Технический директор
Наше предприятие производит широкий ассортимент изделий — в основном для машиностроения. Мы выпускаем продукцию по техническим требованиям на разработку и по собственным разработкам.
Отмечу также, что компания «ПетроРемСтрой» оказывает услуги по ремонту и восстановлению различных деталей и узлов, в том числе в обеспечении технических требований заказчика.
Новое поколение подвижного состава, включая пассажирские междугородние и пригородные скоростные (до 140 км/ч) и высокоскоростные (от 160 км/ч) поезда с двухэтажными вагонами, нуждаются в эффективных технических средствах стабилизации их устойчивости. Актуальность задачи продиктована также естественным для таких скоростей и этажности ужесточением требований к эксплуатационной безопасности, надежности и долговечности «железа», несравнимо с европейскими странами большими расстояниями железнодорожных перевозок и бурным развитием туризма. Проблема импортозамещения, усугубляющаяся сегодняшними специфическими политэкономическими отношениями с Западом, также вносит свой вклад.
И все надо делать быстро и качественно, на технико-технологическом уровне, достойном XXI века, в соответствии с утвержденной РЖД в 2015 г. Программой организации скоростного и высокоскоростного железнодорожного сообщения и требованиями Технического регламента Таможенного союза «О безопасности железнодорожного подвижного состава» ТР ТС 001/2011. Пример успешного отечественного предприятия на этом пути «от идеи до воплощения» — Санкт-Петербургское ООО «ПРС» («ПетроРемСтрой», гендиректор Сергей Павлов). В 2020 г. оно получило государственный грант на развитие, а также звание «Предприятие года». В плодотворном сотрудничестве с головным производителем, Тверским вагоностроительным заводом (ТВЗ), и при консультациях с АО «ВНИИТрансмаш» реализованы в рекордно короткие сроки «свежие» запатентованные технические решения в части торсионных стабилизаторов поперечной устойчивости кузовов вагонов (пат. 2738872, 2743467, 2743601 и пат. на ПМ 200948, 200957 и 202677).
Этот комплекс успешно внедряемых технических решений относится к одному из компонентов подвески кузовов вагонов — торсионному стабилизатору поперечной устойчивости, предназначенному для противодействия наклону кузова вагона, с обеспечением нормированного коэффициента поперечной устойчивости вагона от опрокидывания. Основные новинки ООО «ПРС» следующие.
Торсионный узел стабилизатора
Торсионный узел стабилизатора (рис. 1) (пат. 2743467) содержит поперечно установленный на раме 1 вагонной тележки торсионный вал (торсион) 6. Конец 8 вала соединен с кузовом вагона бортовым рычагом 10 и тягой 12. Это сделано в обеспечение передачи на него крутящих моментов, обусловленных динамическими силами, от колеблющегося в поперечной плоскости кузова. Подшипники 4, 5 выполнены сферическими и установлены враспор, с возможностью компенсации перекоса при его изгибе и закрутке. Соединение вала 6 с рычагом 10 выполнено комбинированным клеммово-болтовым, с параллельным использованием дополнительного соединения в виде врезных болтов/винтов 13,14 и 15,16 с коническими фиксирующими концами, с возможностью передачи крутящего момента от рычага 10 к концу 8.
Рычаг 10 может быть связан с концами торсионного вала, а подшипниковая опора 3 последнего — смещена к его центру на ширину рычага 10. Предусмотрен защитный кожух торсионного вала, зафиксированный хомутами. При боковых наклонах кузова вал упруго закручивается и создает усилие на рычаге 10, препятствующее этому наклону и стремящееся вернуть кузов в исходное положение. В случае бокового смещения (относа) кузова осуществляется упругий наклон в сторону, противоположную относу. Этот эффект возникает за счет наличия угла наклона тяги 12 к вертикали и взаимного смещения и закручивания вала через рычаг 10. При этом на рычаге 10 возникает разнонаправленное усилие, которое через тягу 12 действуют на кузов. Суммарная сила этих двух сил стремится вернуть кузов в положение равновесия.
Под углом зрения изобретения особый интерес представляют следующие физические процессы. Во-первых, визуальный контроль состояния тяг 11, 12 и ряда других компонентов узла и проведение монтажно-демонтажных работ не снизу, а сбоку кузова. Во-вторых, в сферических подшипниках происходит (за счет зазоров и сферичности) компенсация изгиба упругой линии вала 6, а значит, растормаживается смежность, предотвращается повышенный износ подшипниковых опор 2, 3. В-третьих, характер взаимосвязи концов 7, 8 со ступицами рычагов 9, 10 с использованием комбинированного клеммово-болтового соединения, суть — двух дублирующих/дополняющих друг друга взаимосвязей, фиксирующих от проворота рычага на конце вала 6, обеспечивает надежную безударную передачу крутящих моментов от рычагов 9, 10 к концам 7, 8. И, как следствие, снижение перекосов, деформаций и износа.
