Профиль рабочей поверхности гребневой чугунной тормозной колодки



Профиль рабочей поверхности гребневой чугунной тормозной колодки
Профиль рабочей поверхности гребневой чугунной тормозной колодки

 


Владельцы патента RU 2562093:

Общество с ограниченной ответственностью "Современные плазменные технологии" (RU)

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам подвижного состава. Профиль рабочей поверхности гребневой тормозной чугунной колодки включает сопряженные между собой профиль гребневого захвата и рабочей поверхности колодки, выполнен в виде линии, состоящей из гладко сопряженных дуг окружностей и отрезков прямых. Профиль гребневого захвата содержит дугу R1=10,00 мм, сопряженную с вертикальным отрезком, последовательно сопряженным с дугой R2=14,00 мм, горизонтальным отрезком, дугой R3=12,0 мм и вертикальным отрезком, затем профиль гребневого захвата сопряжен с рабочей поверхностью по дуге радиусом R4=20,0 мм. Рабочая поверхность образована последовательно сопрягаемыми прямыми отрезками, расположенными с уклонами 1:8, 1:15 и 1:5 к горизонтали. Достигается снижение интенсивности износа трибологической пары колесо-колодка за счет увеличения площади контакта при их взаимодействии за счет изменения профиля рабочей поверхности колодки. 1 з.п. ф-лы, 2 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. касается тормозных средств и может быть использовано на железных дорогах для торможения локомотивов и других видов подвижного состава колодочным тормозом.

Проблема ресурсообеспеченности колодочных тормозов, которыми оборудованы локомотивы, весьма многопланова. Она требует решения технико-экономических, технологических, металловедческих, трибологических задач, связанных с выбором износостойких фрикционных материалов, а также выбором конструкции, оптимально приемлемой для установления на локомотив чугунных тормозных колодок.

Тормозная колодка - часть тормозной системы и ее основной исполнительный элемент. Именно тормозная колодка создает тормозное ускорение за счет взаимодействия с поверхностью катания колеса и преобразования силы нажатия в тормозной момент. В основе работы колодочных тормозных механизмов лежит принцип преобразования энергии. Кинетическая энергия движения транспортного средства преобразуется в тепловую за счет активного трения колодки о колесную пару. При этом пара трения колодка-колесо нагревается, вбирает в себя кинетическую энергию движущегося транспортного средства и оно останавливается. В результате такого взаимодействия помимо износа самих колодок, происходит износ гребня и поверхности катания колес. Поэтому чтобы не вызывать повреждений и интенсивного износа рабочих поверхностей колес, конструкции колодок и колес должны быть совместимы.

Известна гребневая тормозная колодка, в теле которой выполнен ручей для взаимодействия с гребнем бандажа колес (В.Г. Иноземцев и др. Автоматические тормоза. М., "Транспорт", 1981, с. 278). В процессе торможения эти колодки контактируют по всей рабочей поверхности бандажа, включая его гребень, благодаря чему корректируется форма гребня, во многом предупреждая развитие остроконечного наката. Однако особенно в начальный период приработки этих колодок, гребень в процессе торможения перегревается из-за большой длины контактирующей поверхности ручья и ухудшенных условий охлаждения, его прочностные и износостойкости свойства снижаются, в связи с чем происходят частые случаи повреждения, повышенный темп износа тормозных колодок.

Наиболее близким техническим решением к заявляемому является тормозная колодка локомотивная гребневая чугунная тип Μ (ГОСТ 30249-97 и чертеж ТМ 0302-02) с профилем рабочей поверхности, включающим сопряженные между собой профиль гребневого захвата и рабочей поверхности колодки, выполненный в виде линии, состоящей из гладко сопряженных дуг окружностей и отрезков прямых. Данная колодка применяется на маневровых и магистральных тепловозах, а также на электровозах для колесных пар тягового подвижного состава, выполненных по ГОСТ 10791-2011.

По мере эксплуатации и износа колесной пары производится обточка ее внутренней торцовой грани, гребня и поверхности катания бандажа по профилям согласно «Инструкции по формированию, ремонту и содержанию колесных пар тягового подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм № ЦТ-329 (с изменениями и дополнениями, утвержденными указанием МПС России от 23.08.2000 № К-2273у п.6.9)».

