ИЗНОСОСТОЙКИЙ ЗАЩИТНЫЙ УЗЕЛ ПОДПЯТНИКА НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к подпятниковому узлу надрессорной балки.
Известна конструкция подпятникового узла надрессорной балки тележки грузового вагона, состоящая из износостойкой чаши, изготовленной из низколегированной стали и устанавливаемой в подпятник. (Д.В. Муравьев Современные проблемы ремонта надрессорных балок тележек грузовых вагонов новых моделей // Инновационные проекты и технологии в образовании, промышленности и на транспорте: материалы научной конференции, посвященной Дню российской науки (6 февраля 2015 г.). - Омский государственный университет путей сообщения, 2015. - 514 с- с. 215-221.). Форма чаши полностью воспроизводит форму подпятника надрессорной балки, чаша закрепляется фиксирующей ручной дуговой приваркой в четырех точках, расположенных крестообразно. Опорной поверхностью является вертикальная поверхность бурта подпятника, рабочей поверхностью - вертикальная поверхность пятника вагона.
Недостатком данной конструкции является крепление чаши, не обеспечивающее ее надежное закрепление в подпятнике, приводящее к смещению чаши в продольных, поперечных, вертикальном и радиальном направлениях. Взаимодействие упорной поверхности пятника вагона приводит к разрушению сварного шва и как следствие к износу пятника и подпятникового места, что снижает срок службы надрессорной балки.
В качестве прототипа заявляемой полезной модели выбрана конструкция износостойкого защитного узла подпятника надрессорной балки (Патент US 4224876 B61F 5/16 от 30.09.1980 г.), состоящая из подпятника и износостойкой чаши, при этом чаша выполнена отдельным элементом и содержит цилиндрическую поверхность наружного диаметра, который совпадает с диаметром посадочного места подпятника, внутреннюю коническую поверхность сопрягаемую с пятником и обод, при этом на бурте подпятника и ободе чаши выполнены соединительные элементы. Взаимодействующие элементы на ободе чаши и на бурте подпятника предотвращают вращение чаши. Чаша может быть радиально смещена от первого положения во второе положение, при разъединении таких элементов, за которыми следует повторное сцепление при втором положении таких элементов.
Недостатком данной конструкции является возможное смещение чаши в вертикальном направлении, и в результате не исключает радиальных вращений чаши, ее деформацию, как следствие повышает изнашиваемость бурта и подпятниковой зоны надрессорной балки.
Техническим результатом, на реализацию которого направлено техническое решение, является повышение износостойкости узла за счет более надежной фиксации чаши, что приводит к увеличению эксплуатационного ресурса.
Износостойкий защитный узел подпятника надрессорной балки состоит из подпятника и износостойкой чаши, при этом чаша выполнена отдельным элементом и содержит цилиндрическую поверхность наружного диаметра, который совпадает с диаметром посадочного места подпятника, внутреннюю коническую поверхность, сопрягаемую с пятником и обод, причем на цилиндрической поверхности выполнены равноудаленные направляющие замки, а на ободе расположены равноудаленные проушины. Направляющие замки расположены под углом от 45° до 55° к поверхности чаши. Чаша стопорится винтами через равноудаленные проушины на ободе.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображены составные части износостойкого защитного узла подпятника надрессорной балки, на фиг. 2 показана установленная в надрессорной балке чаша, на фиг. 3 - крепление стопорного винта, на фиг. 4 - расположение направляющих замков.
Износостойкий защитный узел состоит из чаши 1, подпятника 2 надрессорной балки. Чаша имеет цилиндрическую поверхность 3 наружного диаметра, который совпадает с диаметром посадочного места подпятника 2 надрессорной балки, внутреннюю коническую поверхность 4, сопрягаемую с пятником (не показано) и обод 5. На цилиндрической поверхности 3 расположены равноудаленные направляющие замки 6, а на ободе 5 - равноудаленные проушины 7 для крепления стопорных винтов 8.
При этом в подпятнике 2 выполнены ответные замкам пазы 9, а в бурте надрессорной балки отверстия 10, совпадающие с проушинами 7, для крепления стопорных винтов.
Сопряжение пятника кузова вагона с подпятником осуществляется через износостойкую чашу, предотвращающую износ упорной поверхности подпятника надрессорной балки, а так же разбивание цилиндрической поверхности подпятника.
Повышение износостойкости узла обеспечивается за счет того, что чаша при помощи направляющих замков беспрепятственно устанавливается в подпятник, и фиксируется стопорными винтами в бурте надрессорной балки без приварки, обеспечивая ее плотное прилегание.
Направляющие замки выполнены под оптимальным углом β от 45° до 55° к поверхности чаши, т.к. при угле наклона меньше 45° возможно непроизвольное смещение чаши в вертикальном направлении, а при угле больше 55° - воздействие силы трения приведет к заклиниванию чаши при повороте.
Количество направляющих замков может составлять от 2 до 3, т.к. равномерное распределения усилий от проворачивания чаши на замки достигается при наличии как минимум двух замков.
Рациональным количеством стопорных винтов является 2 либо 3. Один стопорный винт не обеспечивает безопасного фиксирования чаши, замковый механизм и пазы на балке надрессорной имеют свои зазоры и люфт, при роспуске с горок и в вагоноопрокидывателе есть вероятность смещения или незначительного перекоса одного из краев чаши, в котором отсутствует винт. При наличии трех стопорных винтов их расположение подразумевает равномерное расположение по окружности подпятника балки под 120°. В случае попадания винта на вертикальную боковую стенку прилив в балке и проушина в чаше могут быть сформированы в установленном месте. Два стопорных винта в данной конструкции являются необходимым и достаточным количеством для обеспечения надежности конструкции.
В результате использования предлагаемого технического решения, а именно за счет более надежной фиксации чаши, повышается износостойкость узла, что в свою очередь приводит к увеличению эксплуатационного ресурса.