ФРИКЦИОННО-ЭЛАСТОМЕРНЫЙ ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ АВТОСЦЕПКИ

Полезная модель относится к железнодорожным транспортным средствам и касается поглощающих аппаратов автосцепки.
Аналогом полезной модели является фрикционный поглощающий аппарат автосцепки [1]. Он содержит корпус, в котором размещены нажимной клин, фрикционные клинья, подвижные и неподвижные пластины и промежуточная плита, опирающаяся на подпорно-возвратное устройство, выполненное как амортизатор гидравлического типа. Амортизатор состоит из цилиндра, штока и герметизирующей крышки. Рабочей средой, которая заполняет полости амортизатора, является объемно-сжимаемая композиция высокой вязкости, придающая амортизатору упругие свойства, а также свойства динамического демпфирования.
Недостатком данного аналога является неустойчивость силовой характеристики аппарата, к которой приводит скачкообразное изменение силы при ударном сжатии вследствие возникающих фрикционных автоколебаний. Это способствует снижению стабильности и надежности работы аппарата и приводит к значительному увеличению числа нагружений вагона.
Прототипом изобретения является фрикционно-полимерный поглощающий аппарат автосцепки [2]. Он содержит корпус, внутри которого размещены подвижные и неподвижные фрикционные пластины и распорный блок, поджатый полимерными упругими элементами, распорный блок заполнен объемно сжимаемым эластомером, а подвижные и неподвижные фрикционные пластины выполнены с уклонами.
Недостатком прототипа является невозможность обеспечения сохранности распорного блока, так как продольное усилие от автосцепки через упорную плиту напрямую передается на распорный блок. Также к недостаткам относится и то, что пространство между фрикционными пластинами, в котором размещается распорный блок, ограничено и разместить распорный блок необходимых размеров, обеспечивающих условия прочности, крайне затруднительно. Имеет место пониженная надежность конструкции за счет возможности заклинивания при восстановлении при его работе в поезде.
Задача, на решение которой направлено заявленное техническое решение, заключается в повышении эффективности, стабильности и надежности работы поглощающего аппарата.
Указанная задача решается во фрикционно-эластомерном поглощающем аппарате автосцепки, содержащем полый четырехгранный корпус открытого типа, внутри которого размещен распорный узел, оправка, подвижные фрикционные пластины и коробчатая пластина, которая опирается на подпорно-возвратное устройство. С целью повышении эффективности, стабильности и надежности работы поглощающего аппарата подпорно-возвратное устройство и распорный узел аппарата выполнены в виде амортизаторов гидравлического типа, состоящих из цилиндра, заполненного объемно-деформируемой композицией, штока и запорной крышки. Подпорно-возвратное устройство указанного типа имеет высокую квазистатическую энергоемкость, превышающую энергоемкость комплекта полимерных элементов, которые применяются у прототипа. А распорный узел указанного типа позволяет увеличить коэффициент трения на главных поверхностях трения между подвижными фрикционными пластинами и стенками корпуса. Это обеспечивает повышенную эффективность, надежность и стабильность работы поглощающего аппарата в различных динамических режимах эксплуатации вагона.
Сущность полезной модели поясняется рисунком, на котором изображен общий вид поглощающего аппарата автосцепки.
Поглощающий аппарат содержит полый четырехгранный корпус открытого типа 1, в котором расположены распорный узел, подвижные пластины 2, оправка 12, коробчатая пластина 11, опирающаяся на подпорно-возвратное устройство, включающее в себя цилиндр 7, шток 8 и запорную крышку 9 с уплотнениями 10. Распорный узел, как и подпорно-возвратное устройство, выполнен в виде цилиндра 3, внутри которого размещен шток 4. Цилиндр закрывает запорная крышка 5, в которой располагаются уплотнения 6. Рабочие камеры цилиндров 3 и 7 заполнены объемно-сжимаемой композицией 13.
Фрикционный поглощающий аппарат работает следующим образом. Под действием усилия, передаваемого от автосцепки оправке 12 и подвижным пластинам 2 через упорную плиту 14, они перемещается, приводя в движение коробчатую пластину 11 и цилиндр 7 подпорно-возвратного устройства. Перемещаясь по наклонным стенкам корпуса навстречу друг другу, подвижные пластины включают в работу распорный узел. При этом объемно-сжимаемая композиция 13 в цилиндре 3 за счет уменьшения общего объема камер А и Б сжимается, а также продавливается из камеры А в камеру Б через кольцевой зазор между цилиндром 3 и штоком 4 и через калиброванные отверстия в штоке 4, создавая распорное усилие между подвижными фрикционными пластинами и корпусом. По мере внедрения штока 4 в цилиндр 3 сила прижатия фрикционных подвижных пластин к корпусу увеличивается. Увеличивается и сила трения между подвижными фрикционными пластинами и стенками корпуса. После прекращения действия силы удара, фрикционные подвижные пластины выталкиваются в первоначальное положение коробчатой пластиной, к которой приложена сила от подпорно-возвратного устройства. Эта сила возникает за счет того, что объемно-сжимаемая композиция 13 в цилиндре 7 из-за уменьшения общего объема камер В и Г сжимается, а также продавливается из камеры В в камеру Г через кольцевой зазор между цилиндром 7 и штоком 8 и через калиброванные отверстия в штоке 8. Под действием усилия, передаваемого от автосцепки оправке и подвижным пластинам, и подпорного усилия со стороны подпорно-возвратного устройства создается давление на основных поверхностях трения поглощающего аппарата. При их взаимном перемещении происходит поглощению энергии удара.
Список литературы
1. RU 2198809 C1, 20.02.2003.
2. RU 2397896 C2, 27.08.2010.