Фрикционный амортизатор

Полезная модель относится к области машиностроения и транспортирования и касается узлов для транспортных средств, преимущественно поглощающих аппаратов, устанавливаемых между вагонами железнодорожного состава.
Известен фрикционный амортизатор [1, Патент RU 2338100 С1, МПК F16F 7/08, B61F 5/12, B61G 11/14, конвенционный приоритет 18.04.2006, опубликовано 10.11.2008, Бюл. №31], принятый за прототип, содержащий расположенный на днище корпуса пакет эластомерных элементов, а также содержащий в горловине корпуса механизм передачи ударных нагрузок или/и сжимающих усилий на пакет упруго-эластичных элементов, состоящий из нажимного конуса, фрикционных клиньев, опорной плиты и подвижных и неподвижных пластин. При воздействии внешней силы на нажимной конус, пакет эластомерных элементов сжимается, обеспечивая прямой ход фрикционного амортизатора, а при ее снятии разжимается, обеспечивая обратный его ход.
Недостатком такого устройства является способ фиксации неподвижных пластин в корпусе от их вытягивания при обратном ходе фрикционного амортизатора, заключающийся в зацеплении отогнутого выступа на неподвижной пластине за отверстие, выполненное в стенке корпуса. При наличии отверстий в стенках происходит значительное ослабление прочности корпуса, что влечет за собой снижение надежности фрикционного амортизатора по прототипу.
Поэтому задачей полезной модели является достижение технического результата, направленного на повышение надежности фрикционного амортизатора путем выполнения его корпуса без ослабляющих конструктивных элементов.
Поставленная задача решается тем, что фрикционный амортизатор, содержащий полый корпус с днищем и горловиной, образованной его широкими стенками и узкими стенками, снабженными внутренними уступами, при этом в полом корпусе расположены возвратно-подпорное устройство и фрикционный узел, содержащий опорную плиту, фрикционные клинья, контактирующие с нажимным клином и с зафиксированными в полом корпусе направляющими пластинами, снабженными хвостовиками с зацепами, и контактирующими, в свою очередь, с подвижными пластинами, снабженными выступами, контактирующими с опорной плитой, имеет отличительные признаки: зацепы хвостовиков направлены преимущественно к широким стенкам горловины корпуса, при этом расстояние между внутренними уступами в направлении широких стенок меньше ширины хвостовиков.
Такие отличительные признаки позволяют устранить необходимость выполнения в корпусе фрикционного амортизатора ослабляющих его отверстий, что повышает надежность устройства. Кроме этого, выполнение направляющих пластин без загибов значительно упрощает их изготовление, что особенно важно при массовом производстве.
Дополнительный отличительный признак:
- в направляющих пластинах установлены вставки твердой смазки.
Сущность полезной модели поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1 представлен вид сверху на фрикционный амортизатор по полезной модели; на фиг. 2 показан фронтальный разрез А-А по фиг. 1, где на левой части представлен фрикционный амортизатор в исходном состоянии, а на правой части в полностью сжатом состоянии; на фиг. 3-5 показан вид В на фрикционный амортизатор по фиг. 1 с местным разрезом в различных вариантах исполнения хвостовиков его направляющих пластин.
Фрикционный амортизатор (фиг. 1, 2), содержит полый корпус 1 с днищем 2 и с горловиной 3, образованной его широкими стенками 4 и узкими стенками 5, на которых образованы внутренние уступы 6. В корпусе 1 расположено возвратно-подпорное устройство 7 (условно показано на фиг. 2-4 скрещивающимися прямыми) и фрикционный узел 8, содержащий опорную плиту 9, фрикционные клинья 10, контактирующие с нажимным клином 11 и зафиксированными в корпусе 1 направляющими пластинами 12, снабженными хвостовиками 13 и контактирующими в свою очередь с подвижными пластинами 14, снабженными выступами 15. На хвостовиках 13 направляющих пластин 12 выполнены зацепы 16, направленные к широким стенкам 4 горловины 3 корпуса 1.
