RU211440U1 - FREIGHT CAR TROLLEY BOOT - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях двухосных тележек грузовых вагонов. Технический результат, достигаемый полезной моделью, - упрощение конструкции надрессорной балки, повышение технологичности ее изготовления, повышение надежности в эксплуатации при сохранении прочности. Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в надрессорной балке тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с подпятником, нижний пояс, выполненный с опорными участками по концам надрессорной балки для пружин рессорного подвешивания, карманы для фрикционных клиньев, продольные внутренние ребра, выполненные во внутренней полости балки между ее верхним и нижним поясами, продольные ребра выполнены от краев надрессорной балки и проходят к зоне расположения подпятника между карманами для фрикционных клиньев, в продольных ребрах напротив карманов для фрикционных клиньев выполнены сквозные отверстия, согласно полезной модели, продольные ребра выполнены с постоянной толщиной В, расстояние между обращенными навстречу друг другу поверхностями продольных ребер составляет Н, при этом соотношение Н/В составляет от 4/1 до 6/1 при грузоподъемности вагона от 55 до 100 т, площадь сквозных отверстий в продольных ребрах в зоне расположения карманов под фрикционные клинья составляет от 3500 до 4500 мм². 1 з.п. ф-лы, 2 фиг.

The utility model relates to the rolling stock of railway transport and can be used in the construction of two-axle bogies of freight cars. The technical result achieved by the utility model is the simplification of the design of the bolster, the increase in the manufacturability of its manufacture, the increase in reliability in operation while maintaining strength. The claimed technical result is achieved due to the fact that in the bolster of a freight car bogie containing the upper belt with a thrust bearing, the lower belt is made with support sections at the ends of the bolster for spring suspension springs, pockets for friction wedges, longitudinal internal ribs made in the inner cavities of the beam between its upper and lower chords, longitudinal ribs are made from the edges of the bolster and extend to the thrust bearing area between the pockets for friction wedges, through holes are made in the longitudinal ribs opposite the pockets for friction wedges, according to the utility model, the longitudinal ribs are made with a constant thickness B, the distance between the surfaces of the longitudinal ribs facing each other is H, while the ratio H / B is from 4/1 to 6/1 with a car carrying capacity of 55 to 100 tons, the area of the through holes in the longitudinal ribs in the area of pockets for friction wedges made up yat from 3500 to 4500 mm ² . 1 w.p. f-ly, 2 figs.

Description

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях двухосных тележек грузовых вагонов.The utility model relates to the rolling stock of railway transport and can be used in the construction of two-axle bogies of freight cars.

Из патента № 205803 известна надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, нижний пояс, выполненный с опорными участками по концам надрессорной балки для пружин рессорного подвешивания, переходящими в наклонный пояс, карманы для фрикционных клиньев с боковыми вертикальными стенками, продольные внутренние ребра, отлитые во внутренней полости, соединяющие верхний и нижний пояса, при этом продольные внутренние ребра размещены на взаимном расстоянии Н от 50 до 120 мм и выполнены с переменными значениями толщины D от 6 до 12 мм по своим концам и толщины Е от 12 до 20 мм в средней части, и с переходными участками плавного изменения между толщинами D и Е, расположенными между боковыми вертикальными стенками карманов для фрикционных клиньев.From patent No. 205803, a freight car bogie bolster is known, containing an upper belt with a thrust bearing, a lower belt made with support sections at the ends of the bolster for spring suspension springs, turning into an inclined zone, pockets for friction wedges with side vertical walls, longitudinal internal ribs , cast in the inner cavity, connecting the upper and lower chords, while the longitudinal internal ribs are placed at a mutual distance H from 50 to 120 mm and are made with variable values of thickness D from 6 to 12 mm at their ends and thickness E from 12 to 20 mm in the middle part, and with transitional areas of smooth change between the thicknesses D and E, located between the side vertical walls of the friction wedge pockets.

