Рессорное подвешивание транспортного средства

 

Использование: в железнодорожном и автомобильном транспорте, в частности в устройствах пневматического рессорного подвешивания Сущность: содержит расположенную между буксой 3 и рамой 1 экипажа пневморессору, представляющую собой силовой цилиндр, корпус 4 которого закреплен на раме 1. а шток 5 шарнирно связан с буксой 3. Бесштоковая полость силового цилиндра соединена с дополнительным резервуаром 9, сообщающимся через регулируемый пневморедуктор 11 с источником сжатого воздуха Штоковая полость силового цилиндра сообщена через дроссель 18с атмосферой. Стабилизатор положения рамы 1 представляет собой пружины 13с двухступенчатой характеристикой жесткости, которые закреплены между рамой и буксой симметрично ее оси 1 ил.

(19) КЦ (11) (51) 5 861F5 16

Комитет Российской Федерации по патентам и товарным знакам

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ (----К ПАТЕНТУ (21) 4932914/1 1 (22) 30.04.91

f46)30.1193 Бюп.йя43 И (71) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (72) Березовский BM. (73) Новосибирский институт инженеров железнодорожного транспорта (54) РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ТРАНСПОРТНОГОСРЕДСТВА (57) Использование: в железнодорожном и автомобильном транспорте, в частности в устройствах пневматического рессорного подвешивания. Сущность: содержит расположенную между буксой 3 и рамой 1 экипажа пневморессору, представляющую собои силовой цилиндр, KOpl+ 4 которого закреплен на раме 1, а шток 5 шарнирно связан с буксой

3. Бесштоковая полость силового цилиндра соединена с дополнительным резервуаром 9, сообщающимся через регулируемый пневморедуктор 11 с источником сжатого воздуха Штоковая полость силового цилиндра сообщена через дроссепь 18 с атмосферой Стабилизатор положения рамы 1 представляет собой пружины 13 с двухступенчатой характеристикой жесткости, которые закреплены между рамой и буксой симметрично ее оси. 1 ип

2003534

Изобретение относится к железнодорожному и автомобильному транспорту, в частности к устройству пневматического рессорного подвешивания.

Известно пневматическое рессорное подвешивание транспортного средства, содержащее резинокородный баллон, связанный посредством крышки с рамой экипажа и нижней опорой с буксой колеса, полость которого одним воздухопроводом через дроссель сообщена с дополнительным резервуаром, а другим — через стабилизатор положения кузова с источником сжатого воздуха (Медель В.Б, Подви>кной состав электрических железных дорог. M. Транспорт, 1974, с,78), Известно пневматическое рессорное подвешивание транспортного средства, выполненное в виде резинокордной диафрагмы, закрепленной в крышке. соединенной с рамой экипа>ка, и остове, установленном на буксе колеса, образующих полость, которая одним воздухопроводом через дроссель сообщена с дополнительным резервуаром, а другим — через пневмостабилизатор положения кузова с источником сжатого воздуха. (Вагоны/Под ред. проф. Л,A,Øàäóðà. М.:

Транспорт, 1980, c,163).

Резинокордный материал диафрагмы . пневморессоры не обеспечивает достаточную надежность и необходимук> эластичность при эксплуатаци.l экипах<ей в суровых климатических условиях; при колебаниях кузова на колесах экипажа вынуждает ограничивать параметры движения элементов пневморессоры путем изменсния (повышения) давления в ней(даже при малых амплитудах смещений надрессорных масс), что значительно увеличивает жесткость упругой подвески. Известное рессорное подвешивание требует значительного расхода сжатого воздуха.

Цель изобретения — повышение надежности и снижение жесткости, за счет обеспечения постоянства рабочего давления пневморессоры.

