RU206251U1 - SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY - Google Patents
SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY Download PDFInfo
- Publication number
- RU206251U1 RU206251U1 RU2021109922U RU2021109922U RU206251U1 RU 206251 U1 RU206251 U1 RU 206251U1 RU 2021109922 U RU2021109922 U RU 2021109922U RU 2021109922 U RU2021109922 U RU 2021109922U RU 206251 U1 RU206251 U1 RU 206251U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- bolster
- spring
- springs
- located under
- friction
- Prior art date
Links
- 239000000725 suspension Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 230000003068 static effect Effects 0.000 claims description 19
- 239000011148 porous material Substances 0.000 claims description 15
- 230000003993 interaction Effects 0.000 claims 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 6
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000009849 deactivation Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 1
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 1
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 description 1
- 230000036316 preload Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/04—Bolster supports or mountings
- B61F5/06—Bolster supports or mountings incorporating metal springs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61F—RAIL VEHICLE SUSPENSIONS, e.g. UNDERFRAMES, BOGIES OR ARRANGEMENTS OF WHEEL AXLES; RAIL VEHICLES FOR USE ON TRACKS OF DIFFERENT WIDTH; PREVENTING DERAILING OF RAIL VEHICLES; WHEEL GUARDS, OBSTRUCTION REMOVERS OR THE LIKE FOR RAIL VEHICLES
- B61F5/00—Constructional details of bogies; Connections between bogies and vehicle underframes; Arrangements or devices for adjusting or allowing self-adjustment of wheel axles or bogies when rounding curves
- B61F5/02—Arrangements permitting limited transverse relative movements between vehicle underframe or bolster and bogie; Connections between underframes and bogies
- B61F5/04—Bolster supports or mountings
- B61F5/12—Bolster supports or mountings incorporating dampers
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
- F16F—SPRINGS; SHOCK-ABSORBERS; MEANS FOR DAMPING VIBRATION
- F16F3/00—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic
- F16F3/02—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction
- F16F3/04—Spring units consisting of several springs, e.g. for obtaining a desired spring characteristic with springs made of steel or of other material having low internal friction composed only of wound springs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Springs (AREA)
- Vibration Prevention Devices (AREA)
- Vehicle Body Suspensions (AREA)
Abstract
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается конструкции двухосных тележек грузовых вагонов, в части рессорного подвешивания. Двухосная тележка грузового вагона состоит из двух колёсных пар, соединённых двумя боковыми рамами, и надрессорной балки (1), которая опирается на боковые рамы (2) через пружинные комплекты однорядных или двухрядных пружин. Рессорное подвешивание двухосной тележки содержит пружинный комплект (3), состоящий из наружной (6) и внутренней (7) пружин одинаковой высоты, расположенных под фрикционными клиньями (4), и разновысотных наружной (8) и внутренней (9) пружин, расположенных под надрессорной балкой (1), по высоте отличающихся от пружин (6) и (7), фрикционные клинья (4) пространственной конфигурации и ответные им вставки (5) в карманах (13) надрессорной балки (1). Технический результат заключается в обеспечении стабильной работы рессорного подвешивания двухосной тележки как при порожнем, так и при груженом режиме. 9 з.п. ф-лы, 8 ил.The utility model relates to the field of railway transport and concerns the design of two-axle bogies of freight cars, in terms of spring suspension. A two-axle bogie of a freight car consists of two wheelsets connected by two side frames and a bolster (1), which rests on the side frames (2) through spring sets of single-row or double-row springs. The spring suspension of the biaxial bogie contains a spring set (3), consisting of an outer (6) and inner (7) springs of the same height located under the friction wedges (4), and different heights of the outer (8) and inner (9) springs located under the bolster beam (1), different in height from the springs (6) and (7), friction wedges (4) of the spatial configuration and the corresponding inserts (5) in the pockets (13) of the bolster (1). The technical result consists in ensuring the stable operation of the spring suspension of the biaxial bogie both when empty and when loaded. 9 p.p. f-ly, 8 dwg
Description
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к рессорному подвешиванию тележек грузовых вагонов, основной задачей которого является обеспечение стабильной работы элементов рессорного подвешивания и деталей тележки, что позволит улучшить динамические качества грузового подвижного состава.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the spring suspension of freight car bogies, the main task of which is to ensure the stable operation of spring suspension elements and bogie parts, which will improve the dynamic qualities of freight rolling stock.
