ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается автосцепных устройств железнодорожных транспортных средств, в частности конструкций поглощающих аппаратов и эластомерных амортизаторов, предназначенных для поглощения и рассеивания энергии ударов при эксплуатации подвижного состава.
Известна конструкция поглощающего эластомерного аппарата [Патент Российской Федерации RU №2575662 от 24.06.2014], которая содержит корпус с напрессованной опорной плитой и донышко. Внутри корпуса размещен пустотелый шток, выполненный заодно с поршнем, разделяющим внутреннюю полость корпуса на две сообщающиеся между собой полости с возможностью перетекания вязкоупругого рабочего тела из одной полости в другую, при этом одна сторона штока расположена в донышке. Также в корпусе установлена подвижная опора, поддерживающая шток и закрепленная на другой стороне последнего, при этом поршень снабжен системой отверстий, выполненной с возможностью взаимодействия с обратным клапаном и обеспечения перетекания вязкоупругого рабочего тела из одной полости в другую. Подвижная опора выполнена в виде шайбы с выполненными в ее теле отверстиями для перетекания вязкоупругого рабочего тела.
Эта конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком данной конструкции является то, что опорная плита напрессована только на донную часть корпуса и опорная плита не имеет развитие вдоль длины корпуса. При соударении, когда опорная плита взаимодействует с задним упором автосцепного устройства, в донной части корпуса возникают нагрузки с повышенными значениями, которые могут привести к трещинам и сколам и, как следствие, к разрушению корпуса. Для обеспечения прочностных качеств корпуса в рассматриваемой конструкции внутри корпуса выполнен большой радиус перехода между цилиндрической частью корпуса и его донной частью, что приводит к увеличению трудоемкости изготовления корпуса и к увеличению его массы. Кроме того, шток, имеющий сложную конструкцию, в процессе максимального хода (возможно) соприкоснется внутренней частью с дном корпуса и изогнется или от внутренней части штока отломится фрагмент детали, что вызовет поломку поглощающего аппарата. Также подвижная опора, установленная на внутреннюю часть штока при максимальном ходе (возможно), заклинит в радиусной части донышка, что также вызовет поломку поглощающего аппарата.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции поглощающего аппарата транспортного средства, обеспечивающей повышение живучести и прочности поглощающего аппарата при ударных нагрузках, в сочетании с уменьшением трудозатрат при изготовлении и ремонте поглощающего аппарата.
Поставленная задача в заявляемой полезной модели решается за счет того, что основание, объединенное с опорной плитой, напрессовано на корпус поглощающего аппарата не менее 0,4 длины корпуса, при этом основание выполнено из стали, обладающей меньшей прочностью, чем сталь, из которой выполнен корпус.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что поглощающий аппарат железнодорожного вагона, содержит открытый с одной стороны цилиндрический, полый корпус с крышкой, через которую проходит шток выполненный заодно с поршнем, вместе с этим со стороны донышка корпуса на корпус напрессовано основание объединенное с опорной плитой, при этом основание напрессовано на корпус поглощающего аппарата не менее 0,4 длины корпуса, также основание выполнено из стали обладающей меньшей прочностью, чем сталь из которой выполнен корпус.
Корпус выполнен из стали с пределом текучести не менее 930 МПа.
Основание выполнено из стали с пределом текучести не менее 600 МПа.
Кроме того, отношение толщины корпуса и толщины основания в цилиндрических их частях равно 1,25-1,45.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид эластомерного амортизатора;
Фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1.
(а)
(b)
Поглощающий аппарат железнодорожного вагона содержит открытый с одной стороны цилиндрический, полый корпус 1 с крышкой 2, через которую проходит шток 3, выполненный заодно с поршнем 4. Со стороны донышка 5 (корпуса) на корпус 1 напрессовано основание 6, объединенное с опорной плитой 7, при этом основание напрессовано на корпус 1 не менее 0,4  длины  корпуса 1, также основание 6 выполнено из стали, обладающей меньшей прочностью, чем сталь, из которой выполнен корпус 1. Корпус 1 выполнен из стали с пределом текучести не менее 930 МПа, а основание 6 выполнено из стали с пределом текучести не менее 600 МПа.
(с)
(d)
Кроме того, отношение толщины  корпуса 1 и толщины  основания 6 в цилиндрических их частях равно 1,25-1,45.
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что при установке в поглощающем аппарате основания, объединенного с опорной плитой, основание напрессовано на корпус поглощающего аппарата не менее 0,4 длины корпуса и выполнение основания из стали, обладающей меньшей прочностью, чем сталь, из которой выполнен корпус, обеспечивает повышение живучести и прочности поглощающего аппарата при ударных нагрузках. При соударении вагона и срабатывании поглощающего аппарата основание, объединенное с опорной плитой, взаимодействует с задним упором автосцепного устройства, то есть воспринимает ударные нагрузки, в результате чего на опорной плите возникают остаточные деформации и сколы, но при этом корпус поглощающего аппарата, не контактирующий с задним упором, остается без повреждений. Для исключения возникновения в основании трещин от ударов основание изготовлено из менее прочной стали, чем корпус поглощающего аппарата, сталь которого должна выдерживать нагрузки, возникающие при работе во внутренней камере корпуса. Исключить возникновение трещин в корпусе поглощающего аппарата от ударных нагрузок обеспечивает развитие по длине корпуса цилиндрической части основания не менее 0,4 длины корпуса, это обеспечивает более плавное распределение ударной нагрузки от основания к корпусу, также данный признак позволяет перекрыть на 50-100% внутреннюю рабочую камеру корпуса, в которой перемещается эластомерная масса, то есть создана двухслойная конструкция, в которой каждый элемент выполняет определенную функцию.
Кроме того, описанная конструкция поглощающего аппарата позволяет минимизировать сложность образующего контура внутри корпуса, то есть уменьшает трудозатраты на механическую обработку внутри корпуса, также основание изготовляется литейным способом, что тоже уменьшает трудозатраты на изготовление поглощающего аппарата в целом.
Уменьшаются трудозатраты и при ремонте поглощающего аппарата. Если на основании образовались дефекты, влияющие на работоспособность, то основание ремонтируют посредством сварки или демонтируют и устанавливают исправное основание, то есть ремонт производиться без утилизации дорогостоящего корпуса, что снижает стоимость ремонта.
Изготовление (выполнение) корпуса из стали с пределом текучести не менее 930 МПа обеспечивает заданные прочностные качества корпуса поглощающего аппарата. Изготовление (выполнение) основания из стали с пределом текучести не менее 600 МПа обеспечивает заданные прочностные качества основания и позволяет применить для изготовления основания литейные марки стали.
Отношение толщины корпуса и толщины основания в цилиндрических их частях равно 1,25-1,45, обеспечивает прочностные качества соединения корпуса и основания.
В настоящее время на заявляемую конструкцию поглощающего аппарата разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.