PL186464B1

PL186464B1 - Zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego

Info

Publication number: PL186464B1
Application number: PL98326101A
Authority: PL
Inventors: Vaughn T. Hawthorne; Charles P. Spencer; Charles Moehling; Terry L. Pitchford
Original assignee: Amsted Ind Inc; Amsted Industries Inc
Priority date: 1997-05-02
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2004-01-30
Also published as: EP0875435A1; CA2233870A1; EP0875435B1; AU728386B2; DE69820522T2; CA2233870C; AU6376598A; PL326101A1; US5921186A; DE69820522D1

Abstract

1 Zestaw kolowy wózka wagonu, zwlaszcza towarowego, znamienny tym, ze zawiera polaczone ze soba belke poprzeczna wózka wagonowego i co najmniej jedna rame boczna (12,14, 17) tego wózka (10), przy czym wózek wa- gonowy (10) posiada w zdluzna os, w kazdej ramie bocznej (12, 14, 17) wystepuje os wzdluzna, kolumna przednia (42, 46) i kolumna tylna (44, 48), przy czym kazda kolumna przednia (42) 1 tylna (44) ramy bocznej (12, 14, 17) tw orza otwór (18, 20) w ramie bocznej (12, 14, 17), zas kazda kolumna przednia 1 tylna (42, 44, 46, 48) posiadaja okreslona szerokosc i powierzchnie równolegle i wyrównane wzdluz podluznej osi ramy bocznej, natomiast belka poprzeczna (16) wózka posiada pierwszy koniec 1 drugi koniec (30, 32), przednia strone belki poprzecznej i tylna strone belki poprzecznej i os podluzna belki poprzecznej wózka, zas pierwszy 1 drugi koniec (30, 32) sa dopasowane do polaczenia z otworem (18, 20) w ramie bocznej, przy czym osie ram bocznych (12, 14, 17) sa równolegle do wzdluznej osi wóz- ka w polozeniu wyjsciowym, zas os belki poprzecznej wózka jest prostopadla do podluznej osi wózka w polozeniu wyjsciowym, natomiast os belki poprzecznej i os ramy bocznej sa prostopadle w polozeniu wyjsciowym wózka, a katowe przemieszczenie osi belki poprzecznej wózka 1 osi bocznej ramy, od ich wyjsciowego polozenia, tworzy mie- dzy nimi kat skrzywienia wózka, przy czym przedni i tylny bok belki poprzecznej wózka w pierwszym i drugim koncu belki sa usytuowane w poblizu przedniej i tylnej powierzchni kolumny, w otworze bocznym ramy, a ponadto ze- staw zawiera na kazdej powierzchni przedniej i tylnej, w pierwszym i drugim koncu belki (30, 32) poprzecznej wózka, prowadnice wewnetrzna i prowadnice zewnetrzna (50, 52), przy czym prowadnica wewnetrzna i zewnetrzna (50, 52) po kazdej stronie belki poprzecznej wózka tworza kat miedzy soba, wiekszy od szerokosci kolumny, zas strona przed- nia 1 tylna belki poprzecznej wózka tw orza powierzchnie oporowa belki poprzecznej wózka pomiedzy tymi prowadni- cami (50. 52). a na kazdej przedniej i tylnej powierzchni kolumny (42, 44, 46, 48), kazda rama boczna (12, 14, 17) ma pionowa powierzchnie oporowa, przy czym powierzchnia oporowa przedniej i tylnej kolumny oraz powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka na kazdej wyrównanej powierzchni kolumny i boku belki poprzecznej wózka, w polozeniu czolowym i równoleglym w stanie wyjsciowym oraz powierzchnie oporowe przedniej i tylnej kolumny (42, 44, 46, 48), w poblizu powierzchni oporowych belki poprzecznej wózka, utrzymuja kat skrzywienia wózka wyste- pujacy pomiedzy koncem belki poprzecznej (16) wózka 1 rama (17), podczas skretu 1 biegu zespolu wózka, z wykorzysta- niem w tym celu czlonów belki poprzecznej 1 ramy bocznej PL

Description

Przedmiotem wynalazku jest zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego.

Znane są zestawy kołowe wózka wagonu zawierające szerokie, poprzeczne powierzchnie oporowe usytuowane w pobliżu ścieralnej płyty ramy bocznej i kieszeni klocka ciernego. Celem takiej konstrukcji jest uniknięcie obrotu belki poprzecznej wózka wokół jej podłużnej osi. Ponadto oś podłużna każdej bocznej ramy zestawu kołowego wózka wagonowego jest równoległa do osi podłużnej toru. Podłużna oś belki poprzecznej wózka przecina, i jest prostopadła do podłużnej osi ramy bocznej w zmontowanym stanie wyjściowym. Obrócenie belki poprzecznej wózka wokół jej centralnej osi pionowej powoduje kątowe przemieszczenie ramy bocznej i podłużnej osi belki poprzecznej wózka z ich prostopadłego stanu wyjściowego po zmontowaniu do położenia skrzywienia wózka. Dopuszczone były skręcone kątowo położenia belki poprzecznej wózka i skrzywienia poprzez zbyt dużą szczelinę pomiędzy kolumną ramy bocznej, i belką poprzeczną wózka.

W przypadku skrzywienia wózka wagonowego taka większa szczelina potęguje warunki powodujące napieranie kołnierzy kół na szynę pod stosunkowo dużym kątem podczas skręcania, co wywołuje nadmierne siły poprzeczne. Ponadto jeśli szczelina pomiędzy belką poprzeczną i kolumną jest zbyt duża, może nastąpić pogorszenie charakterystyki biegowej zespołu wózka.

Pogorszenie charakterystyki biegowej wózka wagonowego oznacza ciągłą niestabilność zestawu kołowego wózka, gdzie wagon kołysze się po torze w sposób oscylacyjny, zwykle z uderzaniem obręczy kół o szynę, wywołując opieranie się kół i powodując zwiększenie siły na szynie. Występuję stan zwany romboidalnością ścian bocznych i belki poprzecznej wózka, który pojawia się gdy ramy boczne pozostają podczas pracy wzajemnie równoległe, lecz jedna z ram bocznych w sposób cykliczny wyprzedza nieco drugą; stan ten jest również nazywany równoległobocznością lub skrzywieniem. Skrzywienie przejawia się brakiem wyrównania kół względem toru; jest to bardziej wyraźne na zakrzywionym torze i zwykle prowadzi do wystąpienia dużego kąta natarcia. Przemieszczenie lub obrócenie belki poprzecznej wózka wokół pionowej osi belki, któremu towarzyszy kątowe ustawienie podłużnej osi względem boku ramy, powoduje wystąpienie skrzywienia ramy wózka. Koncepcja wysokiej dynamicznej niestabilności zestawu kó! wózka przejawia się wystąpieniem rownoległoboczności lub romboidalności wózka. Ponadto taka charakterystyka jest również konsekwencja braku odporności na skrzywienie.

To zastosowanie wspomnianych powyżej szerokich powierzchni oporowych miało na celu zapobieżenie obrotowi belki poprzecznej wózka w ramie bocznej, z uniknięciem wyżej wspomnianego obracania belki wokół jej podłużnej osi; umożliwiało to prawidłowe funkcjonowanie odlewanych powierzchni, oraz unikniecie zużywania bądź erozji stykających się krawędzi powierzchni pomiędzy belką poprzeczną i kolumnami w otworze ramy wózka przewidzianym na belkę poprzeczną.

W opisie patentowym USA Nr 3,408,955 ujawniono powierzchnie styku o szerokości większej niż około 29 mm ( 1 i 1/16 cala - zalecenia Association of American Railroads, Mechanical Division, Manual of Standards and Recommended Practices, D-II-200,25).

Znany jest również ogranicznik lub występ oporowy na wewnętrznym czole kolumny ramy bocznej powstrzymujący obrót belki poprzecznej w ramie bocznej, co miało również na celu umknięcie wspomnianych powyżej problemów z obracaniem belki poprzecznej wokół jej podłużnej osi. Typowa konstrukcja występu ograniczającego jest zilustrowana w normie S318-75 w Manual of Standards and Recommended Practices of the Associaton of American Railroads, Mechanical Division, str. D-119.