Эта цель достигается тем, что в известном рессорном подвешивании транспортного средства. содержащем расположенную между буксой и рамой экипажа пневморессору, сообщенную с источником сжатого воздуха и дополнительным резервуаром, и стабилизатор положения, рамы кузова, пневморессора представляет собой силовой цилиндр, корпус которого закреплен на раме экипажа, а его шток шарнирно связан с буксой, бесштоковая полость силового цилиндра соединена с дополнительным резервуаром, сообщающимся через регулируемый пневморедуктор с источником сжатого возРессорное подвешивание работает следующим образом, В статическом состоянии (ч =О) от источника сжатого воздуха транспортного средства через регулируемый пневморедуктор

11 ilo воздухопроводу 10 сжатый воздух поступает в дополнительный резервуар.9. Последний наполняется сжатым воздухом до номинального (рабочег0) давления, устанавливаемого (для конкретного диаметра цилиндра 4) в зависимости от величины надрессорных масс посредством регулирующих элементов пневморедуктора 11. Да55 лее сжатый воздух il0 воздухопроводу 8 протекает в бесштоковую полость цилиндра

4, где создается давление, равное давлению в резервуаре 9, Под усилием сжатого воздуха цилиндр 4 совместно с рамой 1 поднимается вверх.

40 духа, а его штоковая полость сообщена через дроссель с атмосферой. Стабилизатор положения рамы представляет собой пружины с двухступенчатой характеристикой жесткости, которые закреплены между рамой и буксой симметрично относительно ее оси, На чертеже показано рессорное подвешивание, развернутое в одной плоскости, Рессорное подвешивание транспортного средства содержит раму 1, колесо 2 с буксой 3, На раме 1 закреплены корпус 4 силового цилиндра пневморессоры, в котором .установлен поршень 5, сочлененный посредством штока 6 и вилки 7 с буксой 3.

Бесштоковая полость корпуса 4 воздухопроводом 8 большого сечения сообщена с дополнительным резервуаром 9. Последний воздухопроводом 10 через регулируемый пневморедуктор 11 сообщен с источником сжатого воздуха. Между рамой 1 и буксой 3, посредством жестко закрепленного на буксе 3 стакана 12, включены упругие элементы (прух<ины) 13 малой жесткости, а между подвижной шайбой 14, установленной в стакане 12, и буксой 3 включены с начальным сжатием упругие элементы (пружины) 15 большой жесткости. Букса 3 и пружины 13 в горизонтальной плоскости зафиксированы жестко закрепленными в раме 1 шпинтонами (подвесками) 16, имеющими в поперечных сечениях два размера — верхняя часть большего диаметра, нижняя — меньшего диаметра, Сопря>кение штока б с основанием корпуса 4 выполнено посредством уплотнения 17. Корпус 4 в зо»е основания снабжен дросселем 18.

На практике, в зависимости от габаритных возможностей, вместо пру>кины 15 можно использовать листовую рессору.

2003534

Одновременно пружины 13 разжимаются и вся система надрессорных масс перемещается, относительно колеса 2, буксы 3, поршня 5, вверх до исходного (среднего) положения. В среднем положении нагрузка от надрессорных масс уравновешивается суммарным усилием пружин 13 и давления воздуха в цилиндре 4, и система занимает устойчивое положение.

При следовании транспортного экипажа по неровности пути возникают вертикальные перемещения надрессорного строения относительно колесных пар — появляются вертикальные колебания надрессорного строения (н.с., на колесных парах (к.п.) экипажа {колебания системы к,п;н,с.).

Когда колесо 2 проходит неровность пути высотой пк вместе с буксой 3 поднимаются на пк шток 6 и поршень 5. Одновременно сжимаются пружины 13. Давление над поршнем 5 незначительно повышается и воздух из полости над поршнем 5 (бесштокоаая полость) перетекает в резервуар 9. Поскольку последний сообщен с бесштоковой полостью воздухоаодом 8 большого сечения, обеспечивающим малое сопротивление движению воздуха, и объем резервуара 9 на два порядка превосходит величину изменения обьема полости над поршнем 5, то давление а рабочей системе (обьем бесштокоаой полости плюс резервуар 9) увеличивается на весьма малую величину (практически остается постоянным) и усилие на поршень 5 и раму 1 от давления воздуха также остается неизменным. Сжатие пружины 13 на величину йк увеличивает силу воздействия их на раму 1 и буксу 3. Суммарная сила реакции от давления воздуха в цилиндре 4 и пружин

13 на раму 1 становится больше нагрузки, создаваемой надрессорными массами. Под воздействием неуравновешенной составляющей суммарной реакции надрессорное строение поднимается на высоту hv. После прохода неровности пути пк букса 3 и колесо

2 опускаются до общего уровня поверхности пути. Одновременно опускается на hy u поршень 5. Давление над поршнем 5 незначительно снижается. Под избыточным давлением в резервуаре 9 воздух из последнего перетекает в бесштоковую полость, Разность давления а резервуаре 9 и над поршнем 5 предельно мала. Поэтому сила давления воздуха на поршень 5 изменяется на весьма малую величину (практически остается постоянной).

При возвращении колеса 2 с буксой 3 на общий уровень пути пружины 13 разжимаются. Сила реакции пружин 13 уменьшается, Нагрузка от надрессорных масс оказывается больше суммарной реакции

25 20

55 пружин 13 и давления воздуха в цилиндре 4, Надрессорное строение опускается за счет приобретенной кинетической энергии по инерции перемещается за исходное (среднее) положение. Возникают колебания системы к.п.-н.с, В случае прохода колеса 2 по выбоине глубиной йь процесс вертикальных движений указанной системы повторяется в обратном порядке, В условиях рассмотренных вертикальных движений системы к,п.— н.с, пружины 13 создают на раму 1 и буксу 3 в зависимости от их прогиба переменное усилие линейного характера, которое обусловливает появление результирующих сил, направленных к исходному положению системы, и колебания совершаются относительно этого среднего положения. Таким образом, пружины

13 стабилизатора положения кузова в условиях вертикальной динамики механической системы к.п.— н.с. служат силовым фактором, обеспечивающим безусловный возврат системы к устойчивому исходному положению.

Давление в резервуаре 9 устанавливается в зависимости от величины надрессорных масс для конкретного диаметра цилинд".э 4 регулируемым пневморедуктором 11. Конструкция такого редуктора может быть выполнена, например по типу редуктора крана машиниста, условный N

222М автотормозов локомотивов, При отсутствии сжатого воздуха в системе транспортного средства нерабочее состояние безопасность перемещения экипажа на пониженной скорости обеспечивается автоматическим аключениел1 в работу пружин 15. В этом случае усилие на раму

1 от пневморессоры снижается до нуля. Рама 1, преодолевая незначительное усилие пружин 13, сжимает последние и опускается до упора шпинтона 16 в шайбу 14. Включаются в работу пружины 15 большой жесткости, и динамические нагрузки воспринимаются этими упругими элементами.

Предлагаемая пнеаморессора в условиях движения транспортного средства по неровностям пути допускает значительное свободное вертикальное перемещение когеса относительно рамы экипажа. При любом названном перемещении давление в пнеаморессоре остается практически неизменным. Силы взаимодействия пневморессоры с колесом и рамой остаются постоянными. Приведенная жесткость упругих элементов 13, в расчете на одно колесо, не превосходит 70 Нlмм, Суммарная жесткость пр длагаемой упругой подвески в

2003534

Составитель В. Березовский

Техред М,Моргентал Корректор В. Петраш

Редактор

Заказ 3301

Тираж Подписное

HllO "Поиск" Роспатента

113035, Москва, Ж 35, Раушская наб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101 сравнении с IlpoToTHhoffl снижается в 5-6 раз.

Названные положительные качестве заявляемого технического решения позволяют повысить надежность работы транспортных средств и пути, снизить удельный расход энергоресурсов на перемещение транспортный

Формула изобретения

РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ

ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА. содержа- щее расположенную между буксой и рамой экипажа пневморессору, сообщенную с источником сжатого воздуха и дополнительным . резервуаром, и стабилизатор положения рамы кузова, отличающееся тем, что пневморессора представляет собой силовой цилиндр, корпус которого закреплен на раме экипажа, à его шток экипажей до 5, снизить расходы на ремонт пути и транспортных средств до 15$ и улучшить комфортабельность пассажирского транспорта.

S (56) Вагоны/Под ред. Л.А.Шадура. М.;

Транспорт, 1980, с.163. шарнирно связан с буксой бесштоковая полость силового цилиндра соединена с дополнительным резервуаром, сообщающимся через регулируемый пневморедуктор с источником сжатого воздуха. а его

5 штоковая полость сообщена через дроссель с атмосферой, причем стабилизатор положения рамы представляет собой пружины с двухступенчатой характеристикой жесткости, которые закреплены между.ра20 мой и буксой симметрично относительно ее оси.