Многочисленными исследованиями показано, что динамические качества подвижного состава во многом определяются параметрами рессорного подвешивания, которое включает в себя фрикционные гасители колебаний и поддерживающие надрессорную балку пружины. Одним из главных недостатков общеприменимой типовой тележки модели 18-100 является неизменность вертикальной жесткости подвешивания при переходе от порожнего (минимальная расчетная масса вагона) к груженому режиму загрузки (максимальная расчетная масса вагона), что приводит к увеличению частот колебаний порожних и малозагруженных вагонов и росту действующих на них ускорений. При скоростях движения в диапазоне от 50 до 60 км/ч коэффициенты динамики порожних вагонов значительно хуже, чем у груженых, что приводит к ограничению скорости движения порожних составов. По мере износа фрикционного клина происходит его завышение по отношению к надрессорной балке, что способствует уменьшению поджатия пружин под фрикционными клиньями и трения в подвешивании.Numerous studies have shown that the dynamic qualities of rolling stock are largely determined by the parameters of spring suspension, which includes frictional vibration dampers and springs supporting the bolster. One of the main disadvantages of the generally applicable typical bogie model 18-100 is the invariability of the vertical stiffness of suspension during the transition from empty (minimum calculated weight of the car) to the loaded mode of loading (maximum calculated weight of the car), which leads to an increase in the vibration frequencies of empty and lightly loaded cars and an increase in operating accelerations on them. At speeds ranging from 50 to 60 km / h, the dynamics coefficients of empty cars are much worse than those of loaded ones, which leads to a limitation of the speed of empty trains. As the friction wedge wears out, it is overestimated in relation to the bolster, which helps to reduce the compression of the springs under the friction wedges and the friction in suspension.
В идеальном случае гибкость пружинного комплекта, поддерживающего надрессорную балку, должна быть наибольшей из условия максимально допустимого вертикального перемещения продольных осей автосцепок смежных вагонов, а коэффициент относительного трения во фрикционном гасителе колебаний должен быть таким, чтобы возникающие при движении вагона амплитуды колебаний подрессоренной части вагона эффективно «затухали».Ideally, the flexibility of the spring set supporting the bolster should be the greatest from the condition of the maximum permissible vertical displacement of the longitudinal axes of the couplers of adjacent cars, and the coefficient of relative friction in the frictional vibration damper should be such that the vibration amplitudes of the sprung part of the car arising during the movement of the car should be effective " faded away. "
При проектировании рессорного подвешивания важно соблюдать баланс между его характеристиками, показателями динамических качеств и конструктивными особенностями тележки. Так, например, чем мягче подвеска, тем меньше воздействие на путь, а гашение должно находиться в оптимальном диапазоне, при недостатке гашения колебаний происходит резонансное раскачивание вагона, а избыток гашения колебаний может привести к «заклиниванию», при котором подвеска блокируется, и повышению воздействия на путь.When designing a spring suspension, it is important to maintain a balance between its characteristics, indicators of dynamic properties and design features of the bogie. So, for example, the softer the suspension, the less the impact on the track, and the damping should be in the optimal range, with a lack of vibration damping, the carriage resonates, and excess vibration damping can lead to "jamming", in which the suspension is blocked, and an increase in the impact on the way.
Известно техническое решение, относящееся к области железнодорожного транспорта и включающее в себя рессорное подвешивание двухосной тележки грузового вагона, в составе которого находится семи рядный пружинный комплект, включающий в себя две группы пружин, наружная и внутренняя, при этом высота в свободном состоянии одной из них больше высоты другой, фрикционные клинья. Отношение показателя суммарной вертикальной жесткости пружин рессорного подвешивания для груженого вагона (максимальная грузоподъемность) к показателю суммарной жесткости для порожнего вагона находится в диапазоне от 1,6 до 2,1, см. RU 192706 U1 от 01.07.2019.A technical solution is known related to the field of railway transport and includes spring suspension of a two-axle bogie of a freight car, which includes a seven-row spring set, which includes two groups of springs, external and internal, while the height in the free state of one of them is greater other heights, friction wedges. The ratio of the indicator of the total vertical stiffness of the spring suspension springs for a loaded car (maximum carrying capacity) to the indicator of the total stiffness for an empty car is in the range from 1.6 to 2.1, see RU 192706 U1 dated 01.07.2019.
Недостатком данного технического решения является недостаточное поджатие фрикционных клиньев в связи с реализацией в подвешивании пружинного комплекта с билинейной вертикальной силовой характеристикой. При постановке кузова вагона на тележки поджатие фрикционных клиньев и надрессорной балки происходит одновременно группой наружных или внутренних пружин. При этом полный прогиб подвешивания порожнего вагона равен расчетному. Данная компоновка пружинного комплекта способствует снижению коэффициента относительного трения для порожнего вагона и, как следствие, эффективности работы фрикционного гасителя колебаний. К тому же, у данного технического решения отсутствует возможность уменьшения величины относительного взаимного забегания боковых рам ходовой тележки по причине размещения наклонных поверхностей клина фрикционного гасителя колебаний в одной плоскости.The disadvantage of this technical solution is the insufficient preload of the friction wedges in connection with the implementation in the suspension of a spring set with a bilinear vertical force characteristic. When placing the car body on bogies, the friction wedges and the bolster are pressed simultaneously by a group of external or internal springs. In this case, the total suspension deflection of the empty car is equal to the calculated one. This arrangement of the spring set helps to reduce the coefficient of relative friction for an empty car and, as a consequence, the efficiency of the friction vibration damper. In addition, this technical solution does not have the ability to reduce the value of the relative mutual overshoot of the side frames of the bogie due to the location of the inclined surfaces of the wedge of the friction vibration damper in one plane.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому объекту является ходовая тележка железнодорожного вагона, содержащая размещённые в проёме боковой рамы пружинный комплект и фрикционные клинья, на которые своими концами опёрта надрессорная балка. Пружинный комплект включает в себя не более семи двухрядных пружин, размещенных под надрессорной балкой и клиньями, и обладает билинейной вертикальной силовой характеристикой. Под надрессорной балкой установлено пять двухрядных пружин, наружная и внутренняя пружины разной или одинаковой высоты, под каждым фрикционным клином расположена комбинация из наружной и внутренней пружин одинаковой высоты. При этом подклиновые пружины выполнены высотой больше, чем двухрядная пружина под надрессорной балкой, или равной высоте одной из пружин под надрессорной балкой (наружная или внутренняя), см. RU 16482 U1 от 26.06.2000.The closest technical solution to the claimed object is a railway carriage bogie, containing a spring set and friction wedges placed in the opening of the side frame, on which a bolster is supported by its ends. The spring set includes no more than seven double-row springs located under the bolster and wedges, and has a bilinear vertical force characteristic. Five double-row springs are installed under the bolster, the outer and inner springs are of different or equal heights, under each friction wedge there is a combination of outer and inner springs of the same height. In this case, the wedge springs are made with a height greater than the double-row spring under the bolster, or equal to the height of one of the springs under the bolster (external or internal), see RU 16482 U1 of 06/26/2000.