Znane rozwiązania z zastosowaniem wąskiej powierzchni styku z szerokim rozdzieleniem pomiędzy powierzchnią belki poprzecznej i ramą boczną jest zilustrowane w opisie patentowym U.S. 2,378,415 (Light). W wynalazku tym zastosowano zewnętrzne i wewnętrzne prowadnice kolumny na belce poprzecznej, dla połączenia z powierzchnią wewnętrzną i zewnętrzną na przyległej kolumnie. Prowadnice zewnętrzne w tej konstrukcji mają mniejszą

186 464 głębokość niz poszerzona część otworu dla belki poprzecznej wózka. Podobny układ prowadnicy występuje w opisie patentowym U.S. 2,422, 201 (Lehrman).

Znaczne odstępy pomiędzy kolumną ramy bocznej i belką poprzeczną wózka są wyraźnie widoczne w rzutach z góry zamieszczonych w tych patentach. Dla lepszego zrozumienia wynalazku na tle stanu techniki na fig. 3a, 5 i 8 przedstawiono układ wózka wagonowego posiadającego szczelinę 86 pomiędzy występami 88, 90 (fig. 8) i 94 (fig. 5) oraz ścianę boczną belki poprzecznej wózka 54. Występy 94 na fig.5 mają znacznie większą szerokość podłużną, a konstrukcja ta dubluje układy z szeroką powierzchnią styku. Taka szeroka powierzchnia styku ma na celu zmniejszenie obrotu belki poprzecznej wózka wokół osi podłużnej belki poprzecznej wózka 40 względem ramy bocznej oraz zmniejszenie zużycia na powierzchniach ramy bocznej i belki poprzecznej wózka, które stykają się w warunkach roboczych. Powierzchnie 92 występów 94 stykają się z powierzchniami 96 belki poprzecznej wózka 16. Występy 94 wystają podłużnie na kolumnie pierwszej ramy bocznej 12, a powierzchnie 92 leżą w bliskim sąsiedztwie rozsuniętych powierzchni prowadzących, czyli powierzchni styku kolumny 42 lub 40 belki poprzecznej wózka 16.

W innej znanej konstrukcji, według dotychczasowego stanu techniki, prowadnica 52 na fig. 8 posiada powierzchnię zewnętrzną 78 zwróconą do zewnętrznej powierzchni 80 występu oporowego 82. Taki układ występu oporowego i prowadnicy ma na celu zmniejszenie poziomego przesuwu pomiędzy belką poprzeczną wózka 16 i pierwszą ramą boczną 12, oraz zapobieżenie obracaniu belki poprzecznej wózka 16 wokół jej osi podłużnej belki poprzecznej wózka 40. Na fig. 3A, 5 i 8 przedstawiono szczelinę 86, przy czym szczelina 86 na fig. 3A jest usytuowana pomiędzy ścianą kolumny ramy bocznej 66 i 54. Na fig. 5 szczelina 86 jest usytuowana pomiędzy powierzchnią styku 96 i kolumną belki poprzecznej wózka 42 oraz 44, i powierzchnią 92 występu 94; a na fig. 8 szczelina 86 jest pokazana pomiędzy powierzchnią styku 96 i nakładającym się występem 90, wyrównanym względem bocznej ściany belki poprzecznej wózka 54 i powierzchnią cierną pionowej ściany 70. Punkt lokalizacji może zmieniać się wraz z konstrukcją kolumny belki poprzecznej wózka i układem ściany kolumny ramy bocznej. Jednakże wielkość szczeliny 86 ma wielkość od około 9.52 mm do około 25,4 mm (w obecnych zespołach wózków wagonowych).

Na figurze 3A przedstawiono powierzchnię przylegania pomiędzy powierzchniami stykowymi, która stanowi układ konwencjonalny (fig. 8), lub szeroki (fig. 5) ograniczników obrotu wzajemnie się stykających, lub tez skonfigurowanych z pomijalną szczeliną 86 między nimi. Wprowadzenie bliskiego sąsiedztwa powierzchni styku na powierzchni przylegania belki poprzecznej wózka 16 i pierwszej ramy bocznej 12, lub na kolumnach belki poprzecznej wózka ogranicza, czyli poprawia skrzywienie zespołu wózka.

Analiza przeprowadzona przez przedstawicieli pięciu kolei, trzech budowniczych torów, trzech producentów sprzętu kolejowego, głównych dostawców i głównych właścicieli taboru kolejowego, jak również dostawców części i konsultantów technicznych dotyczyła licznych wykolejeń w okresie 1988 - 1992. Powołanie zespołu specjalistów miało na celu określenie przyczyny wykolejeń, oraz rekomendację długofalowych i doraźnych rozwiązań dla zapobieżenia wykolejeniom. Wyniki badania przedstawiono w sprawozdaniu finalnym (Fina! Report, Testing, Evaluation & Recommendations Curving Performance of 125T DS Cars by Rail Sciences Inc, (RSI), Atlanta, Georiga, 12.11.1993). Jednym z parametrów rozważanych dla wagonów było ograniczenie skrzywienia wagonów i w wyniku tego ustalono, że jednym z pięciu równocześnie występujących czynników prowadzących do wykolejeń było „krzywienie zespołu ramy bocznej - belki poprzecznej wózka wskutek małej odporności wózka na krzywienie”. Jedną z wynikających w konsekwencji długofalowych propozycji było promowanie rozwoju i stosowania metod zapobiegania krzywieniu wózków. Podstawowym ustalaniem przeprowadzonej analizy było to, że układy usztywnienia ramy zwiększają odporność na krzywienie wózków wagonowych i zmniejszają poprzeczne siły przy pokonywaniu zakrętów.

Ponadto ustalono, ze analizowane wykolejenia były wynikiem występowania dużych sił bocznych powodujących boczne kołysanie lub zwiększających całkowity rozstaw na tyle, aby mogło nastąpić wypadnięcie zestawu kołowego. Jedną z ustalonych przyczyn występowania takich dużych sił bocznych było krzywienie się zespołu ramy bocznej - belki poprzecznej

186 464 wózka w wyniku małej odporności tego zespołu spowodowanej występowaniem elastycznych wkładek łożyskowych oraz braku ograniczeń klinów ciernych. Miało tu miejsce wiele innych ustaleń i wniosków w przeprowadzonej analizie, które podano w sprawozdaniu, jednakże obecny wynalazek dotyczy jedynie ograniczeń krzywienia się wózka wagonowego.

Zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, że zawiera połączone ze sobą belkę poprzeczną wózka wagonowego i co najmniej jedną ramę boczną tego wózka, przy czym wózek wagonowy posiada wzdłużną oś. W każdej ramie bocznej występuje oś wzdłużna, kolumna przednia i kolumna tylna, przy czym każda kolumna przednia i tylna ramy bocznej tworzą otwór w ramie bocznej, zaś każda kolumna przednia i tylna posiadają określoną szerokość i powierzchnie równoległe i wyrównane wzdłuż podłużnej osi ramy bocznej. Natomiast belka poprzeczna wózka posiada pierwszy koniec i drugi koniec, przednią stronę belki poprzecznej, tylną stronę belki poprzecznej i oś podłużną belki poprzecznej wózka. Pierwszy i drugi koniec są dopasowane do połączenia z otworem w ramie bocznej, przy czym osie ram bocznych są równoległe do wzdłużnej osi wózka w położeniu wyjściowym, zaś oś belki poprzecznej wózka jest generalnie prostopadła do podłużnej osi wózka w położeniu wyjściowym. Oś belki poprzecznej i oś ramy bocznej są prostopadłe w położeniu wyjściowym wózka, a kątowe przemieszczenie osi belki poprzecznej wózka i osi bocznej ramy od ich wyjściowego położenia tworzy między nimi kąt skrzywienia wózka, przy czym przedni i tylny bok belki poprzecznej wózka w pierwszym i drugim końcu belki są usytuowane w pobliżu przedniej i tylnej powierzchni kolumny w otworze bocznym ramy, a ponadto zestaw zawiera na każdej powierzchni przedniej i tylnej w pierwszym i drugim końcu belki poprzecznej wózka prowadnicę wewnętrzną i prowadnicę zewnętrzną. Prowadnica wewnętrzna i zewnętrzna po każdej stronie belki poprzecznej wózka tworzą między sobą kąt większy od szerokości kolumny, zaś strona przednia i tylna belki poprzecznej wózka, tworzą powierzchnię oporową belki poprzecznej wózka pomiędzy tymi prowadnicami, a na każdej przedniej i tylnej powierzchni kolumny, każda rama boczna ma pionową powierzchnię oporową. Powierzchnia oporowa przedniej i tylnej kolumny oraz powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka na każdej wyrównanej powierzchni kolumny i boku belki poprzecznej wózka, w położeniu czołowym i równoległym w stanie wyjściowym, oraz powierzchnie oporowe przedniej i tylnej kolumny w pobliżu powierzchni oporowych belki poprzecznej wózka utrzymują kąt skrzywienia wózka, występujący pomiędzy końcem belki poprzecznej wózka i ramą podczas skrętu i biegu zespołu wózka, z wykorzystaniem w tym celu członów belki poprzecznej i ramy bocznej.

