RU144454U1 - FREIGHT Wagon Trolley - Google Patents

Abstract

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с внутренним вертикальным ребром, подпятником с плоской опорной плитой и упорным кольцевым буртом, нижний пояс, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, отличающаяся тем, что внутреннее вертикальное ребро соединяет верхний и нижний пояса по всей длине балки с увеличением по толщине к центру, на внутренней поверхности перехода опорных плит в нижний пояс выполнены симметрично расположенные ребра жесткости длиной 300-350 мм.2. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что во внутреннем вертикальном ребре выполнены восемь технологических отверстий вытянутой вдоль вертикальной оси балки формы с короткими радиусными сторонами, вписанные в прямоугольники со сторонами не более 400 мм и 100 мм, по четыре отверстия с каждой стороны относительно оси опорной колонки подпятника, при этом расстояние от оси опорной колонки подпятника до ближайшей стороны прямоугольника составляет 240-250 мм.3. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что под внутренними прибылями подпятника в вертикальном ребре выполнены технологические отверстия овальной или круглой формы, сопряженные с горизонтальной поверхностью прибыли хордой 35-45 мм, а в месте сопряжения на поверхности прибыли выполнено углубление в форме конуса, у которого диаметр основания 30-40 мм, а высота 20-25 мм.1. The supercharger beam of a freight car truck, comprising an upper belt with an inner vertical rib, a thrust bearing with a flat base plate and a thrust collar, a lower belt, vertical side walls and a thrust bearing column located between the upper and lower belts, characterized in that the inner vertical rib connects the upper and lower zones along the entire length of the beam with an increase in thickness to the center; symmetrically located stiffeners are made on the inner surface of the transition of the base plates to the lower zone 300-350 mm long. 2. The nadressornoj beam according to claim 1, characterized in that eight vertical holes are made in the inner vertical rib, elongated along the vertical axis of the beam, with short radial sides inscribed in rectangles with sides no more than 400 mm and 100 mm, four holes on each side relative to axis of the thrust bearing support column, while the distance from the axis of the thrust bearing support column to the nearest side of the rectangle is 240-250 mm. 3. A nadressor beam according to claim 1, characterized in that under the internal profits of the thrust bearing in the vertical rib there are made oval or round technological holes, conjugated with a horizontal profit surface with a chord of 35-45 mm, and a cone-shaped recess is made at the interface on the profit surface, which has a base diameter of 30-40 mm and a height of 20-25 mm.

Description

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, конкретно к конструкции надрессорной балки для двухосных трехэлементных тележек грузовых вагонов.The utility model relates to rolling stock of railway transport, specifically to the design of a sprung beam for biaxial three-element carts of freight cars.

В эксплуатируемых двухосных тележках модели 18-100 грузовых вагонов (Вагоны / Под ред. Л.А. Шадура. - М.: Транспорт, 1980. - 439 с.) и ее аналогах надрессорная балка имеет коробчатое поперечное сечение и форму близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Толщина стенок уменьшается от среднего сечения к крайнему.In operated biaxial bogies of model 18-100 freight cars (Wagons / Ed. By L.A. Shadur. - M .: Transport, 1980. - 439 p.) And its analogs, the pressure beam has a box-shaped cross section and a shape close to a beam of equal resistance to bending. The wall thickness decreases from the middle section to the extreme.