Недостатком надрессорной балки по патенту № 205803 является ее недостаточная надежность и нетехнологичность (сложность) изготовления, обусловленные выполнением продольных внутренних ребер переменной толщиной - с меньшей толщиной у концевой части надрессорной балки с утолщением к средней части. Надрессорная балка работает в условиях сильных нагрузок, места изменения ее геометрии - это места дополнительных напряжений, обусловливающих снижение надежности конструкции. Продольные ребра в надрессорной балке по патенту № 205803 выполнены от края надрессорной балки до ее центрального участка (в районе подпятника), расположены между карманами для фрикционных клиньев и проходят к центральному участку надрессорной балки (к месту расположения подпятника). В зоне расположения карманов под фрикционные клинья надрессорная балка работает в условиях избыточных местных напряженностей, обусловленных существенным изменением геометрии балки. Поэтому изменение толщины продольных ребер в зоне существенных напряженностей в надрессорной балке (в зоне расположения карманов под фрикционные клинья) создает еще большие напряженности в данной зоне.The disadvantage of the bolster according to patent No. 205803 is its lack of reliability and lack of manufacturability (complexity) of manufacture, due to the implementation of longitudinal internal ribs of variable thickness - with a smaller thickness at the end part of the bolster with a thickening towards the middle part. The bolster works under conditions of heavy loads, the places of change in its geometry are places of additional stresses that cause a decrease in the reliability of the structure. Longitudinal ribs in the bolster according to patent No. 205803 are made from the edge of the bolster to its central section (in the bearing area), are located between pockets for friction wedges and extend to the central section of the bolster (to the thrust bearing location). In the area of pockets for friction wedges, the bolster operates under conditions of excessive local tensions due to a significant change in the geometry of the beam. Therefore, a change in the thickness of the longitudinal ribs in the zone of significant tensions in the bolster (in the area of pockets for friction wedges) creates even greater tensions in this area.

Из патента № 118275 на полезную модель известна надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с цилиндрическим подпятником с плоской опорной поверхностью и упорным кольцевым буртом, с плоскими опорными площадками под скользуны с крепежными отверстиями, 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, при этом 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, в бурте подпятника на внутренней поверхности выполнены вертикальные выемки в форме сектора цилиндра с вертикальной образующей, две опорные площадки под скользуны имеют по две пары установочных отверстий каждая.From patent No. 118275 for a utility model, a bolster of a freight car bogie is known, containing an upper belt with a cylindrical thrust bearing with a flat support surface and a thrust annular shoulder, with flat support platforms for side bearings with mounting holes, a lower belt made with a support surface for spring suspension springs , turning into an inclined chord, vertical side walls, pockets for installing friction wedges in the end parts of the bolster, two parallel vertical ribs connecting the upper and lower chords, two oval-shaped holes in the side walls under the support pads for side bearings, while the ribs are made along the entire length of the beam and increasing in thickness towards the center, under the thrust collar between the ribs and the side walls, internal profits are made, in shape close to a cylinder with a vertical generatrix, in the thrust collar on the inner surface, vertical recesses are made in the form of a sector of a cylinder with a vertical al generatrix, two supporting platforms for bearings have two pairs of mounting holes each.

В надрессорной балке по патенту № 118275 в продольных ребрах выполнены отверстия, обеспечивающие снижение напряжений в балке в зоне размещения карманов под фрикционные клинья. При этом отверстия в продольных ребрах в балке по патенту № 118275 выполнены в зоне расположения карманов под фрикционные клинья.In the bolster according to patent No. 118275, holes are made in the longitudinal ribs to reduce stresses in the beam in the area of pockets for friction wedges. At the same time, holes in the longitudinal ribs in the beam according to patent No. 118275 are made in the area of pockets for friction wedges.

Однако надрессорной балке по патенту № 118275 присущи те же недостатки, что и балке по патенту № 205803, обусловленные изменением геометрии (толщины) продольных ребер в зоне существенной напряженности в надрессорной балке (в зоне расположения карманов под фрикционные клинья).However, the bolster according to patent No. 118275 has the same disadvantages as the beam according to patent No. 205803, due to a change in the geometry (thickness) of the longitudinal ribs in the zone of significant tension in the bolster (in the area where pockets for friction wedges are located).

Недостатком надрессорных балок по патентам № 205803 и № 118275 является сложность их изготовления, т.к. для выполнения внутренних продольных ребер переменной толщины требуются более сложная оснастка, дополнительный контроль геометрических параметров.The disadvantage of bolsters according to patents No. 205803 and No. 118275 is the complexity of their manufacture, because. to make internal longitudinal ribs of variable thickness, more complex equipment and additional control of geometric parameters are required.

Надрессорная балка по патенту № 118275 выбрана в качестве наиболее близкого аналога.The bolster according to patent No. 118275 is chosen as the closest analogue.

Техническая проблема, решаемая предлагаемой полезной моделью - создание технологичной конструкции надрессорной балки, надежной в эксплуатации.The technical problem solved by the proposed utility model is the creation of a manufacturable design of a bolster that is reliable in operation.

