Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:патенты / Сборник патентов_372
.pdf
ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ GB174110A
[]
Полная спецификация.
Усовершенствования в производстве легковых и грузовых автомобилей.
Я, Сэмюэл Боуэр 13Рилкстар, гражданин Соединенных Штатов Америки и проживающий по адресу: 214,
Западная 127-я улица, город Нью-Йорк, район Манхэттен, округ и штат Нью-Йорк, Соединенные Штаты
Америки, настоящим заявляю о характере данного изобретения и о способе его осуществления, которые
будут подробно описаны и установлены в следующем заявлении: — Данное изобретение относится к
железнодорожному подвижному составу и имеет особое отношение к железнодорожным вагонам
сочлененного типа.
Данное изобретение относится к конструкциям тележек для автомобилей, в которых секции автомобиля
установлены на секциях тележки, расположенных и соединенных таким образом, что оси секций тележки
лежат в радиусах и кривизне колеи.
Было предложено несколько конструкций с этой целью, в одной из которых один вагон был установлен на
трех секциях тележки, причем каждая из внешних секций тележки была расположена таким образом, чтобы
вращаться вокруг одной из двух осей, установленных на вагоне и расположенных в плоскости,
перпендикулярной ему.
К каждой внешней секции тележки жестко крепилась стрела, направленная к центральной секции тележки, на
которой были установлены продольно расположенные рычаги, внешние концы которых были шарнирно
соединены с рычагами соответствующих внешних секций тележки. Таким образом, при проезде по изогнутому
участку пути секции грузовых вагонов перемещались относительно секции вагона, чтобы удерживать оси в
пределах радиусов кривизны участка.
Также было предложено поддерживать смежные концы двух железнодорожных или трамвайных
вертикальных опор на общей тележке, однако в этом случае не предусмотрено надежное удержание осей
тележек в радиусах кривых пути. Целью настоящего изобретения является создание усовершенствованной
конструкции, подобной описанной выше, и для этой цели изобретение состоит в предоставлении множества
или группы секций вагонов, которые соединены вместе и установлены на множестве секций тележек,
некоторые из которых расположены рядом с внешним концом концевых секций вагонов группы, а остальные
расположены под точкой или точками соединения секций вагонов группы, при этом секции тележек соединены
вместе таким образом, что их оси работают практически в радиусах каждой кривой пути.
Дополнительные особенности изобретения будут описаны ниже и более подробно изложены в прилагаемых
пунктах формулы изобретения.
Теперь обратимся к прилагаемым чертежам, которые на примере наглядно демонстрируют удобный вариант
осуществления настоящего изобретения, и на которых: — Рисунок 1 представляет собой вид сверху трех
соединенных между собой секций грузовика, а пунктирными линиями показано расположение секций вагона
на них.
Рисунок 2 представляет собой вертикальное поперечное сечение приблизительно по линиям b-b рисунка 1
или 2-21 рисунка 3.
Рисунок 3 представляет собой вертикальный разрез по линии 3-3 на рисунке 2.
На рисунке 4 представлен увеличенный вид сверху центральной части одноосного грузовика,
демонстрирующий вариант конструкции, показанной на рисунке 1.
На рисунке 4а представлен детальный вертикальный продольный разрез средств соединения секций
автомобиля.
Рисунок 5 представляет собой вид сбоку, частично в разрезе по линии 5-5 на рисунке 1.
На рисунке 6 представлен вид сверху на это же сооружение.
Рисунок 7 представляет собой вертикальный разрез по линии Т-7 рисунка 5.
Рис. 8 представляет собой вертикальный разрез по линии 8-8 на рис. 5.
Рис. 9 представляет собой вертикальный разрез по линии 9-9 на рис. 4.
На рис. 10 показан участок пути с одинарной и обратной кривыми.
На рисунках 11, 19 и 13 показаны схемы, иллюстрирующие действие усовершенствованных элементов
тележки на различных участках пути, показанного на рисунке 10.
На рис. 14 показан боковой вид модифицированной формы соединения стержня и рычага.
На рис. 15 представлен вид сверху еще одной модификации.
На рис. 16 представлен фрагмент бокового вида, демонстрирующий усовершенствованный способ крепления
рамы.
На рис. 17 представлен схематический план, демонстрирующий модифицированную форму средств
центрирования.
На рис. 18 представлен детальный вид объекта, аналогичного рис. 4а, но с указанием места соединения,
показанного на рис. 17.