Концевые части балки выполнены плоскими, сечение балки в средней части имеет постоянную ширину и расширяется к концам. В верхней и боковых стенках балки имеются отверстия, несколько облегчающие конструкцию и используемые при литье и транспортировке балки. Подпятник является несъемным и отлит заодно с надрессорной балкой. В концевой части имеются литые опоры для скользунов, а снизу - литые бонки для ограничения перемещений внутренних пружин и упоры - для фиксации наружных двухрядных пружин. По бокам концевой части балки предусмотрены специальные гнезда для фрикционных клиньев, усиленные горизонтальными косынками, с углом наклона плоской опорной поверхности 45° к горизонту. Нижняя полка балки имеет внутреннее ребро, проходящее по всей ее длине и в концевой части увеличивающееся на всю высоту балки. Снизу подпятник подперт продольными и поперечными ребрами.The end parts of the beam are made flat, the cross section of the beam in the middle part has a constant width and expands to the ends. There are holes in the upper and side walls of the beam, which somewhat simplify the design and are used when casting and transporting the beam. The thrust bearing is non-removable and cast at the same time with a nadressornoy beam. In the end part there are cast supports for side-bearings, and from the bottom there are cast bonks for restricting the movement of internal springs and stops for fixing external double-row springs. On the sides of the end of the beam there are special nests for friction wedges, reinforced with horizontal scarves, with an angle of inclination of the flat bearing surface of 45 ° to the horizontal. The lower shelf of the beam has an inner rib extending along its entire length and in the end part increases by the entire height of the beam. From below, the thrust bearing is supported by longitudinal and transverse ribs.

Основным недостатком конструкции является низкая надежность из-за высокой концентрации напряжений в зоне увеличения внутреннего ребра, проходящего по всей длине нижнего пояса, на всю высоту.The main drawback of the design is low reliability due to the high concentration of stresses in the zone of increase in the inner rib, which runs along the entire length of the lower belt, to the entire height.

Известна надрессорная балка, содержащая верхний пояс с подпятником и упорным кольцевым буртом, нижний пояс включает опорную поверхность на пружины тележки, переходящую в наклонный пояс, вертикальные боковые стенки, в зоне опорной поверхности на пружины по центру балки выполнено ребро, соединяющее верхний и нижний пояс, плавно переходящее под опорной площадкой скользуна в два вертикальных ребра, проходящие по всей длине балки до ее центра, под упорным кольцевым буртом подпятника ребра соединены поперечной перемычкой (RU, №104523, B61F 5/52, 20.05.2011).Known nadressornoj beam containing the upper belt with a thrust bearing and a persistent annular collar, the lower belt includes a supporting surface on the springs of the trolley, turning into an inclined belt, vertical side walls, in the area of the supporting surface on the springs in the center of the beam there is a rib connecting the upper and lower belt, smoothly passing under the skid support base into two vertical ribs extending along the entire length of the beam to its center, under the thrust annular shoulder of the thrust bearing, the ribs are connected by a transverse bridge (RU, No. 104523, B61F 5/52, 05/20/2011 )

Известна надрессорная балка, содержащая верхний пояс с цилиндрическим подпятником с плоской опорной поверхностью и упорным кольцевым буртом нижний пояс, выполненный с опорной поверхностью на пружины рессорного подвешивания, переходящей в наклонный пояс, вертикальные боковые стенки, карманы для установки фрикционных клиньев в концевых частях надрессорной балки, два параллельных вертикальных ребра, соединяющих верхний и нижний пояса, два отверстия овальной формы в боковых стенках под опорными площадками под боковые скользуны, ребра выполнены по всей длине балки и увеличивающимися по толщине к центру, под буртом подпятника между ребрами и боковыми стенками выполнены внутренние прибыли по форме близкие к цилиндру с вертикальной образующей (RU, №118275, B61F 5/52, 20.07.2012).Known nadressornoj beam containing the upper belt with a cylindrical thrust bearing with a flat supporting surface and a thrust annular collar lower belt made with a supporting surface on the spring spring suspension, turning into an inclined belt, vertical side walls, pockets for installing friction wedges in the end parts of the nadressornoy beam, two parallel vertical ribs connecting the upper and lower chords, two oval-shaped openings in the side walls under the supporting platforms for the side flanges, the ribs are full along the entire length of the beam and increasing in thickness to the center, under the shoulder of the thrust bearing between the ribs and side walls, internal profits are made in shape close to a cylinder with a vertical generatrix (RU, No. 1188275, B61F 5/52, July 20, 2012).

