Цельнокатанное железнодорожное колесо

(51)5 В 60 В 3/02 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕПЬСТВУ(56) Авторское свидетельство СССРйг 1092053, кл. В 60 В 3/02, 1982.(54) ЦЕЛЬНОКАТАННОЕ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЕ КОЛЕСО(57) Изобретение относится к области транспортного машиностроения, в частности кконструкции железнодорожного колеса,Цель изобретения - повышение эксплуата 5 Ц 1738687 А 1 ционных характеристик. Диск 2 колеса имеет криволинейные образующие, сопряженные с ободом 1 и ступицей 3 радиусными кривыми, радиус которых определяется выражением В = (0,04 - .0.06)О, причем прямолинейный участок средней продольной оси поперечного сечения диска 2 со стороны обода 1 сопряжен в точке А о криволинейным участком, описанным выражением у =- :-0,0074 х + 0,4120 х - 7,2500 х + 38,7000, который сопряжен в точке В с криволинейным участком, описанным выражением у = =0,0009 х + 0,0658 х - 1,3140 х + 5;5592,переходящим в точке С в криволиней. ный участок, описанный выражением у = .-" -0,0129 х + 0,0335 х -0,9800, сопряженный вточке Е с прямолинейным участком со стороны ступицы 3, 1 ил.Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к конструкции колеса для железнодорожноготранспорта,Цель изобретения - повышение эксплуатационных характеристик.На чертеже изображено колесо, поперечное сечение.Колесо состоит из обода 1, диска 2 иступицы 3, Диск 2 имеет криволинейные образующие, сопряженные с ободом 1 и ступицей 3 радиусными кривыми, радиускоторых определяется выражением В = (0,04- 0,06)О, причем прямолинейный участоксредней продольной оси поперечного сечения диска 2 со стороны обода 1 сопряжен вточке А с криволинейным участком, описанным выражениему = -0,0074 х + 0,4120 х - 7,2500 х + 38,7000,.который сопряжен в точке В с криволинейным участком, описанным выражениему = -0,0009 х + 0,0658 х - 1,3140 х + 5,5592,переходящим в точке С в криволинейныйучасток, описанный выражениему = -0,0129 х + 0,0335 х - 0,9800,сопряженный в точке Е,с прямолинейнымучастком со стороны ступицы 3, расположенным параллельно центральной поперечной оси ступицы и смещеннымотносительно нее во внешнюю сторону навеличину0,1 9Н0,2 11,где х и у - текущиекоординаты, начало которых расположено в точке пересечениякруга катания с цилиндрической образующей ступицы 3, при этом абсциссы точексоответствующих криволинейных участковнаходятся в интервалах0,3790 -х0,2370 -1;0,2870 -1х0,2480 -1;0,248 О -1х0,1500 -1,где О - диаметр поверхности катания;- длина ступицы 3:Н - величина смещения диска 2 относительно середины. ступицы 3;- расстояние от оси колеса до цилиндрической образующей ступицы 3,Кроме того, площади сечений диска 2соосными ступице 3 цилиндрическими поверхностями равновелики.Колесо работает следующим образом.При работе колеса в режиме торможения, кроме напряжений, вызванных ме:,аническими нагрузками, вызывающихповышенные растягивающие и сжимающиенапряжения, в диске колеса интенсивно генерируется и нагрузка от тепла торможения, На участке АВ напряжение отмеханических нагрузок приводит к появлению преимущественно сжимающих напряжений на наружной стороне диска и растягивающих на внутренней его стороне.Напряжения, вызванные нагрузками от теп ла торможения, создают изгибающий момент, сжимающий внутреннюю сторону диска и растягивающий его внешнюю сторону на этом участке. На участке ВС механические нагрузки вызывают сжатие наружной 10 стороны диска и растяжение его внутреннейстороны, а температурные напряжения изза изгибающего момента обода во внутреннюю сторону компенсируют йх.Аналогичная картина наблюдается и на уча стке СЕ. Если учесть и влияние боковых нагрузок, которые тоже компенсируют механические нагрузки при такой форме диска, то суммарное взаимодействие приведет к почти полной его разгрузке,20Формула изобретения Цельнокатанное железнодорожное колесо, содержащее обод и ступицу, сопря 25 женные с расположенным между нимидиском, средняя продольная ось поперечного сечения которого имеет прямолинейные участки, между которыми расположеныкриволинейные участки, причем диск имеет30 криволинейные образующие, сопряженныес ободом и ступицей радиусными кривыми,радиус которых определяется выражениемВ = (0,04- 0,06)О, а площади сечений дискасоосными ступице цилиндрическими повер 35 хностями равновелики, о т л и ч а ю щ е е с ятем, что, с целью повышения эксплуатационных характеристик, прямолинейный участоксредней продольной оси поперечного сечения диска со стороны обода сопряжен с40 криволинейным участком, описанным выражениему = -0,0074 х + 0,4120 х - 7,2500 х + 38,7000,который сопряжен с криволинейным участком, описанным выражением45 у = -0,0009 х + 0,0658 х - 1,3140 х + 5,5592,переходящим в криволинейный участок,описанный выражениему = -0,0129 х + 0,0335 х - 0,9800,сопряженный с прямолинейным участком50 со стороны ступицы, расположенным параллельноцентральной поперечной оси ступицы и смещенным относительно нее вовнешнюю сторону на величину 0,19Н0,21., где х и у - текущие координаты,55 начало которых расположено в точке пересечения круга катания с цилиндрической образующей ступицы, при этом абсциссыточек соответствующих криволинейных участков находятся в интервалах1738687 Составитель С.РомановРедактор О,Юрковецкая Техред М.Моргентал Корректор М.Максимишинец Заказ 1969 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5 Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул,Гагарина, 101 0,3790-1 5 х 0,2870-1;0,2870 -х0,2480 - 1;0,2480-х0,1500-1, где О - диаметр поверхности катания;- длина ступицы; Н - величина смещения диска относи.тельно середины ступицы;1 - расстояние от оси колеса до цилиндрической образующей ступицы.5