Возвратно-подпорное устройство 7 может быть выполнено в виде пружин сжатия или в виде пакета эластомерных элементов (не показано), которое может сжиматься при приложении к нажимному клину 11 внешней силы F (фиг. 2, правая половина), обеспечивая прямой ход фрикционного узла 8. При снятии воздействия внешней силы F возвратно-подпорное устройство 7 разжимается и фрикционный узел 8 возвращается при обратном ходе в исходное положение (фиг. 2, левая половина), до упора нажимного клина 11 в гайку 19, накрученную на пропущенный сквозь возвратно-подпорное устройство 7 и фрикционный узел 8 стержень 18, или другим способом, например, до упора зацепов, выполненных на нажимном клине 11 в другие зацепы, выполненные на внутренних сторонах стенок горловины 3 (не показано). При этом обратном ходе за счет возникающих при прямом ходе распорных усилий, направляющие пластины 12 оказываются настолько сильно зажаты между фрикционными клиньями 10 и подвижными пластинами 14, что силы такого сцепления способны вытянуть направляющие пластины 12 из корпуса 1 в направлении S обратного хода фрикционного узла 8, что недопустимо. Поэтому, за счет того, что расстояние а между внутренними уступами 6 в направлении широких стенок 4 меньше ширины b хвостовиков 13 направляющих пластин 12 (фиг. 3-5), обеспечена возможность упора зацепов 16 на хвостовиках 13 направляющих пластин 12 во внутренние уступы 6, выполненные на узких стенках 5 и/или широких стенках 4 горловины 3 корпуса 1 (фиг. 2-5). При этом нет необходимости выполнять отверстия в этих стенках, в отличие от прототипа, что делает корпус прочнее, а фрикционный амортизатор надежнее. К тому же, зацепы 16 выполнены в направлении широких стенок 4 горловины 3, что значительно упрощает технологию изготовления направляющих пластин 12.
Описанное в прототипе использование направляющих пластин со стойкими к истиранию элементами на практике оказывается прикрепленными к ним металлокерамическими накладками, которые в полезную сторону изменяют коэффициент трения между направляющими пластинами, фрикционными клиньями и подвижными пластинами. Однако такие накладки подвержены растрескиванию и выкрашиванию при ударных воздействиях, что также негативно сказывается на надежности фрикционного амортизатора-прототипа.
Поэтому, в направляющих пластинах 12, полезно применять вставки твердой смазки 17 (фиг. 2), выполненные, к примеру, из бронзы, которые способствуют и полезному изменению коэффициента трения, и не подвержены разрушению при ударных нагрузках, а, наоборот, способны растираться по фрикционным поверхностям, способствуя улучшению характеристик фрикционного амортизатора, снижению износа и предотвращению заклинивания.
Принцип действия фрикционного амортизатора основан на том, что при воздействии внешней силы F (фиг. 2, правая половина), прилагаемой к нажимному клину 11, например, со стороны сцепного устройства при соударении вагонов, сжимается возвратно-подпорное устройство 7. При этом обеспечивается прямой ход фрикционного узла 8. При снятии воздействия внешней силы F, возвратно-подпорное устройство 7 разжимается и выталкивает фрикционный узел 8 (обратный его ход) в исходное положение (фиг. 2, левая половина). При этом силы сцепления направляющих пластин 12 с фрикционными клиньями 10 и подвижными пластинами 14 стремятся вытянуть их из корпуса 1 в направлении S обратного хода фрикционного узла 8, чему препятствует упор зацепов 16 на хвостовиках 13 направляющих пластин 12 во внутренние уступы 6.
Источники информации:
Патент RU 2338100 С1, МПК F16F 7/08, B61F 5/12, B61G 11/14, конвенционный приоритет 18.04.2006, опубликовано 10.11.2008, Бюл. №31 /прототип/.
Приложение