Korzystne jest gdy zestaw zawiera szereg klocków ciernych, z których każdy posiada powierzchnię ścieralną. Każdy koniec belki poprzecznej wózka współpracuje z zachowaniem bocznego wyluzowania przedniej i tylnej strony pomiędzy prowadnicą wewnętrzną i prowadnica zewnętrzną, przy czym na każdej przedniej i tylnej stronie każdego końca belki poprzecznej wózka, dla utworzenia kieszeni klocka ciernego, jest usytuowany ogranicznik wewnętrzny i zewnętrzny. W każdej kieszeni jest umieszczony klocek cierny, natomiast powierzchnia ścieralna każdego klocka ciernego w kieszeni jest wyrównana względem powierzchni kolumny ramy bocznej, w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka na stronach przednich i tylnych.

Korzystne jest aby zestaw ponadto zawierał szereg płyt ścieralnych, z których każda posiada powierzchnię ścieralny a co najmniej jedna z tych płyt jest zamocowana do powierzchni kolumny ramy bocznej, i jest zwrócona odpowiednio do przedniej i tylnej strony belki poprzecznej wózka w pobliżu powierzchni kolumny, przy czym powierzchnia ścieralna ścieralnej płyty styka się z powierzchnią oporową belki poprzecznej wózka, tworząc trwałą powierzchnię stykową wyluzowanych i oporowych powierzchni belki poprzecznej wózka.

Korzystne jest aby zestaw zawierał szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada co najmniej jedną powierzchnię ścieralną, a co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do każdej powierzchni kolumny ramy bocznej z powierzchnią ścieralną skierowaną do tylnej i przedniej strony w pobliżu powierzchni kolumny. Co najmniej jedna z płyt ścieralnych zamocowanych do każdego boku belki poprzecznej wózka jest skierowana z wyluzowaniem powierzchni ścieralnej do powierzchni płyty ścieralnej na kolumnie ramy bocz186 464 nej, zaś powierzchnia ścieralna płyty ścieralnej i powierzchnia ścieralna belki poprzecznej wózka pozostają w styku, zapewniając kontrolę kąta skrzywienia podczas biegu wózka.

Korzystne jest aby powierzchnia oporowa prowadnicy wewnętrznej i powierzchnia oporowa prowadnicy zewnętrznej były ustawione pod ostrym kątem, w przeciwnych kierunkach względem podłużnej osi belki wózka i luzu belki poprzecznej wózka, przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa są ustawione pod kątem ostrym do powierzchni kolumny i osi belki podłużnej wózka, przy kącie równym kątowi powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka, w celu uzyskania wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni oporowej ramy bocznej wyrównanej doczołowo w położeniu wyjściowym.

Korzystne jest aby zestaw zawierał szereg płyt ścieralnych, przy czym każda płyta ścieralna posiada co najmniej jedną powierzchnie ścieralną, a co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni wyluzowania belki poprzecznej wózka z powierzchniami ścieralnymi skierowanymi do tylnej i przedniej powierzchni kolumny ramy bocznej w pobliżu wyluzowania belki poprzecznej wózka, a ponadto zawiera powierzchnię ścieralną ścieralnej płyty, ułożoną w styku z kolumną i powierzchnią oporową kolumny, w celu zapewnienia trwałej powierzchni stykowej dla ramy.

Korzystne jest aby każda kieszeń klocka ściernego, współpracuje w prowadnicą wewnętrzną i z prowadnicą zewnętrzną na każdej przedniej i tylnej stronie belki poprzecznej wózka w celu utworzenia wewnętrznej powierzchni oporowej i zewnętrznej powierzchni oporowej, pomiędzy każdą kieszenią klocka ściernego oraz prowadnicą wewnętrzną i zewnętrzną.

Korzystne jest aby zestaw zawierał szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada powierzchnię pionową, zaś co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni kolumny każdej ramy bocznej z powierzchnią ścieralną zwrócona do powierzchni ścieralnej klocka ciernego, oraz wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię oporową belki poprzecznej wózka czołowo wyrównaną z powierzchnią oporową kolumny ramy bocznej z odpowiednim wyluzowaniem belki poprzecznej wózka.

Korzystne jest aby zestaw zawierał szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada powierzchnię pionową, a co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni kolumny każdej ramy bocznej z powierzchnią ścieralną zwróconą do powierzchni ścieralnej klocka ciernego, a ponadto zawiera wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię oporową, czołowo wyrównaną z powierzchnią pionową płyty ścieralnej i stykającą się z powierzchnią pionową płyty ścieralnej w celu kontrolowania kąta skrzywienia biegu wózka.

Korzystne jest aby wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka była ustawiona pod kątem ostrym w tym samym kierunku względem podłużnej osi belki poprzecznej wózka oraz luzu belki wózka, przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa ramy bocznej są ustawione pod kątem ostrym względem powierzchni kolumny oraz osi belki poprzecznej wózka, równym kątowi powierzchni oporowej belki poprzecznej w położeniu wyjściowym.

Korzystne jest aby co najmniej jedna z wewnętrznych powierzchni oporowych belki poprzecznej wózka i zewnętrznych belki poprzecznej wózka była ustawiona pod kątem ostrym względem podłużnej osi belki i szczeliny belki, przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa jest ustawiona pod kątem ostrym względem powierzchni kolumny i osi belki równym kątowi przeciwnie zwróconej powierzchni oporowej w położeniu odniesienia.

Korzystne jest aby wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka były równoległe, oraz wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka pozostawała w położeniu czołowego wyrównania z pionową powierzchnią płyty ścieralnej i stykała się pionową powierzchnią płyty ścieralnej.

Korzystne jest aby wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka leżała w jednej płaszczyźnie i była wyrównana z powierzchnią pionową płyty ścieralnej i stykała się z powierzchnią pionową płyty ścieralnej.

Korzystne jest aby każda powierzchnia oporowa kolumny i każda powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka była zaopatrzona w jedną powierzchnię hartowaną i powierzchnię pokrytą twardym materiałem.

186 464

Korzystne jest aby płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka była zaopatrzona w szczelinę, szczelina ta wynosi od około 0,381 do 10,16 mm.

Korzystne jest aby płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka była zaopatrzona w szczelinę, przy czym oś belki i oś ramy bocznej są w przybliżeniu prostopadłe w położeniu odniesienia i tworzą kat skrzywienia pomiędzy tymi osiami, zaś powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka jest ułożona w styku z płytą ścieralną, gdy kąt skrzywienia jest większy od 2° w kątowym przemieszczeniu.

Korzystne jest aby płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki była zaopatrzona w szczelinę, zaś powierzchnia oporowa belki stykała się z płytą ścieralną, gdy kąt skrzywienia jest większy o 0,1° kątowego przemieszczenia.

Zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego, według wynalazku, charakteryzuje się tym, ze posiada pierwszą oś podłużną pierwszą ramę boczną drugą ramę boczną przy czym każda rama boczna ma określoną szerokość, a w każdej ramię bocznej są utworzone otwory dla kolumn przedniej i tylnej, przy czym w otworach jest umieszczona belka poprzeczna wózka, zaś pierwsza i druga rama posiadają podłużną oś równoległą do osi drugiej ramy, natomiast przednie i tylne kolumny ram bocznych są równoległe i zwrócone ku sobie, a belka poprzeczna wózka przechodzi poprzez otwór w pierwszej i drugiej ramie bocznej, natomiast belka poprzeczna posiada pierwszy i drugi koniec, przednią i tylną stronę w pierwszym i drugim końcu, jedną z pierwszych i drugich stron leżącą w pobliżu jednej przedniej i tylnej kolumny ramy bocznej i drugą przednią i tylną stronę lezącą w pobliżu drugiej przedniej i tylnej kolumny ramy bocznej w każdym końcu belki poprzecznej wózka, na każdym przednim boku i każdym tylnym boku belki poprzecznej wózka w obu jej końcach jest usytuowana prowadnica zewnętrzna i wewnętrzną, przy czym każda wewnętrzna i zewnętrzna prowadnica po każdej stronie belki współpracują tworząc luz belki pomiędzy prowadnicą zewnętrzną i wewnętrzną większy od szerokości ramy bocznej, a ponadto zestaw zawiera szereg klocków ciernych i powierzchnię ścieralną, przy czym każdy koniec belki poprzecznej wózka współpracuje z każdym przednim i tylnym bokiem tworząc kieszenie klocków ciernych oraz wewnętrzny i zewnętrzny występ oporowy pomiędzy parą prowadnic wewnętrznych i zewnętrznych, natomiast każdy bok belki poprzecznej wózka tworzy wewnętrzną powierzchnię oporową belki poprzecznej wózka pomiędzy kieszenią klocka ciernego oraz prowadnicą zewnętrzną i wewnętrzną powierzchnią oporową belki poprzecznej wózka, zaś klocek cierny jest umieszczony w każdej kieszeni, a ponadto zawiera szereg płyt ścieralnych, z których każda posiada powierzchnię ścieralną, przy czym płyta ścieralna jest usytuowana na każdym przednim i tylnym boku kolumny ramy lezącej naprzeciw odnośnego klocka ciernego i powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka, a wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa jest usytuowana na każdej kolumnie ramy bocznej, natomiast pomiędzy zewnętrzną powierzchnią ramy bocznej i zewnętrznymi powierzchniami oporowymi jest zamocowana płyta ścieralna, przy czym wewnętrzna powierzchnia oporowa ramy bocznej, wewnętrzna powierzchnia oporowa i powierzchnia płyty ścieralnej lezą w jednej płaszczyźnie, zaś wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka leżą w jednej płaszczyźnie, natomiast wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe ramy bocznej po każdej wyrównanej stronie powierzchni kolumny są umieszczone na ramie bocznej i stronie belki, które są zwrócone do wewnątrz i na zewnątrz powierzchni oporowych belki w położeniu wyjściowym, przy czym powierzchnie oporowe belki są ułożone w styku z przeciwnymi powierzchniami oporowymi ramy dla utrzymania kontroli skrzywienia podczas jazdy zespołu wózka po łuku z wykorzystaniem członów ram bocznych i belki.

Korzystne jest aby wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe belki oraz odpowiadające im, zwrócone do nich wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe kolumny, były wyrównane po zmontowaniu w położeniu wyjściowym, przy czym powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne belki i powierzchnie oporowe kolumny tworzą między sobą szczelinę, która jest mniejsza od 10,16 mm.

Korzystne jest aby szczelina była mniejsza od 10,16 mm i większa o 0,381 mm w stanie odniesienia dla zmontowanego wózka.

186 464

Korzystne jest aby ścieralna płyta na kolumnie była usytuowana ponad powierzchniami oporowymi kolumny wewnętrznej i zewnętrznej, przy czym ścieralna płyta na powierzchniach oporowych kolumn jest ułożona w styku z powierzchniami oporowymi belki poprzecznej wózka.

Korzystne jest aby płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka była rozdzielona szczeliną, której szerokość wynosi od około 0,381 mm do 10,16 mm.

Korzystne jest aby ścieralna płyta ułożona w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka jest rozdzielona szczeliną, zaś oś belki i oś ramy bocznej są w przybliżeniu prostopadłe w wyjściowym położeniu i tworzą kąt skrzywienia między tymi osiami, a powierzchnia oporowa belki jest ułożona w styku z płytą ścieralną gdy kąt skrzywienia jest większy od 2° kątowego przemieszczenia.

Korzystne jest aby pomiędzy płytką ścieralną ułożoną w pobliżu bocznej powierzchni oporowej belki była usytuowana szczelina, zaś powierzchnia oporowa belki była ułożona w styku z płytą ścieralną gdy kąt skręcenia jest większy od 0,1° kątowego przemieszczenia.

Korzystne jest aby powierzchnie oporowe belki wewnętrzna i zewnętrzna były ułożone pod kątem ostrym w przeciwnych kierunkach względem podłużnej osi belki i luzu belki, przy czym powierzchnie oporowe wewnętrzne i zewnętrzne są ułożone pod kątem ostrym względem powierzchni kolumny i względem osi belki poprzecznej wózka pod kątem równym kątowi powierzchni oporowej, dla utworzenia wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni oporowych ramy bocznej i belki, ułożonych czołowo podczas położenia wyjściowego.

Korzystne jest aby każda powierzchnia oporowa kolumny i każda powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka była zaopatrzona w jedną hartowaną powierzchnię i powierzchnię pokrytą twardym materiałem.

Korzystne jest aby powierzchnie oporowe ramy były ułożone z odstępem równym wielkości szczeliny wynoszącej około 0,381 mm do 10,16 mm.

Korzystne jest aby powierzchnie oporowe ramy bocznej były oddzielone od powierzchni oporowych belki, szczeliną, przy czym oś belki i oś ramy bocznej są prostopadłe w położeniu wyjściowym i współpracują tworząc kąt skrzywienia pomiędzy osiami, przy czym powierzchnie oporowe belki są ułożone w styku z powierzchniami oporowymi ramy gdy kąt skręcenia jest większy od 2° kątowego przemieszczenia.

Zaletą rozwiązania według wynalazku jest zapewnienie zmniejszenia skrzywienie wózka poprzez ograniczenie swobodnego przemieszczenia pomiędzy współpracującą belką poprzeczną wózka i ramą boczną na bocznych kolumnach ramy. Zmniejszenie krzywienia się wózka uzyskano poprzez zmniejszenie lub wyeliminowanie luzu bądź szczeliny pomiędzy powierzchniami styku belki poprzecznej wózka i kolumnami ramy bocznej. Na skutek zastosowania takiej konstrukcji szczeliny uległy wyraźnemu zmniejszeniu, szczególnie na zewnętrznych krawędziach powierzchni styku kolumny ramy bocznej.

Przedmiot wynalazku jest uwidoczniony w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia trzyczęściowy zespół wózka wagonowego wrzucie perspektywicznym, fig. 2 - połączenie ramy bocznej i belki poprzecznej wózka według fig. 1 na kolumnach ramy bocznej, w powiększonym częściowym przekroju rzutu ukośnego, fig. 3 - połączenie ramy bocznej i belki poprzecznej wózka w położeniu odniesienia i w położeniu normalnym, w rzucie z góry, fig. 3a - połączenie ramy bocznej i belki poprzecznej wózka przy stykającej się ściance kolumny i ściance belki poprzecznej wózka, w rzucie z góry, fig. 4 - połączenie ramy bocznej i belki poprzecznej wózka według fig. 3, w którym belka poprzeczna i rama boczna są kątowo przemieszczone z położenia wyjściowego, w rzucie z góry, fig. 5 - połączenie ramy bocznej i belki poprzecznej wózka według stanu techniki z szerokimi powierzchniami stykowymi, w rzucie z góry w częściowym przekroju, fig. 6 - kolumnę ramy bocznej w rzucie z boku według fig. 5, fig. 7 - reprezentatywną powierzchnię styku pomiędzy płytą ścieralną na kolumnie ramy bocznej i klockiem ciernym, w rzucie z boku; fig. 8 - powierzchnię styku pomiędzy płytą ścieralną i klockiem ciernym według fig. 7, w dotychczasowym stanie techniki, fig. 9 - trzyczęściową ramę wózka wagonowego skrzywionego podczas jazdy po zakrzywionym torze, w schematycznym rzucie z góry, fig. 10 - trzyczęściowy wózek wagonowy w położeniu odniesienia czyli w położeniu normalnym, ilustrujący różne momenty

186 464 i siły oddziaływujące na taki zespół wózka, w rzucie z góry, fig. 11 - powierzchnie styku w płaszczyznach równoległych, wrzucie z góry, fig. 12 powierzchnie styku w płaszczyznach równoległych lecz odsądzonych, wrzucie z góry, fig. 13 - układ wzajemnie równoległych powierzchni stykowych lecz kątowo przemieszczonych wewnętrznie względem płaszczyzny czołowej kolumny, wrzucie z góry, fig. 14 - układ wzajemnie równoległych powierzchni stykowych kątowo przemieszczonych zewnętrznie względem płaszczyzny czołowej kolumny, wrzucie z góry, fig. 15 - układ wzajemnie równoległych powierzchni stykowych, w którym jedna para tych powierzchni jest kątowo przemieszczona względem czoła płaszczyzny kolumny z płytą ścieralną wrzucie z góry, fig. 16 - układ wzajemnie równoległych powierzchni stykowych, lecz kątowo przemieszczonych w tym samym kierunku po obu stronach ramy bocznej i belki poprzecznej wózka, wrzucie z góry, fig. 17 - układ powierzchni styku lezących w różnych płaszczyznach względem płyty ścieralnej kolumny, w rzucie z góry.

