RU91957U1

RU91957U1 - SIDE FRAME OF THE CAR OF THE CAR

Info

Publication number: RU91957U1
Application number: RU2009125675/22U
Authority: RU
Inventors: Игорь Эдуардович Лобов; Семен Геннадиевич Млодик; Ефим Исаакович Токман
Original assignee: Игорь Эдуардович Лобов; Семен Геннадиевич Млодик; Ефим Исаакович Токман
Priority date: 2009-07-07
Filing date: 2009-07-07
Publication date: 2010-03-10

Abstract

1. Боковая рама тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с внешними и внутренними консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса с технологическими окнами, связывающих верхний и нижний пояса, и центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта нижнего пояса, верхним поясом и наклонными поясами, в зоне соединения нижнего пояса с каждым наклонным поясом выполнены ребра жесткости, отличающаяся тем, что внутренние консоли буксовых проемов выполнены П-образной формы с плавными переходами в местах сопряжения с наклонными поясами боковой рамы. ! 2. Боковая рама тележки грузового вагона по п.1, отличающаяся тем, что нижний пояс снабжен ребром жесткости, размещенным под опорной площадкой для рессорного комплекта на внутренней поверхности нижнего пояса. ! 3. Боковая рама тележки грузового вагона по п.1, отличающаяся тем, что верхний пояс выполнен прямым горизонтальным контуром до пересечения с вертикальными плоскостями, проходящими через линии пересечения нижнего сечения верхнего пояса и наклонных поясов.1. Side frame of a freight car truck, comprising an upper belt with external and internal consoles forming axle openings, a lower belt with a support platform for a spring kit, two inclined belts with technological windows connecting the upper and lower belts, and a central spring opening limited by a support a platform for the spring set of the lower belt, the upper belt and the inclined belts, in the zone of connection of the lower belt with each inclined belt, stiffeners are made, characterized in that the inner consoles are axle boxes O apertures formed in U-shape with a smooth transition at the interface with slanted side frame belts. ! 2. The side frame of the freight car truck according to claim 1, characterized in that the lower belt is provided with a stiffener located under the support platform for the spring kit on the inner surface of the lower belt. ! 3. The side frame of the freight car truck according to claim 1, characterized in that the upper belt is made in a straight horizontal contour to intersect with vertical planes passing through the intersection lines of the lower section of the upper belt and the inclined belts.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции литой боковой рамы тележки грузового вагона.The utility model relates to railway rolling stock, in particular to the construction of a cast side frame of a freight car truck.

Известны различные конструкции боковых рам тележки грузового вагона.Various designs of side frames of a freight car truck are known.

Известна боковая рама тележки грузового вагона, в которой стенка боковой рамы в месте радиусного сопряжения верхнего и наклонного поясов боковой рамы выполнена увеличенной толщины, также рама содержит наклонные ребра на каждой из стенок наклонного пояса, подкрепляющие отверстие облегчения. (Патент США №6543367, МПК В61F 5/52, опубл. 08.04.2003).A side frame of a freight wagon trolley is known, in which the side frame wall in the place of the radial mating of the upper and inclined belts of the side frame is made of increased thickness, the frame also contains inclined ribs on each of the walls of the inclined belt, reinforcing the relief hole. (US patent No. 6543367, IPC B61F 5/52, publ. 08.04.2003).

Известна боковая рама тележки грузового вагона, в которой в месте сопряжения верхнего и наклонных поясов боковой рамы приварены усиливающие накладки. (Патент США №4351242, МПК В61F 5/52, опубл. 28.09.1982).A side frame of a freight car truck is known in which reinforcing pads are welded at the interface between the upper and inclined belts of the side frame. (US Patent No. 4351242, IPC B61F 5/52, publ. 09/28/1982).

Известна боковая рама тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса замкнутого сечения, связывающие верхний и нижний пояса и центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта нижнего пояса, верхним поясом и наклонными поясами, описана конструкция боковой рамы с подкрепляющими наружными ребрами, изменяющими характер нагружения в зоне сочленения верхнего пояса рамы с ее наклонными поясами. (Патент США №5546869, МПК В61F 5/52, опубл. 20.08.1996).A lateral frame of a freight wagon trolley is known, comprising an upper closed-section belt with consoles forming axle openings, a closed closed lower belt with a support platform for a spring kit, two closed-section inclined belts connecting the upper and lower belts and a central spring opening limited by a supporting platform for spring set of the lower belt, upper belt and inclined belts, the design of the side frame with reinforcing external ribs that change the nature of loading in the zone of eniya upper frame zone with its sloping zones. (US Patent No. 5546869, IPC B61F 5/52, publ. 08/20/1996).

Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату является техническое решение боковой рамы тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс замкнутого сечения с консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс замкнутого сечения с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса замкнутого сечения с технологическими окнами, связывающих верхний и нижний пояса, и центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта нижнего пояса, верхним поясом и наклонными поясами, причем в зоне соединения нижнего пояса с каждым наклонным поясом выполнены ребра, одно из которых расположено в нижней части наклонного пояса от периферии к центру, другое - вдоль криволинейной части рессорного проема в зоне сочленения нижнего пояса с наклонным поясом, третье выполнено как продолжение опорной площадки для рессорного комплекта. Согласно изобретению симметрично относительно центральной плоскости рамы в зонах схождения упомянутых выше ребер образованы создающие условия для направленной кристаллизации выступы, объединяющие упомянутые ребра и сопряженные с их боковыми поверхностями, при этом выступы выполнены не выступающими в центральный рессорный проем. (Патент РФ №2294855, МПК В61F 5/52, опубл. 10.03.2007 г.)The closest in technical essence and the achieved result is the technical solution of the side frame of the freight wagon trolley, containing the upper closed section belt with consoles forming axle openings, the lower closed section belt with the supporting platform for the spring set, two inclined closed section belts with technological windows connecting the upper and lower zones, and the central spring opening, limited by the supporting platform for the spring set of the lower belt, the upper belt and inclined belts, moreover, in the connection zone of the lower belt with each inclined belt, ribs are made, one of which is located in the lower part of the inclined belt from the periphery to the center, the other along the curved part of the spring opening in the joint zone of the lower belt with the inclined belt, the third is made as a continuation of the support platform for spring kit. According to the invention, protrusions creating conditions for directional crystallization are formed symmetrically with respect to the central plane of the frame in the convergence zones of the above-mentioned ribs, combining said ribs and mating with their side surfaces, the protrusions being made not protruding into the central spring opening. (RF patent No. 2294855, IPC B61F 5/52, publ. 03/10/2007)

К недостаткам приведенных выше аналогов, в том числе ближайшего аналога, относится недостаточная прочность рамы в зонах сопряжения нижней стенки верхнего пояса с наклонным поясом и с консолями, образующими внутреннюю часть буксовых проемов. Все случаи поломки рам при испытаниях и эксплуатации связаны с превышением допустимых напряжений на указанном участке сопряжения наклонных поясов с верхним поясом и с консолями, образующими внутренние части буксовых проемов.The disadvantages of the above analogues, including the closest analogue, are insufficient frame strength in the mating zones of the lower wall of the upper belt with an inclined belt and with consoles forming the inside of the axle openings. All cases of failure of the frames during testing and operation are associated with exceeding the permissible stresses on the indicated section of conjugation of inclined belts with the upper belt and with consoles forming the inner parts of the axle openings.

Технической задачей, на решение которой направлена предложенная полезная модель, является повышение надежности конструкции литых боковых рам, повышение эксплуатационной стойкости боковых рам за счет повышения запаса сопротивления усталости путем обеспечения условий для равномерной кристаллизации и получения плотного металла без усадочных трещин и усадочных рыхлот в зонах сопряжении нижней стенки верхнего пояса с наклонными поясами и с консолями, образующими внутреннюю часть буксовых проемов.The technical problem to which the proposed utility model is aimed is to increase the reliability of the cast side frame design, increase the operational stability of the side frames by increasing the fatigue reserve by providing conditions for uniform crystallization and obtaining dense metal without shrinkage cracks and shrinkage loosening in the mating zones of the lower walls of the upper belt with inclined belts and with consoles forming the inner part of the axle openings.

Поставленная техническая задача решается тем, что в боковой раме тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с внешними и внутренними консолями, образующими буксовые проемы, нижний пояс с опорной площадкой для рессорного комплекта, два наклонных пояса с технологическими окнами, связывающих верхний и нижний пояса, и центральный рессорный проем, ограниченный опорной площадкой для рессорного комплекта нижнего пояса, верхним поясом и наклонными поясами, в зоне соединения нижнего пояса с каждым наклонным поясом выполнены ребра жесткости, согласно предложенной полезной модели, внутренние консоли буксовых проемов выполнены П-образной формы с плавными переходами в местах сопряжения с наклонными поясами боковой рамы.The stated technical problem is solved in that in the side frame of the freight wagon trolley containing the upper belt with external and internal consoles forming axle openings, the lower belt with a supporting platform for the spring set, two inclined belts with technological windows connecting the upper and lower belts, and the central spring opening limited by the support platform for the spring set of the lower belt, the upper belt and the inclined belts, ribs are rigidly made in the connection zone of the lower belt with each inclined belt According to the proposed utility model, the inner consoles of the axle box openings are made in a U-shape with smooth transitions at the interfaces with the inclined belts of the side frame.

