SI8011143A8 - Vrtilno podvozje tirničnih vozil - Google Patents

Description

Oblast tehnike u koju spada pronalazak

Predmet pronalaska spada u oblast šinskih vozila i odnosi se na njihova obrtna postolja i to naročito na obrtna postolja sa četriri osovine, kojima se mogu podešavati položaji osovina točkova pri kretanju šinskog vozila u krivinama.

Prema medjunarodnoj klasifikaciji patenata predmet ovog pronalaska je razvrstan, odnosno klasiran i označen osnovnim klasifikacionim simbolom B 61 F 5/38 i sekundarnim klasifikacionim simbolom B 61 F 3/10.

Tehnički problem

Tehnički problem koji se želi rešiti ovom prijavom sastoji se u sledečem: kako u četvoroosovinskom obrtnom postolju za šinska vozila izbeči velike naletne bočne sile za svaku osovinu postavljenu na kraju obrtnog postolja, cime bi se postigla neophodna prohodnost u krivinama a istovremeno smanjilo i habanje venaca točkova?

Definisani tehnički problem rešen je ovim pronalaskom koji je u tekstu koji sledi detaljno opisan i na načrtu prikazan.

Stanje tehnike

Poznata su obrtna postolja sa četiri osovine za šinska vozila, sa glavnim ramom u obliku slova -H, u čijem je središtu predvidjeno okretno tanjirasto ležište za postavljanje karoserije vagona, pri čemu se sva četiri kraja glavnog rama oslanjaju na bočne nosače na kojima se sastavljaju po dve osovine u paru.

Slična obrtna postolja opisana su i prikazana u austrijskom patentnom spisu br. 31079^-1 i u nemačkim patentnim spisima br. P 19 30 290 i P 20 16 754.

Kod poznatih obrtnih postolja osovine su kruto uležištene u bočne nosače, koji su, sa svoje strane, u parov ima pokretljivo uležišteni oko jedne horizontalne osovine na glavnom ramu. Kod ove konstrukcije dobijaju se velike naletne bočne sile za svaku osovinu postavljenu na kraju obrtnog postolja, a odavde razultira vece habanje. Da bi se, uprkos krutog postavljanja osovina i bočnih nosača, postigla neophodna prohodnost u krivinama, kod poznatih obrtnih postolja je takodje neophodno izvesti slabije vence za vodjenje na oba srednja kolna sloga. Iz ovoga proizilazi nužnost da se za točkove četiri osovina, več prema njihovom položaju unutar obrtnog postolja, primene različite dimenzije. To se negativno odražava ne samo na cenu proizvodnje, jer se umesto jedne velike serije moraju proizvoditi točkovi u dve manje serije, več se povečavaju i troškovi držanja lagera točkova.

Pred pronalaskom je, dakle, postavljen osnovni zadatak da stvori obrtno postolje, koje bi, pored eliminisanja slabosti pomenutih poznatih izvodjenja, sa jednostavnijom konstrukcijom imalo dobre vozne osobine i naročito da, pri dobroj prohodnosti u krivinama, izbegne velike naletne sile.

Postavljeni zadatak je rešen pronalaskom na taj način, što je svaki bočni nosač povezan preko gornjih ležišta, koji omogučavaju pokretl jivost na sve strane, sa dva osovinska ležaja jednog para osovina, i što je glavni ram oslonjen na bočne nosače preko opružnih elemenata, koji osim opružnog puta u vertikalnom pravcu omogučavaju i ograničeno okretanje svakog bočnog nosača oko okretne ose koja leži u sredini dužine bočnog nosača, kao i ograničeno kretanje u podužnom i poprečnom pravcu i ograničeno kretanje pod uglom.

Obrtno postolje čiji se glavni ram, uz eliminaciju dodatnih ležišta, oslanja neposredno na bočne nosače omogučava, konstrukcijom prema pronalasku, automatsko pojedinačno podešavanje osovina svakom toku šina, tako da su ne samo izbegnuti veliki bočni udari, več je primenom identičnih kolskih slogova znatno smanjeno habanje, kako kolskih slogova, tako i šina. Ovo je postignuto ograničenom pokretljivošču svakog bočnog nosača povezanog sa po dve osovine, koje se usled postavljanja gornjih ležišta izmedju osovinskih ležaja i bočnih nosača, i konstrukcijskim izvodjenjem opružnih elemenata prema pronalasku izmedju bočnih nosača i glavnog rama, mogu okretati oko okretne tačke koja leži na sredini dužine bočnog nosača. Ovim se, uprkos neposredne raspodele tereta karoserije vagona na četiri bočna nosača, dobija mogučnost podešavanja kolskih slogova, koji znatno poboljšavaju vozne osobine šinskog vozila.

