ФРИКЦИОННЫЙ КЛИН ТЕЛЕЖКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к фрикционным гасителям колебаний двухосных грузовых тележек вагонов, в частности к фрикционным клиньям.
Известен фрикционный клин тележки железнодорожного вагона, содержащий чугунный коробчатый корпус, состоящий из наклонной стенки, верхней, вертикальной и нижней и боковых стенок. Нижняя стенка снабжена местом под спиральные пружины. Боковые стенки снабжены ребрами жесткости. Корпус клина внутри разделен на две части ребром жесткости и взаимодействует своей вертикальной поверхностью с фрикционной планкой, установленной на опорной колонке боковой рамы, а своей наклонной поверхностью - с соответствующей поверхностью надрессорной балки. Боковые стенки вместе с ребром жесткости выполнены с отверстиями. Толщины граней, стенок, ребер и параметры отверстий в конструкции клина выбраны из условия превышения массы на заданную величину от некоторого порогового значения массы клина, определяемого по второй производной зависимости относительного расчетного коэффициента запаса прочности клина от его относительной массы (по патенту RU165355, кл. B61F 5/12, опубл. 10.06.16).
Недостатком данного клина является повышенная масса, связанная с его конструктивными особенностями.
В качестве прототипа взят фрикционный клин, содержащий полый клиновой корпус с опорной площадкой, передним горизонтальным и внутренним ребрами, кольцевым буртиком под пружины, горизонтальную и вертикальную переднюю стенки, сопряженные с наклонной стенкой, имеющей рабочую поверхность. Боковые стенки и внутреннее ребро выполнены со сквозными отверстиями. Сквозные отверстия выполнены в виде треугольников с закругленными углами, один из которых представляет собой дугу четверти окружности, центр дуги окружности боковых стенок расположен от наружной поверхности опорной площадки на расстоянии 58 мм. Внутреннее ребро, вертикальная передняя стенка и горизонтальное ребро выполнены толщиной 12 мм, каждая боковая стенка имеет толщину 13 мм, а на наружной поверхности опорной площадки вокруг кольцевого буртика и вдоль вертикальной стенки выполнены радиусные углубления (по патенту RU116821, кл. B61F 5/12, опубл. 10.06.12).
Недостатками данного клина являются низкая износостойкость и большая металлоемкость в связи с завышенной толщиной боковых стенок, внутреннего ребра, горизонтального ребра и других элементов клина.
Технический результат, на достижение которого направлена предлагаемая полезная модель, заключается в снижении материалоемкости фрикционного клина тележки железнодорожного вагона при сохранении прочности за счет конструктивного исполнения.
Указанный технический результат достигается тем, что фрикционный клин тележки железнодорожного вагона содержит полый клиновой корпус  с опорной площадкой, вертикальной стенкой, передним горизонтальным ребром, кольцевым буртиком, горизонтальной и передней вертикальной стенками, сопряженные с наклонной стенкой, имеющей рабочую поверхность, отличается тем, что внутри полого клинового корпуса выполнены два внутренних ребра с отверстиями, а по краям корпуса два внешних ребра с углублениями вдоль вертикальной стенки выполнены радиусные углубления.
Предпочтительная толщина внутренних и внешних ребер, переднего горизонтального ребра, передней вертикальной стенки равна 10±1 мм.
Предпочтительное количество отверстий в каждом из внутренних ребер равно двум, при этом диаметр одного отверстия равен 36±5 мм, а другого 86±5 мм.
Кроме того, внутренние и внешние ребра могут быть параллельны между собой.
Предлагаемая полезная модель поясняется следующими чертежами, на которых изображен частный случай реализации:
Фиг. 1 – фрикционный клин, вид сбоку;
Фиг. 2 – фрикционный клин, вид спереди;
Фиг. 3 – фрикционный клин, поперечный разрез;
Фиг. 4 – фрикционный клин, аксонометрия.
Фрикционный клин (фиг. 1, 2, 3) содержит полый клиновой корпус 1, который имеет опорную площадку 2, вертикальную стенку 3, переднее горизонтальное ребро 4, кольцевой буртик 5 под пружины (не показаны), горизонтальную стенку 6 и переднюю вертикальную стенку 7, которые сопряжены с наклонной стенкой 8. Наклонная стенка 8 имеет рабочую поверхность 9 и углубление 10. Корпус 1 имеет два внутренних ребра 11 и два внешних ребра 12. На внутренних ребрах 11 выполнены сквозные отверстия 13 и 14. На внешних ребрах 12 выполнены углубления 15.
Рабочая поверхность 9 наклонной стенки 8 выполнена в виде параболической поверхности, которая сопряжена радиусными кривыми с горизонтальной стенкой 6 и передней вертикальной стенкой 7.
На наружной поверхности опорной площадки 2 вокруг кольцевого буртика 5 и вдоль вертикальной стенки 3 выполнены радиусные углубления 16.
Сквозные отверстия 13 и 14 внутренних ребер 11 выполнены в виде окружности диаметром 36±5 мм и 86±5мм соответственно. Внутренние ребра 11, внешние ребра 12, передняя вертикальная стенка 7 и горизонтальное ребро 4 имеют оптимальную толщину 10±1 мм. Данные значения размеров составных элементов клина являются оптимальными из расчета снижения его металлоемкости и уменьшения внутренних напряжений при изготовлении клина.
В рабочем положении клин расположен во фрикционном гасителе колебаний между наклонной поверхностью надрессорной балки тележки вагона с одной стороны и фрикционной планкой боковой рамы тележки вагона с другой стороны, к которым во время движения вагона клин поджимается под действием пружин (не показаны). Клин взаимодействует выпуклыми частями рабочей поверхности 9 и вертикальной стенкой 3 с элементами тележки вагона.
Поскольку выпуклые части рабочей поверхности 9 клина обеспечивают более плотный контакт с элементами тележки вагона, то уменьшаются ударные нагрузки, микросколы, трение и износ клина
В сравнении с ранее известными конструкциями, предложенный клин не имеет боковых стенок. Вместо них выполнены внешние ребра с углублениями. Это позволяет снизить металлоемкость клина при сохранении прочности. Кроме того, во внутренних ребрах клина выполнены отверстия, а во внешних ребрах и на опорной площадке - углубления, уменьшены толщины внутренних и внешних ребер, передней вертикальной стенки  и горизонтального ребра, что в совокупности с другими указанными признаками технического решения также позволяет еще больше снизить металлоемкость клина при сохранении прочности конструкции.
Таким образом, решения, используемые в полезной модели, обеспечивает достижение технического результата.