент, например пружина.
4. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что последовательно с упругим полым блоком включены упругие элементы, например пружины, опирающиеся на две оси.
5. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что последовательно и параллельно с упругим полым блоком включены упругие элементы, например пружины, по крайней мере одна из которых имеет жесткость, отличную от других.
6. Тележка по п. 1, отличающаяся тем, что упругий полый блок имеет продольную и поперечную жесткости, величина которых относится к статической нагрузке колеса на рельс в пределах от 0,01 до 0,1 единицы, деленной на метр.
7. Тележка по п. 1, отличающаяся тем, что упругий полый блок выполнен резинометаллическим.
8. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что эластомерный элемент выполнен из резины.
9. Тележка по п.1, отличающаяся тем, что подшипники осей размещены в буксах.
RU2003135607/11A 2003-12-10 2003-12-10 Тележка транспортного средства RU2280575C2 (ru)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135607/11A RU2280575C2 (ru) 2003-12-10 2003-12-10 Тележка транспортного средства

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2003135607/11A RU2280575C2 (ru) 2003-12-10 2003-12-10 Тележка транспортного средства

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2003135607A RU2003135607A (ru) 2005-05-27
RU2280575C2 true RU2280575C2 (ru) 2006-07-27

Family

ID=35824235

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2003135607/11A RU2280575C2 (ru) 2003-12-10 2003-12-10 Тележка транспортного средства

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2280575C2 (ru)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008601B1 (ru) * 2006-04-13 2007-06-29 Закрытое Акционерное Общество "Вкм-Инжиниринг" Рама транспортного средства
RU2472658C1 (ru) * 2011-09-27 2013-01-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Тележка подвижного состава железных дорог
CN104773184A (zh) * 2015-03-27 2015-07-15 宝鸡南车时代工程机械有限公司 用于地铁工程车的轻量化转向架构架
TWI507313B (zh) * 2012-08-13 2015-11-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Railway vehicle frame
RU2664022C1 (ru) * 2017-05-19 2018-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Устройство связи кузова железнодорожного транспортного средства с тележкой
RU2669659C1 (ru) * 2014-09-22 2018-10-12 Сименс Аг Эстеррайх Рама с опорно-направляющим стаканом

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109211598A (zh) * 2018-09-07 2019-01-15 中车山东机车车辆有限公司 一种铁道车辆车体静强度试验柔性支撑平台

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EA008601B1 (ru) * 2006-04-13 2007-06-29 Закрытое Акционерное Общество "Вкм-Инжиниринг" Рама транспортного средства
RU2472658C1 (ru) * 2011-09-27 2013-01-20 Открытое акционерное общество Научно-исследовательский и конструкторско-технологический институт подвижного состава (ОАО "ВНИКТИ") Тележка подвижного состава железных дорог
TWI507313B (zh) * 2012-08-13 2015-11-11 Nippon Steel & Sumitomo Metal Corp Railway vehicle frame
RU2669659C1 (ru) * 2014-09-22 2018-10-12 Сименс Аг Эстеррайх Рама с опорно-направляющим стаканом
US10457298B2 (en) 2014-09-22 2019-10-29 Siemens Mobility GmbH Chassis frame with spring cup
CN104773184A (zh) * 2015-03-27 2015-07-15 宝鸡南车时代工程机械有限公司 用于地铁工程车的轻量化转向架构架
CN104773184B (zh) * 2015-03-27 2017-07-07 宝鸡中车时代工程机械有限公司 用于地铁工程车的轻量化转向架构架
RU2664022C1 (ru) * 2017-05-19 2018-08-14 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Омский государственный университет путей сообщения" Устройство связи кузова железнодорожного транспортного средства с тележкой

Also Published As

Publication number Publication date
RU2003135607A (ru) 2005-05-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2280575C2 (ru) Тележка транспортного средства
US4274776A (en) Depressed center spine piggyback/container railcar
JP2011148367A (ja) 鉄道車両用台車
MXPA04005994A (es) Diseno de suspension de carretilla de ferrocarril.
Sharma Stability and eigenvalue analysis of an Indian railway general sleeper coach using Lagrangian dynamics
Orlova et al. The anatomy of railway vehicle running gear
CN205930747U (zh) 转向架的构架
Suda et al. Active controlled rail vehicles for improved curving performance and response to track irregularity
RU2256573C1 (ru) Тележка подвижного состава железных дорог
RU173190U1 (ru) Трамвайная тележка
CN205930746U (zh) 转向架
RU2301166C2 (ru) Двухосная тележка рельсового транспортного средства
RU2726509C1 (ru) Трехосная тележка для скоростного грузового железнодорожного вагона (варианты)
RU2318690C1 (ru) Шестиосное железнодорожное тяговое транспортное средство (варианты)
RU2508934C1 (ru) Двухосная тележка вагона метрополитена
CN205930742U (zh) 转向架
Hobbs et al. The lateral dynamics of the linear induction motor test vehicle
Zhang et al. A straddle monorail running gear with Single-Axle and rotating arm axle box suspension
RU2440907C2 (ru) Тележка грузового вагона
RU2291078C1 (ru) Восьмиосное железнодорожное транспортное средство
RU2706677C1 (ru) Тележка грузового железнодорожного вагона с центральным рессорным подвешиванием люлечного типа
RU2762960C1 (ru) Трехосная тележка скоростного грузового вагона
Berghuvud et al. Dynamic behaviour of ore wagons in curves at Malmbanan
RU2289528C1 (ru) Восьмиосное железнодорожное транспортное средство
RU2301752C1 (ru) Шестиосное железнодорожное транспортное средство с трехосными тележками (варианты)

Legal Events

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

Effective date: 20071211