RU2691903C1 - Bolster beam - Google Patents
Bolster beam Download PDFInfo
- Publication number
- RU2691903C1 RU2691903C1 RU2018127704A RU2018127704A RU2691903C1 RU 2691903 C1 RU2691903 C1 RU 2691903C1 RU 2018127704 A RU2018127704 A RU 2018127704A RU 2018127704 A RU2018127704 A RU 2018127704A RU 2691903 C1 RU2691903 C1 RU 2691903C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bolster
- central part
- windows
- side walls
- window
- Prior art date
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 4
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 5
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 4
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 4
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 2
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 1
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007717 exclusion Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/50—Other details
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Securing Of Glass Panes Or The Like (AREA)
- Punching Or Piercing (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта и касается конструкции балки надрессорной железнодорожной тележки.The invention relates to the field of railway transport and relates to the design of the bolster bogie railway carts.
Известно изобретение по патенту РФ № 2621515 «Рамная боковина и надрессорная балка для железнодорожной тележки, а также способ их изготовления» (дата приоритета: 17.05.2011, дата публикации: 06.06.2017). На фиг. 9В данного аналога представлена надрессорная балка, содержащая верхний и нижний пояса, боковые стены и внутренние ребра, расположенные между верхним и нижним поясами, при этом в средней части боковых стен и внутренних ребер выполнены по два окна под тормоз, разделенные перемычками. Known invention according to the patent of the Russian Federation No. 2621515 "Frame sidewall and bolster for a railway truck, as well as the method of their manufacture" (priority date: 05/17/2011, publication date: 06/06/2017). FIG. 9B of this analogue is represented the nadressor beam containing upper and lower belts, side walls and internal ribs located between the upper and lower belts, while in the middle part of the side walls and internal ribs two windows for the brake are made, separated by bridges.
В качестве прототипа выбрана тележка BarberS2HD-9C фирмы «ВабтэкКорпорейшн» («WabtecCorporation», США): [сайт] URL: https://www.wabtec.com/products/1262/barber%C2%AE-side-frame-and-bolster-castings (дата обращения 19.06.2017), содержащая надрессорную балку, с каждой продольной стороны которой имеется два симметричных отверстия для тормозной системы. Данные отверстия разделены вертикальной перемычкой.The BarberS2HD-9C trolley from VabTecCorporation (USA) was selected as a prototype: [website] URL: https://www.wabtec.com/products/1262/barber%C2%AE-side-frame-and -bolster-castings (circulation date 06/19/2017), containing a bolster, with each symmetrical longitudinal side with two holes for the brake system. These holes are separated by a vertical jumper.
Недостатками надрессорной балки по патенту № 2621515 и прототипа являются их недостаточная надежность, прочность, а также увеличенная металлоемкость.The disadvantages of the bolster under patent No. 2621515 and the prototype are their lack of reliability, durability, and increased metal content.
Техническим результатом, обеспечиваемым изобретением, является увеличение прочности, надежности балки надрессорной при уменьшении ее металлоемкости.The technical result provided by the invention is to increase the strength, reliability of the bolster bolster while reducing its metal content.
Технический результат достигается за счет того, что балка надрессорная содержит верхний и нижний пояса, боковые стены и внутренние ребра, расположенные между верхним и нижним поясами, в центральной части внутренних ребер выполнено по два окна, разделенных перемычками, при этом в центральной части боковых стен выполнено по одному окну.The technical result is achieved due to the fact that the bolster beam contains upper and lower belts, side walls and internal edges located between the upper and lower belts, in the central part of the inner edges are made of two windows separated by bridges, while in the central part of the side walls on one window.
Высота центральной части балки надрессорной может составлять от 450 до 550 мм.The height of the central part of the bolster beam can be from 450 to 550 mm.
Окна в центральной части боковых стен надрессорной балки выполнены шириной 400-480 мм и высотой 250-300 мм.The windows in the central part of the side walls of the bolster are 400-480 mm wide and 250-300 mm high.
Окна в центральной части внутренних ребер выполнены шириной 150-200 мм и высотой 250-300 мм.The windows in the central part of the internal ribs are 150-200 mm wide and 250-300 mm high.
