Фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкциям гасителей колебаний, используемых в центральном рессорном подвешивании тележек грузовых вагонов. Фрикционный гаситель колебаний содержит фрикционный клин 1, взаимодействующий своей вертикальной поверхностью 2 с фрикционной планкой, установленной на опорной колонке боковой рамы, а своей наклонной поверхностью 5 - с соответствующей поверхностью 6 надрессорной балки 7 посредством накладки 8. Накладка выполнена из эластомера и закреплена в пазах 9 фрикционного клина с помощью выступов 10, входящих в аналогичные углубления 11 на наклонной поверхности фрикционного клина. Выступы на накладке выполнены прямолинейными и расположены по ее диагоналям. В месте пересечения диагоналей выполнен выступ в виде усеченного конуса. По осям симметрии на концевых частях накладки выполнены треугольные выступы, грани которых расположены параллельно прямолинейным выступам. Расстояние по нормали между параллельными гранями прямолинейных и треугольных выступов равно ширине прямолинейного выступа. Технический результат от использования изобретения заключается в надежности крепления накладки и простоте изготовления всего устройства в целом, при этом воспринимаемые фрикционным клином нагрузки распределяются по поверхности накладки равномерно. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

 

Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкциям гасителей колебаний, используемых в центральном рессорном подвешивании тележек грузовых вагонов.

Известна конструкция фрикционного амортизатора железнодорожной экипажной тележки [Пат. US №5239932, US CL 105-198.2 от 15.06.92, опубл. том 1153 №5], содержащая фрикционный клин, взаимодействующий своими вертикальной и наклонной поверхностями с изнашивающимися пластинами, установленными, соответственно, на опорной колонке боковой рамы и наклонной поверхности кармана надрессорной балки. При этом изнашивающаяся пластина, на наклонной поверхности кармана надрессорной балки установлена при помощи болтовых соединений, проходящих через отверстия, разнесенные по вертикальной оси наклонной поверхности.

Данный узел обеспечивает предохранение от истирания только одной поверхности - наклонной поверхности надрессорной балки, а ответная наклонная поверхность фрикционного клина будет изнашиваться в большей степени, из-за взаимодействия с болтовыми отверстиями и головками болтов. Вместе с этим, в процессе эксплуатации, болтовые соединения подвергаются коррозии, поэтому при замене изнашивающейся накладки, их необходимо срезать. Но крепление их во внутренней полости надрессорной балки значительно затрудняет процесс снятия и установки данной пластины.

Также известен фрикционный башмак с упругой прокладкой для железнодорожной тележки [Пат. US №4825776, US CL 105-198.2 от 10.09.87, опубл. том 1102 №1], имеющий металлическое основание с вертикальной и наклонной поверхностями. Последняя направлена вниз под острым углом к верхней части вертикальной поверхности и на ней выполнен паз, в котором установлена прокладка из эластомерного материала. При этом поверхность паза наклонена под большим углом к вертикальной поверхности, чем сама наклонная поверхность. Прокладка также выполнена клинообразной. Ее толщина у нижнего конца больше, чем у верхнего. При установке прокладки на наклонную поверхность, ее верхняя плоскость параллельна наклонной поверхности надрессорной балки.

Данная конструкция защищает от истирания обе стороны пары трения, однако, при взаимодействии клина с надрессорной балкой, прокладка, выполненная из эластомерного материала, будет иметь прогиб определяемый отношением единицы нагрузки к напряжениям, возникающим в единице объема, т.е., чем меньше толщина прокладки, тем выше напряжения, возникающие в единице объема, тем меньше ее прогиб, что в данном случае приведет к неравномерному износу верхней и нижней частей прокладки. Данный износ только увеличит силы, опрокидывающие фрикционный клин, что может привести к полному заклиниванию фрикционной системы надрессорная балка - фрикционный клин - боковая рама.

Вместе с этим известна конструкция демпферной системы тележки железнодорожного вагона [Пат. US №4915031, US CL 105-198.2 от 23.12.88], содержащая фрикционный клин, взаимодействующий своей вертикальной поверхностью с контактной планкой опорной колонки боковой рамы, а наклонной поверхностью через эластомерную накладку с соответствующей поверхностью надрессорной балки. Эластомерная накладка устанавливается в паз, выполненный на наклонной поверхности фрикционного клина, и крепится в нем с помощью цилиндрических выступов (фиг.7), отлитых за одно целое с телом прокладки, входящих в ответные гнезда паза наклонной поверхности фрикционного клина.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.

Установка накладки посредством цилиндрических выступов в соответствующие гнезда требует высокой точности отливки, как фрикционного клина, так и эластомерной накладки. При малейшем несоблюдении соосности выступов накладки и гнезд клина, будут возникать напряжения, действующие на срез отдельных выступов при восходящем или нисходящем движении клина из-за неравномерного распределения нагрузки между выступами. Вместе с этим, производство точных отливок в условиях крупносерийного или серийного производства трудноосуществимо.

Задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение, заключается в создании конструкции крепления накладки, выполненной из эластомерного материала, к наклонной поверхности фрикционного клина, обеспечивающей надежность крепления и простоту изготовления в условиях массового производства.

