ФРИКЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА
FRICTION VIBRATION DAMPER FOR RAIL VEHICLE

Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается подвески рельсовых транспортных средств, в частности конструкции фрикционного гасителя колебаний.
Известна конструкция фрикционного гасителя колебаний [Патент РФ №1654078 от 18.10.1988], содержащая клин, установленный в проем боковой рамы тележки на упругом элементе рессорного подвешивания. Клин наклонной поверхностью контактирует с наклонной поверхностью надрессорной балки тележки, а вертикальной поверхностью со съемным вкладышем, прилегающим к фрикционной планке, которая жестко закреплена посредством двух ограничительных упоров (в виде четырехгранных призм), отлитых в колонках боковой рамы. Конфигурация вкладыша повторяет конфигурацию фрикционной планки, за исключением средней части. У фрикционной планки пазы под ограничительные упоры изготовлены с учетом беззазорной установки планки между ограничительными упорами, а у вкладыша пазы под ограничительные упоры увеличены для обеспечения гарантированного зазора, который обеспечивает свободное перемещение вкладыша относительно упоров, необходимое для демпфирования колебаний в узле. Также для обеспечения стабильности и надежности работы узла фрикционная планка на колонках боковой рамы тележки установлена под небольшим углом к вертикальной плоскости.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемого изобретения.
Недостатком данной конструкции является снижение надежности фрикционного гасителя колебаний в процессе эксплуатации рельсового транспортного средства, так как нижняя часть вкладыша подвергается большему износу, чем верхняя, а в конфигурации вкладыша данное условие не учтено. Износ вкладыша в большей степени происходит, когда транспортное средство загружено, потому что при загрузке кузова вагона надрессорная балка тележки воздействует на клин и упругие элементы рессорного подвешивания, упругие элементы прогибаются, клин перемещается ниже и давит на нижнюю часть вкладыша, контактирующую с фрикционной планкой, при этом площадь нижней части вкладыша, на которую воздействует большее удельное давление от клина, меньше площади верхней части, на которую удельное давление меньше, также клин при колебаниях вверх вниз (в процессе движения рельсового транспортного средства), нижней гранью опускается ниже нижней грани вкладыша, воздействуя на нижнюю прямую кромку вкладыша усиливающимся удельным давлением. Таким образом, от воздействия клина на одной стороне вкладыша вырабатывается на ширину клина канавка, которая, начинаясь от нижней грани вкладыша, в верхней его части исчезает - вкладыш изнашивается неравномерно, что приводит к изменению угла установки вкладыша к клину, который первоначально закладывается в конструкцию узла, и снижает стабильность гашения колебаний, также образовавшаяся канавка может приводить к периодическому заклиниванию клина. Кроме того, при замене изношенного вкладыша могут возникнуть трудности, как, например, отсутствие запасных вкладышей, что приведет к увеличению времени на ремонт тележки и простою транспортного средства, а это в свою очередь к потере прибыли от перевозки груза за время простоя.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции фрикционного гасителя колебаний, позволяющей повысить надежность узла при длительной эксплуатации транспортного средства с одновременным уменьшением трудозатрат при ремонте узла, без увеличения материалоемкости.
Поставленная задача решается за счет того, что в конструкцию фрикционного гасителя колебаний установлен вкладыш, выполненный симметрично относительно горизонтальной и вертикальной осей симметрии вкладыша, у которого на наружных углах выполнены фаски, при этом катет каждой фаски, расположенный горизонтально, не менее 1/5 ширины вкладыша.
Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что фрикционный гаситель колебаний рельсового транспортного средства содержит клин, установленный на упругом элементе рессорного подвешивания, контактирующий наклонной поверхностью с соответствующей поверхностью надрессорной балки тележки, а вертикальной поверхностью - с вкладышем, который контактирует с фрикционной планкой, закрепленной на боковой раме тележки, при этом на боковой раме выполнены ограничительные упоры, а в фрикционной планке и вкладыше выполнены пазы, через которые пропущены ограничительные упоры боковой рамы с зазорами относительно поверхностей, ограничивающих пазы, вместе с этим вкладыш выполнен симметрично относительно горизонтальной и вертикальной осей симметрии вкладыша, также на наружных углах вкладыша выполнены фаски, при этом катет каждой фаски, расположенный горизонтально, не менее 1/5 ширины вкладыша.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид фрикционного гасителя колебаний;
фиг.2 - разрез А-А фиг.1.
Фрикционный гаситель колебаний рельсового транспортного средства содержит клин 1, установленный на упругом элементе рессорного подвешивания 2, контактирующий наклонной поверхностью 3 с соответствующей поверхностью 4 надрессорной балки 5, а вертикальной поверхностью 6 - с вкладышем 7, который контактирует с фрикционной планкой 8, закрепленной на боковой раме 9.
На боковой раме 9 выполнены ограничительные упоры 10, а в фрикционной планке 8 и вкладыше 7 выполнены пазы 11 и 12, через которые пропущены ограничительные упоры 10 боковой рамы 9 с зазорами относительно поверхностей, ограничивающих пазы 11 и 12.
Кроме того, вкладыш 7 выполнен симметрично относительно горизонтальной 13 и вертикальной 14 осей симметрии вкладыша 7, также на наружных углах вкладыша 7 выполнены фаски, при этом катет (а) каждой фаски, расположенный горизонтально, не менее 1/5 ширины (в) вкладыша.
Технический результат от заявляемого изобретения заключается в том, что выполнение вкладыша симметрично относительно горизонтальной и вертикальной осей симметрии вкладыша, у которого на наружных углах выполнены фаски, при этом катет каждой фаски, расположенный горизонтально, не менее 1/5 ширины вкладыша, позволяет увеличить срок службы вкладыша, тем самым увеличить срок стабильной и надежной работы фрикционного гасителя колебания, так как у предлагаемого вкладыша, по сравнению с вкладышем, используемым в конструкции прототипа (при сохранении габаритных размеров), увеличиваются: площадь нижней части на 3%, площадь зоны опирания клина на вкладыш на 9% и длина нижней кромки вкладыша, перекрывающаяся клином, на 6%, что способствует уменьшению удельного давления на вкладыш от клина, уменьшению угла изнашивания вкладыша клином и к уменьшению износа вкладыша. Также предлагаемый вкладыш, учитывая его симметричность, при обнаружении сверхнормативного износа одной стороны, можно перевернуть на неизношенную плоскость и устранить неисправность, тем самым свести к минимуму ремонтные работы и затраты на них. Кроме того, выполнение на вкладыше фасок способствует плавному перемещению вкладыша по фрикционной планке вверх и вниз в пределах зазоров между ограничительными упорами на боковой балке, что также положительно сказывается на надежной работе фрикционного гасителя колебаний.
В настоящее время на заявляемую конструкцию фрикционного гасителя колебаний разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.