Для колесных пар тягового подвижного состава в ремонтных депо чаще всего применяется профиль обточки бандажа ДМеТи ЛР с гребнем толщиной 30 мм, который существенно отличается от исходного но ГОСТ 10791-2011 - меняется высота гребня и наклон образующей, при этом профиль рабочей поверхности тормозной колодки не изменяется. При взаимодействии такой пары колесо-колодка происходит уменьшение контактного пятна. увеличение удельного давления в зоне контакта, и как следствие - рост интенсивности износа как самой колодки, так и колеса. Кроме того, из-за неравномерного износа рабочей поверхности колодки образуется недопустимый дефект колеса - подрез гребня.

Технической задачей изобретения является снижение интенсивности износа трибологической пары колесо-колодка, что может быть достигнуто увеличением площади контакта при их взаимодействии за счет изменения профиля рабочей поверхности колодки. Площадь контакта должна быть такой, чтобы при регламентированном усилии торможения возникающие напряжения не превышали допустимых значений.

Технический результат достигается тем, что профиль рабочей поверхности гребневой тормозной чугунной колодки, включающий сопряженные между собой профиль гребневого захвата и рабочей поверхности колодки, выполнен в виде линии, состоящей из гладко сопряженных дуг окружностей и отрезков прямых. При этом профиль гребневого захвата содержит дугу R1=10,00 мм, сопряженную с вертикальным отрезком, последовательно сопряженным с дугой R2=14,00 мм, горизонтальным отрезком, дугой R3=12,0 мм и вертикальным отрезком, затем профиль гребневого захвата сопряжен с рабочей поверхностью по дуге радиусом R4=20,0 мм, причем рабочая поверхность образована последовательно сопрягаемыми прямыми отрезками, расположенными с уклонами 1:8, 1:15 и 1:5 к горизонтали. Кроме того, в заявляемом профиле рабочей поверхности колодки отрезки прямых и дуг окружностей линии, образующей профиль гребневого захвата и рабочую поверхность колодки, сопряжены между собой в последовательно расположенных точках: а, b, с, d, е, f, g, h, j, k со следующими координатами, выраженными в мм (с началом координат на круге катания):

Точка X, мм Y, мм
a 0 22
b 20 22
c 20 26
d 34 40
е 35,5 40
f 47,5 28
g 47,5 23,16
h 65,02 3,31
i 91,5 0
j 133,5 -2,8
k 149,91 -6,08

Изобретение иллюстрируется чертежами (фиг. 1 и 2).

На фиг. 1 представлен профиль рабочей поверхности гребневой чугунной тормозной колодки.

На фиг. 2 представлены схемы взаимодействия системы колодка 1 - колесо 2, полученные методом геометрического наложения профилей:

а) колодка, выполненная по прототипу, и колесо с профилем по ГОСТ 10791-2011.

б) колодка, выполненная по прототипу, и колесо с профилем ДМеТи ЛР.

в) заявляемая колодка и колесо с профилем ДМеТи ЛР.

На схемах участком АВ обозначено пятно контакта. Очевидно, что в случае (в) взаимодействия заявляемой колодки с колесом, обточенным по профилю ДМеТи ЛР, пятно контакта приближается к исходному (схема (а)), а значит достигается конструктивное соответствие колодки и колеса после обточки бандажа по профилю ДМеТи ЛР, что позволит избежать повреждений и интенсивного износа и возникновения дефектов рабочих поверхностей колеса и колодки.

1. Профиль рабочей поверхности гребневой тормозной чугунной колодки, включающий сопряженные между собой профиль гребневого захвата и рабочей поверхности колодки, выполненный в виде линии, состоящей из гладко сопряженных дуг окружностей и отрезков прямых, отличающийся тем, что профиль гребневого захвата содержит дугу R1=10,00 мм, сопряженную с вертикальным отрезком, последовательно сопряженным с дугой R2=14,00 мм горизонтальным отрезком, дутой R3=12,0 мм и вертикальным отрезком, затем профиль гребневого захвата сопряжен с рабочей поверхностью по дуге радиусом R4=20,0 мм, причем рабочая поверхность образована последовательно сопрягаемыми прямыми отрезками, расположенными с уклонами 1:8, 1:15 и 1:5 к горизонтали.