Przedstawiony na fig. 1 zestaw kołowy wózka wagonowego 10, wagonu towarowego (nie pokazano) zawiera pierwszą ramę boczną 12, drugą ramę boczną 14 i belkę poprzeczną wózka 16 usytuowaną pomiędzy centralnymi otworami 18 i 20, które na fig. 2 występują pomiędzy przednią kolumną ramy bocznej 17 i tylną kolumną ramy bocznej 19 pierwszej i drugiej ramy bocznej 12 i 14. Oś wzdłużna wózka wagonu 34 jest równoległa do wzdłużnych osi pierwszej i drugiej ramy 36 i 38. Oś wzdłużna belki poprzecznej wózka 40 jest prostopadła do osi wzdłużnej wózka wagonu 4 i osi wzdłużnej pierwszej ramy bocznej 36 oraz osi wzdłużnej drugiej ramy bocznej 38 w zmontowanym położeniu wózka. Pierwsza oś i zestaw kołowy 22 oraz druga oś i zestaw kołowy 24 są umieszczone pomiędzy ramami bocznymi 12 i 14, więżących naprzeciwko końcach przednich 26 i końcach tylnych 28 ramy bocznej 12 i 14 oraz są równoległe w wyjściowym stanie zmontowanym. Pierwszy koniec belki poprzecznej wózka 30 jest osadzony w centralnym otworze 18, a drugi koniec belki poprzecznej wózka 32 jest osadzony w centralnym otworze 20.

Połączenie belki poprzecznej wózka 16 w otworach 18 i 20 jest podobnie skonfigurowane dla obu ram bocznych 12 i 14. A zatem poniższy opis będzie przedstawiony dla połączenia pierwszego końca belki poprzecznej wózka 30 i centralnego otworu 18, lecz opis ten będzie również dotyczył połączenia drugiego końca belki poprzecznej wózka 32 w centralnym otworze 20. Centralny otwór 18 i pierwszy koniec belki poprzecznej wózka 30, które zilustrowano w powiększonym częściowym przekroju na fig. 2, zawierają odsłonięte kolumny belki poprzecznej wózka 42 i 44 pomiędzy prowadnicami 50 i 52. Wewnątrz kolumn belki poprzecznej wózka 42 i 44 są usytuowane kieszenie klocków ciernych, w których umieszczono klocki cierne 46 i 48. W każdym końcu belki poprzecznej wózka 16, kieszenie klocków ciernych i klocki 46 i 48 oraz kolumny belki poprzecznej wózka 42 i 44, są rozmieszczone wzdłużnie na przednim boku i tylnym boku belki poprzecznej wózka 16, gdzie kolumny belki poprzecznej stanowią również powierzchnie styku 96 oznaczone na fig. 3. Ponieważ kolumny belki poprzecznej wózka 42 i 44 oraz kieszenie klocków ciernych i klocki cierne 46, 48 w każdym końcu belki poprzecznej wózka są podobne, opisany będzie tylko jeden układ, lecz opis będzie dotyczył różnych zestawów kieszeni klocków ciernych z klockami ciernymi i kolumn belki poprzecznej wózka 42, 46 i 44, 48. Prowadnice belki poprzecznej wózka lub występy 50 i 52 na fig. 2, 5 i 8 wystają z bocznej ściany belki poprzecznej wózka 54 i są usytuowane zewnętrznie i wewnętrznie na kolumnach belki poprzecznej wózka 42 i 44, a ich prowadnice 50 i 52 utrzymują położenie ramy bocznej w obu końcach belki poprzecznej wózka 16, w każdej ramie bocznej. Choć prowadnice 50 i 52 są przedstawione jako niezależne elementy, elementy te mogą być odlane lub uformowane jako powiększone występy belki poprzecznej wózka.

Zespół klocka ciernego 48 w kieszeni klocka, umieszczonej w kolumnie 44 jest przedstawiony w przekrojach na fig. 7 i 8 wraz ze ścianą belki poprzecznej wózka 60 i powierzchnią styku 96, utworzonymi przez kolumny belki poprzecznej wózka 42 lub kolumny belki poprzecznej wózka 44, w pobliżu pochylonej powierzchni ciernej 62. Ściana kolumny ramy bocznej 66 posiada wykładzinę 68 z powierzchnią cierną pionowej ściany 70 stykającą się z powierzchnią pionową 72 pionowej ściany klocka ciernego 73.

186 464

Na figurach 4 i 9 zilustrowano kątowe przemieszczenie pomiędzy pierwszą ramą boczną 12 i belką poprzeczną wózka 16 w postaci kąta skrzywienia 98 pomiędzy osią wzdłużną pierwszej ramy bocznej 36 i osi 41 na fig. 4, lub osi 41 i 38 na fig. 9. W jednym zmierzonym układzie takie kątowe przemieszczenie wynosiło 1,54°. Efekt skrzywienia jest przesadnie przedstawiony na fig. 9 poprzez nałożenie zarysu torów szynowych na zespół wózka wagonowego 10. Na fig. 9 pokazano skrzywienie ramy wózka podążającego po zakrzywionym torze, jednakże zespół wózka wagonowego 10 jest tu przesadnie przedstawiony dla ukazania zależności pomiędzy ramą boczną i belką poprzeczną wózka oraz wyraźnego ukazania skrzywienia wózka. Podczas pracy zestaw wózka wagonowego 10 zostaje przestawiony z położenia odniesienia, w którym podłużne osie 38 ram bocznych 12 są prostopadłe do osi podłużnej belki poprzecznej wózka 40 belki poprzecznej wózka 16. Kątowe przestawienie ukazano jako skrzywienie wózka. Na fig. 10 ukazano za pomocą strzałek siły oddziaływujące na charakterystykę skrzywienia, gdzie w regionie środkowej płyty belki poprzecznej wózka zaznaczono moment skręcający, siły i boczne oddziaływujące na końce belki poprzecznej wózka i siły podłużne wywołujące moment skrętny.

W przykładzie wykonania według fig. 3 szczelina bądź rozstęp 86 została zmniejszona do bezpośredniego zetknięcia pomiędzy wykładziną 68 i powierzchniami styku 96 na belce poprzecznej wózka 16. Powierzchnie styku 96 są utworzone na powierzchni przyległej do kieszeni klocków ciernych. W tym korzystnym przykładzie wykonania wykładzina 68 występuje na szerokości ściany kolumny ramy bocznej 66. Ponadto zaznaczono, ze występy lub powierzchnie styku 94 występują z obu stron wykładziny 68 na fig. 5, a powierzchnia styku lub powierzchnia czołowa 92 tych powierzchni może leżeć w tej samej płaszczyźnie z powierzchnią 70 wykładziny 68. Na fig. 3A przedstawiono kolumnę belki poprzecznej wózka czyli powierzchnię styku 96 jako ciągłość pomiędzy prowadnicami 50 i 52. Podobnie pionowe ściany 66 kolumny ramy bocznej zaznaczono jako pojedyncze ściany pionowe. W tym przykładzie wykonania uniknięto konieczności zastosowania klocka ciernego i kieszeni klocka ciernego. W celu dalszego udoskonalenia tego przykładu wykonania pionowe powierzchnie 66 i 96 są utwardzone, jak na przykład poprzez płomieniowe hartowanie w powietrzu lub poprzez nałożenie twardej powłoki metalowej, jak na przykład w drodze zastosowania łuku plazmowego bądź płomieniowego pokrywania natryskowego. Utwardzenie tych powierzchni bądź nałożenie twardej powłoki metalowej daje poprawę odporności na zużycie pomiędzy stykającymi się powierzchniami 66 i 96. Podobne metody utwardzania mogą być zastosowane dla powierzchni stykowych w alternatywnych przykładach wykonania.