Кроме того, нижний пояс боковой рамы тележки грузового вагона снабжен ребром жесткости, размещенным под опорной площадкой для рессорного комплекта на внутренней поверхности нижнего пояса.In addition, the lower belt of the side frame of the freight wagon trolley is equipped with a stiffener located under the support platform for the spring kit on the inner surface of the lower belt.

Кроме того, верхний пояс боковой рамы тележки грузового вагона выполнен прямым горизонтальным контуром до пересечения с вертикальными плоскостями, проходящими через линии пересечения нижнего сечения верхнего пояса и наклонных поясов.In addition, the upper belt of the side frame of the freight car truck is made with a direct horizontal contour until it intersects with vertical planes passing through the intersection lines of the lower section of the upper belt and inclined belts.

Техническим результатом является повышение надежности и долговечности конструкции, повышение конструкционной прочности рамы, за счет устранения усадочных трещин и усадочных рыхлот в зонах сопряжения нижней стенки верхнего пояса с наклонными поясами.The technical result is to increase the reliability and durability of the structure, increase the structural strength of the frame by eliminating shrinkage cracks and shrinkage loosening in the mating zones of the lower wall of the upper belt with inclined belts.

В заявляемой полезной модели задача повышения надежности и повышения коэффициента запаса сопротивления усталости решается за счет усовершенствования конструкции рамы, обеспечивающей создание условий для равномерной кристаллизации и получения плотного металла без усадочных трещин и усадочных рыхлот в зоне сопряжения нижней стенки верхнего пояса с наклонными поясами.In the claimed utility model, the task of increasing reliability and increasing the safety factor of fatigue resistance is solved by improving the frame design, which provides conditions for uniform crystallization and obtaining dense metal without shrinkage cracks and shrinkage loosening in the mating zone of the lower wall of the upper belt with inclined belts.

Достижение указанного технического результата обусловлено применением определенных подходов к конструкции и технологии изготовления боковой рамы, которые в совокупности обеспечивают выход качественной продукции. Технология производства литых боковых рам направлена на исключение наиболее распространенных дефектов, вызывающих разрушение литых боковых рам - рыхлот и усадочных трещин.The achievement of the specified technical result is due to the application of certain approaches to the design and manufacturing technology of the side frame, which together provide the output of quality products. The production technology of molded side frames is aimed at eliminating the most common defects that cause the destruction of molded side frames - loosening and shrinkage cracks.

Известно, что в области сопряжения консолей, образующих внутренние части буксовых проемов с нижней стенкой верхнего пояса образуются тепловые узлы, результатом которых являются усадочные трещины и усадочные раковины в наиболее опасных сечениях - внутренний угол буксового проема. Введение внутренних, наружных холодильников, введение внутренних ребер, утолщение стенок не устраняло причину усадочных трещин, не повышало прочность узла до желаемой, но при этом увеличивало массу в области тепловых узлов, что повышало вероятность возникновения в этих Местах упомянутых дефектов.It is known that in the interface between the consoles that form the inner parts of the axle openings with the lower wall of the upper zone, thermal nodes form, which result in shrinkage cracks and shrinkage shells in the most dangerous sections - the inner corner of the axle opening. The introduction of internal and external refrigerators, the introduction of internal ribs, and thickening of the walls did not eliminate the cause of shrinkage cracks, did not increase the strength of the assembly to the desired, but at the same time increased the mass in the area of thermal assemblies, which increased the likelihood of the mentioned defects in these places.

Выполнение внутренних консолей предложенной формы позволило создать в местах сопряжении условия равномерной кристаллизации и, тем самым исключить возникновение литейных дефектов.The implementation of the internal consoles of the proposed form made it possible to create conditions of uniform crystallization at the interfaces, and thereby eliminate the occurrence of casting defects.