Общим недостатком упомянутых технических решений является сложность литейной технологии в отношении изготовления стержней, выполняющих два внутренних ребра, соединяющих верхний и нижний пояса по всей длине балки. Кроме того, в местах соединения с горизонтальными стенками ребра образуют термические узлы, создающие условия для формирования дефектов усадочного происхождения. Применение таких надрессорных балок целесообразно в составе тележек грузовых вагонов с повышенной до 25-27 тс нагрузкой на ось.A common drawback of the mentioned technical solutions is the complexity of the casting technology in relation to the manufacture of rods that perform two inner ribs connecting the upper and lower zones along the entire length of the beam. In addition, at the junction with the horizontal walls of the ribs form thermal nodes that create conditions for the formation of defects of shrinkage origin. The use of such nadressorny beams is advisable in the composition of trucks of freight cars with increased axle load up to 25-27 ton-force.

Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция надрессорной балки тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с внутренним вертикальным ребром, подпятником с плоской опорной плитой и упорным кольцевым буртом, нижний пояс, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, причем верхний пояс выполнен с усиленными технологическими отверстиями, радиус сопряжения вертикальных стенок с верхним поясом и радиус сопряжения внутреннего вертикального ребра с верхним поясом изменяется от величины R₂ до величины R₁ составляет от 10 до 400 мм, при этом R₂≥2R₁ (RU, №79509, B61F 5/52, 10.01.2009).Closest to the claimed utility model is the design of the overpressure beam of the freight car truck, comprising an upper belt with an internal vertical rib, a thrust bearing with a flat base plate and a thrust collar, a lower belt, vertical side walls and a thrust bearing column located between the upper and lower belts, moreover the upper belt is made with reinforced technological holes, the radius of conjugation of the vertical walls with the upper belt and the radius of conjugation of the inner vertical rib with the top it varies from R ₂ to R ₁ from 10 to 400 mm, with R ₂ ≥2R ₁ (RU, No. 79509, B61F 5/52, 01/10/2009).

Недостатком данной конструкции надрессорной балки тележки грузового вагона, как и большинства литых надрессорных балок, применяемых в тележках грузовых вагонов с нагрузкой на ось 23,5 тс, является высокая концентрация напряжений в зоне перехода внутреннего вертикального ребра, проходящего по всей длине нижнего пояса, на всю высоту, что снижает живучесть балок в процессе эксплуатации.The disadvantage of this design of the nadressor beam of the freight wagon trolley, as well as the majority of cast nadressor beams used in freight wagon trolleys with an axle load of 23.5 tf, is the high stress concentration in the transition zone of the inner vertical rib, which runs along the entire length of the lower belt, over the entire height, which reduces the survivability of the beams during operation.

Задачей заявляемой полезной модели является разработка конструкции надрессорной балки тележки грузового вагона технологичной в изготовлении и надежной в эксплуатации за счет снижения концентрации напряжений.The objective of the claimed utility model is to develop the design of the nadressorno beam of the trolley of a freight wagon technologically advanced in manufacture and reliable in operation by reducing stress concentration.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является повышение надежности за счет снижения концентрации напряжений без снижения технологичности, а также снижение вероятности формирования усадочных дефектов в зоне подпятника.The technical result, which the utility model aims to achieve, is to increase reliability by reducing stress concentration without reducing manufacturability, as well as reducing the likelihood of shrinkage defects in the thrust bearing area.

Технический результат достигается тем, что в надрессорной балке тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с внутренним вертикальным ребром, подпятником с плоской опорной плитой и упорным кольцевым буртом, нижний пояс, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, внутреннее вертикальное ребро соединяет верхний и нижний пояса по всей длине балки с увеличением по толщине к центру, на внутренней поверхности перехода опорных плит в нижний пояс выполнены симметрично расположенные ребра жесткости длиной 300-350 мм.The technical result is achieved by the fact that in the nadressornoj beam of the freight wagon trolley containing the upper belt with an internal vertical rib, the thrust bearing with a flat base plate and a thrust annular shoulder, the lower belt, vertical side walls and the thrust bearing column located between the upper and lower belts, the inner vertical an edge connects the upper and lower zones along the entire length of the beam with an increase in thickness to the center; symmetrically arranged on the inner surface of the transition of the base plates to the lower zone stiffeners 300-350 mm long.