Choć powierzchnia cierna pionowej ściany 70 jest przedstawiona w zetknięciu z powierzchnią styku 96 na fig. 3, próby wykazały, ze kontrola skrzywienia pomiędzy belką poprzeczną wózka 16 i ramami bocznymi 12 lub 14 może być uzyskana przy szerokości szczeliny 86 nie przekraczającej 10,16 mm i korzystnie 0,381 mm. W eksperymencie przeprowadzonym na wózku wagonu o wymaganym zmniejszeniu szczeliny 86, skrzywienie wózka lub poprzeczna stabilność takich wózków, była utrzymana w zakresie kryterium stabilności AAR Rozdz. XI (0,26G wartości średniej kwadratowej przy szybkości 70 mil/h) w przypadku zespołu wózka Super Service Ridemaster® z podwójnymi poprzecznymi łożyskami rolkowymi, jak również dla innego zespołu wózka wagonu, w którym zastosowano łożyska poprzeczne ślizgowe. Kontrola stanu skrzywienia w zestawie kołowym wózka, poprzez zwiększenie sztywności skrzywiania poprawia boczną stabilność i zmniejsza poprzeczne siły wykrzywiające na powierzchni przylegania koła do szyny, poprawiając w ten sposób jakość wózków o płaskiej budowie skrzynkowej. Ograniczenie wielkości szczeliny zmniejsza dopuszczalny kąt skrzywienia do kątowego przemieszczenia około 0,1° (1,7 miliradiana) i 2,0° (35 miliradianów).

Alternatywne przykłady obecnego wynalazku przedstawiono na fig. 11, 12, 13 i 14. Usunięto tu wykładzinę 68 dla wyraźniejszego przedstawienia zależności występującej pomiędzy powierzchniami styku kolumny ramy bocznej i belki poprzecznej wózka. Na fig. 11 przedstawiono zależność pomiędzy powierzchniami styku 92 pierwszej ramy bocznej 12 i powierzchniami lub powierzchnią styku 96 belki poprzecznej wózka 16, gdzie powierzchnie kolumn ramy bocznej i powierzchnia 92 leżą w jednej płaszczyźnie. Ponadto powierzchnie

186 464 styku belki poprzecznej wózka bądź powierzchnia styku 96 leżą w jednej płaszczyźnie, w związku z tym pomiędzy tymi współpłaszczyznowymi powierzchniami występuje szczelina 86.

Na figurze 12 powierzchnie 92 i 96 są wzajemnie równoległe w każdym położeniu obszaru prowadnicy. Natomiast powierzchnie 92 po obu stronach ramy 12 są wzajemnie odsądzone od siebie lecz lezą w płaszczyznach równoległych. Podobnie powierzchnie styku belki poprzecznej wózka 96 są równoległe do siebie lecz przesunięte. Tak więc choć płaszczyzny licznych powierzchni stykowych są osadzone względem siebie, powierzchnie 92 i 96 pozostają do siebie równoległe w swych odnośnych położeniach.

W zilustrowanym przykładzie wykonania szczeliny 86 są równoważne w zakresie wielkości, lecz przemieszczone wzajemnie względem siebie.

Na figurach 13 i 14 przedstawiono przykłady wykonania, w których powierzchnie stykowe 92 i 96 są ustawione pod kątem ostrym do płaszczyzny powierzchni czołowej kolumny ramy. Na fig. 13 kąt 'a' jest wewnętrznie przemieszczony od czoła kolumny 17, a na fig. 14 kąt 'b' jest wewnętrznie przemieszczony od czoła kolumny 17. Jednakże powierzchnie stykowe 92 i 96 po każdej stronie zilustrowanej kieszeni klocków ciernych pozostają w równoległym układzie względem siebie, a szczelina 86 jest w przybliżeniu równa po każdej stronie klocka ciernego. Korzystnie układ powierzchni styku może być połączony, to znaczy po jednej stronie może występować układ wypukły o kącie 'a', a po drugiej układ wklęsły o kącie 'b'. Podobnie po jednej stronie może występować wklęsła lub wypukła powierzchnia styku o kątowym przestawieniu, w połączeniu ze współpłaszczyznowym układem z czołem kolumny.

W alternatywnym przykładzie wykonania według fig. 15 występuje pierwsza rama boczna 12 z wykładziną 68 na przedniej kolumnie ramy bocznej 17. W pobliżu prowadnicy 52 występują powierzchnie styku 92 i 96 pod kątem b do szczeliny 54 belki poprzecznej wózka. Powierzchnie styku 92 i 96 w pobliżu prowadnicy 50 bądź kontynuacji przebiegu powierzchni 54 występują w płaszczyźnie generalnie bardziej równoległej do powierzchni ciernej pionowej ściany 70, Takie alternatywne wykonanie występuje tylko po jednej stronie belki poprzecznej wózka i ramy bocznej, a po przeciwnej stronie prowadnicy występuję kątowe przemieszczenie.

Na figurze 16 przedstawiono alternatywny przykład wykonania do przykładów pokazanych na fig. 13 i 14, gdzie po obu stronach ramy i belki poprzecznej wózka występuje kątowe przemieszczenie w tym samym kierunku.

Na figurze 17 przedstawiono alternatywny przykład wykonania do konstrukcji pokazanej na fig. 3, gdzie powierzchnia pionowa 72 i powierzchnia cierna pionowej ściany 70 są przestawione względem czół powierzchni styku 92 i 96 po każdej stronie kieszeni klocków ciernych.

Choć przedstawiono tu tylko konstrukcję pojedynczego zespołu wózka wagonowego 10 wiadomo, że kolumna belki poprzecznej wózka 42 i 44 może być wyrównana względem bocznej ścianki belki poprzecznej wózka, a kolumny ściany bocznej 17 i 19 mogą być zagłębione tworząc kieszeń przeznaczoną do umieszczenia klocka ciernego. Jest to w przybliżeniu lustrzane odbicie układu pokazanego powyżej i dlatego nie zostało zilustrowane.

Choć opisano i przedstawiono jedynie specyficzne przykłady wykonania wynalazku jest oczywistym, ze mogą być wprowadzone różne modyfikacje. A zatem intencją załączonych zastrzeżeń jest objęcie wszystkich takich zmian, jakie mogą występować w zakresie ducha tego wynalazku.

186 464

FIG. 3

96,

Jj

E

kZj

IG.3A

2^-86

6696,

'Ul ,50

50186 464

FIG.4

186 464

FIG. 11

FIG. 12

186 464

FIG. 1

FIG. 14

186 464

FIG. 16

186 464

FIG.2

Departament Wydawnictw UP RP. Nakład 60 egz. Cena 4,00 zł.

