Способ подавления шума при взаимодействии рабочих органов вагонных замедлителей с боковыми поверхностями колес грузовых вагонов

Изобретение относится к области транспортного машиностроения. Способ шумоподавления при взаимодействии фрикционных поверхностей балочных вагонных замедлителей с боковыми поверхностями колес грузовых вагонов, основанный на модифицировании поверхностей трения мягкими металлами с возможностью контактирования материалов, из которых изготовлены поверхности трения, заключается в том, что процесс модифицирования осуществляется путем подачи шумоподавляющего плакирующего материала из полостей, находящихся в одном из тел пары трения при износе данного тела в процессе контактирования со вторым телом пары трения. Достигается улучшение шумоподавления между поверхностями трения. 3 ил.

 

Настоящее изобретение относится к способам шумоподавления при взаимодействии фрикционных поверхностей в паре металл-металл, основанный на модификации поверхностей трения, отличающихся тем, что в одном из двух тел составляющих пару трения находятся полости с шумоподавляющим плакирующим материалом (далее ШПМ) открытые на поверхности трения.

Наиболее близким к заявленному техническому решению является устройство BREMEX ANNSYS», которое устанавливается на сортировочных станциях и маневровых стрелках, при разведении железнодорожных вагонов по путям различных направлений посредством рельсовых путей на искусственно построенном холме (горке) с помощью силы тяжести. Вследствие огромной силы трения, возникающей в процессе торможения вагонов, кинетическая энергия высвобождается частично в виде тепла, а частично - в виде звуковой энергии с большими амплитудами и максимальной мощностью звука в диапазоне частот около 3000 Гц, что воспринимается как раздражающий скрежет. С помощью системы BREMEX-ANNSYS та часть звуковой энергии, которая выделятся в виде скрежета, может быть уменьшена в тысячу раз, в результате общий уровень шума также снижается до 30 дБ. Согласно измерениям, проведенным Институтом техники безопасности на производстве (ZVD d.d.) в Любляне, система BREMEX-ANNSYS снижает мощность шума при торможении на 99,9%. Система BREMEX-ANNSYS может быть использована на пневматических или гидравлических тормозах. Она управляется микропроцессором.

Система BREMEX-ANNSYS состоит из основного устройства для нанесения смазки "Basic", размещаемого на горке, и/или дополнительного устройства для нанесения смазки "Extra/sws", размещаемого на рельсовых тормозах. Система работает таким образом, что специальный композитный материал для сухого торможения (DBM) наносится точно на вагонные колеса или на рельсы, на которых происходит торможение, прежде чем между ними возникнет фрикционный контакт. За счет этого устраняются колебания в диапазоне резонансных частот. Поскольку при трении колес о рельсы высвобождается большое количество энергии в форме тепла, вспомогательный компонент вышеупомянутого специального материала испаряется, тогда как рабочий компонент (чаще всего ) создает истирающуюся тормозную пленку, которая устраняет скрежет в самом его источнике.

Недостатками системы BREMEX-ANNSYS является

микропроцессорное управление, что значительно повышает капитальные вложения на оборудование одной тормозной позиции (300 тыс. евро); невозможность эксплуатации системы при значительных изменениях условий окружающей среды (от -50°C до +50°C) температуры воздуха, ветровой нагрузки P от P₀ до P_max, атмосферные осадки в виде дождя и снега; испарения вспомогательного компонента, что снижает экологическую безопасность. Необходимость установки перед каждой тормозной позицией. Использование зарубежного расходного материала производимого компанией «ELPA». Снижение до 40% тормозного усилия вагонных замедлителей.

Изобретением решается задача подавления шума при работе балочных вагонных замедлителей путем устройства в телах фрикционных колодок располагаются полости с шумопадавляющим плакирующим материалом открытые на поверхности трения фрикционных колодок. При взаимодействии фрикционных колодок и боковой поверхности колес вагонов происходит модифицирование контактирующих поверхностей шумопадавляющим плакирующим материалом. Процесс модифицирования осуществляется путем подачи шумоподавляющего плакирующего материала из полостей находящихся в одном из тел пары трения (например, в теле фрикционной накладки) при износе данного тела в процессе контактирования со вторым телом (с его рабочей поверхностью, например, с торцевой (боковой) поверхностью колеса грузового вагона). Необходимое количество шумоподавляющего плакирующего материала определяется интенсивностью изнашивания и поверхности трения первого тела (с полостями и с ШПМ), а она в свою очередь определяется соотношением площадей S₁ и S₂ т.е. U∫(S₁/S₂), где S₁ сумма площадей сечения полостей с ШПМ, S₂ площадь контактирования материала первого тела S₂=S_Σ-S₁, где S_Σ - площадь поверхности трения.

Объем подаваемого материала обеспечивает возможность реализации граничного трения, т.е. контактирования микро- и макрошероховатостей материалов фрикционных колодок и боковой поверхности колеса друг с другом, а шумопадавляющим материал находится во впадинах поверхностей соответственно создаются условия демпфирования колебаний микро неровностей шумоподавляющим материалом, что соответственно приводит к подавлению фрикционных автоколебаний и соответственно снижению шума.

Краткое описание чертежей.

Фигура 1 - Фрикционная колодка. Где: 1 - шумоподавляющий плакирующий материал, 2 - корпус балки замедлителя, 3 - фрикционная накладка.

Фигура 2 - Контактирующие микронеровности при наличии шумоподавляющего плакирующего материала. Где: 1 - шумоподавлящий плакирующий материал.

Фигура 3 - Модель единичной микронеровности. Где: 1 - шумоподавляющий плакирующий материал.

Способ шумоподавления при взаимодействии фрикционных поверхностей балочных вагонных замедлителей с боковыми поверхностями колес грузовых вагонов, основанный на модифицировании поверхностей трения мягкими металлами с возможностью контактирования материалов, из которых изготовлены поверхности трения, отличающийся тем, что в одном из двух тел, в частности во фрикционной колодке, составляющих пару трения, находятся полости с шумоподавляющим плакирующим материалом, открытые на поверхности трения, при этом процесс модифицирования осуществляется путем подачи шумоподавляющего плакирующего материала из полостей, находящихся в одном из тел пары трения, в частности во фрикционной колодке, при износе данного тела в процессе контактирования со вторым телом пары трения, в частности с боковой поверхностью колеса грузового вагона.