Прочность и надежность балки надрессорной обеспечивается за счет того, что в центральной части каждой боковой стены выполнено одно окно для элементов тормозной системы. Отсутствие перемычки между окнами в боковых стенах балки позволяет избежать резкого изменения жесткостей вдоль боковых стен и приводит к снижению напряжений на кромках окон. В результате снижения напряжений в углах окон для элементов тормозной системы обеспечивается прочность, надежность балки в целом. Кроме того, исключение перемычки между окнами в центральной части каждой боковой стены уменьшает металлоемкость балки надрессорной.The durability and reliability of the bolster beam is ensured by the fact that in the central part of each side wall there is one window for elements of the brake system. The absence of a bridge between the windows in the side walls of the beam avoids a sharp change in stiffness along the side walls and leads to a decrease in stresses on the edges of the windows. As a result of stress reduction in the corners of windows for elements of the brake system, the strength and reliability of the beam as a whole is ensured. In addition, the exclusion of the jumper between the windows in the central part of each side wall reduces the metal intensity of the bolster beam.
Размеры окон, выполненных в боковых стенах и внутренних ребрах, обусловлены габаритами элементов тормозной системы, пропущенных сквозь окна, и величиной перемещений этих элементов относительно надрессорной балки во время эксплуатации железнодорожной тележки. Следовательно, заявленное техническое решение для специалиста явным образом не следует из уровня техники.The dimensions of the windows, made in the side walls and internal edges, are determined by the dimensions of the braking system elements, passed through the windows, and the size of the displacements of these elements relative to the bolster during operation of the railway bogie. Therefore, the claimed technical solution for the expert is not obvious from the prior art.
Заявленное техническое решение представлено на фигурах.The claimed technical solution is presented in the figures.
Фиг. 1 – балка надрессорная, на которой обозначены:FIG. 1 - nadressorny beam on which are designated:
1 – верхний пояс;1 - upper belt;
2 – нижний пояс;2 - lower belt;
3 – боковые стены;3 - side walls;
4 – внутренние ребра;4 - internal edges;
5 – окна боковых стен для элементов тормозной системы;5 - side wall windows for elements of the brake system;
6 – окна внутренних ребер для элементов тормозной системы;6 - windows of internal edges for elements of the brake system;
7 – технологические отверстия;7 - technological holes;
8 – подпятниковое место;8 - podatnikovy place;
9 – опорные площадки для скользунов;9 - supporting sites for side bearings;
10 – карманы для установки клиньев.10 - pockets for installing wedges.
Фиг.2 – схема распределения эквивалентных напряжений балки надрессорной по Мизесу. 2 is a diagram of the distribution of equivalent voltages of a nressress von according to Mises.
На фиг.1 представлена балка надрессорная, содержащая верхний пояс 1 и нижний пояс 2, две боковые стены 3 и внутренние ребра 4, расположенные между верхним 1 и нижним 2 поясами. В центральной части каждой боковой стены 3 выполнено окно 5 для элементов тормозной системы, ширина которого 400-480 мм, высота 250-300 мм. Данные размеры окна 5 позволяют получить проходной канал для свободного пропуска через центральную часть балки надрессорной тяг тормозного механизма тележки вагона при обеспечении необходимой жесткости и прочности балки надрессорной при ее эксплуатации в составе железнодорожной тележки.Figure 1 shows the bolster beam, containing the upper belt 1 and the
Для обеспечения необходимой прочности и жесткости балки надрессорной высота центральной части балки надрессорной составляет от 450 до 550 мм. To provide the necessary strength and stiffness of the bolster beam, the height of the central part of the bolster beam ranges from 450 to 550 mm.