Opis rešenja tehničkog problema

Prema karakterističnim obeležjima pronalaska, gornje ležište, koje se postavlja izmedju svakog osovinskog ležaja i pripadajučeg bočnog nosača, može biti predvidjeno sa sferičnom ležišnom površinom iii sa elastičnim ležišnim slojem, da bi omogučilo potrebnu pokretljivost. na sve strane. Opružni elemenat izmedju svakog kraja glavnog rama H oblika i pripadajučeg bočnog nosača može prema pronalasku biti izveden kao valjkasti opružni elemenat, koji pored opružnog puta u vertikalnom pravcu i ograničenog okretanja svakog bočnog nosača oko ose koja leži u sredini dužine bočnog nosača, omogučava i ograničeno kretanje u podužnom i poprečnom pravcu, kao i ograničeno kretanje pod uglom prema podužnom i poprečnom pravcu, i pri torne ostvaruje i brzo vračanje u srednji položaj, tako da je opružni elemenat opterečen jedino povratnim silama koje ga vracaju u srednji položaj. Ovo se može postiči takodje i sa opružnim gumenim slojem, iii celičnim oprugama, prvenstveno spiralnim čeličnim oprugama.

Prema načinu izvodjenja pronalaska kome se daje prvenstvo, svaka dva opružna elementa su postavljena u podužnom pravcu jedan pored drugoga, čeme se, bez utica ja na automatsku podešljivost, povečavaju povratne sile. Da bi se višina obrtnog postolja, koje je prvenstveno izvedeno sa točkovima manjeg prečnika, smanjila, pronalaskom se dalje predlaže da se svaki bočni nosač upusti u području opružnih elemenata u odnosu na područja gornjih ležišta za osovinske ležaje.

Dalje nadgradnja obrtnog postolja prema ovom pronalasku postignuta je time što je izmedju krajeva glavnog rama, koji leže jedan iza drugoga u podužnom pravcu, postavljen po jedan zglobno obešeni na oba kraja nosač, na kome je postavljena najmanje po jedna klizna ploča za bočno oslanjanje karoserije vagona na obrtno postolje. Time je sprečeno nepoželjno naginjanje karoserije vagona pri vožnji u krivinama. Klizne ploče se mogu oslanjati elastično na nosačima. Nepoželjno veliko naginjanje karoserije vagona u odnosu na obrtno postolje može se, prema jednom daljem obeležju pronalaska, sprečiti time, da se izmedju krajeva glavnog rama, koji u podužnom pravcu leže jedan iza drugoga, postavi jedan zglobno obešen na oba kraja nosača sa najmanje jednim pneumatskim amortizerom, koji je svojim gornjim krajem vezan sa donjim postoljem vozila. Ovakva konstrukcija nosača sa najmanje jednim pneumatskim amortizerom daje ne samo elastično oslanjanje karoserije vagona na obrtno postolje, več takodje i prigušivanje okretnog kretanja prema karoseriji vagona, čime je savladano krivudanje vagona. Kako je ugao zakretanja obrtnog postolja, u odnosu na donje postolje vozila, mali, to pneumatski amortizeri treba da priguše relativno obrtno kretanje van ovog ugla.

Za elvminaciju krivudanja vagona može biti korisno ako se izmedju glavnog rama i bočnih nosača postavi najmanje jedan prigušivač. Konačno, od preimučstava je, ako se, prema jednom daljem obeležju pronalaska, donji deo tanjirastog ležaja postavi tako unutar glavnog rama, da ležisna površina leži ispod gornje ivice glavnog rama. Time se postiže integracija donjeg dela tanjirastog ležaja sa glavnim ramom, kao i sveukupna mala višina, što je naročito od značaja za primenu točkova malog prečnika.

U cilju lakšeg razumevanja pronalazak je, na osnovu jednog primera izvodjenja, detaljno opisan i na načrtu prikazan, gde:

Slika 1 prikazuje izgled obrtnog postolja, posmatran odozgo,

Slika 2 prikazuje poprečni delimični presek i delimični bočni izgled obrtnog postolja po liniji II-I1 sa slike 1,

Slika 3 prikazuje izgled jednog opružnog elementa u poprečnom preseku po liniji III-III sa slike 1,

Slika 4 prikazuje izgled preseka po liniji IV-IV sa slike 1 kroz područje gornjeg ležišta,

