Фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона

(51) МПК НАЦИОНАЛЬНЫЙ ЦЕНТР ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНОЙ СОБСТВЕННОСТИ ФРИКЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА(71) Заявитель АФСТ Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед(72) Авторы Рудакова Екатерина Александровна Орлова Анна Михайловна(73) Патентообладатель АФСТ Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед(57) 1. Фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона, состоящий из двух симметрично расположенных клиньев, прижатых весом вагона своими вертикальными поверхностями к фрикционным планкам боковой рамы, а наклонными поверхностями - к карманам надрессорной балки, отличающийся тем, что фрикционные планки боковой рамы параллельны, фрикционный клин состоит из двух зеркальных частей, наклонные поверхности которых, имеющие длину , образуют уголк горизонтали и обращены друг к другу под углом , а вертикальные поверхности, имеющие длину , выступают вниз относительно опорной поверхности на пружину на величину , в кармане надрессорной балки на наклонной поверхности установлена износостойкая вставка, наклонные поверхности которой взаимодействуют с наклонными поверхностями двух частей клина, на боковых стенках установлены износостойкие пластины, на пересечении вертикальной поверхности и боковой поверхности клина выполнено углубление, высота которогосоответствует допустимой величине подъема клина при износе, а глубина- допустимой величине износа вертикальной поверхности. 76752011.10.30 2. Фрикционный гаситель колебаний по п. 1, отличающийся тем, что клин может быть выполнен из термоупрочненного чугуна, износостойкие пластины в карманах надрессорной балки - из нержавеющей стали, а вставки наклонных поверхностей в карманах надрессорной балки - из кованой стали. 3. Фрикционный гаситель колебаний по п. 1, отличающийся тем, что длина наклонной поверхности клинаможет составлять 153 мм, длина вертикальной поверхностиможет составлять 180 мм, выступ вертикальной поверхности вниз относительно опорной поверхности на пружинуможет составлять 25 мм. 4. Фрикционный гаситель колебаний по п. 1, отличающийся тем, что угол наклона наклонной поверхности фрикционного клина к горизонтальной плоскостиможет составлять 55, а угол между двумя наклонными поверхностями частей клинаможет составлять 150.(56) 1. Вагоны / Под ред. Л.А.Шадура. - М. Транспорт, 1980. - С. 439. 2.2275308 2, 2006. Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях тележек грузовых вагонов. В эксплуатируемых двухосных тележках грузовых вагонов надрессорная балка упруго связана с двумя боковыми рамами посредством подвешивания с фрикционным гасителем колебаний, состоящим из комплекта цилиндрических пружин и подпружиненных клиньев, имеющих две рабочих поверхности, одна из которых, вертикальная, взаимодействует с фрикционными планками боковой рамы, а вторая, с углом наклона поверхности к горизонтали 45, взаимодействует с плоской наклонной поверхностью в кармане надрессорной балки. Фрикционные планки на боковой раме имеют наклон 1-2 к вертикали такой, что расстояние между ними в верхней части рессорного проема меньше, чем в нижней части 1. Фрикционные клинья обеспечивают гашение колебаний силами трения, развиваемыми на их вертикальных поверхностях, а также совместно с пружинами оказывают сопротивление повороту надрессорной балки относительно боковой рамы в плане, то есть обеспечивают связанность боковых рам. По мере износа клина происходит его завышение по отношению к надрессорной балке, то есть уменьшаются поджатие пружины под клином и трение в подвешивании. Безопасность движения вагона обеспечивается периодическим визуальным контролем износа фрикционных клиньев на тележках, установленных под вагоном в эксплуатации,по величине подъема верхней плоской поверхности клина относительно поверхности надрессорной балки. Такая конструкция двухосной тележки имеет следующие недостатки, обусловленные конструкцией фрикционного гасителя колебаний. Клин с плоской наклонной поверхностью обеспечивает низкую связанность боковых рам, и виляние тележки и вагона возникает уже при скорости 70 км/ч. Эффект виляния вагона в пути приводит к повышению износа колес и рельсов, создает условия для схода вагона с железнодорожного пути и ограничивает использование тележки при повышенных скоростях движения и осевых нагрузках. При установке фрикционных клиньев в карманы надрессорной балки между боковыми стенками кармана и клина образуется технологический зазор, что приводит к наличию перемещений между наклонными поверхностями при боковых колебаниях вагона, износу наклонной поверхности клина, наклонной и боковых стенок кармана надрессорной балки. Отсутствие сменных износостойких элементов на поверхности карманов надрессорной 2 76752011.10.30 балки, контактирующих с клиньями, приводит к необходимости их восстановления наплавкой при ремонте и снижению долговечности надрессорной балки. Вследствие наклона фрикционных планок боковой рамы внутрь, при вертикальных колебаниях вагона на подвешивании, происходят перемещения не только вертикальной поверхности клина вдоль фрикционной планки, но также наклонной поверхности клина вдоль наклонной стенки кармана надрессорной балки. В результате в эксплуатации скорость износа наклонной поверхности клина в 5-6 раз превышает скорость износа вертикальной, что приводит к снижению межремонтных пробегов тележек. Ограничение по времени, отведенному на визуальный контроль износа фрикционных клиньев в эксплуатации, не позволяет производить его инструментальными методами, а конструкция фрикционного клина не предусматривает наличие индикаторов износа и завышения, что не обеспечивает его контролепригодность в эксплуатации. Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция тележки двухосной для грузовых вагонов, в которой фрикционные клинья гасителей колебаний имеют опорные наклонные поверхности, на которых расположены упругие накладки, состоящие из металлического основания и слоя эластичного материала 2. Фрикционные клинья взаимодействуют с контактными поверхностями в проемах надрессорной балки через плоские упругие накладки, разнесенные на опорных плоскостях фрикционных клиньев,при этом углы наклона взаимодействующих контактных поверхностей к поперечной оси равныисоответственно. Отличие тележки заключается в том, что угол 2 может быть равен 90, а линия пересечения опорных поверхностей фрикционного клина может быть наклонена к горизонтальной плоскости под углом 45. Данная конструкция обеспечивает жесткую связь в плане между надрессорной балкой и фрикционным клином при забегании боковых рам. Недостатком данной конструкции тележки является сложная пространственная конфигурация наклонных поверхностей фрикционного клина и проемов надрессорной балки,требующая строгого соблюдения допусков при изготовлении. Неметаллические упругие накладки на наклонных поверхностях клина уменьшают связанность боковых рам за счет возможности поворота клина, обеспечиваемого деформацией накладок. В конструкции клина отсутствуют средства визуального контроля его износа в эксплуатации. Задачей полезной модели является разработка фрикционного гасителя колебаний,обеспечивающего высокие ходовые качества тележки грузового вагона за счет большей связанности боковых рам. Техническим результатом, на который направлена разработка полезной модели, является улучшение показателей ходовых качеств вагона за счет пространственной конфигурации фрикционного клина, который, взаимодействуя с карманом надрессорной балки,обеспечивает жесткую связь между надрессорной балкой и боковыми рамами тележки. Технический результат достигается тем, что фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона состоит из двух симметрично расположенных клиньев, прижатых весом вагона своими вертикальными поверхностями к фрикционным планкам боковой рамы, а наклонными поверхностями - к карманам надрессорной балки. Фрикционные планки боковой рамы параллельны, фрикционный клин состоит из двух зеркальных частей, наклонные поверхности которых, имеющие длину , образуют уголк горизонтали и обращены друг к другу под углом , а вертикальные поверхности, имеющие длину , выступают вниз относительно опорной поверхности на пружину на величину . В кармане надрессорной балки на наклонной поверхности установлена износостойкая вставка, наклонные поверхности которой взаимодействуют с наклонными поверхностями двух частей клина. На боковых стенках кармана установлены износостойкие пластины. На пересечении вертикальной поверхности и видимой при осмотре сбоку боковой поверхности клина выполнено углубление, высота которогосоответствует допустимой величине подъема клина при износе,а глубина- допустимой величине износа вертикальной поверхности. 3 76752011.10.30 Фрикционный клин может быть выполнен из термоупрочненного чугуна, износостойкие пластины в карманах надрессорной балки - из нержавеющей стали, а вставки наклонных поверхностей в карманах надрессорной балки - из кованой стали. Длина наклонной поверхности клинаможет составлять 153 мм, длина вертикальной поверхностиможет составлять 180 мм, выступ вертикальной поверхности вниз относительно опорной поверхности на пружинуможет составлять 25 мм. Угол наклона наклонной поверхности клина к горизонтальной плоскостиможет составлять 55, а угол между двумя наклонными поверхностями частей клинаможет составлять 150. Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 показано взаимодействие фрикционного гасителя колебаний с надрессорной балкой и фрикционной планкой боковой рамы на фиг. 2 показан увеличенный фрагмент Б на фиг. 1 на фиг. 3 показан фрикционный клин (вид сбоку) на фиг. 4 показан общий вид фрикционного клина на фиг. 5 показан разрез по линии А-А фиг. 3. Фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона (фиг. 1) состоит из двух симметрично расположенных клиньев, прижатых весом вагона своими вертикальными поверхностями 6 к фрикционным планкам 9 боковой рамы, а наклонными поверхностями 5 к карманам надрессорной балки. Фрикционные планки 9 боковой рамы параллельны. Фрикционный клин (фиг. 4) состоит из двух зеркальных частей 3 и 4, наклонные поверхности 5 которых, имеющие длину(длинаможет составлять 153 мм), образуют уголк горизонтали (уголможет быть равен 55) (фиг. 3) и обращены друг к другу под углом(длинаможет составлять 180 мм), выступают вниз относительно опорной поверхности на пружину на величину(величинаможет составлять 25 мм) (фиг. 3). В кармане надрессорной балки 1 (фиг. 1) на наклонной поверхности установлена износостойкая вставка 2, наклонные поверхности которой взаимодействуют с наклонными поверхностями 5 двух частей клина 3 и 4, а на боковых стенках установлены износостойкие пластины 10. На пересечении вертикальной поверхности 6 и видимой при осмотре сбоку боковой поверхности 8 клина выполнено углубление 7, высота которогосоответствует допустимой величине подъема клина при износе, а глубина- допустимой величине износа вертикальной поверхности. Фрикционный клин может быть выполнен из термоупрочненного чугуна, износостойкие пластины в карманах надрессорной балки - из нержавеющей стали, а вставки наклонных поверхностей в карманах надрессорной балки - из кованой стали. Применение износостойких элементов в карманах надрессорной повышает ее долговечность. Разработанная конструкция обеспечивает повышение долговечности клина за счет уменьшения фрикционных перемещений между клином и карманом надрессорной балки и материала, повышение долговечности надрессорной балки за счет применения износостойких элементов в карманах. Обеспечивается также контролепригодность тележки при эксплуатации за счет применения визуальных индикаторов износа клина. Исполнение фрикционного клина из термоупрочненного чугуна также повышает его долговечность. Национальный центр интеллектуальной собственности. 220034, г. Минск, ул. Козлова, 20. 5