ПРОКЛАДКА ДЛЯ ПОДПЯТНИКА НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области вагоностроения, в частности, к прокладкам для подпятников надрессорных балок тележек грузовых вагонов.
Известна прокладка для подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона, служащая для снижения износа опорного узла кузова грузового вагона и тележки («пятник» - «подпятник»), выполненная в виде диска с отверстием для шкворня. Плоскости диска являются поверхностями трения. Прокладка изготовлена из стали 30 ХГСА ГОСТ 11269-76 (см. черт. 100.00.027-0 ФГУП ПО «Уралвагонзавод»).
Прокладка имеет достаточно высокую износостойкость, но в процессе эксплуатации вагонов под воздействием статических и динамических нагрузок, возникающих при их торможении и соударении, не обеспечиваются нормативные требования к износостойкости контактирующих с ней поверхностей опорного узла («пятник» - «подпятник») до первого капитального ремонта (безремонтный пробег вагона 500 тыс. км).
Известна прокладка для подпятника надрессорной балки тележки грузового вагона из полимерного армированного материала. Прокладка выполнена в виде тонкого стального диска, являющегося армирующим элементом, уложенного внутри слоя полимерного материала - полиуретана. Прокладка имеет отверстие для шкворня (см. черт. ООО «БАМ-АКТИВ»). Использование упомянутой прокладки позволяет несколько снизить износ опорного узла («пятник» - «подпятник») грузового вагона. Однако невысокая адгезионная прочность полимерного слоя к армирующему элементу под воздействием статических и динамических нагрузок, возникающих при эксплуатации грузовых вагонов, приводит к преждевременному ее разрушению. Вследствие этого не обеспечиваются нормативные требования к износостойкости контактирующих с ней поверхностей опорного узла грузового вагона до первого капитального ремонта.
Из уровня техники по патенту RU 2092342, МПК В 60.5 5/00, 10.10.1997 г., известен узел подпятника надрессорной балки тележки железнодорожного грузового вагона, содержащий установленный в подпятник штампованный вкладыш тарельчатой формы со сквозным центральным отверстием. Вкладыш выполнен из листового металла.
Данное техническое решение принято за прототип заявленной полезной модели.
Обладая достаточно высокой износостойкостью, прокладка в процессе эксплуатации под воздействием статических и динамических нагрузок, возникающих при их торможении и соударении, не обеспечивает нормативные требования, предъявляемые к износостойкости контактирующих с ней поверхностей опорного узла («пятник» - «подпятник») до первого капитального ремонта (безремонтный пробег вагона 500 тыс. км).
Технической задачей, на решение которой направлена полезная модель, является повышение износостойкости опорного узла кузова грузового вагона и тележки до нормативных требований (500 тыс. км безремонтного пробега вагона).
Поставленная техническая задача достигается тем, что прокладка для подпятника надрессорной балки тележки грузового железнодорожного вагона, имеющая чашеобразную форму и сквозное центральное отверстие, согласно предложению, выполнена из последовательно уложенных друг на друга и пропитанных фенолформальдегидной смолой слоев ткани, совместно спрессованных компрессионным (прямым) горячим прессованием. При этом слои ткани состоят из смеси полиоксидиазольных и хлопчатобумажных нитей и уложены так, что нити, образующие основу ткани каждого последующего слоя, расположены под углом 30-60° к нитям, образующим основу предыдущего слоя ткани.
Количество слоев ткани определяется исходя из толщины прокладки. Последняя может содержать от 6 до 10 слоев ткани.
Заявленное расположение слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя на (30-60)° к нитям основы предыдущего слоя является оптимальным для достижения поставленной технической задачи. Такое расположение обеспечивает, помимо прочной адгезионной связи между слоями, создание монолитной структуры, позволяющее равномерно распределить по всему материалу прокладки напряжения, возникающие в материале от воздействия статических и динамических нагрузок, что позволяет избежать ее расслоение, а боковая поверхность «чаши» предотвращает износ бурта подпятника.
Расположение слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя менее 30° увеличивает перекрытие свободного сечения (суммарная величина просветов ткани), что приводит к неравномерному распределению связующего по слоям при компрессионном горячем прессовании, и, как следствие, образованию разнородной структуры готовой прокладки, снижающей ее износостойкость. При расположении слоев ткани со смещением нитей, образующих основу каждого последующего слоя более 60°, нарушается монолитность структуры прокладки после прессования из-за более разреженных по объему прокладки веерообразно ориентированных нитей, что приводит к неравномерности распределения напряжений, возникающих при эксплуатации в материале от воздействия статических и динамических нагрузок, и, как следствие, к ее расслоению.
Конструкция опорного узла грузового вагона поясняется чертежами:
- на фиг.1 - прокладка подпятника;
- на фиг.2 - расположение слоев ткани;
- на фиг.3 - конструкция тележки грузового вагона.
Прокладка 1 (фиг.1) содержит уложенные друг на друга слои пропитанной фенолформальдегидной смолой ткани (2) и имеет центральное отверстие (3), которое охватывает шкворень (не показан). Горизонтальные плоскости прокладки являются поверхностями скольжения. Слои ткани (фиг.2) уложены так, что нити (1), образующие основу каждого последующего слоя,
расположены под углом 30-60° к нитям (2), образующим основу каждого предыдущего слоя ткани. При совместном компрессионном (прямом) горячем прессовании в пресс-форме слои ткани приобретают чашеобразную форму.
Чашеобразная прокладка помещена в полость подпятника тележки грузового вагона таким образом, что ее верхняя горизонтальная плоскость контактирует с поверхностью «пятника», а нижняя - с поверхностью внутренней поверхностью бурта подпятника. Тележка грузового вагона (фиг.3) состоит из двух боковых рам (1), надрессорной балки (2), смонтированной в боковых рамах на комплекте рессорного подвешивания (3) подпятникового места (4) с буртом (5), шкворнем (6) и чашеобразной прокладкой (7).