ПЯТНИКОВАЯ ЧАСТЬ УСТРОЙСТВА СОЧЛЕНЕНИЯ

Полезная модель относится к сцепным устройствам подвижного состава железнодорожного транспорта, в частности к конструктивным элементам устройства сочленения.
В устройстве сочленения пятниковая и поводковые части в процессе эксплуатации взаимодействуют по ответным друг другу поверхностям, в том числе и сферическим, что приводит к повышенному износу их контактных рабочих поверхностей.
Из уровня техники известен подвижной узел сочленения для железнодорожных вагонов (US 4867071 А, опубл. 19.10.1989, МПК B61D 15/00), используемый для соединения двух вагонов полупостоянным способом. Устройство сочленения содержит пятниковую и поводковую части, шарнирно соединенные посредством цилиндрического штифта, пропущенного через вертикальные отверстия, выполненные на соединительных концах указанных частей. Пятниковая часть на одном конце имеет хвостовик коробчатой формы, а на другом конце имеет пятник в нижней части, опорное кольцо, размещенное на внутренней стороне пятника, внутреннюю открытую полость над пятником. Поводковая часть с одной стороны имеет хвостовик коробчатой формы и с другой стороны соединительный конец, опирающийся на опорное кольцо и содержащее высокоэластичную втулку, включающую в себя центральное сквозное отверстие для пропуска через него цилиндрического штифта. Высокоэластичная втулка имеет круг в поперечном сечении и состоит из трех металлических колец: первое внешнее металлическое кольцо, второе внутреннее металлическое кольцо, и третье среднее кольцо из высокоэластичного материала, при этом высота первого кольца больше высоты других колец.
Известен шарнирный узел соединения грузовых вагонов (US 5133467 А, МПК B61G 9/00, опубл. 28.07.1992, прототип), содержащий пятниковую и поводковую части, каждая из которых с одной стороны имеет хвостовик коробчатой формы, а с другой стороны соединительный коне, шарнирно соединенные посредством штифта, пропущенного через вертикальные отверстия, выполненные на соединительных концах указанных частей. Пятниковая часть содержит пятник в нижней части, опорное кольцо, размещенное во внутренней полости над пятником и опирающееся на кольцевое седло. Поводковая часть опирается соединительным концов на опорное кольцо. Контактные поверхности выполнены со специальным износостойким покрытием.
Технической проблемой, присущей указанным решениям, является повышенный износ контактных рабочих поверхностей пятниковой части устройства сочленения в процессе эксплуатации, а также выполнение контактных поверхностей элементов устройства сочленения с износостойким покрытием и/или установка между ними дополнительных смазывающих вкладышей, в том числе состоящих из нескольких частей, что приводит к повышению количества деталей и, соответственно, к усложнению конструкции устройства сочленения.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности пятниковой части устройства сочленения за счет увеличения твердости контактных рабочих поверхностей и уменьшения их износа в процессе эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в пятниковой части устройства сочленения железнодорожных вагонов, содержащей хвостовик с одной стороны и соединительный конец с другой стороны, выполненный с пятником в нижней части и внутренней открытой полостью над ним, имеющими контактные рабочие поверхности, согласно настоящей полезной модели, контактные рабочие поверхности пятника и внутренней открытой полости закалены и имеют значения твердости, составляющие от 375 до 515 НВ на каждой контактной рабочей поверхности, а также не менее 350 НВ на глубине 3 мм и не менее 300 НВ на глубине 10 мм от соответствующей контактной рабочей поверхности. Элементы пятниковой части, расположенные во внутренней полости, могут иметь закаленную поверхность и увеличенное значение твердости.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что контактные рабочие поверхности пятниковой части устройства сочленения имеют увеличенное значение твердости и менее подвержены износу. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - устройство сочленения железнодорожных вагонов, фиг. 2 - пятниковая часть в центральном продольном сечении.
Устройство сочленения, представленное на фиг. 1, содержит поводковую часть 1 и пятниковую часть 2, каждая из которых имеет хвостовик 1.1 и 2.1 и соединительные концы 1.2 и 2.2 соответственно. Поводковая 1 и пятниковая 2 части в процессе эксплуатации соединяются друг с другом посредством штифта 3, пропущенного сквозь вертикальные отверстия (не показаны на чертеже), выполненные в соединительных концах 1.2 и 2.2.
Пятниковая часть 2, представленная на фиг. 2, содержит хвостовик 2.1 и соединительный конец 2.2, выполненный с вертикальным отверстием 2.3 для штифта 3, с пятником 2.4 в нижней своей части (в том числе со съемным пятником) и внутренней открытой полостью 2.5 для размещения поводковой части 1 при соединении устройства сочленения. В представленном варианте в пятнике 2.4 со стороны внутренней полости 2.5 выполнено углубление 2.6 для размещения дополнительных необходимых в конструкции устройства сочленения деталей (не показаны на чертеже).
Наибольшему износу в пятниковой части 2 устройства сочленения подвержены поверхность 2.7 задней стенки внутренней полости 2.5, поверхности 2.8 углубления 2.6, а также опорная 2.9 и упорная 2.10 поверхности пятника 2.4, являющиеся контактными рабочими поверхностями.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в повышении надежности пятниковой части устройства сочленения, достигается следующим образом:
Закалка контактных рабочих поверхностей пятниковой части устройства сочленения во внутренней полости и пятника позволяет увеличить значение твердости контактных рабочих поверхностей и уменьшить их износ, что обеспечивает повышение износостойкости, а, следовательно, надежности пятниковой части устройства сочленения в целом и позволяет отказаться от использования дополнительных износостойких вкладышей или прокладок между контактными рабочими поверхностями, взаимодействующими в процессе эксплуатации устройства сочленения. Для достижения указанного технического результата значения твердости контактных рабочих поверхностей должны быть в диапазоне от 375 до 515 НВ на каждой контактной рабочей поверхности, не менее 350 НВ на глубине 3 мм и не менее 300 НВ на глубине 10 мм от соответствующей контактной рабочей поверхности. Выполнение контактных рабочих поверхностей со значением твердости меньше указанных не обеспечивает сокращение износа поверхностей, так как при больших значениях силы трения на контактных поверхностях могут появиться протертые углубления и трещины, а выполнение контактных поверхностей со значением твердости больше, чем значения указанных максимумов, не целесообразно.
Выполнение элементов пятниковой части с закаленной поверхностью и увеличенным значением твердости обеспечивает повышение износостойкости контактных рабочих поверхностей соединительного конца пятниковой части и поверхностей элементов, которые расположены во внутренней открытой полости пятниковой части в процессе эксплуатации, что также повышает надежность пятниковой части устройства сочленения.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить надежность пятниковой части устройства сочленения железнодорожных вагонов.