Технический результат, достигаемый полезной моделью, - упрощение конструкции надрессорной балки, повышение технологичности ее изготовления, повышение надежности в эксплуатации при сохранении прочности.The technical result achieved by the utility model is the simplification of the design of the bolster, the increase in the manufacturability of its manufacture, the increase in reliability in operation while maintaining strength.

Заявляемый технический результат достигается за счет того, что в надрессорной балке тележки грузового вагона, содержащей верхний пояс с подпятником, нижний пояс, выполненный с опорными участками по концам надрессорной балки для пружин рессорного подвешивания, карманы для фрикционных клиньев, продольные внутренние ребра, выполненные во внутренней полости балки между ее верхним и нижним поясами, продольные ребра выполнены от краев надрессорной балки и проходят к зоне расположения подпятника между карманами для фрикционных клиньев, в продольных ребрах напротив карманов для фрикционных клиньев выполнены сквозные отверстия, согласно полезной модели, продольные ребра выполнены с постоянной толщиной В, расстояние между обращенными навстречу друг другу поверхностями продольных ребер составляет Н, при этом соотношение Н/В составляет от 4/1 до 6/1 при грузоподъемности вагона от 55 до 100 т, площадь сквозных отверстий в продольных ребрах в зоне расположения карманов под фрикционные клинья составляет от 3500 до 4500 мм².The claimed technical result is achieved due to the fact that in the bolster of a freight car bogie containing the upper belt with a thrust bearing, the lower belt is made with support sections at the ends of the bolster for spring suspension springs, pockets for friction wedges, longitudinal internal ribs made in the inner cavities of the beam between its upper and lower chords, longitudinal ribs are made from the edges of the bolster and extend to the thrust bearing area between the pockets for friction wedges, through holes are made in the longitudinal ribs opposite the pockets for friction wedges, according to the utility model, the longitudinal ribs are made with a constant thickness B, the distance between the surfaces of the longitudinal ribs facing each other is H, while the ratio H / B is from 4/1 to 6/1 with a car carrying capacity of 55 to 100 tons, the area of the through holes in the longitudinal ribs in the area of pockets for friction wedges made up yat from 3500 to 4500 mm ² .

Вес надрессорной балки может составлять от 500 до 700 кг.The weight of the bolster can be from 500 to 700 kg.

Заявляемая полезная модель поясняется чертежами.The claimed utility model is illustrated by drawings.

На фиг. 1 изображено продольное горизонтальное сечение концевой и средней (частично) части надрессорной балки.In FIG. 1 shows a longitudinal horizontal section of the end and middle (partially) parts of the bolster.

На фиг. 2 изображена заявляемая надрессорная балка - вид сбоку с частичным продольным вертикальным разрезом нижней части балки надресссорной.In FIG. 2 shows the inventive bolster - a side view with a partial longitudinal vertical section of the lower part of the bolster.

Позиции на фигурах:Positions on figures:

1 - верхний пояс;1 - upper belt;

2 - подпятник;2 - thrust bearing;

3 - нижний пояс;3 - lower belt;

4 - опорные участки;4 - supporting sections;

5 - карманы для фрикционных клиньев;5 - pockets for friction wedges;

6 - продольные внутренние ребра;6 - longitudinal internal ribs;

7 - сквозные отверстия в продольных ребрах 6;7 - through holes in the longitudinal ribs 6;

В - толщина ребра 6;B - thickness of rib 6;

Н - расстояние между ребрами 6.H is the distance between the ribs 6.

Заявляемая надрессорная балка содержит верхний пояс 1 с подпятником 2; нижний пояс 3, выполненный с опорными участками 4 по концам надрессорной балки для пружин рессорного подвешивания; карманы 5 для фрикционных клиньев; продольные внутренние ребра 6, выполненные во внутренней полости балки между ее верхним 1 и нижним 3 поясами; продольные ребра 6 выполнены от краев надрессорной балки и проходят к зоне расположения подпятника 2 между карманами 5 для фрикционных клиньев; в продольных ребрах 6 напротив карманов 5 для фрикционных клиньев выполнены сквозные отверстия 7; продольные ребра 6 выполнены с постоянной толщиной В; расстояние между обращенными навстречу друг другу поверхностями продольных ребер 6 составляет Н, при этом соотношение Н/В составляет от 4/1 до 6/1 при грузоподъемности вагона от 55 до 100 т. Площадь сквозных отверстий 7 в продольных ребрах 6 в зоне расположения карманов 5 под фрикционные клинья составляет от 3500 до 4500 мм².The inventive bolster contains the top belt 1 with a thrust bearing 2; lower belt 3, made with support sections 4 at the ends of the bolster for spring suspension springs; pockets 5 for friction wedges; longitudinal internal ribs 6, made in the internal cavity of the beam between its top 1 and bottom 3 belts; longitudinal ribs 6 are made from the edges of the bolster and pass to the area of the thrust bearing 2 between pockets 5 for friction wedges; in the longitudinal ribs 6 opposite the pockets 5 for friction wedges, through holes 7 are made; longitudinal ribs 6 are made with a constant thickness B; the distance between the surfaces of the longitudinal ribs 6 facing each other is H, while the ratio H/B is from 4/1 to 6/1 with a carrying capacity of the car from 55 to 100 tons. The area of the through holes 7 in the longitudinal ribs 6 in the area of the pockets 5 for friction wedges is from 3500 to 4500 mm ² .