2. Профиль по п. 1, отличающийся тем, что отрезки прямых и дуг окружностей линии, образующей профиль гребневого захвата и рабочую поверхность колодки, сопряжены между собой в последовательно расположенных точках: а, b, с, d, e, f, g, h, j, k со следующими координатами, выраженными в мм (с началом координат на круге катания):

Точка X, мм Υ, мм
а 0 22
b 20 22
с 20 26
d 34 40
е 35,5 40
f 47,5 28
g 47,5 23,16
h 65,02 3,31
i 91,5 0
j 133,5 -2,8
k 149,91 -6,08



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к тормозным колодкам подвижного состава. Тормозная колодка содержит стальной каркас и чугунное дугообразное тело, снабженное вставками, которые размещены группами.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным колодкам тормозного оборудования подвижного состава. Тормозная колодка содержит корпус, клиновую чеку и фрикционные элементы, заложенные в тело корпуса со стороны трущейся поверхности.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к способу изготовления тормозных колодок подвижного железнодорожного состава. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к композитным тормозным колодкам. .

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозным устройствам рельсового подвижного состава. .

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к тормозным колодкам рельсовых транспортных средств. .

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и предназначено предпочтительно для тормозов железнодорожного транспорта. .
Изобретение относится к области железнодорожных транспортных средств. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкции тормозной гребневой локомотивной колодки. .

Немоторная тележка содержит две колесные пары (1), установленные на раме (2). Каждая колесная пара содержит ось (3), два напрессованных на нее колеса (4), каждое из которых имеет на дисковой части по два тормозных диска (5), и две буксы (6).

Моторная тележка содержит две моторные колесные пары (1), установленные на раме (2). Каждая колесная пара содержит ось (3), жестко установленную на ней резинометаллическую клиновую муфту (4) для передачи тягово-тормозного момента к оси от моторно-редукторного блока (5), установленного на поперечной балке (6) рамы посредством резинометаллических шарниров (7) и на оси посредством муфты (4).

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас из сваренных между собой широкой и узкой рамок, твердую вставку с выступами, вставленную в узкую рамку проволочного каркаса, и металлическую сетку или перфорированную металлическую полосу.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и вставку из чугуна.
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, а именно к тормозным колодкам железнодорожных транспортных средств. Тормозная колодка содержит композиционный фрикционный элемент, металлический каркас и чугунную вставку.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к тормозному оборудованию подвижного состава. Тормозное устройство содержит привод, монтажный кронштейн, рычаг, закрепленный на первом шарнирном пальце, держатель тормозной колодки, тормозную колодку и гребнесмазыватель Держатель тормозной колодки шарнирно соединен вторым шарнирным пальцем с рычагом с возможностью бокового смещения тормозной колодки.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тормозным системам. Тормоз тележки рельсового экипажа включает тормозную магистраль, связанную через разобщительный кран с воздухораспределителем, основным тормозным цилиндром и дополнительным цилиндром, шток которого с возможностью поступательного движения расположен в пазу серьги, шарнирно закрепленной на двуплечем рычаге основного тормозного цилиндра.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств, а именно к тормозным системам. Тормоз грузового вагона включает в себя тормозную магистраль, разобщительный кран, воздухораспределитель, запасный резервуар и тормозной цилиндр с рычажной системой управления тормозными колодками.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Тормоз рельсового экипажа состоит из тормозной магистрали, запасного резервуара, воздухораспределителя, тормозного цилиндра и рычажной системы управления тормозными колодками.

Изобретение относится к области производства антифрикционных композиционных полимерных материалов и может быть использовано для изготовления трубных заготовок для втулок триангеля тормозной системы тележек грузового вагона.

Изобретение относится к области рельсовых транспортных средств. Тормоз рельсового экипажа включает тормозную магистраль, связанную через разобщительный кран с воздухораспределителем, основным тормозным цилиндром и дополнительным цилиндром, шток которого с возможностью поступательного движения расположен в пазу серьги, шарнирно закрепленной на двуплечем рычаге основного тормозного цилиндра. На штоке тормозного цилиндра в продольной его плоскости выполнен паз полусферической формы, контактирующий с шаровой формы фиксатором, жестко закрепленным на подпружиненном плунжере, корпус которого установлен на тормозном цилиндре и его подплунжерная полость соединена трубопроводом с запасным резервуаром. Плунжер снабжен рукояткой, расположенной подвижно в Г-образной формы пазу, расположенном в стенке корпуса, причем надплунжерная часть упомянутого корпуса соединена с атмосферой. Достигается повышение эффективной работы тормоза рельсового экипажа за счет упрощения его конструкции и снижения металлоемкости. 2 ил.
Наверх