Колесная пара транспортного средства

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ПАТЕНТНЫЙ КОМИТЕТ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ КОЛЕСНАЯ ПАРА ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА(73) Патентообладатели Фридберг Аркадий Моисеевич, Винник Леонид Владимирович(57) Колесная пара транспортного средства, содержащая ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхность катания, по меньшей мере у одного колеса, выполнена на ободе, соединенном со ступицей с возможностью вращения, отличающаяся тем, что соединение обода со ступицей выполнено посредством поверхностей вращения, а параметры соединения выбираются из условия, чтобы крутящий момент,определяемый силами трения в соединении в начале движения транспортного средства, был больше крутящего момента, который должен быть приложен к колесной паре для трогания транспортного средства с места. 3649 1 Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к осям вагонов метрополитена. Известна колесная пара, содержащая ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхности катания выполнены на ободах, жестко связанных со ступицами Инструкция по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колесных пар электропоездов метрополитенов. - Транспорт, 1980. с. 8,рис. 7. Недостатком этой колесной пары является невозможность движения поверхностей катания колес с разными угловыми скоростями, что вызывает повышенный износ колес, рельсов и затраты электроэнергии. Известна колесная пара с фрикционным ограничителем проскальзывания, в которой одно колесо жестко связано с осью, а второе соединено с осью посредством подшипников и торцевого фрикциона, настроенного на предельный момент А.с.1782776, МПК В 60 В 35/14,1990 г Недостатком указанной колесной пары является повышенная сложность конструкции и незначительная эффективность выравнивания угловых скоростей поверхностей катания колес. Известна колесная пара, содержащая ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхность катания у одного из них выполнена на ободе, жестко связанном со ступицей, а у другого - на ободе,соединенном со ступицей с возможностью вращения патент ФРГ 3740140, МПК В 60 В 19/00, 1987 г Указанная колесная пара имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что обод с поверхностью катания связан со ступицей посредством червячных передач с управляемыми приводами. Это делает конструкцию пары очень сложной из-за необходимости иметь систему управления приводами, связанную с датчиками,установленными вдоль пути транспортного средства. Задачей изобретения является упрощение конструкции колесной пары, повышение эффективности и надежности ее работы. Задача решается тем, что в колесной паре с независимым и совместным вращением поверхностей катания колес, содержащей ось и колеса, ступицы которых жестко связаны с осью, а поверхность катания, по меньшей мере у одного колеса, выполнена на ободе, соединенном со ступицей с возможностью вращения,соединение обода со ступицей выполнено посредством гладких поверхностей вращения, а параметры этого соединения (диаметр, материал сопрягаемых деталей, шероховатость поверхностей и т.п.) выбираются из условия, чтобы крутящий момент, определяемый силами трения в соединении в начале движения транспортного средства, был больше передаваемого на ось крутящего момента от привода колесной пары. Изобретение иллюстрируется следующими чертежами. На фиг. 1 показано колесо, обод которого соединен со ступицей посредством цилиндрических поверхностей на фиг. 2-то же, но посредством конических поверхностей. Колесная пара содержит ось 1 и жестко связанные с ней ступицы 2. Обод 3, по меньшей мере у одного из колес, связан со ступицей 2 посредством соединения 4 поверхностей вращения, которые могут быть, например, цилиндрическими или коническими. На ободах 3 выполнены поверхности катания 5, предназначенные для взаимодействия с рельсами. Параметры соединения 4, такие как диаметр, шероховатость, твердость поверхностей, материал сопряженных деталей, выбираются из условия, чтобы крутящий момент, определяемый силами трения в соединении в момент трогания транспортного средства, был больше, чем крутящий момент, приложенный к оси от привода ее вращения. Работает колесная пара следующим образом. В момент начала движения транспортного средства от электродвигателя начинает вращаться ось 1 колесной пары, а вместе с ней ступица 2 колеса с ободом 3, так как крутящий момент между поверхностями в соединении 4 обода со ступицей под действием тяжести транспортного средства в это время больше, чем крутящий момент, передаваемый приводом на ось, обод 3 будет вращаться вместе со ступицей как одно целое и транспортное средство начнет двигаться как на колесных парах с ободами, жестко связанными со ступицами. По мере увеличения скорости движения, трение в соединении 4 поверхностей вращения уменьшается и колесная пара начинает работать с независимым вращением поверхностей катания колес. При прохождении кривых участков пути обод 3 поворачивается относительно ступицы 2, компенсируя разницу в угловых скоростях колес. При разнице диаметров ободов колесной пары будет происходить то же самое. Тем самым значительно уменьшается износ колес транспортного средства и рельсов, а также уменьшаются потери электроэнергии вследствие уменьшения сил сопротивления движению транспортного средства. Государственный патентный комитет Республики Беларусь. 220072, г. Минск, проспект Ф. Скорины, 66.