В заявляемой полезной модели продольные ребра 6 выполнены постоянной толщиной В, что упрощает конструкцию балки, обеспечивает ее большую технологичность при изготовлении за счет упрощения оснастки, исключения необходимости дополнительного контроля толщины ребер 6 на их разных участках. Поскольку ребра 6 выполнены одинаковой толщины на всем их протяжении, отсутствуют сопряженные участки с изменяющейся геометрией ребер (функционально необусловленные), следовательно, на ребрах 6 отсутствуют участки дополнительной напряженности вследствие их изменяющейся геометрии.In the claimed utility model, the longitudinal ribs 6 are made with a constant thickness B, which simplifies the design of the beam, ensures its greater manufacturability in manufacturing by simplifying the tooling, eliminating the need for additional control of the thickness of the ribs 6 in their different sections. Since the ribs 6 are made of the same thickness along their entire length, there are no conjugated sections with a changing geometry of the ribs (functionally unconditioned), therefore, there are no areas of additional tension on the ribs 6 due to their changing geometry.

Соотношение Н/В в диапазоне от 4/1 до 6/1 выбрано расчетным путем исходя из условия обеспечения необходимой и достаточной надежности надрессорной балки исходя из ее заданной массы (в пределах от 500 до 700 кг).The H/B ratio in the range from 4/1 to 6/1 was chosen by calculation based on the condition of ensuring the necessary and sufficient reliability of the bolster based on its specified mass (in the range from 500 to 700 kg).

По результатам компьютерного моделирования установлено, что при соотношении Н/В в диапазоне от 4/1 до 6/1 с учетом колебаний массы надрессорной балки от 500 до 700 кг (масса надрессорной балки для грузовых вагонов с грузоподъемностью от 55 до 100 т) обеспечивается повышение надежности надрессорной балки на 1,5-2% по сравнению с наиболее близким аналогом. Надежность надрессорной балки определяется величиной назначенного срока службы, причем в данном случае эта величина составляет не менее 40 лет. Правила выбора массы надрессорной балки в зависимости от грузоподъемности вагона известны и являются простой инженерной задачей.Based on the results of computer simulation, it was found that with an H/B ratio in the range from 4/1 to 6/1, taking into account fluctuations in the mass of the bolster from 500 to 700 kg (mass of the bolster for freight cars with a carrying capacity of 55 to 100 tons), an increase in reliability of the bolster by 1.5-2% compared with the closest analogue. The reliability of the bolster is determined by the value of the designated service life, and in this case, this value is at least 40 years. The rules for choosing the mass of the bolster depending on the carrying capacity of the car are known and are a simple engineering problem.

При соотношении Н/В менее 4/1 будет иметь место избыточная надежность, а, следовательно, будут иметь место увеличения массы тары вагона и соответственно уменьшения грузоподъемности.If the H/B ratio is less than 4/1, there will be excessive reliability, and, consequently, there will be an increase in the tare weight of the car and, accordingly, a decrease in carrying capacity.

При соотношении Н/В более 6/1 будет иметь место недостаточная надежность надрессорной балки, и также будут иметь место увеличения массы тары вагона и соответственно уменьшения грузоподъемности.If the H/B ratio is more than 6/1, there will be insufficient reliability of the bolster, and there will also be an increase in the tare weight of the car and, accordingly, a decrease in the carrying capacity.