Во внутреннем вертикальном ребре выполнены восемь технологических отверстий вытянутой вдоль вертикальной оси балки формы с короткими радиусными сторонами, вписанные в прямоугольники со сторонами не более 400 мм и 100 мм, по четыре отверстия с каждой стороны относительно оси опорной колонки подпятника, при этом расстояние от оси опорной колонки подпятника до ближайшей стороны прямоугольника составляет 240-250 мм.Eight technological holes are made in the inner vertical rib, elongated along the vertical axis of the beam with short radial sides, inscribed in rectangles with sides no more than 400 mm and 100 mm, four holes on each side relative to the axis of the support column of the thrust bearing, while the distance from the axis of the support column thrust bearing to the nearest side of the rectangle is 240-250 mm.

Под внутренними прибылями подпятника в вертикальном ребре выполнены технологические отверстия овальной или круглой формы, сопряженные с горизонтальной поверхностью прибыли хордой 35-45 мм, а в месте сопряжения на поверхности прибыли выполнено углубление в форме конуса, у которого диаметр основания 30-40 мм, а высота 20-25 мм.Under the internal profits of the thrust bearing in the vertical rib, technological holes of oval or round shape are made, conjugated with a horizontal surface of profit with a chord of 35-45 mm, and in the place of pairing on the surface of profit, a recess in the shape of a cone is made, with a base diameter of 30-40 mm and a height 20-25 mm.

Все размеры определены расчетно-опытным путем.All sizes are determined by calculation and experimental means.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 представлено продольное вертикальное сечение надрессорной балки; на фиг. 2 представлено продольное горизонтальное сечение надрессорной балки; на фиг. 3 представлен разрез подпятника.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a longitudinal vertical section of a nadressore beam; in FIG. 2 shows a longitudinal horizontal section of a nadressornoj beam; in FIG. 3 shows a section of a thrust bearing.

Надрессорная балка содержит верхний пояс 1 с внутренним вертикальным ребром 2, подпятником с плоской опорной плитой 3 и упорным кольцевым буртом 4, нижний пояс 5, вертикальные боковые стенки 6 (фиг. 2) и расположенную между верхним 1 и нижним 5 поясами опорную колонку подпятника 7. Внутреннее вертикальное ребро 2 (фиг. 1) соединяет верхний 1 и нижний 5 пояса по всей длине балки с увеличением по толщине к центру, на внутренней поверхности перехода опорных плит 3 в нижний пояс 5 выполнены симметрично расположенные ребра жесткости 8 (фиг. 2) длиной 300-350 мм, при этом верхний пояс 1 выполнен без технологических отверстий. Совокупность заявляемых решений снижает концентрацию напряжений в надрессорной балке, увеличивая ее живучесть в процессе эксплуатации.The nadressornoj beam contains an upper belt 1 with an inner vertical rib 2, a thrust bearing with a flat base plate 3 and a thrust collar 4, a lower belt 5, vertical side walls 6 (Fig. 2) and a thrust bearing 7 located between the upper 1 and lower 5 belts The inner vertical rib 2 (Fig. 1) connects the upper 1 and lower 5 zones along the entire length of the beam with an increase in thickness to the center, on the inner surface of the transition of the base plates 3 to the lower belt 5 symmetrically arranged stiffeners 8 are made (Fig. 2) 300-350 mm long, When the upper belt 1 is made without technological holes. The combination of the proposed solutions reduces the concentration of stresses in the nadressornoj beam, increasing its survivability during operation.

Во внутреннем вертикальном ребре 2 выполнены восемь технологических отверстий 9 вытянутой вдоль вертикальной оси балки формы с короткими радиусными сторонами, вписанные в прямоугольники с размерами сторон не более 400 мм и 100 мм, по четыре отверстия с каждой стороны относительно оси опорной колонки подпятника 7 на расстоянии 240-250 мм.In the inner vertical rib 2 there are eight technological openings 9 of a shape extended along the vertical axis of the beam with short radial sides inscribed in rectangles with side sizes not exceeding 400 mm and 100 mm, four holes on each side relative to the axis of the support column of the thrust bearing 7 at a distance of 240 -250 mm.

