ПОВОДКОВАЯ 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 A, 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 концом на опорное кольцо. Контактные поверхности выполнены со специальным износостойким покрытием.
Технической проблемой, присущей указанным решениям, является повышенный износ взаимодействующих контактных рабочих поверхностей поводковой части устройства сочленения при движении пятниковой и поводковой частей друг относительно друга в процессе эксплуатации, что приводит к необходимости трудоемкой замены частей и/или элементов устройства сочленения, а также установка дополнительных смазывающих вкладышей или дополнительное выполнение поверхностей поводковой части и ее элементов устройства сочленения с износостойким покрытием, что повышает количество деталей и усложняет конструкцию устройства сочленения.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности поводковой части устройства сочленения за счет увеличения твёрдости контактных рабочих поверхностей и уменьшения их износа в процессе эксплуатации.
Указанный технический результат достигается тем, что в поводковой части устройства сочленения железнодорожных вагонов, содержащей хвостовик с одной стороны и соединительный конец с другой стороны, выполненный с вертикальным отверстием и имеющий контактные рабочие поверхности, согласно настоящей полезной модели, контактные рабочие поверхности соединительного конца поводковой части закалены и имеют значения твердости, составляющие 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. Поводковая часть может иметь твердость в диапазоне значений от 156 до 255 НВ по всему объему. Элементы поводковой части, расположенные в вертикальном отверстии, имеют закаленную поверхность и увеличенное значение твёрдости.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что контактные рабочие поверхности соединительного конца поводковой части устройства сочленения закалены и имеют значения твёрдости, составляющие 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 поверхности; поводковая часть может иметь твёрдость от 156 до 255 НВ по всему объёму. 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 – поводковая часть в центрально-продольном разрезе, фиг. 3 – поводковая часть в центрально-поперечном- разрезе.
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.
Поводковая часть 1, представленная на фиг. 2, содержит хвостовик 1.1 и соединительный конец 1.2, выполненный с вертикальным отверстием 1.3 для размещения штифта 3 и дополнительных необходимых элементов (не показаны на чертеже). Наибольшему износу в поводковой части 1 устройства сочленения подвержены внешняя поверхность 1.4 соединительного конца 1.2 поводковой части 1, и внутренняя поверхность 1.5 вертикального сквозного отверстия 1.3, так как указанные поверхности являются контактными рабочими поверхностями поводковой части 1 устройства сочленения.
Технический результат заявляемой полезной модели, являющийся в повышении надежности поводковой части устройства сочленения, достигается следующим образом:
Увеличенное значение твердости контактных рабочих поверхностей поводковой части устройства сочленения, полученное посредством закалки поводковой части, обеспечивает уменьшение износа контактных рабочих поверхностей поводковой части, что приводит к повышению их износостойкости, а, следовательно, к повышению надежности поводковой части устройства сочленения в целом и позволяет не усложнять конструкцию и не использовать дополнительные износостойкие вкладыши. Выполнение закаленных контактных рабочих поверхностей поводковой части со значением твердости менее, чем 375 НВ на каждой контактной рабочей поверхности, 350 НВ на глубине 3 мм и 300 НВ на глубине 10 мм от соответствующей контактной поверхности не обеспечивают сокращение износа контактных поверхностей. Максимальное значение твердости на контактной рабочей поверхности равное 515 НВ обеспечивает максимальное снижение износа контактных поверхностей. Выполнение поводковой части со значением твердости менее, чем 156 НВ по всему объему поводковой части не обеспечивает прочности самой поводковой части при эксплуатации. Максимальное значение твердости поводковой части по всему объему равное 255 НВ обеспечивает надежное использование поводковой части устройства сочленения в процессе эксплуатации. Число твёрдости по Бринеллю определяют в соответствие с ГОСТ 9012-59.
Для повышения надежности поводковой части устройства сочленения за счет повышения износостойкости контактных рабочих поверхностей элементы поводковой части, которые в процессе эксплуатации расположены в вертикальном отверстии, также должны иметь закаленную поверхность и увеличенное значение твердости поверхности, так как при движении детали устройства сочленения двигаются друг относительно друга.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить надежность поводковой части устройства сочленения железнодорожных вагонов.