Недостатком данного технического решения является неравномерный износ контактных поверхностей пары трения «фрикционный клин-надрессорная балка», который сокращает срок службы данных деталей. Кроме того, пружинный комплект с билинейной вертикальной силовой характеристикой в отличие от кусочно-линейной вертикальной силовой характеристики не позволяет в полной мере реализовать различные вариации расчетного прогиба порожнего и груженого вагона, коэффициента относительного трения в зависимости от значений осевой нагрузки путем комбинаций расположения точек перелома вертикальной силовой характеристики.The disadvantage of this technical solution is the uneven wear of the contact surfaces of the friction pair "friction wedge-bolster", which reduces the service life of these parts. In addition, a spring set with a bilinear vertical force characteristic, in contrast to a piecewise-linear vertical force characteristic, does not allow to fully realize various variations in the calculated deflection of an empty and loaded car, the coefficient of relative friction depending on the axial load values by combining the location of the vertical force break points. specifications.
Задачей предлагаемой полезной модели является разработка рессорного подвешивания для двухосной тележки грузового вагона, обеспечивающего схожие динамические качества у порожнего и груженого вагона, эффективность и стабильность гашения колебаний при экстремальных режимах эксплуатации железнодорожного грузового вагона (неблагоприятное сочетания вертикальных неровностей рельсового полотна, соударение вагонов при маневрах).The objective of the proposed utility model is the development of a spring suspension for a two-axle bogie of a freight car, which provides similar dynamic qualities for an empty and a loaded car, efficiency and stability of vibration damping under extreme operating conditions of a freight car (an unfavorable combination of vertical irregularities of a railroad bed, collision of cars during maneuvers).
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в обеспечении стабильной работы рессорного подвешивания двухосной тележки как при порожнем, так и при груженом режиме, что в целом обеспечит улучшение динамических качеств грузового вагона.The technical result of the proposed utility model is to ensure the stable operation of the spring suspension of a two-axle bogie both when empty and when loaded, which will generally improve the dynamic properties of the freight car.
Указанный технический результат достигается конструкцией рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона, содержащее надрессорную балку, пружинный комплект, фрикционные клинья и ответные им вставки в карманах надрессорной балки, при этом пружинный комплект включает в себя комбинацию двухрядных и однорядных цилиндрических пружин, состоящих из наружных и внутренних пружин, расположенных под надрессорной балкой и под фрикционными клиньями, при этом пружинный комплект включает в себя разновысотные цилиндрические пружины, при этом наружные и внутренние пружины, расположенные под фрикционными клиньями, выполнены с равными между собой высотами и большими по высоте, чем наружные пружины, расположенные под надрессорной балкой, при этом внутренние пружины, расположенные под надрессорной балкой, выполнены меньшими по высоте, чем наружные пружины, расположенные под надрессорной балкой;The specified technical result is achieved by the design of spring suspension of a two-axle bogie of a freight car, containing a bolster, a spring set, friction wedges and their counter inserts in the bolster pockets, while the spring set includes a combination of double-row and single-row cylindrical springs consisting of external and internal springs located under the bolster and under the friction wedges, while the spring set includes cylindrical springs of different heights, while the external and internal springs located under the friction wedges are made with equal heights and higher in height than the external springs located under bolster, while the internal springs located under the bolster are made smaller in height than the external springs located under the bolster;
пружинный комплект включает в себя семь наружных пружин под надрессорной балкой, а количество внутренних пружин может составлять от шести до семи в зависимости от обеспечения необходимой гибкости рессорного подвешивания, при этом однорядная пружина в виде наружной пружины расположена в центральной части пружинного комплекта;the spring set includes seven external springs under the bolster, and the number of internal springs can be from six to seven, depending on the provision of the necessary flexibility of the spring suspension, while a single-row spring in the form of an external spring is located in the central part of the spring set;
наружные и внутренние пружины, расположенные под фрикционными клиньями, выполнены с равными между собой высотами и большими по высоте, чем наружные пружины, расположенные под надрессорной балкой, на величину от 10 до 20 мм, при этом внутренние пружины, расположенные под надрессорной балкой, выполнены меньшими по высоте, чем наружные пружины, расположенные под надрессорной балкой, на величину от 20 до 35 мм;the external and internal springs located under the friction wedges are made with equal heights and higher in height than the external springs located under the bolster, by an amount from 10 to 20 mm, while the internal springs located under the bolster are made smaller in height than the external springs located under the bolster, by an amount from 20 to 35 mm;
разность полных статических прогибов подвешивания для порожнего fпор и груженого fгр вагонов составляет от 50 до 60 мм;the difference in total static suspension deflections for empty f pores and loaded f g carriages is from 50 to 60 mm;
расчётный статический прогиб подвешивания
расчётный статический прогиб подвешивания
вертикальная силовая характеристика пружинного комплекта имеет не менее трёх линейных участков, каждый из которых отделен зоной перегиба, при этом отношение жёсткости второго участка С2, соответствующей порожнему вагону, к жёсткости третьего участка С3, соответствующей гружёному вагону, составляет от 0,50 до 0,60;the vertical force characteristic of the spring set has at least three linear sections, each of which is separated by an inflection zone, while the ratio of the stiffness of the second section C 2 , corresponding to an empty car, to the stiffness of the third section C 3 , corresponding to a loaded car, is from 0.50 to 0 , 60;
соотношение нагрузки P1, соответствующей первой точке перелома вертикальной силовой характеристики, к нагрузке Pпор на рессорное подвешивание, соответствующей порожнему режиму вагона, составляет от 0,20 до 0,35;the ratio of the load P 1 corresponding to the first fracture point of the vertical force characteristic to the load P pores on the spring suspension, corresponding to the empty mode of the car, is from 0.20 to 0.35;
разность высот двухрядной подклиновой пружины и наружных пружин, расположенных под надрессорной балкой, составляет от 0,5 до 0,6 от полного статического прогиба подвешивания fпор порожнего вагона, при этом разность высот двухрядной подклиновой пружины и внутренних пружин, расположенных под надрессорной балкой, составляет от 1,6 до 2,2 от полного статического прогиба подвешивания порожнего вагона;the difference in the heights of the double-row sub-wedge spring and the external springs located under the bolster is from 0.5 to 0.6 of the total static suspension deflection f of the empty car pores, while the difference in the heights of the double-row sub-wedge spring and the internal springs located under the bolster is from 1.6 to 2.2 of the total static suspension deflection of an empty car;
фрикционный клин содержит полый корпус, имеющий плоскую заднюю стенку с вертикальной поверхностью, предназначенной для взаимодействия с ответной поверхностью фрикционной планки боковой рамы, горизонтальное основание для взаимодействия с пружинами, передние стенки с наклонными поверхностями, предназначенными для взаимодействия с ответными вставками в карманах надрессорной балки, при этом наклонные поверхности фрикционного клина и вставки выполнены под углом α от 50° до 60° к горизонтальному основанию, наклонные поверхности фрикционного клина и вставки состоят из двух призматических частей, расположенных под взаимным углом 2β от 140° до 160°, при этом ширина b фрикционного клина выполнена в диапазоне от 165 до 185 мм, высота H фрикционного клина выполнена в диапазоне от 130 до 160 мм.the friction wedge contains a hollow body having a flat rear wall with a vertical surface designed to interact with the counter surface of the friction strip of the side frame, a horizontal base for interacting with springs, front walls with inclined surfaces designed to interact with counter inserts in the bolster pockets, when the inclined surfaces of the friction wedge and the insert are made at an angle α from 50 ° to 60 ° to the horizontal base, the inclined surfaces of the friction wedge and the insert consist of two prismatic parts located at a mutual angle 2β from 140 ° to 160 °, while the width b of the friction the wedge is made in the range from 165 to 185 mm, the height H of the friction wedge is made in the range from 130 to 160 mm.
Если разность высот наружных и внутренних пружин под надрессорной балкой будет меньше 20 мм, то это приведёт к уменьшению расчетного прогиба и ухудшению динамических качеств груженого вагон. Если разность высот наружных и внутренних пружин под надрессорной балкой будет больше 35 мм, это приведёт к уменьшению запаса прогиба для наружных пружин и, соответственно, под нагрузкой брутто вагона может произойти смыкание витков.If the difference in the heights of the outer and inner springs under the bolster is less than 20 mm, then this will lead to a decrease in the calculated deflection and a deterioration in the dynamic properties of a loaded car. If the difference in the heights of the outer and inner springs under the bolster is more than 35 mm, this will lead to a decrease in the deflection margin for the outer springs and, accordingly, under the gross load of the car, the turns may close.
Если высота подклиновых пружин будет превышать высоту наружных пружин, расположенных под надрессорной балкой, на величину менее 10 мм, то не будет обеспечено достаточное поджатие фрикционных клиньев для эффективного гашения колебаний порожнего вагона. При этом если разность высот подклиновых пружин и наружных пружин под надрессорной балкой будет больше 20 мм, то это приведёт к уменьшению запаса прогиба для подклиновых пружин и, соответственно, под нагрузкой брутто вагона может произойти смыкание витков.If the height of the wedge springs exceeds the height of the outer springs located under the bolster by less than 10 mm, then sufficient compression of the friction wedges will not be ensured to effectively damp the vibrations of an empty car. Moreover, if the difference in the heights of the wedge springs and the outer springs under the bolster is more than 20 mm, then this will lead to a decrease in the deflection margin for the wedge springs and, accordingly, under the gross load of the car, the turns may close.
Отношение жёсткости второго участка С2 вертикальной силовой характеристики пружинного комплекта, соответствующей порожнему вагону, к жёсткости третьего участка С3, соответствующей груженому вагону, менее 0,50, а также разность полных статических прогибов подвешивания для порожнего fпор и груженого fгр вагонов менее 50 мм приведет к уменьшению расчетного прогиба груженого вагона и как следствие к ухудшению динамических качеств. Увеличение отношения жесткости второго участка С2 к жесткости третьего участка С3 более 0,6, а также разность полных статических прогибов подвешивания для порожнего fпор и груженого fгр вагонов более 60 мм приведет к ухудшению динамических качеств порожнего вагона и снижению безопасности движения.The ratio of the stiffness of the second section C 2 of the vertical force characteristic of the spring set, corresponding to an empty car, to the stiffness of the third section C 3 , corresponding to a loaded car, is less than 0.50, as well as the difference in total static suspension deflections for empty f pores and loaded f g of cars less than 50 mm will lead to a decrease in the calculated deflection of a loaded car and, as a consequence, to a deterioration in dynamic properties. An increase in the ratio of the stiffness of the second section C 2 to the stiffness of the third section C 3 more than 0.6, as well as the difference in the total static suspension deflections for empty f pores and loaded f g carriages of more than 60 mm will lead to a deterioration in the dynamic qualities of an empty car and a decrease in traffic safety.
Если соотношение нагрузки P1 к нагрузке на рессорное подвешивание Pпор составит менее 0,20, то не будет обеспечено достаточное поджатие фрикционных клиньев для эффективного гашения колебаний порожнего вагона. При соотношении нагрузки P1 к нагрузке на рессорное подвешивание Pпор более 0,35 приведет к передемпфированию колебаний и как следствие к выключению из работы фрикционного гасителя колебаний.If the ratio of the load P 1 to the load on the spring suspension P pores is less than 0.20, then sufficient compression of the friction wedges will not be ensured to effectively damp the vibrations of the empty car. When the ratio of the load P 1 to the load on the spring suspension P pore more than 0.35 will lead to overdamping of the oscillations and, as a consequence, to the deactivation of the friction vibration damper.
Если величина расчетного статического прогиба подвешивания для порожнего вагона
Снижение отношения разности высот двухрядной подклиновой пружины и наружных пружин, расположенных под надрессорной балкой, к полному статическому прогибу подвешивания fпор порожнего вагона менее 0,5, а также снижение отношения разности высот двухрядной подклиновой пружины и внутренних пружин, расположенных под надрессорной балкой, к полному статическому прогибу подвешивания fпор порожнего вагона менее 1,6 приведет к снижению запаса прогиба подвешивания и возможному смыканию рабочих витком пружин для груженого вагона.Decrease in the ratio of the difference between the heights of the double-row sub-wedge spring and the external springs located under the bolster to the total static suspension deflection f of the empty car pores less than 0.5, as well as a decrease in the ratio of the difference in the heights of the double-row sub-wedge spring and the internal springs located under the bolster to the full the static suspension deflection f of the empty carriage pores less than 1.6 will lead to a decrease in the suspension deflection margin and the possible closing of the working springs for the loaded carriage by a coil.
Увеличение отношения разности высот двухрядной подклиновой пружины и наружных пружин, расположенных под надрессорной балкой, к полному статическому прогибу подвешивания fпор порожнего вагона более 0,6, а также увеличение отношения разности высот двухрядной подклиновой пружины и внутренних пружин, расположенных под надрессорной балкой, к полному статическому прогибу подвешивания fпор порожнего вагона более 2,2 приведет к ухудшению динамических качеств и снижению запаса устойчивости порожнего вагона.An increase in the ratio of the difference in the heights of the double-row sub-wedge spring and the external springs located under the bolster to the total static suspension deflection f of the empty carriage pores more than 0.6, as well as an increase in the ratio of the difference in the heights of the double-row sub-wedge spring and the internal springs located under the bolster to the full static suspension deflection f pores of an empty car more than 2.2 will lead to a deterioration in dynamic properties and a decrease in the stability margin of an empty car.
Исполнение углов α и 2β вне указанных диапазонов приведет к заклиниванию фрикционного гасителя колебаний и выключению его из работы, а также снижению устойчивости клинового гасителя против опрокидывания.If the angles α and 2β are outside the specified ranges, the friction damper will jam and shut down, as well as reduce the stability of the wedge damper against overturning.
При обозначенных диапазонах значений ширины b и высоты H предлагаемый клин фрикционного гасителя колебаний исключает избыточное относительное взаимное забегание боковых рам при прохождении железнодорожным вагонам кривых участков железнодорожного пути, при этом обеспечивается улучшение динамических качеств порожнего и груженого вагона.With the indicated ranges of values of the width b and height H, the proposed wedge of the friction vibration damper eliminates the excessive relative mutual overshoot of the side frames when the rail cars pass the curves of the railway track, while improving the dynamic properties of the empty and loaded car.
Если угол 2β между двумя симметричными призматическими частями наклонной поверхности вставки, взаимодействующей с фрикционным клином, будет составлять менее 140° или более 160°, то нарушится устойчивость работы фрикционного гасителя колебаний, увеличится износ контактирующих поверхностей клина и вставки, что также приведет к ухудшению динамических качеств вагона.If the angle 2β between two symmetrical prismatic parts of the inclined surface of the insert interacting with the friction wedge is less than 140 ° or more than 160 °, then the stability of the operation of the friction vibration damper will be disturbed, the wear of the contacting surfaces of the wedge and the insert will increase, which will also lead to a deterioration in dynamic properties carriage.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где представлено:The essence of the utility model is illustrated by drawings, which show:
на фиг. 1 - общий вид рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона;in fig. 1 is a general view of the spring suspension of a two-axle bogie of a freight car;
на фиг. 2 - пружинный комплект с фрикционными клиньями и вставками;in fig. 2 - spring set with friction wedges and inserts;
на фиг. 3 - схема пружинного комплекта;in fig. 3 is a diagram of a spring set;
на фиг. 4 - вертикальная силовая характеристика пружинного комплекта;in fig. 4 - vertical power characteristic of the spring set;
на фиг. 5 - общий вид фрикционного клина;in fig. 5 is a general view of a friction wedge;
на фиг. 6 - геометрические параметры фрикционного клина;in fig. 6 - geometric parameters of the friction wedge;
на фиг. 7 - сечение фрикционного клина с геометрическими параметрами наклонной поверхности;in fig. 7 - section of a friction wedge with geometric parameters of an inclined surface;
на фиг. 8 - надрессорная балка с фрикционными клиньями и вставками.in fig. 8 - bolster with friction wedges and inserts.
На чертежах представлены следующие элементы рессорного подвешивания двухосной тележки:The drawings show the following elements of spring suspension of a two-axle bogie:
1 - надрессорная балка;1 - bolster;
2 - боковая рама;2 - side frame;
3 - пружинный комплект рессорного подвешивания;3 - spring set of spring suspension;
4 - фрикционный клин;4 - friction wedge;
5 - вставка в кармане 13 надрессорной балки 1;5 - insert in
6 - наружная подклиновая пружина;6 - outer wedge spring;
7 - внутренняя подклиновая пружина;7 - inner wedge spring;
8 - наружная пружина под надрессорной балкой 1;8 - outer spring under bolster 1;
8.1 - однорядная наружная пружина под надрессорной балкой 1;8.1 - single row outer spring under bolster 1;
9 - внутренняя пружина под надрессорной балкой 1;9 - internal spring under bolster 1;
10 - вертикальная поверхность фрикционного клина 4;10 - vertical surface of the
11 - наклонная поверхность фрикционного клина 4;11 - inclined surface of the
12 - опорная поверхность фрикционного клина 4;12 - the supporting surface of the
13 - карман надрессорной балки 1.13 - bolster
Рессорное подвешивание тележки (фиг. 1) включает в себя размещённые в проёме боковой рамы 2 пружинный комплект 3, фрикционные гасители колебаний в виде фрикционных клиньев 4 пространственной конфигурации и ответные им вставки 5, размещенные в карманах 13 надрессорной балки 1. Пружинный комплект 3 (фиг. 2) состоит из комбинации симметрично расположенных разновысотных наружных и внутренних цилиндрических пружин, расположенных под надрессорной балкой 1 и под фрикционными клиньями 4. На две двухрядные подклиновые пружины (наружная 6 и внутренняя 7) опирается каждый фрикционный клин 4. Под надрессорной балкой 1 располагается семь наружных 8 пружин, и от шести до семи внутренних 9 пружин. При реализации под надрессорной балкой 1 шести внутренних 9 пружин однорядная наружная 8.1 пружина расположена в центральной части пружинного комплекта 3 (фиг. 3). Подклиновые наружные 6 и внутренние 7 пружины, которые расположены под фрикционными клиньями 4, выполнены с равными между собой высотами. В свободном состоянии подклиновые наружные 6 и внутренние 7 пружины превышают по высоте наружные 8 и внутренние 9 пружины, расположенные под надрессорной балкой 1. Внутренние пружины 9 выполнены с наименьшей высотой относительно наружных пружин 8 и подклиновых пружин 6, 7. Комбинация разновысотных пружин позволяет реализовать кусочно-линейную вертикальную силовую характеристику (фиг. 4), обеспечивающую порожнему и груженому режиму схожие динамические качества. При этом разность полных статических прогибов подвешивания для порожнего fпор и груженого вагона fгр составляет от 50 до 60 мм.The spring suspension of the bogie (Fig. 1) includes a
Фрикционный клин 4 (фиг. 5) выполнен цельным телом и имеет пространственную конфигурацию, включающую в себя вертикальную поверхность 10, наклонные поверхности 11, опорную поверхность 12. Наклонная поверхность 11 имеет угол наклона α к горизонтали и выполнена из двух призматических частей, наклоненных друг к другу под углом 2β (фиг. 6). Фрикционный клин 4 наклонной поверхностью 11 взаимодействует с ответной наклонной поверхностью вставки 5. Вертикальная поверхность 10 фрикционного клина 4 взаимодействует с фрикционной планкой боковой рамы.Friction wedge 4 (Fig. 5) is made with a solid body and has a spatial configuration including a
С целью размещения фрикционных клиньев 4 в системе рессорного подвешивания надрессорная балка 1 с каждой стороны имеет карманы 13 (фиг. 7), к наклонной поверхности которых с помощью сварного соединения закрепляются ответные фрикционному клину 4 вставки 5, имеющие пространственную конфигурацию и состоящие из двух призматических частей, обращенных к друг другу под углом 2β. Наклонная поверхность кармана 13 надрессорной балки 1 также обращена к горизонтали под углом α для сопряжения с ответной поверхностью фрикционного клина 4.In order to accommodate the
Предлагаемая полезная модель работает следующим образом.The proposed utility model works as follows.
При постановке порожнего кузова грузового вагона на двухосные тележки происходит поджатие фрикционных клиньев размещенными под ними двухрядными подклиновыми пружинами, также нагрузку от надрессорной балки воспринимают расположенные под ней наибольшие по высоте наружные пружины. При груженом режиме загрузки вагона включаются в работу самые короткие внутренние пружины, расположенные под надрессорной балкой.When placing an empty body of a freight car on two-axle bogies, the friction wedges are pressed by the double-row wedge springs located under them, and the load from the bolster is also taken by the outer springs located under it, the largest in height. When the car is loaded, the shortest internal springs located under the bolster are put into operation.
Применение комбинации разновысотных пружин рессорного подвешивания, при которой реализуется кусочно-линейная вертикальная силовая характеристика, позволяет обеспечить рациональные характеристики подвешивания в зависимости от загруженности вагона, снижение воздействия вагона на путь и в итоге улучшение его динамических качеств.The use of a combination of spring suspension springs of different heights, in which a piecewise-linear vertical force characteristic is realized, allows to provide rational suspension characteristics depending on the load of the car, reduce the effect of the car on the track and, as a result, improve its dynamic qualities.
При движении железнодорожного грузового вагона в порожнем и груженом режимах загрузки по рельсовому пути с различными сочетаниями вертикальных и горизонтальных неровностей возникают колебания обрессоренных частей вагона, демпфирование которых происходит силами фрикционной клиновой системы, включающей в себя фрикционный клин, контактирующий вертикальной поверхностью с ответной частью боковой рамы, и наклонной поверхностью ответной вставки в кармане надрессорной балки.When a railway freight car moves in empty and loaded modes of loading along a rail track with various combinations of vertical and horizontal irregularities, vibrations of the sprung parts of the car occur, which are damped by the forces of a friction wedge system, which includes a friction wedge that contacts the vertical surface with the counterpart of the side frame, and the inclined surface of the mating insert in the bolster pocket.
Фрикционный клин пространственной конфигурации оказывает существенное влияние на коэффициент относительного трения и характеристики тележки в плане (жесткость в поперечном направлении и сопротивление тележки относительному продольному перемещению боковых рам), что позволяет увеличить устойчивость вагона при движении на прямых и кривым участках пути, обеспечить улучшение его динамических качеств.A friction wedge of spatial configuration has a significant effect on the coefficient of relative friction and characteristics of the bogie in plan (stiffness in the transverse direction and resistance of the bogie to the relative longitudinal movement of the side frames), which makes it possible to increase the stability of the car when moving on straight and curved track sections, to improve its dynamic qualities ...
Таким образом, предлагаемая конструкция рессорного подвешивания двухосной тележки грузового вагона обеспечивает заявленный технический результат - обеспечение стабильной работы рессорного подвешивания в составе фрикционного гасителя колебаний и цилиндрических пружин как при порожнем, так и при груженом режиме, что в целом приводит к улучшению динамических качеств грузового вагона., обеспечивает стабильные динамические качества и эффективность гашения колебаний при движении как порожнего, так и груженого вагона, повышает устойчивость движения вагона на прямом и в кривых участках пути, обеспечивает заданный ресурс деталей тележки.Thus, the proposed design of spring suspension of a two-axle bogie of a freight car provides the claimed technical result - ensuring the stable operation of spring suspension as part of a friction vibration damper and coil springs both when empty and when loaded, which generally leads to an improvement in the dynamic qualities of a freight car. , provides stable dynamic qualities and efficiency of vibration damping when moving both an empty and a loaded car, increases the stability of the car on a straight line and in curved track sections, provides a given resource of bogie parts.
Claims (10)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109922U RU206251U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2021109922U RU206251U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU206251U1 true RU206251U1 (en) | 2021-09-02 |
Family
ID=77663467
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2021109922U RU206251U1 (en) | 2021-04-09 | 2021-04-09 | SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU206251U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU210936U1 (en) * | 2022-01-20 | 2022-05-13 | Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") | FREIGHT CAR TROLLEY |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU76880U1 (en) * | 2007-11-29 | 2008-10-10 | Адольф Александрович Радзиховский | CENTRAL SPRING SUSPENSION OF A CAR |
| CN100572161C (en) * | 2006-07-19 | 2009-12-23 | 阿母斯替德铁路公司 | The bolster and the spring cavity that are used for rail truck |
| RU101986U1 (en) * | 2010-10-27 | 2011-02-10 | "Афст Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед" | SPRING KIT FOR SUSPENSION TRUCKS OF A LOAD RAILWAY CAR |
| RU157931U1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" | SPRING SUSPENSION OF THE TRUCK OF A CAR |
| RU158618U1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-01-20 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING SUSPENSION OF THE TRUCK OF A CAR |
| RU160055U1 (en) * | 2015-08-18 | 2016-02-27 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING SUSPENSION OF A CARRIAGE OF A LOAD RAILWAY CAR |
| CA2995796A1 (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-08 | Amsted Rail Company, Inc. | Railway car truck friction shoe spring group |
-
2021
- 2021-04-09 RU RU2021109922U patent/RU206251U1/en active
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN100572161C (en) * | 2006-07-19 | 2009-12-23 | 阿母斯替德铁路公司 | The bolster and the spring cavity that are used for rail truck |
| RU76880U1 (en) * | 2007-11-29 | 2008-10-10 | Адольф Александрович Радзиховский | CENTRAL SPRING SUSPENSION OF A CAR |
| RU101986U1 (en) * | 2010-10-27 | 2011-02-10 | "Афст Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед" | SPRING KIT FOR SUSPENSION TRUCKS OF A LOAD RAILWAY CAR |
| RU157931U1 (en) * | 2015-03-12 | 2015-12-20 | Общество с ограниченной ответственностью "Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий" | SPRING SUSPENSION OF THE TRUCK OF A CAR |
| RU158618U1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-01-20 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING SUSPENSION OF THE TRUCK OF A CAR |
| RU160055U1 (en) * | 2015-08-18 | 2016-02-27 | РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД | SPRING SUSPENSION OF A CARRIAGE OF A LOAD RAILWAY CAR |
| CA2995796A1 (en) * | 2017-03-08 | 2018-09-08 | Amsted Rail Company, Inc. | Railway car truck friction shoe spring group |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU210936U1 (en) * | 2022-01-20 | 2022-05-13 | Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") | FREIGHT CAR TROLLEY |
| RU226804U1 (en) * | 2023-12-14 | 2024-06-24 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") | FREIGHT CAR TROLLEY FOR DIFFERENT OPERATING CONDITIONS |
| RU226804U9 (en) * | 2023-12-14 | 2024-07-11 | Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи") | FREIGHT CAR TROLLEY FOR DIFFERENT OPERATING CONDITIONS |
| RU234392U1 (en) * | 2024-12-18 | 2025-05-28 | Общество с ограниченной ответственностью Уральское конструкторское бюро вагоностроения" | Spring suspension of a two-axle freight car bogie |
| RU238258U1 (en) * | 2025-06-24 | 2025-10-23 | Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения" | Spring suspension of a two-axle freight car bogie |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2004202601B2 (en) | Three-piece Motion Control Truck System | |
| US4986192A (en) | Railway truck bolster friction assembly | |
| RU192706U1 (en) | Spring suspension of a biaxial truck of a freight car | |
| US20030037696A1 (en) | Rail road car truck with rocking sideframe | |
| US4825776A (en) | Railway truck friction shoe with resilient pads | |
| US20100043668A1 (en) | Rail car suspension damping | |
| EP1833710B1 (en) | Railway bogies | |
| CA2464878C (en) | Railway truck suspension design | |
| US5611284A (en) | Rail truck suspension and journal housing retention assembly | |
| RU77592U1 (en) | TWO-WAY CAR TRUCK | |
| AU2004202641B8 (en) | Multi-purpose Universal Sideframe for Railway Trucks | |
| RU206251U1 (en) | SPRING SUSPENSION OF A TWO-AXLE CARGO WAGON TROLLEY | |
| WO2000013954A1 (en) | 3-piece rail bogie | |
| AU2009210376A1 (en) | Rail car suspension damping | |
| RU76880U1 (en) | CENTRAL SPRING SUSPENSION OF A CAR | |
| RU226804U1 (en) | FREIGHT CAR TROLLEY FOR DIFFERENT OPERATING CONDITIONS | |
| RU226804U9 (en) | FREIGHT CAR TROLLEY FOR DIFFERENT OPERATING CONDITIONS | |
| CN113329929B (en) | Rail car side bearing | |
| RU225826U1 (en) | SPRING SUSPENSION OF A FREIGHT CAR TROLLEY | |
| US2110004A (en) | Railway car truck | |
| RU223227U1 (en) | FREIGHT CAR | |
| RU2275308C2 (en) | Freight car two-axle bogie | |
| CN220163869U (en) | Primary suspension device for bogie and railway vehicle | |
| CA3154988A1 (en) | Railroad car truck damper wedge fittings | |
| US2079658A (en) | Truck |