Балка надрессорная содержит во внутренних ребрах 4 по два окна 6 шириной 150-200 мм, высотой 250-300 мм, которые обеспечивают пропуск через надрессорную балку элементов тормозной системы. Вертикальные перемычки между окнами 6 (позицией не показаны) выполнены шириной 80-100 мм.The nadressorny beam contains in the internal ribs 4 two
Балка надрессорная может содержать внутренние ребра 4 с окнами 6, имеющими отбортовку (не показана), выступающую с одной стороны окна 6, шириной 15-30 мм, толщиной 22-50 мм. Отбортовки создают локальное усиление окон 6, которые являются концентраторами напряжений.Nadressorny beam may contain internal edges 4 with
На балке (фиг. 1) могут быть дополнительно выполнены технологические отверстия 7. Верхний пояс 1 балки включает в себя подпятниковое место 8 и опорные площадки 9 для скользунов. Кроме того, балка содержит карманы 10 для установки клиньев.On the beam (Fig. 1),
Достижение технического результата подтверждается результатами моделирования. Моделирование распределения нагрузки на балку надрессорную для предварительной оценки сопротивления усталости несущей конструкции по ГОСТ 32211 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам» подтвердило, что наличие одного окна 5 для элементов тормозной системы (тормозного оборудования) в каждой боковой стене 3, выполненное по центру, обеспечивает большую прочность и надежность балки по сравнению с прочностью балки с двумя окнами, образованными перемычкой в центре балки.The achievement of the technical result is confirmed by the simulation results. Simulation of the load distribution on the overpressure beam for the preliminary assessment of the fatigue resistance of the supporting structure according to GOST 32211 “Freight wagons. Requirements for strength and dynamic qualities ”confirmed that the presence of one
Моделирование осуществлялось в программном комплексе «ЭН ИКС Настран» («NX Nastran»).The simulation was carried out in the software package "EN X Nastran" ("NX Nastran").
При моделировании было принято, что балка надрессорная выполнена литьем из стали со следующими характеристиками: модуль упругости = 2,1*105 МПа, коэффициент Пуассона =0,3.In the simulation it was assumed that the bolster beam was made by casting from steel with the following characteristics: elastic modulus = 2.1 * 10 5 MPa, Poisson's ratio = 0.3
Выполнен расчет на прочность балки надрессорной с одним окном 5 в центральной части каждой боковой стены 3 (балка без перемычки) и балки надрессорной с теми же принятыми характеристиками, но с двумя окнами в каждой боковой стене (балка с перемычкой). Результаты расчета распределения эквивалентных напряжений по Мизесу представлены в таблице.The strength calculation of the bolster beam with one
Таблица Table
Результаты расчета распределения напряженийStress Distribution Calculation Results
В таблице приведены значения напряжений в точках, отмеченных на фиг. 2. Из таблицы видно, что расчетные данные в точках a, b, c, d (слева от центра боковой стены) практически совпадают с данными в точках e, f, g, h (справа от центра боковой стены), соответственно. Таким образом, распределение напряжений, возникающих с правой стороны окна 5, симметрично напряжениям, возникающим с левой стороны этого окна. The table shows the voltage values at the points marked in FIG. 2. The table shows that the calculated data at points a, b, c, d (to the left of the center of the side wall) almost coincide with the data at points e, f, g, h (to the right of the center of the side wall), respectively. Thus, the distribution of stresses arising from the right side of
Как видно из результатов расчетов, приведенных в таблице, в точках d и e напряжение значительно меньше в заявленном техническом решении (балка без перемычки) по сравнению с прототипом (балка с перемычкой). В результате анализа напряженно-деформированного состояния балки по Мизесу выявлено наличие локальной зоны (перемычки) с повышенным уровнем напряжений. За счет объединения двух окон для элементов тормозной системы в центральной части каждой боковой стены 3 в одно окно и исключения между ними элемента жесткости (перемычки), который является концентратором напряжений, увеличивается надежность и прочность балки.As can be seen from the results of the calculations given in the table, at points d and e, the voltage is significantly less in the claimed technical solution (beam without jumper) compared with the prototype (beam with jumper). As a result of the analysis of the stress-strain state of the von Mises, the presence of a local zone (jumper) with an increased stress level was revealed. By combining two windows for brake system elements in the central part of each
Таким образом, заявленная конструкция балки надрессорной обеспечивает надежную и долговременную эксплуатации при высоких динамических нагрузках и циклическом нагружении. В материалах заявки раскрыт механизм достижения технического результата, обеспечиваемого изобретением. Данное раскрытие не известно из уровня техники, следовательно, заявленное изобретение соответствует условию изобретательского уровня.Thus, the claimed design of the bolster bolster provides reliable and long-term operation at high dynamic loads and cyclic loading. The application materials disclose the mechanism for achieving the technical result provided by the invention. This disclosure is not known from the prior art, therefore, the claimed invention meets the condition of inventive step.