Поставленная задача решается следующим образом:

В гнезда паза на наклонной поверхности фрикционного клина устанавливается накладка, имеющая на нижней стороне выступы аналогичной гнездам формы. Выступы выполнены прямолинейной формы и расположены по диагоналям накладки для обеспечения равномерного распределения нагрузки по всей поверхности накладки. В месте пересечения прямолинейных выступов выполнен выступ в виде усеченного конуса, обеспечивающий центрирование накладки на наклонной поверхности фрикционного клина и предохраняет ее от выпадывания при вертикальных колебаниях. А по осям симметрии на концевых частях накладки выполнены выступы треугольной формы, грани которых, расположены параллельно прямолинейным выступам, дополнительно фиксирующие накладку на наклонной поверхности клина посредством расклинивания при восходящем, нисходящем и боковом движениях. При этом расстояние по нормали между параллельными гранями прямолинейных и треугольных выступов равно ширине прямолинейного выступа, что также позволяет равномерно распределить нагрузку по всей поверхности накладки.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона, содержит фрикционный клин, взаимодействующий своей вертикальной поверхностью с фрикционной планкой, установленной на опорной колонке боковой рамы, а своей наклонной поверхностью с соответствующей поверхностью надрессорной балки посредством накладки, выполненной из эластомерного материала и закрепленной в пазе фрикционного клина с помощью входящих в аналогичные гнезда на наклонной поверхности фрикционного клина выступов, имеющих прямолинейную форму и расположенных по диагонали накладки, в месте пересечения которых выполнен выступ в виде усеченного конуса, а по осям симметрии на концевых частях накладки выполнены выступы треугольной формы, грани которых расположены параллельно указанным прямолинейным выступам. При этом, расстояние по нормали между параллельными гранями прямолинейных и треугольных выступов соответствует ширине прямолинейного выступа.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.I показан общий вид рессорного подвешивания, на фиг.II показан фрикционный гаситель колебаний в разрезе, на фиг.III показан вид накладки, устанавливаемой на наклонной поверхности фрикционного клина, вид со стороны клина, на фиг.IV вид накладки в разрезе.

Фрикционный гаситель колебаний содержит фрикционный клин 1, взаимодействующий своей вертикальной поверхностью 2 с фрикционной планкой 3, закрепленной на опорной колонке 4 боковой рамы 15. Наклонная поверхность 5 фрикционного клина 1 взаимодействует с соответствующей наклонной поверхностью 6 надрессорной балки 7, посредством накладки 8. Накладка 8 установлена в пазе 9, выполненном на наклонной поверхности 5 фрикционного клина 1, и закреплена с помощью выступов 10 в гнездах 11 аналогичной формы. Выступы 10 выполнены различной конфигурации: прямолинейные выступы 12 расположены по диагоналям накладки 8, в месте пересечения которых выполнен выступ 13 в форме усеченного конуса, а по осям симметрии на концевых частях прокладки выполнены выступы 14 треугольной формы, грани которых расположены параллельно прямолинейным выступам 12. При этом расстояние по нормали N между параллельными гранями прямолинейных 12 и треугольных 14 выступов равно ширине H прямолинейного выступа 12.

Накладка 8 фиксируется выступами 10 в гнездах аналогичной формы, при этом выступ 13 в форме усеченного конуса может устанавливаться в гнезде с натягом.

Технический результат от использования заявляемого изобретения заключается в том, что накладка надежно фиксируется в пазе фрикционного клина с помощью системы выступов, не требующих в изготовлении большой точности, при этом воспринимаемые нагрузки распределяются по всей поверхности накладки. Это обеспечивается наличием единых прямолинейных выступов, проходящих по диагоналям накладки. Наличие выступа в виде усеченного конуса обеспечивает центрирование накладки и фиксирует ее от случайного выпадения. Выполненные на концевых частях по осям накладки треугольные выступы совместно с диагональными, образуют пары трения при контакте со стенками гнезд наклонной поверхности клина, что обеспечивает расклинивание накладки при восходящем, нисходящем и боковом движениях клина, а значит надежную фиксацию накладки. Причем, при нисходящем движении эти пары со стороны накладки образуются гранями «Н», при восходящем гранями «В», и при боковом гранями «Б». Вместе с этим, расположение граней треугольных выступов параллельно прямолинейным выступам, расположенным по диагонали накладки, и соблюдение расстояния по нормали между параллельными гранями прямолинейных и треугольных выступов равного ширине прямолинейного выступа обеспечивает равномерное восприятие нагрузки всеми выступами накладки.

В настоящее время на данную конструкцию фрикционного гасителя колебаний разработана конструкторская документация, по которой изготовлены опытные образцы, проходящие всесторонние испытания.

1. Фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона, содержащий фрикционный клин, взаимодействующий своей вертикальной поверхностью с фрикционной планкой, установленной на опорной колонке боковой рамы, а своей наклонной поверхностью - с соответствующей поверхностью надрессорной балки посредством накладки, выполненной из эластомерного материала и закрепленной в пазах фрикционного клина с помощью выступов, входящих в аналогичные углубления на наклонной поверхности фрикционного клина, отличающийся тем, что указанные выступы на накладке выполнены прямолинейными и расположенными по диагоналям накладки, в месте пересечения которых выполнен выступ в виде усеченного конуса, а по осям симметрии на концевых частях накладки выполнены выступы треугольной формы, грани которых расположены параллельно указанным прямолинейным выступам.

2. Фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона по п.1, отличающийся тем, что расстояние по нормали между параллельными гранями прямолинейных и треугольных выступов равно ширине прямолинейного выступа.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожным транспортным средствам, в частности к тележкам грузового вагона. Комбинированное двухрежимное рессорное подвешивание предполагает два варианта исполнения и содержит большую пружину (7) повышенной жесткости, в которую вложен стакан (8), в стакан вставлен упруго-диссипативный элемент (10) и пружина (9), длины которых одинаковы.

Изобретение относится к области термической обработки и к конструктивным элементам железнодорожных грузовых тележек, в частности к конструкциям литых фрикционных клиньев из чугуна для восприятия и гашения колебаний надрессорной балки тележки грузового вагона.

Изобретение относится к области термической обработки и может быть использовано для закалки низкоуглеродистой марганцовистой стали, в частности литых фрикционных клиньев тележки грузового вагона из стали 20ГЛ, и ее модификаций.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к амортизирующим устройствам с фрикционными гасителями колебаний, используемых в железнодорожной тележке для железнодорожных вагонов.

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к амортизирующим устройствам с фрикционными гасителями колебаний, используемым в железнодорожной тележке для железнодорожных вагонов.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к амортизирующим устройствам с фрикционными гасителями колебаний, используемым в железнодорожной тележке для грузовых вагонов.

Изобретение относится к области фрикционных поглощающих аппаратов, предназначенных для автосцепок железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к центральному рессорному подвешиванию двухосных тележек грузовых вагонов. .

Устойчивая тележка железнодорожного вагона содержит две рамные боковины и надрессорную балку. Надрессорная балка характеризуется наличием по бокам противоположных концов, каждый конец проходит в отверстие рамной боковины и поддерживается в нем на рессорном комплекте. Устойчивая тележка железнодорожного вагона также включает поперечную балку, проходящую в отверстии рамной боковины и поддерживаемую в нем. Рессорный комплект оперт на каждый конец поперечной балки. Каждая рамная боковина характеризуется наличием отверстия буксового проема на каждом конце, принимающего поворотную опору, для приема эластомерной направляющей подушки и переходника подшипника. Узел крепления рамных боковин и поперечной балки является жестким шарнирным соединением. Фрикционные клинья между рамными боковинами и надрессорной балкой обеспечивают демпфирование от демпфирования при начальном низком уровне трения до демпфирования при высоком уровне трения, как только происходит зацепление. Шарнирная развязка рамной боковины и поперечной балки и поперечное перемещение фрикционных клиньев к надрессорной балке уменьшают взаимодействие отклонений, возникающих в результате смещения рельсового пути, с надрессорной балкой и транспортным средством. 2 н. и 8 з.п. ф-лы, 7 ил.

Изобретение относится к области машиностроения. Фрикционный гаситель колебаний содержит нажимной клин, опирающийся на нажимную пружину и прокладочное кольцо через фрикционные клинья. Фрикционные клинья взаимодействуют с фрикционным стаканом. Гаситель содержит обмотку электромагнита. Коэффициент трения между фрикционными клиньями и фрикционным стаканом изменяется подчиненной системой регулирования. Система регулирования содержит регулятора тока, сигнал на который поступает с выхода сумматора, двойной интегратор и выпрямитель. Сумматор сравнивает сигнал задания величины предельной амплитуды вертикальных колебаний надрессорного строения с действительным сигналом амплитуды вертикальных колебаний надрессорного строения, поступающим с датчика вертикальных ускорений надрессорного строения. Достигается повышение безопасности движения. 1 ил.

Изобретение представляет фрикционный гаситель колебаний, содержащий нажимной клин, опирающийся на нажимную пружину и прокладочное кольцо через фрикционные клинья, взаимодействующие с фрикционным стаканом, прокладочное кольцо, выполненное из диэлектрического материала, источник тока, соединенный с нажимным клином и фрикционным стаканом, регулятор тока, первый сумматор, первый блок уставки, двойной интегратор и выпрямитель. На регулятор тока поступает сигнал с элемента «ИЛИ», на входы которого поступают сигналы с выходов первого и второго сумматоров, причем на первый сумматор подается сигнал от первого блока уставки и сигнал от датчика вертикального ускорения надрессорного строения, дважды интегрированный первым и вторым интеграторами, образующими двойной интегратор, выпрямленный выпрямителем и осредненный сглаживающим фильтром, а на второй сумматор подается сигнал от второго блока уставки и сигнал от датчика вертикального ускорения надрессорного строения, однократно интегрированный первым интегратором, взятый по модулю блоком выделения модуля сигнала. Повышается плавность хода экипажа, снижаются его воздействия на путь. 1 ил.
Наверх