Заявляемое техническое решение повышает технологичность изготовления надрессорной балки с внутренним вертикальным ребром, соединяющим верхний и нижний пояса по всей длине балки.The claimed technical solution improves the manufacturability of the manufacture of a nadressorno beam with an internal vertical rib connecting the upper and lower zones along the entire length of the beam.

Под внутренними прибылями 10 (фиг. 1) подпятника в вертикальном ребре 2 выполнены технологические отверстия 11 (фиг. 1) овальной или круглой формы, сопряженные с горизонтальной поверхностью прибыли 12 (фиг. 3) хордой 35-45 мм, а в месте сопряжения на поверхности прибыли выполнено углубление 13 в форме конуса, у которого диаметр основания равен 30-40 мм, а высота равна 20-25 мм.Under internal profits 10 (Fig. 1) of the thrust bearing in the vertical ridge 2 there are technological holes 11 (Fig. 1) of an oval or round shape, conjugated with the horizontal surface of the profit 12 (Fig. 3) with a chord of 35-45 mm, and in the place of pairing the surface of the profit, a recess 13 was made in the form of a cone, in which the diameter of the base is 30–40 mm and the height is 20–25 mm.

Данная надрессорная балка тележки грузового вагона обладает высокой надежностью по сравнению с прототипом за счет снижения вероятности формирования усадочных дефектов в зоне подпятника, что подтверждено разрушающим контролем опытных отливок, а также за счет уменьшения концентрации эквивалентных напряжений в 1,6-1,8 раза.This nadressornoj beam of the freight wagon trolley has high reliability compared to the prototype by reducing the likelihood of formation of shrinkage defects in the area of the thrust bearing, which is confirmed by destructive testing of experimental castings, as well as by reducing the concentration of equivalent stresses in 1.6-1.8 times.

Claims (3)

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с внутренним вертикальным ребром, подпятником с плоской опорной плитой и упорным кольцевым буртом, нижний пояс, вертикальные боковые стенки и расположенную между верхним и нижним поясами опорную колонку подпятника, отличающаяся тем, что внутреннее вертикальное ребро соединяет верхний и нижний пояса по всей длине балки с увеличением по толщине к центру, на внутренней поверхности перехода опорных плит в нижний пояс выполнены симметрично расположенные ребра жесткости длиной 300-350 мм.1. The supercharger beam of a freight car truck, comprising an upper belt with an inner vertical rib, a thrust bearing with a flat base plate and a thrust collar, a lower belt, vertical side walls and a thrust bearing column located between the upper and lower belts, characterized in that the inner vertical rib connects the upper and lower zones along the entire length of the beam with an increase in thickness to the center; symmetrically located stiffeners are made on the inner surface of the transition of the base plates to the lower zone 300-350 mm long. 2. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что во внутреннем вертикальном ребре выполнены восемь технологических отверстий вытянутой вдоль вертикальной оси балки формы с короткими радиусными сторонами, вписанные в прямоугольники со сторонами не более 400 мм и 100 мм, по четыре отверстия с каждой стороны относительно оси опорной колонки подпятника, при этом расстояние от оси опорной колонки подпятника до ближайшей стороны прямоугольника составляет 240-250 мм.2. The nadressornoj beam according to claim 1, characterized in that eight vertical holes are made in the inner vertical rib, elongated along the vertical axis of the beam, with short radial sides, inscribed in rectangles with sides no more than 400 mm and 100 mm, four holes each sides relative to the axis of the support column of the thrust bearing, while the distance from the axis of the support column of the thrust bearing to the nearest side of the rectangle is 240-250 mm. 3. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что под внутренними прибылями подпятника в вертикальном ребре выполнены технологические отверстия овальной или круглой формы, сопряженные с горизонтальной поверхностью прибыли хордой 35-45 мм, а в месте сопряжения на поверхности прибыли выполнено углубление в форме конуса, у которого диаметр основания 30-40 мм, а высота 20-25 мм.

3. The nadressornochny beam according to claim 1, characterized in that under the internal profits of the thrust bearing in the vertical rib there are made oval or round technological holes, conjugated with a horizontal surface of profit with a chord of 35-45 mm, and a groove is made in the form a cone with a base diameter of 30-40 mm and a height of 20-25 mm.