Сущность предложенной полезной модели поясняется рисунками, где на фиг.1 представлен общий вид на фиг.2 представлен поперечный разрез Б-Б на фиг.1 на фиг.3 представлено место А на фиг.1The essence of the proposed utility model is illustrated by drawings, in which Fig. 1 is a general view of Fig. 2, a cross-section BB is shown in Fig. 1, Fig. 3 shows a place A in Fig. 1

Боковая рама тележки грузового вагона состоит из верхнего пояса 1 с внешними консолями 2 и внутренними консолями 3, образующими буксовые проемы 4, нижнего пояса 5 с опорной площадкой 6 для рессорного комплекта. Два наклонных пояса 7 и 8 с технологическими окнами 9 и 10 связывают верхний 1 и нижний пояс 5. Центральный рессорный проем 11 ограничен опорной площадкой 6 для рессорного комплекта, нижнего пояса 5, верхним поясом 1 и наклонными поясами 7 и 8.The side frame of the freight car truck consists of an upper belt 1 with external consoles 2 and internal consoles 3 forming axle openings 4, the lower belt 5 with a supporting platform 6 for a spring set. Two inclined belts 7 and 8 with technological windows 9 and 10 connect the upper 1 and lower belts 5. The central spring opening 11 is limited by the supporting platform 6 for the spring set, lower belt 5, upper belt 1 and inclined belts 7 and 8.

Внутренние консоли 3 буксовых проемов 4 выполнены П-образной формы с плавными переходами в местах сопряжения с наклонными поясами 7 и 8 боковой рамы. Таким образом, в отличие от прототипа в заявляемой конструкции отсутствуют вертикальные участки, связывающие внутренние консоли буксовых проемов с нижним сечением верхнего пояса. Как показали исследования, исключение вертикальных участков позволило создать условия для равномерной кристаллизации при охлаждении отливок и снизить риск разрушения рамы по наиболее нагруженному месту, расположенному в зоне внутренней радиусной части буксового проема.The inner consoles 3 of the axle box openings 4 are made of a U-shape with smooth transitions at the interfaces with the inclined belts 7 and 8 of the side frame. Thus, in contrast to the prototype in the claimed design there are no vertical sections connecting the inner console of the axle box openings with the lower section of the upper belt. Studies have shown that the exclusion of vertical sections made it possible to create conditions for uniform crystallization during cooling of the castings and to reduce the risk of frame destruction at the most loaded place located in the zone of the inner radius of the axle box opening.

Нижний пояс 5 снабжен ребром жесткости 12, размещенным под опорной площадкой 6 для рессорного комплекта на внутренней поверхности нижнего пояса 5.The lower belt 5 is provided with a stiffener 12 located under the support platform 6 for the spring set on the inner surface of the lower belt 5.

Верхний пояс 1 боковой рамы тележки грузового вагона выполнен прямым горизонтальным контуром до пересечения с вертикальными плоскостями, проходящими через линии пересечения нижнего сечения верхнего пояса и наклонных поясов. Таким образом, в отличие от прототипа в заявляемой конструкции увеличивается площадь наиболее опасных вертикальных сечений проходящих через внутренние углы буксовых проемо, а соответственно снижаются напряжения, возникающие от вертикальных и горизонтальных нагрузок на этих участках.The upper belt 1 of the side frame of the freight car truck is made with a direct horizontal contour until it intersects with vertical planes passing through the intersection lines of the lower section of the upper belt and the inclined belts. Thus, in contrast to the prototype, the claimed design increases the area of the most dangerous vertical sections passing through the inner corners of the axle openings, and accordingly, the stresses arising from vertical and horizontal loads in these areas are reduced.

Как показали исследования изменение конструкции верхнего пояса позволяет снизить риск разрушения рам боковых по наиболее нагруженным местам, расположенным в плоскостях, проходящим через линию пересечения нижнего сечения верхнего пояса и наклонных поясов 7 и 8.As studies have shown, a change in the design of the upper belt reduces the risk of destruction of the side frames at the most loaded places located in planes passing through the intersection line of the lower section of the upper belt and the inclined belts 7 and 8.

Claims

1. Side frame of a freight car truck, comprising an upper belt with external and internal consoles forming axle openings, a lower belt with a support platform for a spring kit, two inclined belts with technological windows connecting the upper and lower belts, and a central spring opening limited by a support a platform for the spring set of the lower belt, the upper belt and the inclined belts, in the zone of connection of the lower belt with each inclined belt, stiffeners are made, characterized in that the inner consoles are axle boxes O apertures formed in U-shape with a smooth transition at the interface with slanted side frame belts.

2. The side frame of the freight car truck according to claim 1, characterized in that the lower belt is provided with a stiffener located under the support platform for the spring kit on the inner surface of the lower belt.

3. The side frame of the freight car truck according to claim 1, characterized in that the upper belt is made in a straight horizontal contour to intersect with vertical planes passing through the intersection lines of the lower section of the upper belt and the inclined belts.