Площадь сквозных отверстий 7 от 3500 до 4500 мм² определена по результатам компьютерного моделирования и расчетов с учетом происходящего снижения напряженности в надрессорной балке в зоне расположения карманов 5 под фрикционные клинья.The area of through holes 7 from 3500 to 4500 mm ² is determined by the results of computer simulation and calculations, taking into account the ongoing reduction in tension in the bolster in the area of pockets 5 for friction wedges.

Определено, что при площади сквозных отверстий 7 менее 3500 мм² снижение напряженности в надрессорной балке в зоне расположения карманов 5 под фрикционные клинья будет незначительным или будет отсутствовать. При площади сквозных отверстий 7 более 4500 мм² будет иметь место снижение прочности надрессорной балки в зоне расположения карманов 5 под фрикционные клинья.It has been determined that when the area of through holes 7 is less than 3500 mm ² , the decrease in tension in the bolster in the area of pockets 5 for friction wedges will be insignificant or will be absent. When the area of the through holes 7 more than 4500 mm ² will be a decrease in the strength of the bolster in the area of pockets 5 under the friction wedges.

Указанный оптимальный выбор площади сквозных отверстий 7 позволяет повысить надежность надрессорной балки по сравнению с наиболее близким аналогом (за счет реального обеспечения снижения напряженности в надрессорной балке в зоне расположения карманов под фрикционные клинья при одновременном сохранении ее прочности.The specified optimal choice of the area of through holes 7 allows to increase the reliability of the bolster in comparison with the closest analogue (due to the actual reduction of tension in the bolster in the area of pockets for friction wedges while maintaining its strength.

Таким образом, заявляемая полезная модель по сравнению с наиболее близким аналогом позволяет обеспечить упрощение конструкции надрессорной балки, улучшение технологичности за счет упрощения изготовления, а также позволяет повысить надежность надрессорной балки по сравнению с наиболее близким аналогом за счет исключения мест дополнительной напряженности на продольных ребрах (за счет выполнения ребер 6 одинаковой толщины). Заявляемая полезная модель также позволяет повысить надежность надрессорной балки по сравнению с наиболее близким аналогом за счет оптимального выбора площади сквозных отверстий 7.Thus, the claimed utility model, in comparison with the closest analogue, makes it possible to simplify the design of the bolster, improve manufacturability by simplifying manufacturing, and also makes it possible to increase the reliability of the bolster in comparison with the closest analogue by eliminating places of additional tension on the longitudinal ribs (for due to the execution of ribs 6 of the same thickness). The claimed utility model also makes it possible to increase the reliability of the bolster in comparison with the closest analogue due to the optimal selection of the area of the through holes 7.

Claims (2)

1. Надрессорная балка тележки грузового вагона, содержащая верхний пояс с подпятником, нижний пояс, выполненный с опорными участками по концам надрессорной балки для пружин рессорного подвешивания, карманы для фрикционных клиньев, продольные внутренние рёбра, выполненные во внутренней полости балки между ее верхним и нижним поясами, продольные ребра выполнены от краев надрессорной балки и проходят к зоне расположения подпятника между карманами для фрикционных клиньев, в продольных ребрах напротив карманов для фрикционных клиньев выполнены сквозные отверстия, отличающаяся тем, что продольные ребра выполнены с постоянной толщиной В, расстояние между обращенными навстречу друг другу поверхностями продольных ребер составляет Н, при этом соотношение Н/В составляет от 4/1 до 6/1 при грузоподъемности вагона от 55 до 100 т, площадь сквозных отверстий в продольных ребрах в зоне расположения карманов под фрикционные клинья составляет от 3500 до 4500 мм².1. Bogie bolster of a freight car bogie, containing an upper belt with a thrust bearing, a lower belt made with support sections at the ends of the bolster for spring suspension springs, pockets for friction wedges, longitudinal internal ribs made in the internal cavity of the beam between its upper and lower belts , the longitudinal ribs are made from the edges of the bolster and pass to the area of the thrust bearing between the pockets for friction wedges, through holes are made in the longitudinal ribs opposite the pockets for friction wedges, characterized in that the longitudinal ribs are made with a constant thickness B, the distance between facing towards each other surfaces of the longitudinal ribs is H, while the ratio H / B is from 4/1 to 6/1 with a car carrying capacity of 55 to 100 tons, the area of through holes in the longitudinal ribs in the area of pockets for friction wedges is from 3500 to 4500 mm ² . 2. Надрессорная балка по п. 1, отличающаяся тем, что вес надрессорной балки составляет от 500 до 700 кг.2. Bolster according to claim 1, characterized in that the weight of the bolster is from 500 to 700 kg.

Images