На рис. 19 представлен вертикальный поперечный разрез через центр двухосного участка приблизительно по
линии 19-19 на рис. 1, но с указанием вариаций в структуре.
Рис. 20 представляет собой фрагментарный боковой вид, показывающий соотношение ролика вагона и
ролика тележки, а также изменение конструкции пружины по сравнению с рис. 19-21. Рис. 21 представляет
собой вертикальный поперечный разрез по пунктирной линии 21-21 на рис. 16 На рисунках 22 и 23 показаны
варианты форта и расположения катков для вагонеток на боковом фасаде.
На фиг. 24 представлен схематический план, демонстрирующий секционный тележку для трехсекционного
автомобиля, обладающую по существу теми же характеристиками, что и другие варианты моего изобретения.
Рис. 25 представляет собой фрагмент линии 25-25 на рис. 1.
На рис. 26 показана аналогичная деталь на строке 26-26 рис. 1.
Теперь, обращаясь более подробно к чертежам, на рис. 1 я показываю две секции вагона А и В, соединенные
вместе таким образом, что каждая из них может поворачиваться вбок относительно другой в результате
кривизны путевого полотна. Под торцом каждой секции вагона в любой подходящей точке, удаленной от
другой секции, находится секция тележки, включающая раму 21 любого подходящего типа или конструкции, но
показанную с учетом того, что в ней установлены две оси 22 и 23, параллельные друг другу.
Эта секция тележки имеет центральный подшипник 24 и любую подходящую 3 3. стандартную конструкцию
поворотной опоры или ролики тележки 25 и ролики тележки 251. В диагонально противоположных угловых
частях рамы расположены устройства, включающие ролик 26, на каждом конце рамы и примерно в ее центре.
Этот ролик 2G установлен вокруг горизонтальной оси 27 на держателе 28 и жестко закреплен рычагом 29,
соединенным карданным шарниром с углом рамы. Этот шарнир включает горизонтальный шарнир 30 и
вертикальный шарнир 31. Горизонтальный шарнир установлен в кронштейне 32, закрепленном на углу рамы,
а вертикальный шарнир обеспечивает конвекцию между хомутом 33 на внешнем конце рычага 29 и блоком 34,
общим для обоих шарниров. Внутренний конец вилки 28 несет кронштейн 35 с вогнутой опорной
поверхностью на нижней стороне, с которым взаимодействует коуш 36, имеющий дополнительную выпуклую
верхнюю поверхность. Между верхним концом коуша и свободной шайбой 38, окружающей шток 39, шарнирно
закрепленный в точке 40 на кронштейне 41, установленном на торцевой поперечине 211 рамы грузовика,
установлена пружина 37.
На нижнюю часть штока 39 навинчена одна или несколько гаек 42 для регулировки натяжения пружины 37.
Верхний конец стержня направляется в указанном наперстке 26. Характер соединения между ракеткой 35 и
наперстком 36, а также соединение в точке 40, служит для обеспечения возможности перемещения ролика 26
и его опорных элементов во всех направлениях относительно карданного шарнира в углу рамы. Ролик 26
перемещается в канавке 43, образованной на нижней поверхности дугообразной балки 44 кузова автомобиля.
Центральная часть тележки показана как состоящая из одной оси 45, расположенной ниже центрального
подшипника 20. Концы оси 45 установлены в подходящие подшипниковые узлы 46, которые надлежащим
образом смонтированы в боковых элементах центральной рамы 47.
Центральная часть филамента включает продольную пластину или стержень 48, имеющий центральный паз
49, через который проходит центральный подшипник 20. Подшипник 20 показан в виде блока, скользящего
продольно в пазу 49. Этот блок снабжен вертикальным отверстием 20a, в которое свободно вставлен
соединительный штифт 20b, проходящий через один или несколько выступов или проушин 20c, соединенных
с одной секцией вагона, и свободно через отверстие 20d, образованное в блоке 20e, который поворачивается
вдоль продольной оси 20f в проушине 20g, закрепленной на другой секции вагона. Свободное зазоривание в
отверстиях 20a и 20d обеспечивает достаточный вертикальный наклон любой из машин относительно другой,
в то время как продольная ось 20f обеспечивает достаточное боковое качание или отклонение одной секции
машин относительно другой.
Прямоугольная рама 47 и блочно-пазовое соединение между ней, являющиеся средствами соединения
секций вагона, при этом допускающие некоторое продольное перемещение между рамой 4T и средствами
соединения секций, предотвращают боковое смещение любой из секций вагона или обеих секций
относительно рамы 47.
На одном конце центральной рамы 47 имеется удлинитель 50, на конце которого установлен
антифрикционный ролик 51, вращающийся по продольной горизонтальной оси 52. Этот ролик 51
взаимодействует с верхним и нижним параллельными роликами 53 и 54, установленными в кронштейне 55,
свисающем с кузова автомобиля; B. Эти ролики расположены как можно ближе к кузову автомобиля. Ролики
53 и 54 достаточно длинные, чтобы вместить ролик 51, когда центральная рама максимально отклоняется
вбок, при этом ролик 51 опирается на один из более длинных роликов во время этого движения. Однако, хотя
центральная рама может совершать относительные продольные перемещения относительно центрального
подшипника 20, как это предусмотрено при использовании паза 49, ролик 51 может перемещаться в
продольном направлении по более длинным роликам.
В каждом из четырех углов прямоугольной части рамы 47 или вблизи них установлен горизонтальный ролик
56, расположенный по диагонали относительно угла рамы, но более параллельно ее сторонам, чем торцам.
(См. рис. 4). Однако следует понимать, что, как показано на рис.
1
При этом ролики грузовика могут быть расположены не по диагонали поперек или вблизи углов рамы.
Эти ролики установлены в браслетах 57, соединенных с рамой.
Каждая из секций вагона имеет продольную центральную балку или брус 58, конец которой, прилегающий к
центральному подшипнику, соединен с противоположных сторон парой зубчатых колес 59, между каждой
парой которых установлен рычаг 61, простирающийся вбок над прилегающим диагональным роликом 56.
Наружный конец рычага представляет собой отверстие 63, в котором установлен ролик 68, ось которого
совпадает с более длинной осью рычага 61 (см. рис. 2 и 3).
Кронштейн 62 закреплен внутри корпуса 64, имеющего поперечную балку, в центре которой закреплен выступ
65, образующий посадочное место для пружины 66, верхний конец которой упирается в пластину 67 на
нижней части кузова автомобиля. Боковые части корпуса 64 установлены между вертикальными
направляющими кронштейнами 641, также закрепленными на нижней части кузова автомобиля. Рычаги 61
приспособлены для вращения вокруг горизонтальных шарниров 60, но удерживаются от бокового
перемещения относительно направляющих 641. Иными словами, направляющие служат для обеспечения
того, чтобы рычаги поворачивались в горизонтальной плоскости относительно кузова автомобиля. Однако
рычаги могут свободно наклоняться вверх и вниз в соответствии с наклоном или покачиванием кузова вагона.
Когда любая из секций вагона отклоняется вбок при прохождении поворота, возникает определенное
относительное перемещение между секциями вагона и центральной рамой, и, следовательно,
взаимодействие между роликами 63 3 и 56 обеспечивает это относительное перемещение без значительного
трения.
С одной стороны передней рамы 21 секции А, обозначенной здесь как левая сторона, в точке 69 шарнирно
закреплена жесткая прямая планка 68. Задний конец этой планки шарнирно закреплен в точке 70 на рычаге
71, шарнирно закрепленном в точке 72 под корпусом секции А. От точки 73 на другом конце рычага 71 отходит
прямая планка 74, задний конец которой прикреплен в точке 75 к левой стороне центральной рамы 47. Планки
G8 и 74 обозначены как прямые, чтобы правильно функционировать как при толчках, так и при тягах. Рычаг 17
может быть изогнут или смещен при необходимости для размещения различных соединений.
С другой секцией вагона B связана аналогичная система рычагов и стержней, включающая стержень 76,
шарнирно закрепленный на переднем конце в точке 77 к концу рамы 47 напротив соединения 75, и на заднем
конце в точке 78 к рычагу r79, шарнирно закрепленному в точке 80 под нижней частью днища секции B.
Стержень 81 шарнирно закреплен в точке 82t, другом конце рычага 79, и простирается оттуда назад до точки
крепления 83 к боковой стороне основной или концевой секции рамы 21.
Соединительные концы секций вагона упруго поддерживаются пружинами 66 на центральной раме 47, и эти
соединительные или смежные концы секций вагона приспособлены для горизонтального перемещения в
определенных пределах в любом направлении над указанной рамой, чтобы компенсировать любые
неровности на участке. Основные концевые секции рамы 21 также приспособлены для бокового колебания в
определенных пределах благодаря центральным подшипникам 24, роликам 25 и 251 и антифрикционным
роликам 36. Рычаги 68, 74, 7G и 81 вместе с соединительными рычагами 71 и 79 образуют компенсирующее
средство, благодаря которому все три тележки поддерживаются в определенном положении во всех условиях
эксплуатации.
На диаграмме на рис. 10 Я показываю участок железнодорожного пути, демонстрирующий разворот кривых 84
и 85 друг относительно друга, а также указывающий на участке 86 прямой участок пути, ведущий от точки
соединения кривых 84 и 85. Теперь обратимся к рис. 11 Я схематически показываю взаимосвязь осей и
соединений друг с другом и с рельсами пути на повороте 85 или непосредственно перед тем, как передняя
секция А вагона приблизится к одному из участков пути 84 или 86.
Центральный подшипник 20 показан посередине между рельсами, а центральная ось 45 совпадает с
радиусом R кривизны пути. Поскольку левые колеса обеих двухосных секций находятся на внутренней
стороне рельса кривой, конструкция тележки вагона может считаться стесненной с левой стороны, и поэтому
рычаг 71 вращается по часовой стрелке, рассматривая точку 75 как фиксированную точку. Аналогичным
образом рычаг 79 поворачивается против часовой стрелки с той же целью и по той же причине. Следует
отметить, что из-за такого сжатия кузова и вращения рычагов 71 и 79 оси передней и задней частей тележки
будут параллельны радиусным линиям, расположенным посередине между ними.
На рис. 12 Я указываю положение автомобиля, обусловленное сложной кривизной трассы между поворотами
84 и 85.
На этом рисунке центральный подшипник 20 обозначен в центре гусениц, но впереди центра оси 45.
На этом рисунке рычаги 71 и 79 повернуты против часовой стрелки, но, как уже описывалось ранее, оси
основных тележек параллельны радиусным линиям, расположенным посередине между ними. На этих
рисунках пунктирными линиями, проведенными между точкой 20 и центрами основных тележек, обозначены
осевые линии секций вагонов, как показано на рисунке 58.
На рис. 13 предполагается, что передняя часть вагона вошла в прямой участок 86, и, следовательно, оси 22,
23 и 45 перпендикулярны прямому участку, а рычаг 71 находится в своем нормальном положении.
В то время как на рис. 1 и 4 я показываю компенсирующие рычаги, установленные на вертикальных шарнирах,
на рис. 14 На рисунке показан рычаг 79n, установленный на шарнире 80a, горизонтально отходящий от
кронштейна 87, свисающего с кузова автомобиля B. Вперед и назад от этого рычага 79a отходят стержни 76 и
81, выполняющие те же функции, что и аналогичные по номерам соединения на рис. 1. На фиг. 15 вместо
одного рычага 79 или 79а я предусматриваю два рычага 79b, закрепленных на вертикальных шарнирах 80b,
от внешних концов которых отходят вперед и назад стержни 76 и 81 соответственно к центральному и
основному каркасам, а другие или смежные концы рычагов соединены друг с другом шарнирно посредством
звена 88. Шарниры 80b соединены с кузовом автомобиля и, следовательно, удерживаются на фиксированном
расстоянии друг от друга, но коромысла и прикрепленные к ним стержни приспособлены для свободного
перемещения в пределах заданных ограничений.
На рис. 16 показан фрагмент кузова грузовика с двумя осями, на котором в точке 89 обозначена стяжная
балка, перекрывающая зазор для размещения подшипника скольжения 91. Стержень 89 может быть
обработан таким образом, чтобы его выступы входили в поперечные пазы, образованные в раме, или, как
показано на фиг. 21, предпочтительно, в пазы для совмещения, образованные в пластине и раме 93,
вставляются шпонки 92, чтобы исключить опасность среза конических болтов 94.
На фиг. 17 и 18 показана модификация центральной секции рамы грузовика 471, в которой отсутствует
продольная центральная балка 48 (см. фиг. 1 и 4), и вместо этой балки и ее направляющего паза 49
предусмотрена тяга 49a, шарнирно соединенная с 49b с одной стороны рамы и имеющая ушко 49c на
свободном конце, через которое проходит соединительный штифт 20b аналогично и с той же целью, что
показано на фиг. 4a под номером 20. Детали 20c, 20e и 20g в этой конструкции аналогичны тем, которые
указаны в другом варианте соединения, тогда как на рис. 4a любая тенденция к боковому смещению секций
вагона относительно секции тележки или рамы 47 предотвращается соединением между соединительным
штифтом 20b и направляющим блоком 20, удерживаемым в продольном пазу 49, поэтому на рис. 17 и 18
выполняется та же функция! Это достигается с помощью петли 49a, свободный конец которой приспособлен
для перемещения вперед или назад способом, по существу эквивалентным перемещению блока 20 в пазу 49.
На рис. 19 На рисунке 1 показан поперечный разрез, частично проходящий через центральную часть одной из
двух осей тележки.
Общие цели данной конструкции уже были изложены выше, но следует отметить, что ролики 25 вагона,
независимо от расположения их осей относительно продольных осей секций кузова вагона, взаимодействуют
с роликами тележки 251, установленными в кронштейнах 571, поддерживаемых поперечно расположенными
эллиптическими пружинами 66. Эллиптические пружины обычно предпочтительнее винтовых пружин 66, когда
необходимо максимально противостоять их стремлению к боковому раскачиванию кузова автомобиля. Трение
между лепестками пружины препятствует такому боковому раскачиванию в эллиптических пружинах. Однако
определенная степень бокового перемещения кузовов автомобилей допускается за счет ослабления
крепления центрального устройства 9, ia и 24b. Однако такое плавающее движение ограничено из-за
указанных центрирующих соединений. Вращение кузова автомобиля относительно рамы грузовика вокруг
вертикальной оси соединения 24 обеспечивается практически без трения за счет взаимодействия роликов 25
и 251, как уже было описано.
Корпуса 21 для роликов 251 шарнирно закреплены под углом 95° и являются частью гнездового элемента 24b.
Эти корпуса 21a по принципу действия аналогичны корпусам 21b, показанным на рис. 20, и предназначены
для вертикального перемещения в элементах гнезда 21c, составляющих часть или иным образом
прикрепленных к раме 21. На рис. 20 Я показываю использование витых пружин 66a в качестве амортизатора
вместо эллиптических пружин. В практическом применении данного изобретения ролики 25 и 251, как и
модифицированные формы тех же роликов на рисунках 22 и 23, приспособлены для вращения каждый вокруг
своей оси независимо от другого в зависимости от характера бокового или продольного смещения кузова
автомобиля относительно соседней секции тележки. Иными словами, если кузов автомобиля качается или
смещается вбок, ролики 25 автомобиля будут свободно вращаться вокруг своих осей и на контактной
поверхности роликов 25а, выступающих в качестве опор для роликов автомобиля. Однако, если
относительное движение между секцией вагона и секцией тележки представляет собой вращение, то ролики
вагона 25 могут не вращаться, но будут вызывать вращение роликов тележки 251.
Для того чтобы относительное движение между роликами было вращательным, а не скользящим,
соприкасающиеся поверхности этих роликов должны быть шероховатыми, иметь ямки, канавки, зубцы или
тому подобное, без чего может возникнуть тенденция к тому, что скользящее движение между ними вызовет
образование ямок или канавок на одном или другом из роликов.
Диаграмма на рис. 24 добавлена для того, чтобы показать, как автомобиль может быть изготовлен из трех или
более секций с уравнивающими соединениями между соответствующими поперечными сечениями, по
существу аналогичным образом, как уже подробно описанные и пронумерованные на этой диаграмме
соединительные секции.
Обращаясь к рис. 25 и 26, следует отметить, что пружины 66, амортизирующие коробку для подвижного
ролика, могут опираться либо на кузов автомобиля, либо на часть рамы тележки. Обращаясь снова к рис. 22 и
23, следует отметить, что поскольку нижняя поверхность каждого ролика вагона может быть наклонена,
отсюда следует, что при движении кузова вагона наружу относительно кривой наклон ролика вызовет подъем
кузова, что впоследствии приведет к тенденции кузова к перемещению или оседанию в направлении его
нормального положения.
Подробно описав и определив природу моего изобретения и способ его осуществления, я заявляю, что то, на
что я претендую, это: 1. Конструкция тележки для вагонов, подобная описанной выше, в которой множество
секций вагонов соединены между собой и установлены на множестве секций тележки, некоторые из которых
расположены рядом с внешним концом концевых секций вагонов группы, а остальные расположены под
точкой или точками соединения секций вагонов группы, причем секции тележки соединены между собой таким
образом, что их оси работают практически в радиусах каждой кривой пути.
2.
Конструкция тележки для вагонов, подобная описанной выше, в которой две секции вагонов соединены
вместе и установлены на трех секциях тележки, две из которых расположены соответственно рядом с
внешними концами секций вагонов, а третья — под точкой соединения секций вагонов, причем секции тележки
соединены таким образом, что их оси работают практически в радиусах кривой эвертрека.
Соседние файлы в папке патенты