Claims (4)
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127704A RU2691903C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Bolster beam |
EA201991584A EA201991584A3 (en) | 2018-07-27 | 2019-07-25 | STRUCTURE BEAM |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2018127704A RU2691903C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Bolster beam |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2691903C1 true RU2691903C1 (en) | 2019-06-18 |
Family
ID=66947654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2018127704A RU2691903C1 (en) | 2018-07-27 | 2018-07-27 | Bolster beam |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
EA (1) | EA201991584A3 (en) |
RU (1) | RU2691903C1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114540A (en) * | 1977-05-31 | 1978-09-19 | Amsted Industries Incorporated | Railway truck bolster |
RU158900U1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" | FREIGHT Wagon Trolley |
RU2621515C2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-06-06 | НЕВИС ИНДАСТРИЗ ЭлЭлСи | Sideframe and bolster for rail trucks and manufacturing method thereof |
RU173142U1 (en) * | 2017-06-14 | 2017-08-14 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING BEAM |
-
2018
- 2018-07-27 RU RU2018127704A patent/RU2691903C1/en active
-
2019
- 2019-07-25 EA EA201991584A patent/EA201991584A3/en unknown
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4114540A (en) * | 1977-05-31 | 1978-09-19 | Amsted Industries Incorporated | Railway truck bolster |
RU2621515C2 (en) * | 2011-05-17 | 2017-06-06 | НЕВИС ИНДАСТРИЗ ЭлЭлСи | Sideframe and bolster for rail trucks and manufacturing method thereof |
RU158900U1 (en) * | 2015-06-11 | 2016-01-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" | FREIGHT Wagon Trolley |
RU173142U1 (en) * | 2017-06-14 | 2017-08-14 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING BEAM |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
EA201991584A2 (en) | 2020-01-31 |
EA201991584A3 (en) | 2020-05-31 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN104944255B (en) | Elevator counterweight and its remodeling method | |
RU2651394C1 (en) | Crane beam for the crane | |
RU158900U1 (en) | FREIGHT Wagon Trolley | |
RU2691903C1 (en) | Bolster beam | |
CN115465755A (en) | Six-guide-shoe car frame structure of heavy-load goods elevator | |
RU205267U1 (en) | Spine beam of a freight railway gondola car with unloading hatches | |
RU171768U1 (en) | WAGON PLATFORM FRAME | |
RU195538U1 (en) | Side frame of a freight wagon trolley | |
RU188830U1 (en) | JOINTED TYPE WAGON HOPPER | |
RU2654233C9 (en) | Truck bolster | |
US10875552B2 (en) | Railcar bogie | |
CN209795492U (en) | Bogie and vehicle with same | |
RU2501687C1 (en) | Self-dumping boxcar | |
RU170395U1 (en) | Nadressornoj beam of the truck of the freight car | |
RU188838U1 (en) | Spine beam car frame | |
RU174479U1 (en) | END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON | |
JP5389578B2 (en) | Beam | |
RU2262458C1 (en) | Frame of railway platform body and railway platform body with such frame | |
RU2749930C1 (en) | Method for loading semitrailer on wagon-platform | |
RU188333U1 (en) | BODY OF THE WAGON PLATFORM | |
RU213721U1 (en) | SIDE FRAME OF A THREE-ELEMENT BOOT OF A FREIGHT CAR | |
RU218069U1 (en) | PIVOT BEAM OF A THREE-AXLE TROLLEY OF A RAILWAY FREIGHT CAR | |
RU208184U1 (en) | Side beam of a flat car frame for transportation of containers | |
RU210107U1 (en) | RAILWAY CAR HEAD | |
RU211207U1 (en) | FREIGHT CAR TROLLEY BOOT |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner |