Боковая рама тележки грузового вагона

(51) 61 5/52 (2011.01) КОМИТЕТ ПО ПРАВАМ ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ МИНИСТЕРСТВА ЮСТИЦИИ РЕСПУБЛИКИ КАЗАХСТАН ОПИСАНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ К ПАТЕНТУ поясов 8 , сопряженных с нижним поясом 2 и горизонтальными опорными участками 11 челюстных проемов 9, имеющих наружные и внутренние опорные упоры 12. Верхний горизонтальный пояс 1 в зоне обзорного окна 13 выполнен в виде замкнутого коробчатого сечения с нижней полкой 14 и верхней полкой 15 наклонного пояса 8. Последняя сопряжена с верхней полкой 16 нижнего пояса 2 под углом а к горизонтали. Боковые стенки 17 в зоне внутреннего угла челюстного проема 9 выполнены с полукруглым утолщением 18 с центром в вершине угла и толщиной, равной толщине горизонтальной опорной полки 11 челюстного проема 9, в кольцевой зоне 19 толщина стенки постепенно убывает до величины,равной общей толщине боковых стенок 17. Поверхности опорных упоров 12 в челюстном проеме 9 выполнены цилиндрическими с вертикальной образующей. Вертикальная стенка 20 вертикальной колонки 3 сопряжена с верхней полкой 16 нижнего пояса 2 по радиусу. Сечение внутренней челюстной направляющей 21 выполнено открытым со стороны наклонного пояса 8. Вертикальная стенка 20 колонки 3 выполнена с вертикальным приливом на внутренней стороне и двумя отверстиями в средней части под установку фрикционной планки. В верхней полке 15 наклонного пояса 8 выполнены технологические отверстия. Разработанная конструкция обеспечивает повышение долговечности при эксплуатации.(72) Рудакова Екатерина АлександровнаОрлова Анна МихайловнаСухих Игорь ВладимировичБороненко Юрий Павлович(73) АФСТ Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед(74) Тагбергенова Модангуль Маруповна Тагбергенова Алма Таишевна(54) БОКОВАЯ РАМА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА(57) Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях двухосных тележек грузовых вагонов. Боковая рама тележки грузового вагона,выполненная в виде стальной отливки, включает верхний 1 и нижний 2 горизонтальные пояса,соединенные между собой вертикальными колонками 3,образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем 4, в нижней части которого расположена опорная поверхность 5 с бонками 6 для установки и ограничителями 7 от смещения пружин, наклонных Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях двухосных тележек грузовых вагонов. В эксплуатируемых двухосных тележках модели 18-100 грузовых вагонов (Вагоны / Под ред. Л.А. Шадура. - М. Транспорт, 1980. - 439 с.) боковая рама выполнена в виде стальной отливки, в средней части которой расположен рессорный проем,образованный верхним поясом,нижним горизонтальным поясом и двумя вертикальными колонками, на которых имеются упоры для ограничения поперечного перемещения фрикционных клиньев. В нижней части рессорного проема выполнена опорная поверхность для размещения рессорного комплекта, на которой отлиты бонки для установки и ограничители от смещения пружин. Сечения наклонных поясов и вертикальных колонок имеют корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок, а нижний и верхний пояса имеют в сечении коробчатую форму. На концах боковой рамы расположены челюстные проемы с наружными и внутренними челюстными направляющими. Такая конструкция двухосной тележки имеет следующие недостатки,обусловленные конфигурацией боковой рамы. Наличие открытых сечений боковой рамы в наклонном поясе уменьшает площадь его сечения и приводит к росту напряжений в нем при действии растягивающих нагрузок. Сопряжение вертикальных колонок с нижним поясом по малому радиусу приводит к образованию концентраторов напряжений и, как следствие, трещин в нижних углах рессорного проема. Совпадение преломления верхнего пояса в надбуксовую зону с вертикальной плоскостью, проходящей через зону сопряжения наклонный пояс-буксовый проем, приводит к развитию трещин и отлому наружной челюстной направляющей в процессе эксплуатации при действии вагонного замедлителя. Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция боковой рамы железнодорожной тележки (Патент 2323843,61 5/52 от 10.05.2008 ) в виде стальной отливки,состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками,образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками буксовых проемов, имеющих наружные и внутренние челюстные направляющие. Нижний угол рессорного проема выполнен в виде ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, вместе с этим,верхняя поверхность перехода является продолжением перемычки, влитой в отбуртовку технологических отверстий рамы, и переходит в ограничители подклиновой пружины, наружная 2 поверхность которых повторяет конфигурацию выполненного с помощью сопряженных между собой радиусов перехода боковой стенки нижнего пояса в боковую стенку наклонного пояса. Один из сопрягаемых радиусов перехода боковой стенки нижнего пояса в боковую стенку наклонного пояса имеет центр, совпадающий с центром бонки подклиновой пружины. По контуру сочленения внутренней челюстной направляющей с наклонным поясом выполнена-образная перемычка,образующая отверстие в наклонном поясе. Преломление верхнего горизонтального пояса и вертикальных боковых поверхностей рамы в надбуксовой зоне совпадает с поперечной опорной плоскостью опорного прилива внутренней челюстной направляющей. На вертикальных боковых стенках рамы в надбуксовой зоне выполнены опорные приливы,наружные поверхности которых расположены под углом к горизонтальной опорной поверхности буксового проема. Недостатком данной конструкции тележки является наличие ступенчатого перехода вертикальной колонки рамы в нижний горизонтальный пояс, приводящий к образованию зоны концентраторов напряжений в нижнем углу рессорного проема, что может стать причиной появления трещин и снижения надежности боковой рамы. Боковые стенки имеют постоянную толщину по всей длине боковой рамы, в то время как опорные участки буксовых проемов и наклонных поясов имеют толщину, увеличивающуюся по мере приближения к внутреннему углу буксового проема,существенный переход толщины вызывает повышение действующих напряжений в зоне внутреннего угла буксового проема, что может привести к развитию трещин. Наклонный пояс в зоне внутреннего угла буксового проема имеетобразную выемку, которая уменьшает площадь сечения в наиболее нагруженной зоне при действии растягивающих нагрузок, что приводит к росту напряжений. Вертикальные поверхности опорных приливов выполнены плоскими, что приводит к росту темпов износов, так как при взаимодействии адаптера с плоской поверхностью реализуется трение скольжения. Задачей полезной модели является разработка боковой рамы тележки грузового вагона удобной и надежной в эксплуатации. Технический результат заключается в повышении долговечности при эксплуатации. Технический результат достигается тем, что боковая рама тележки грузового вагона,выполненная в виде стальной отливки, состоит из верхнего и нижнего горизонтальных поясов,соединенных между собой вертикальными колонками,образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками челюстных проемов, имеющих наружные и внутренние опорные упоры. В верхней части боковой рамы выполнено обзорное окно, верхний горизонтальный пояс в зоне обзорного окна выполнен в виде замкнутого коробчатого сечения, образованного его нижней полкой и верхней полкой наклонного пояса, которая сопряжена с верхней полкой нижнего пояса под угломк горизонтали, боковые стенки в зоне внутреннего угла челюстного проема выполнены с полукруглым утолщением с центром в вершине угла и толщиной, равной толщине горизонтальной опорной полки челюстного проема, в кольцевой зоне толщина стенки выполнена постепенно убывающей до величины, равной общей толщине боковых стенок, поверхности опорных упоров в челюстном проеме выполнены цилиндрическими с вертикальной образующей, вертикальная стенка вертикальной колонки сопряжена с верхней полкой нижнего пояса по радиусу, сечение внутренней челюстной направляющей выполнено открытым со стороны наклонного пояса, вертикальная стенка колонки выполнена с вертикальным приливом на внутренней стороне и двумя отверстиями в средней части под установку фрикционной планки,взаимодействующей с фрикционным клином в гасителе колебаний тележки. В верхней полке наклонного пояса выполнены технологические отверстия, размеры которых по ширине не превышают 33 ширины пояса. Угол наклона верхней полки наклонного пояса к верхней полке нижнего пояса по горизонтали а в зоне перехода в верхнюю полку нижнего пояса может составлять 4042. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где-на фиг. 1 изображен общий вид боковой рамы тележки грузовых вагонов с разрезом по продольной плоскости-на фиг. 2 показан разрез боковой рамы в средней части по линии Б-Б фиг. 1-на фиг. 3 показан разрез зоны челюстного проема по линии В-В фиг. 1-на фиг. 4 показана аксонометрическая проекция боковой рамы с разрезом. Боковая рама (фиг. 1) представляет собой отливку, которая состоит из верхнего 1 и нижнего 2 горизонтальных поясов, соединенных между собой вертикальными колонками 3,образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем 4, наклонных поясов 8, сопряженных с нижним поясом 2 и горизонтальными опорными участками 11 челюстных проемов 9, имеющих наружные и внутренние опорные упоры 12. Нижняя часть рессорного проема образует опорную поверхность 5 с размещенными на ней бонками 6 для установки пружин рессорного комплекта и ограничителями 7 от смещения пружин. На вертикальных стенках 20 колонок 3 выполнены приливы 22 на внутренней стороне и два отверстия 23 в средней части под установку фрикционной планки. Горизонтальный верхний пояс 1 в зоне обзорного окна 13 выполнен в виде замкнутого коробчатого сечения с нижней полкой 14,переходящей в верхнюю полку 15 наклонного пояса 8, образующую его коробчатое сечение и переходящую в верхнюю полку 16 нижнего пояса под углом а к горизонтали (уголможет составлять 4042). Боковые стенки 17 в зоне внутреннего угла челюстного проема 9 выполнены с полукруглым утолщением 18 с центром в вершине угла и толщиной, равной толщине горизонтальной опорной полки 11 челюстного проема 9, в кольцевой зоне 19 толщина стенки постепенно убывает до величины,равной общей толщине боковых стенок 17. Поверхности опорных упоров 12 (фиг. 3) в челюстном проеме 9 выполнены цилиндрическими с вертикальной образующей. Вертикальная стенка 20 вертикальной колонки 3 переходит в верхнюю полку 16 нижнего пояса 2 по радиусу. Сечение внутренней челюстной направляющей 21 выполнено открытым со стороны наклонного пояса 8. Вертикальная стенка 20 (фиг. 2) колонки 3 выполнена с вертикальным приливом 22 на внутренней стороне и двумя отверстиями 23 в средней части под установку фрикционной планки. В верхней полке 15 наклонного пояса 8 выполнены технологические отверстия 10 (фиг. 4),размеры которых по ширине не превышают 33 ширины пояса 8. Боковая рама тележки грузового вагона работает следующим образом. Горизонтальные перемещения адаптера относительно челюстного проема 9 ограничиваются выступающими опорными упорами 12 (внешним и внутренним). Выполнение поверхности опорных упоров цилиндрическими с вертикальной образующей обеспечивает при взаимодействии с адаптером трение качения, что снижает износ контактирующих поверхностей, что обеспечивает долговечность в эксплуатации. Обзорное окно 13 в конструкции боковой рамы обеспечивает доступ к тормозным колодкам, а также доступ к гайкам болтов, крепящих фрикционные планки. Открытое со стороны наклонного пояса 8 сечение внутренней челюстной направляющей 21 позволяет устанавливать блокиратор выхода колесной пары из челюстного проема. Выполнение боковой стенки 17 в зоне внутреннего угла челюстного проема с переменной толщиной, с толщиной в полукруглом утолщении 18 с центром в вершине угла, равной толщине горизонтальной опорной полки 11 челюстного проема 9, и плавным переходом в кольцевой зоне 19 до толщины, равной общей толщине боковых стенок 17,обеспечивает снижение действующих напряжений в проблемной зоне, что также обеспечивает долговечность в эксплуатации. Приливы 22 выполненные на внутренней стороне вертикальных стенок 20 колонок 3 ограничивают перемещения надрессорной балки при продольном соударении вагонов и являются 3 ремонтопригодными, так как восстанавливаются направкой. Основным несущим элементом боковой рамы является наклонный пояс 8, который растягивается при приложении к боковой раме, опертой в буксовых проемах 9 на адаптеры колесных пар,нагрузки через опорную поверхность 5 рессорного проема 4. Увеличение площади поперечного сечения наклонного пояса за счет выполнения его замкнутой коробчатой формы обеспечивает снижение механических напряжений в нем,повышение прочности и долговечности боковой рамы. ФОРМУЛА ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ 1. Боковая рама тележки грузового вагона,выполненная в виде стальной отливки, состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов,соединенных между собой вертикальными колонками,образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проем, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками челюстных проемов, имеющих наружные и внутренние опорные упоры, отличающаяся тем, что в верхней части боковой рамы выполнено обзорное окно,верхний горизонтальный пояс в зоне обзорного окна выполнен в виде замкнутого коробчатого сечения,образованного его нижней полкой и верхней полкой наклонного пояса, которая сопряжена с верхней полкой нижнего пояса под угломк горизонтали,боковые стенки в зоне внутреннего угла челюстного проема выполнены с полукруглым утолщением с центром в вершине угла и толщиной, равной толщине горизонтальной опорной полки челюстного проема, в кольцевой зоне толщина стенки выполнена постепенно убывающей до величины, равной общей толщине боковых стенок,поверхности опорных упоров в челюстном проеме выполнены цилиндрическими с вертикальной образующей, вертикальная стенка вертикальной колонки сопряжена с верхней полкой нижнего пояса по радиусу, сечение внутренней челюстной направляющей выполнено открытым со стороны наклонного пояса, вертикальная стенка колонки выполнена с вертикальным приливом на внутренней стороне и двумя отверстиями в средней части под установку фрикционной планки. 2. Боковая рама тележки грузового вагона по п. 1, отличающаяся тем, что в верхней полке наклонного пояса выполнены технологические отверстия, размеры которых по ширине не превышают 33 ширины пояса. 3. Боковая рама тележки грузового вагона по п. 1, отличающаяся тем, что угол наклона к горизонталиверхней полки наклонного пояса в зоне перехода в верхнюю полку нижнего пояса может составлять 4042.