Claims

Zastrzeżenia patentowe

1. Zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego, znamienny tym, że zawiera połączone ze sobą belkę poprzeczną wózka wagonowego ico najmniej jedną ramę boczną (12, 14, 17) tego wózka (10), przy czym wózek wagonowy (10) posiada wzdłużną oś, w każdej ramie bocznej (12,14,17) występuje oś wzdłużna, kolumna przednia (42, 46) i kolumna tylna (44, 48), przy czym każda kolumna przednia (42) i tylna (44) ramy bocznej (12,14,17) tworzą otwór (18, 20) w ramie bocznej (12,14, 17), zaś każda kolumna przednia i tylna (42, 44, 46, 48) posiadają określoną szerokość i powierzchnie równoległe i wyrównane wzdłuż podłużnej osi ramy bocznej, natomiast belka poprzeczna (16) wózka posiada pierwszy koniec i drugi koniec (30, 32), przednią stronę belki poprzecznej, tylną stronę belki poprzecznej i oś podłużną belki poprzecznej wózka, zaś pierwszy i drugi koniec (30, 32) są dopasowane do połączenia z otworem (18, 20) w ramie bocznej, przy czym osie ram bocznych (12, 14, 17) są równoległe do wzdłużnej osi wózka w położeniu wyjściowym, zaś oś belki poprzecznej wózka jest prostopadła do podłużnej osi wózka w położeniu wyjściowym, natomiast oś belki poprzecznej i oś ramy bocznej są prostopadle w położeniu wyjściowym wózka, a kątowe przemieszczenie osi belki poprzecznej wózka i osi bocznej ramy, od ich wyjściowego położenia, tworzy między nimi kąt skrzywienia wózka, przy czym przedni i tylny bok belki poprzecznej wózka w pierwszym i drugim końcu belki są usytuowane w pobliżu przedniej i tylnej powierzchni kolumny, w otworze bocznym ramy, a ponadto zestaw zawiera na każdej powierzchni przedniej i tylnej, w pierwszym i drugim końcu belki (30, 32) poprzecznej wózka, prowadnicę wewnętrzną i prowadnicę zewnętrzną (50, 52), przy czym prowadnica wewnętrzna i zewnętrzna (50, 52) po każdej stronie belki poprzecznej wózka tworzą kąt między sobą, większy od szerokości kolumny, zaś strona przednia i tylna belki poprzecznej wózka tworzą powierzchnię oporową belki poprzecznej wózka pomiędzy tymi prowadnicami (50, 52), a na każdej przedniej i tylnej powierzchni kolumny (42, 44, 46, 48), każda rama boczna (12, 14, 17) ma pionową powierzchnię oporową przy czym powierzchnia oporowa przedniej i tylnej kolumny oraz powierzchnia oporowa belki poprzecznej wózka na każdej wyrównanej powierzchni kolumny i boku belki poprzecznej wózka, w położeniu czołowym i równoległym w stanie wyjściowym oraz powierzchnie oporowe przedniej i tylnej kolumny (42, 44, 46, 48), w pobliżu powierzchni oporowych belki poprzecznej wózka, utrzymują kąt skrzywienia wózka występujący pomiędzy końcem belki poprzecznej (16) wózka i ramą (17), podczas skrętu i biegu zespołu wózka, z wykorzystaniem w tym celu członów belki poprzecznej i ramy bocznej.
2. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że zawiera szereg klocków ciernych (46, 48), z których każdy posiada powierzchnię ścieralną zaś każdy koniec belki poprzecznej wózka współpracuje z zachowaniem bocznego wyluzowania przedniej i tylnej strony, pomiędzy prowadnicą wewnętrzną i prowadnicą zewnętrzną (50, 52), przy czym na każdej przedniej i tylnej stronie każdego końca belki poprzecznej (16) wózka, dla utworzenia kieszeni klocka ciernego, jest usytuowany ogranicznik wewnętrzny i zewnętrzny, a w każdej kieszeni jest umieszczony klocek cierny (73), natomiast powierzchnia ścieralna każdego klocka ciernego (73) w kieszeni jest wyrównana względem powierzchni kolumny ramy bocznej (12, 14,17), w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka na stronach przednich i tylnych.
3. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, ze ponadto zawiera szereg płyt ścieralnych, z których każda posiada powierzchnię ścieralna, a co najmniej jedna z tych płyt jest zamocowana do powierzchni kolumny ramy bocznej, i jest zwrócona odpowiednio do przedniej i tylnej strony belki poprzecznej (16) wózka (10) w pobliżu powierzchni kolumny (42, 44), przy czym powierzchnia ścieralna (92, 96) ścieralnej płyty styka się z powierzchnią oporową belki poprzecznej wózka, tworząc trwałą powierzchnię stykową (92, 96) wyluzowanych i oporowych powierzchni belki poprzecznej wózka.

186 464
4. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada co najmniej jedną powierzchnię ścieralną a co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do każdej powierzchni kolumny (42, 44) ramy bocznej (12, 14) z powierzchnią ścieralną skierowaną do tylnej i przedniej strony w pobliżu powierzchni kolumny (42, 44), natomiast co najmniej jedna z płyt ścieralnych zamocowanych do każdego boku belki poprzecznej (16) wózka (10) jest skierowana z wyluzowaniem powierzchni ścieralnej do powierzchni płyty ścieralnej na kolumnie (42, 44) ramy bocznej (17), zaś powierzchnia ścieralna płyty ścieralnej i powierzchnia ścieralna belki poprzecznej wózka (10) pozostają w styku, zapewniając kontrolę kąta skrzywienia podczas biegu wózka.
5. Zestaw według zastrz. 3, znamienny tym, ze powierzchnia oporowa prowadnicy wewnętrznej (50) i powierzchnia oporowa prowadnicy zewnętrznej (52) są ustawione pod ostrym kątem w przeciwnych kierunkach względem podłużnej osi belki (16) wózka (10) i luzu belki poprzecznej (16) wózka, przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa są ustawione pod kątem ostrym do powierzchni kolumny (42, 44) i osi belki podłużnej (16) wózka (10), przy kącie równym kątowi powierzchni oporowej belki poprzecznej wózka (10), w celu uzyskania wewnętrznej i zewnętrznej powierzchni oporowej ramy bocznej wyrównanej doczołowo w położeniu wyjściowym.
6. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, ze zawiera szereg płyt ścieralnych, przy czym każda płyta ścieralna posiada co najmniej jedną powierzchnię ścieralną a co najmniej jedną z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni wyluzowania belki poprzecznej wózka z powierzchniami ścieralnymi skierowanymi do tylnej i przedniej powierzchni kolumny (42, 44) ramy bocznej (17), w pobliżu wyluzowania belki poprzecznej wózka (10), a ponadto zawiera powierzchnię ścieralną ścieralnej płyty, ułożoną w styku z kolumną (42) i powierzchnią oporową kolumny (44), w celu zapewnienia trwałej powierzchni stykowej dla ramy.
7. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, ze każda kieszeń klocka ściernego współpracuje w prowadnicą wewnętrzną i z prowadnicą zewnętrzną (50, 52) na każdej przedniej i tylnej stronie belki poprzecznej (16) wózka (10) w celu utworzenia wewnętrznej powierzchni oporowej i zewnętrznej powierzchni oporowej, pomiędzy każdą kieszenią klocka ściernego oraz prowadnicą wewnętrzną i zewnętrzną.
8. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, ze zawiera szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada powierzchnię pionową (70), zaś co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni kolumny (42) każdej ramy bocznej (12, 14) z powierzchnią ścieralną zwróconą do powierzchni ścieralnej klocka ciernego, oraz wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię oporową belki poprzecznej (16) wózka (10) czołowo wyrównaną z powierzchnią oporową kolumny ramy bocznej z odpowiednim wyluzowaniem belki poprzecznej wózka.
9. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, ze zawiera szereg płyt ścieralnych, przy czym każda z płyt ścieralnych posiada powierzchnię pionową (70), a co najmniej jedna z płyt ścieralnych jest zamocowana do powierzchni kolumny każdej ramy bocznej z powierzchnią ścieralną zwróconą do powierzchni ścieralnej klocka ciernego, a ponadto zawiera wewnętrzną i zewnętrzną powierzchnię oporową czołowo wyrównaną z powierzchnią pionową płyty ścieralnej i stykającą się z powierzchnią pionową płyty ścieralnej w celu kontrolowania kąta skrzywienia biegu wózka.
10. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, ze wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) są ustawione pod kątem ostrym w tym samym kierunku względem podłużnej osi belki poprzecznej (16) wózka (10) oraz luzu belki wózka, przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa ramy bocznej (12, 14) są ustawione pod kątem ostrym względem powierzchni kolumny oraz osi belki poprzecznej (16) wózka (10), równym katowi powierzchni oporowej belki poprzecznej w położeniu wyjściowym.
11. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, że co najmniej jedna z wewnętrznych powierzchni oporowych belki poprzecznej (16) wózka (10) i zewnętrznych belki poprzecznej (16) wózka (10) jest ustawiona pod kątem ostrym względem podłużnej osi belki i szczeliny belki (86), przy czym wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa jest ustawiona pod

