НАКЛАДКА ФРИКЦИОННОГО УЗЛА ГАСИТЕЛЯ КОЛЕБАНИЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области вагоностроения, в частности, к износостойким полимерным накладкам фрикционного узла гасителя колебаний тележек грузовых вагонов.
Известна накладка фрикционного узла гасителя колебаний тележки грузового вагона ТУ 2252-028-00203476-03 производства ОАО «Ижевский завод пластмасс». Накладка выполнена в виде прямоугольной пластины из полиуретана. Внутренняя поверхность пластины снабжена двумя буртами, между которыми по диагонали расположены два выступа прямоугольной формы и один выступ, в виде усеченного конуса, - на их пересечении. Выступы служат для фиксации накладки в пазах наклонной плоскости фрикционного клина узла гасителя колебаний тележки грузового вагона.
Использование известной накладки позволяет гасить колебания тележки грузового вагона. Однако, из-за невысокой износостойкости накладки под воздействием нагрузок, возникающих при эксплуатации вагонов, из-за быстрого ее разрушения не обеспечиваются нормативные требования безремонтного пробега подвижного состава до первого капитального ремонта (безремонтный пробег вагона 500 тыс. км).
Из патента RU 2233759 С1, МПК B 61 F 5/12 10.08.2004 известен фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона, который содержит накладку из эластомерного материала, закрепленную 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; по осям симметрии на концевых частях накладки выполнены выступы треугольной формы.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа заявленной полезной модели.
Использование накладки прототипа также не обеспечивает нормативные требования безремонтного пробега подвижного состава до первого капитального ремонта.
Технической задачей, на решение которой направлена заявленная полезная модель, является повышение износостойкости накладки фрикционного узла гасителя колебаний тележки до нормативных требований (500 тыс. км безремонтного пробега вагона).
Данная техническая задача достигается тем, что накладка фрикционного узла гасителя колебаний тележки грузового железнодорожного вагона из износостойкого материала содержит последовательно уложенные друг на друга слои ткани из смеси полиоксидиазольных и хлопчатобумажных нитей, пропитанные фенолформальдегидной смолой, и по меньшей мере один слой низкоплотного материала из пропитанного фенолформальдегидной смолой резаного волокна, совместно спрессованных компрессионным горячим прессованием. Слои ткани уложены со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя, на 30-60° к нитям основы каждого предыдущего слоя, а слой резаного волокна расположен между слоями ткани или поверх и между слоями ткани, или между и снизу слоев ткани, или поверх и снизу слоев ткани. Слой резаного волокна состоит из смеси полиоксидиазольных и хлопчатобумажных волокон. При совместном компрессионном (прямом) горячем прессовании слои ткани и низкоплотный материал из резаного волокна приобретают форму накладки. Заявленное расположение слоев ткани и низкоплотного материала обеспечивает проникновение связующего между слоями, а веерообразное смещение по объему отпрессованного материала нитей, образующих основу ткани, из которой состоят слои, придает отпрессованной накладке заявленные свойства.
Количество слоев ткани определяется исходя из толщины накладки. Как правило, накладка для фрикционного узла гасителя колебаний тележек грузовых вагонов содержит от 12 до 18 слоев ткани.
Заявленное расположение слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя на 30-60° к нитям основы предыдущего слоя и низкоплотного материала является оптимальным для достижения поставленной технической задачи. Такое расположение обеспечивает, помимо прочной адгезионной связи между слоями, создание монолитной структуры, позволяющее равномерно распределить по всему материалу накладки напряжения, возникающие в материале от воздействия статических и динамических нагрузок, что позволяет избежать его расслоения, а наличие низкоплотного материала из резаного волокна, уложенного заявленным образом по отношению к слоям ткани, позволяет уменьшить расход дорогостоящей ткани с 12-18 до 6-8 слоев, и дает возможность отпрессовывать накладки сложной конфигурации.
Расположение слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя менее 30° увеличивает перекрытие свободного сечения (суммарная величина просветов ткани), что приводит к неравномерному распределению связующего по слоям при компрессионном горячем прессовании, и, как следствие, образованию разнородной структуры готовой накладки, снижающей ее износостойкость. При расположении слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя более 60°, нарушается монолитность структуры накладки после прессования из-за более разреженных по объему накладки веерообразно ориентированных нитей, что приводит к неравномерности распределения напряжений, возникающих при эксплуатации в материале от воздействия статических и динамических нагрузок, и, как следствие, к ее расслоению.
Конструкция фрикционного гасителя колебаний тележки грузового вагона поясняется чертежами:
- на фиг.1 - накладка на фрикционный клин;
- на фиг.2 - расположение слоев ткани;
- на фиг.3 - место установки фрикционного клина с накладкой на тележке грузового вагона.
Накладка (1) (фиг.1) помещена в пазы наклонной поверхности фрикционного клина (2) узла гасителя колебаний тележки. Слои ткани (фиг.2) уложены таким образом, что нити (1), образующие основу каждого последующего слоя расположены под углом 30-60° к нитям (2), образующим основу каждого предыдущего слоя ткани. Фрикционные клинья с накладками (фиг.3) смонтированы на боковой раме тележки (1) с двух сторон надрессорной балки (2).