Slika 5 prikazuje izgled preseka po liniji V-V sa slike 1 u području vešanja nosača za bočno oslanjanje. Obrtno postolje ima glavni ram 1 u obliku slova H, koji se sastoji od uzdužnih nosača la, koji leže u pravcu kretanja, i od dva medjusobno paralelna poprečna nosača Ib. Na sredini uzdužnog nosača la oslanja se, ne prikazana u crtežu, karoserija vagona šinskog vozila preko tanjirastog ležaja na glavni ram 1. Od ovog tanjirastog ležaja može se na slici 2 videti samo donji deo le ležaja. Četiri kraja glavnog rama 1, koji u parovima leže jedan iza darugoga u pravcu kretanja, oslanjaju se, svaki posebno, na po jedan bočni nosač 2, i kroz svaki od ovih bočnih nosača 2 sastavljaju se po dva kolska sloga 3. Svaki kolski slog ’ se sastoji od osovine 3a sa točkovima 3b malog prečnika i koja je, svojim bočnim rukavcima 3c, okretno uležištena u osovinskim ležajima 4. Izmedju svakog osovinskog ležaja 4 i bočnog nosača 2 postavljeno je gornje ležište 5, koje omogučava ograničeno, u svim pravcima, podešavanje izmedju osovinskog ležaja 4 i bočnog nosača 2. U prikazanom primeru izvodjenja ovo gornje ležište 5 je izvedeno, za ovu svrhu, sa sferičnom ležišnom površinom, što se vidi na desnom delu slike 3. Umesto ove sferične ležišne površine može se gornje ležište 5 izvesti sa elastičnim ležišnim slojem. Oslanjanje sva četiri kraja glavnog rama 1 na bočne nosače 2 predvidjeno je u prikazanom primeru izvodjenja preko dva opružna sklopa 6, što se najbolje vidi na slici 2. Da bi se smanjila višina obrtnog postolja, bočni nosači 2 su u području opružnih sklopova 6 upušteni, tj. spušteni u odnosu na područje gornjeg ležišta 5 za osovinski ležaj 4, a što se najbolje vidi na slici 2.

Kao opružni element sklopa 6 u prikazanom primeru izvodjenja primenjena je valjkasta opruga 6a postavljena izmedju donjeg opružnog tanira 6b i gornjeg opružnog tanira 6, a što se najbolje vidi na levom delu slike 3. Opružni sklopovi 6 omogučavaju osim opružnog puta u vertikalnom pravcu i ograničeno kretanje bočnih nosača 2 u odnosu na glavni ram 1 i to kako u podužnom, tako i u poprečnom pravcu, a osim toga i kretanje pod uglom u odnosu na podužni i poprečni pravac. Uprkos primeni para opružnih sklopova 6, koji leže jedan iza drugoga u pravcu kretanja, prethodno opisana ograničena pokretijivost unutar opružnog sklopa 6 pruža bočnom nosaču 2 mogučnost da se okreče oko jedne obrtne tačke u odnosu na glavni ram 1, koja leži na sredini dužine svakog bočnog nosača 2 izmedju dva opružna sklopa 6.

Primenom gornjeg ležišta 5 sa sferičnom ležišnom površinom, izmedju svakog osovinskog ležaja 4 i bočnih nosača 2, i prethodno opisanom ograničenom pokretijivošču opružnih kolski slogovi 3 imaju se pri prolazu kroz prilagode svakom toku sklopova 6, mogučnost da krivine šina šina.

Oivičeni (vencem) oblik gornjeg ležišta 5 i opružnog sklopa 6 osiguravaju da se kolski slog 3 vrati u srednji položaj, tako da obrtno postolje osigurava prirodno ravno kretanje.

Da bi se pri vožnji u krivini sprečilo nepoželjno naginjanje karoserije vagona u odnosu na obrtno postolje, postavljen je na obe bočne strane glavnog rama 1 , izmedju njegova dva kraja koji leže jedan iza drugoga u pravcu kretanja, po jedan nosač 7, koji je sa svoja dva kraja zglebno obešen o poprečne nosače Ib glavnog rama 1, a što se može videti iz slika 1 i 5. U prikazanom primeru izvodjenja ovaj nosač 7 nosi jednu kliznu ploču 8 sa kojom dolazi u dodir donje postolje 9 vozila, kada se karoserija vagona nagne. Da bi se postigla elastičnost obrtnog kretanja (prigušivanje) obrtnog postolja u odnosu na karoseriju vagona i izbeglo ograničenje naginjanja sa udarom, klizna ploča 8 oslonjena je na nosač preko pritisnih opruga 8a, označene, na crtezu 1 isprekidanim linijama. Umesto kliznih ploča 8 mogu se takodje postaviti pneumatski amortizeri, čiji su donji krajevi povezani sa nosačem , a gornji krajevi sa donjim postoljem 9 vozila. Pneumatski amortizeri poseduju tako veliku pokretljivost gornjeg dela u odnosu na donji deo, da oni neznatno zakretanje obrtnog postolja u odnosu na donje postolje 9 vozila ne ograničavaju, a pri torne svojom povratnom šilom proizvode dejstvo prigušivanja koje sprečava krivudanje (zmijasto kretanje) vozila. Ovakvim pneumatskim amortizerima može se postiči ne samo opružno-elastično oslanjanje karoserije vagona u odnosu na obrtno postolje, več takodje prigušivanje obrtnog kretanja.