186 464 kątem ostrym względem powierzchni kolumny (42) i osi belki równym kątowi przeciwnie zwróconej powierzchni oporowej w położeniu odniesienia.
12. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, ze wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) są równoległe, oraz wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) pozostają w położeniu czołowego wyrównania z pionową powierzchnią płyty ścieralnej i mogą stykać się pionową powierzchnią płyty ścieralnej.
13. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, że wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) leżą w jednej płaszczyźnie i są wyrównane z powierzchnią pionową płyty ścieralnej i są ułożone w styku (60) z powierzchnią pionową płyty ścieralnej.
14. Zestaw według zastrz. 1, znamienny tym, że każda powierzchnia oporowa kolumny (42, 44) i każda powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) są zaopatrzone w jedną powierzchnię hartowaną i powierzchnię pokrytą twardym materiałem.
15. Zestaw według zastrz. 3, znamienny tym, że płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej (16) wózka (10) jest zaopatrzona w szczelinę (86), szczelina ta wynosi od około 0,381 do 10,16 mm.
16. Zestaw według zastrz. 15, znamienny tym, że płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej (16) wózka (10) jest zaopatrzona w szczelinę (86), przy czym oś belki (16) i oś ramy bocznej (12, 14) są w przybliżeniu prostopadłe w położeniu odniesienia i tworzą kąt skrzywienia pomiędzy tymi osiami, zaś powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) jest ułożona w styku z płytą ścieralną gdy kąt skrzywienia jest większy od 2° w kątowym przemieszczeniu.
17. Zestaw według zastrz. 3, znamienny tym, że płyta ścieralna wpobliżu powierzchni oporowej (16) jest zaopatrzona w szczelinę (86), zaś powierzchnia oporowa belki jest w styku z płytą ścieralną gdy kąt skrzywienia jest większy od 0,1° kątowego przemieszczenia.
18. Zestaw kołowy wózka wagonu, zwłaszcza towarowego, znamienny tym, że posiada pierwszą oś podłużną pierwszą ramę boczną (12), drugą ramę boczną (14), przy czym każda rama boczna (12, 14) ma określoną szerokość, a w każdej ramie bocznej są utworzone otwory (18, 20) dla kolumn przedniej i tylnej (42, 44), przy czym w otworach (18, 20) jest umieszczona belka poprzeczna (16) wózka (10), zaś pierwsza i druga rama (12, 14) posiadają podłużną oś równoległą do osi drugiej ramy, natomiast przednie i tylne kolumny (42, 44) ram bocznych (12, 14) są równoległe i zwrócone ku sobie, a belka poprzeczna (16) wózka (10) przechodzi poprzez otwór (18, 20) w pierwszej i drugiej ramie bocznej (12,14, 17), natomiast belka poprzeczna (16) posiada pierwszy i drugi koniec (30, 32), przednią i tylną stronę w pierwszym i drugim końcu, jedną z pierwszych i drugich stron leżącą w pobliżu jednej przedniej i tylnej kolumny (42, 44) ramy bocznej (12, 14) i drugą przednią i tylną stronę lezącą w pobliżu drugiej przedniej i tylnej kolumny (42, 44) ramy bocznej (12, 14) w każdym końcu (30, 32) belki poprzecznej (16) wózka (10), na każdym przednim boku i każdym tylnym boku belki poprzecznej (16) wózka (10) w obu jej końcach jest usytuowana prowadnica zewnętrzna i wewnętrzna (50, 52), przy czym każda wewnętrzna i zewnętrzna prowadnica (50, 52), po każdej stronie belki (16) współpracują tworząc luz belki pomiędzy prowadnicą zewnętrzną i wewnętrzną (50, 52), większy od szerokości ramy bocznej (12, 14), a ponadto zestaw zawiera szereg klocków ciernych i powierzchnię ścieralną przy czym każdy koniec belki poprzecznej (30, 32) wózka (10) współpracuje z każdym przednim i tylnym bokiem tworząc kieszenie klocków ciernych oraz wewnętrzny i zewnętrzny występ oporowy pomiędzy parą prowadnic wewnętrznych i zewnętrznych (50, 52), natomiast każdy bok belki poprzecznej (16) wózka (10) tworzy wewnętrzną powierzchnię oporową belki poprzecznej (16) wózka (10) pomiędzy kieszenią klocka ciernego oraz prowadnicą zewnętrzną i wewnętrzną (50, 52) powierzchnią oporową belki poprzecznej (16) wózka, zaś klocek cierny jest umieszczony w każdej kieszeni, a ponadto zawiera szereg płyt ścieralnych, z których każda posiada powierzchnię ścieralną przy czym płyta ścieralna jest usytuowana na każdym przednim i tylnym boku kolumny (42, 44) ramy (12, 14, 17) lezącej naprzeciw odnośnego klocka ciernego i powierzchni oporowej belki poprzecznej (16) wózka (10), a wewnętrzna

186 464 i zewnętrzna powierzchnia oporowa jest usytuowana na każdej kolumnie (42, 44) ramy bocznej (12, 14), natomiast pomiędzy zewnętrzną powierzchnią ramy bocznej i zewnętrznymi powierzchniami oporowymi jest zamocowana płyta ścieralna, przy czym wewnętrzna powierzchnia oporowa ramy bocznej, wewnętrzna powierzchnia oporowa i powierzchnia płyty ścieralnej lezą w jednej płaszczyźnie, zaś wewnętrzna i zewnętrzna powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) leżą w jednej płaszczyźnie, natomiast wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe ramy bocznej (12, 14) po każdej wyrównanej stronie powierzchni kolumny (42, 44) są umieszczone na ramie bocznej (12, 14) i stronie belki, które są zwrócone do wewnątrz i na zewnątrz powierzchni oporowych belki (16) w położeniu wyjściowym, przy czym powierzchnie oporowe belki (16) są ułożone w styku z przeciwnymi powierzchniami oporowymi ramy(12, 14) dla utrzymania kontroli skrzywienia podczas jazdy zespołu wózka (10) po łuku z wykorzystaniem członów ram bocznych i belki.
19. Zestaw według zastrz. 18, znamienny tym, że wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe belki (16) oraz odpowiadające zwrócone do nich wewnętrzne i zewnętrzne powierzchnie oporowe kolumny (42, 44) są wyrównane po zmontowaniu w położeniu wyjściowym, przy czym powierzchnie wewnętrzne i zewnętrzne belki (16) i powierzchnie oporowe kolumny (42, 44) tworzą między sobą szczelinę (86), która jest mniejsza od 10,16 mm.
20. Zestaw według zastrz. 18, znamienny tym, ze szczelina (86) jest mniejsza od 10,16 mm i większa o 0,381 mm w stanie odniesienia dla zmontowanego wózka (10).
21. Zestaw według zastrz. 18, znamienny tym, że ścieralna płyta na kolumnie (42, 44) jest usytuowana ponad powierzchniami oporowymi kolumny wewnętrznej i zewnętrznej (42, 44), przy czym ścieralna płyta na powierzchniach oporowych kolumn (42, 44) jest ułożona w styku % z powierzchniami oporowymi belki poprzecznej (16) wózka (10).
22. Zestaw według zastrz. 2, znamienny tym, że płyta ścieralna w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej (16) wózka (10) jest rozdzielona szczeliną (86), której szerokość wynosi od około 0,381 mm do 10,16 mm.
23. Zestaw według zastrz. 22, znamienny tym, ze ścieralna płyta ułożona w pobliżu powierzchni oporowej belki poprzecznej (16) wózka (10) jest rozdzielona szczeliną (86), zaś oś belki (16) i oś ramy bocznej (12, 14) są w przybliżeniu prostopadłe w wyjściowym położeniu i tworzą kąt skrzywienia między tymi osiami, a powierzchnia oporowa belki (16) jest ułożona w styku z płytą ścieralną, gdy kąt skrzywienia jest większy od 2° kątowego przemieszczenia.
24. Zestaw według zastrz. 22, znamienny tym, że pomiędzy płytką ścieralną ułożoną w pobliżu bocznej powierzchni oporowej belki (16) jest usytuowana szczelina (86), zaś powierzchnia oporowa belki (16) jest ułożona w styku z płytą ścieralną, gdy kąt skręcenia jest większy od 0,1 ° kątowego przemieszczenia.
25. Zestaw według zastrz. 7, znamienny tym, że powierzchnie oporowe belki wewnętrzna i zewnętrzna (16) są ułożone pod kątem ostrym w przeciwnych kierunkach względem podłużnej osi belki (16) i luzu belki, przy czym powierzchnie oporowe wewnętrzne i zewnętrzne są ułożone pod kątem ostrym względem powierzchni kolumny (42, 44) i względem osi belki poprzecznej (16) wózka (10) pod kątem równym kątowi powierzchni oporowej, dla utworzenia wewnętrznych i zewnętrznych powierzchni oporowych. ramy bocznej i belki, ułożonych czołowo podczas położenia wyjściowego.
26. Zestaw według zastrz. 25, znamienny tym, że każda powierzchnia oporowa kolumny (42, 44) i każda powierzchnia oporowa belki poprzecznej (16) wózka (10) są zaopatrzone w jedną hartowaną powierzchnię i powierzchnię pokrytą twardym materiałem.
27. Zestaw według zastrz. 25, znamienny tym, że powierzchnie oporowe ramy (12, 14) są ułożone z odstępem równym wielkości szczeliny (86) wynoszącej około 0,381 mm do 10,16 mm.
28. Zestaw według zastrz. 25, znamienny tym, ze powierzchnie oporowe ramy bocznej (12, 14) są oddzielona od powierzchni oporowych belki (16) szczeliną (86), przy czym oś belki (16) i oś ramy bocznej (12, 14) są prostopadłe w położeniu wyjściowym i współpracują tworząc kąt skrzywienia pomiędzy osiami, przy czym powierzchnie oporowe belki (16) są ułożone w styku z powierzchniami oporowymi ramy (12, 14), gdy kąt skręcenia jest większy od 2° kątowego przemieszczenia.

186 464