Кожух 25 защищает торсионный вал 6 от деструктивных воздействий извне (в основном снизу) в соответствии с опытом эксплуатации подвижных составов. В случае вертикальных колебаний кузова (колебаний галопирования или подскока) вал 6 свободно сонаправленно вращается в подшипниках, и устройство как стабилизатор в работе тележек вагона не участвует — вал 6 не закручивается. Использование таких торсионных узлов позволит существенно увеличить их долговечность, повысив тем самым технико-эксплуатационные характеристики (ТЭХ) стабилизатора. Изготовлены и успешно испытаны экспериментальные образцы стабилизатора с разработанными торсионными узлами. Наряду с практической полезностью очевидна научно-техническая новизна как наукоемкой и прогрессивной разработки плюс учебно-методическая полезность.
Торсионный узел стабилизатора по пат. на ПМ 200948 характеризуется (рис. 2) «рокировкой» подшипниковых опор 2 и 3, с одной стороны, и мест охвата клеммовых соединений 12,13 рычагов 6,7 с валом 1, с другой.
Это улучшает условия работы, доступность подшипников П, рационализирует распределение нагрузок в стабилизаторе.
Тяга стабилизатора
Тяга стабилизатора (пат. на ПМ 2743601) содержит (рис. 3) объединенные стержень 9 и корпусы 10, 11 наконечников с шарнирными гнездами 12, 13. Тяга соединяет через оси шарнирных гнезд 12, 13 кузов вагона с концом рычага, противоположным взаимосвязи последнего с концом торсиона. При этом предусмотрена возможность передачи знакопеременных усилий поперечных колебаний кузова на торсион и упругой его закрутки. Тяга выполнена в виде симметричного талрепа, включающего в себя стержень 9 с регулировочным элементом 14 под ключ, упорными поясками (буртиками) 15, 16, и резьбовыми оппозитными концами 17, 18, ввинченными в ответные резьбовые отверстия в хвостовиках 19, 20 корпусов 10, 11 наконечников тяги с внутренними 21, 22 и наружными 23, 24 резьбами. На каждый хвостовик 19, 20 корпусов 10, 11 навинчено посредством наружной резьбы 23, 24 по накидной гайке 25, 26. Между торцами хвостовиков 19, 20, с одной стороны, и упорными поясками (буртиками) 15, 16, с другой стороны, установлено по распорной шайбе 31, 32 и стопорной шайбе 31, 32.
Предусмотрена возможность (подбором геометрических размеров деталей и гарантированных зазоров) передачи усилий сжатия тягой по наружному резьбовому соединению 23, 24 хвостовиков 19, 20 наконечника с накидными гайками 25, 26 или 33, 34 в обход резьбового соединения 21, 22 конца стержня с хвостовиками 19 и 20 наконечника и передачи усилий растяжения по внутреннему резьбовому соединению 21, 22 в обход наружного резьбового соединения 23, 24. Особенность конструкции в том, что распорные шайбы 31, 32 свободно установлены на резьбовых концах 17, 18 стержня 9.
Распорные шайбы 31-34 — специально вводимое буферное звено из менее твердого материала, чем взаимодействующие с ним стержень 9 и накидные гайки 25, 26.
Особый интерес представляют следующие физические процессы в тягах. Во-первых, при растяжении тяги усилие воспринимают только корпус 10 с его хвостовиком 19 и стержень 9 через их резьбовое соединение 21. При сжатии тяги это усилие воспринимают корпус 10 с его хвостовиком 19 и стержень 9 через «посредников» — резьбовое соединение 23 хвостовика 19 с накидной гайкой 25 («наружное» резьбовое соединение 23 в узле) и собственно накидную гайку 25 (которая здесь не является в привычном понимании только «контргайкой», ее главная функция, как видим, иная плюс регулировочная) и последовательно распорную шайбу 31, упертую в поясок 15 стержня 9.
Описанные процессы принципиальны, так как приводят к тому, что рабочие элементы нагружены не знакопеременной нагрузкой, а работают в отнулевом цикле. Иначе говоря, в силовых резьбах 21-24 и 35, 36 отсутствуют условия образования зазоров, при этом внутренняя резьбовое соединение («стержень — хвостовик корпуса») работает только на растяжение, а наружное («хвостовик корпуса — накидная гайка») — только на сжатие. В этом суть положительного эффекта от изобретения, его «изюминка».
Тяга стабилизатора по второму варианту (упомянутый пат. 2743601) по основному конструктивному исполнению аналогична первому варианту. Однако здесь упорные шайбы выполнены с внутренней резьбой, то
Журнал “Изобретатель и рационализатор”
Январь, 2022 год
Сайт: www.i-r.ru
В 2020 г. мы провели модернизацию
производства, что позволило вывести его на более высокий технологический уровень и существенно повысить качество выпускаемой продукции. Так что на сегодняшний день наше предприятие оснащено современным высокоточным оборудованием, которое дает возможность производить высокотехнологичные изделия.
Оборудование компании >>