Konačno, na slici 5 se može videti da je izmedju glavnog rama 1, odnosno njegovih poprečnih novača lb, i bočnih nosača 2, postavljen osigurač 10 protiv izdizanja. Osiguraču 10 može se po potrebi dodati prigušivač, koji prigušuje podešeno kretanje osovina ?a postavljenih u parovima u odnosu na glavni ram 1, pri čemu prigušivači mogu istovremeno služiti i kao graničnici podešavanja kretanja.

Kod primera izvodjenja prikazanog na načrtu obrtno postolje ima točkove lb malog prečnika. Usled toga što se višina obrtnog postolja može podesiti za male dimenzije točkova lb, prema slici 2 je donji deo lc ležaja okretnog valjkastog ležaja tako postavljen unutar glavnog rama 1, da ležišna površina leži ispod gornje ivice glavnog rama 1. Donji deo lc ležaja je na taj način integrisan sa glavnim ramom 1, tako da obrtno postolje ima ukupno vrlo malu visinu.

Za postizanje postavljenog cilja-sigurna prohodnost šinskog vozila u krivinama- može se reči da, za privrednu upotrebu predmetnog pronalaska, nisu potrebna neka posebna znanja i iskustva koja bi trebalo primeniti.

Da bi se ostvario i dodatni cilj ovog pronalaska-čvrstoča i pokretljivost obrtnog postolja - mora se obratiti pažnja na sledeče tehničke karakterist ike:

- da vertikalne ose simetrije opružnih sklopova 6, na krajevima glavnog rama 1, prolaze kroz uzdužnu osu bočnih nosača 2,

- da se uzdužna osa simetrije nosača 2 poklapa sa uzdužnom osom gornjih ležišta 5,

- da su uzdužne ose parova bočnih nosača 2, oba nosača 7 i podužnog nosača 16 medjusobno paralelne, pri sklapanju obrtnog nosača,

- da se klizna ploča 8 izradi od Č 4171 tzv. Prokron 2 koji je otporan protiv rdje i koji ima dobru granicu razvlačenja i čvrstoču i

- da se upušteni deo bočnih nosača 2 prostire do nivoa horizontalnih osa osivina la točkova Ib.

Claims (3)

PATENTNI ZAHTEV

1. Obrtno postolje za šinska vozila, sa glavnim ramom u obliku slova H u čijem je središtu predvidjen okretni tanjirasti ležaj za postavljanje karoserije vagona šinskog vozila, pri čemu se sva četiri kraja glavnog rama oslanjaju na bočne nosače na kojima se spajaju po dve osovine u paru, naznačeno time, što je svaki bočni nosač (2) pokretljivo povezan gornjim sferičnim ležištem (5) sa osovinskim ležajima (4) parova osovina (la) , pri čemu je unutrašnja sferična površina gornjeg ležišta (5) obložena elastičnim slojem i što su krajevi glavnog rama (1) i bočni nosači (2) medjusobno povezani opružnim sklopovima (6), postavljeni u parovima jedan iza darugog uzduž bočnog nosača (2), koji se sastoje od valjkaste opruge (6a) uklještene izmedju donjeg opružnog tanjira (6b) učvrščen odozgo na bočnom nosaču (2) i gornjeg opružnog tanjira (6c) koji je zavaren za kraj poprečnog nosača (Ib).

2. Obrtno postolje prema zahtevu 1, naznačen time, što su krajevi glavnog rama (1) , koji leže jedan iza drugog u podužnom pravcu, medjusobno zglobno povezani nosačem (?) na čijoj sredini je odozgo elastično učvrščena klizna ploča (8) i što su glavni ram (1) i bočni nosači (2) medjusobno povezani osiguračima (10) sa prigušivačima protiv izdizanja.

3. Obrtno postolje prema zahtevima 1 i 2, naznačen time, što je ležišna površina donjeg dela (lc) okretnog tanjirastog ležaja ispod gornje ivice glavnog rama (1) i što je srednji deo bočnih nosača (2) , u području opružnih sklopova (6) , upušten u odnosu na područje gornjih ležišta (5) za osovinske ležaje (4) .

Nastavak sa prve strane osovinskim ležaj ima obe osovine pomoču ležišta koja omogučavaju pokretljivo podešavanje na sve Strane. Glavni ram se oslanja na bočne nosače preko opružnih elemenata koji, pored vertikalnog pokretanja, omogučavaju i ograničeno okretanje svakog bočnog nosača u podužnom i poprečnom pravcu, kao i delimično pokretanje pod uglom. Ovim se postiže automatsko pojedinačno podešavanje osovina svakom toku šina.