ГОРОЧНЫЙ ТОРМОЗНОЙ БАШМАК

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к вспомогательному железнодорожному оборудованию, и может быть использована для остановки и замедления подвижного состава на сортировочных горках.
Использование вспомогательного железнодорожного оборудования с газотермическим покрытием повышает проворачиваемость колеса при наезде на башмак и снижает вероятность его выброса колесной парой, что обеспечивает торможение и закрепление рельсовых транспортных средств на станционных путях.
Известно устройство тормозного башмака, содержащего полоз, две боковые щеки, опорную колодку и рукоятку. В щеках имеются окна, а в дополнительных щечках на осях расположены эксцентричные ролики с насечкой на цилиндрических образующих (а.с. СССР №1572891 от 25.08.88, кл. B61K 7/12).
Недостатками данного устройства является заклинивание колесной пары и большая металлоемкость.
Наиболее близким к предлагаемой полезной модели является изобретение горочного башмака, в котором повышение долговечности достигается увеличением толщины сечения полоза, выполнением отбортовки у отверстий полоза под заклепки, раззенковкой отверстий в колодке под них, впрессованием вставок из самосмазывающегося порошкового материала на железной основе в заклепки со стороны соприкосновения их с рельсом (а.с. №1655830 от 24.10.88, кл. B61K 7/16).
Недостатками данного изобретения является недостаточная надежность затормаживания и долговечность. В момент торможения колесо наезжает на полоз и основной динамический удар приходится на упор, что приводит к торможению юзом и быстрому износу соприкасающихся поверхностей колесо-башмак и башмак-рельс. Техническая задача, решаемая предлагаемая полезной моделью, заключается в повышении надежности затормаживания и долговечности.
На фиг.1 показан горочный тормозной башмак в разрезе.
Горочный тормозной башмак для торможения подвижного состава на сортировочных горках содержит упор 1 колодки с ручкой 2, полоз 3, два отверстия с отбортовкой 4, два раззенкованных отверстия 5 в колодке, две заклепки 6 для соединения полоза с колодкой, две вставки 7 из порошкового материала на железной основе с самосмазывающими свойствами, впрессованных в заклепки. Горочный тормозной башмак имеет газотермические покрытия 8 слоистой структуры с порами 2-15% на поверхностях упора 1 колодки с ручкой 2 и полоза 3.
Устройство работает следующим образом.
Колесо, наезжая на модифицированный полоз башмака, упирает в упор колодки с газотермическим покрытием, что постепенно снижает его вращение. Переход трения качения при движении колесной пары по рельсам, заменяется трением скольжения системы башмак-рельс. При этом колеса сами идут юзом, т.е. скользят по поверхности рельса. Превращение кинетической энергии в тепловую вызывает сильный нагрев упора с ручкой и полоза, за счет чего происходит нагрев заклепок. Самосмазывающие вставки из порошкового материала на железной основе при нагреве импрегнируют в покрытие полоза, что в свою очередь улучшает гидродинамический эффект и значительно снижает схватывание металла башмака с поверхностью рельса. Слоистая структура поверхности упора с ручкой, имеющего в паре с материалом колеса низкий коэффициент трения, обеспечивает понижение модуля упругости и создает преимущества при термоударах.
В качестве газотермического покрытия полезная модель горочного башмака предполагает использование слоистой структуры покрытия, состоящую из материала Mo-Ni-Composite-Pulver, обеспечивающую вязкие слои при нанесении материала напылением в интервале от сотых долей до двух миллиметров.
Пример 1 применения газотермического материала. Материалы покрытия на основе хромникелевого сплава дают очень твердые и беспористые слои с гладкой и ровной поверхностью, Колесо хорошо скользит по поверхности длительное время.
Пример 2 применения газотермического материала. Газоплазменное нанесение карбида вольфрама с кобальтом дает плотные и экстремально твердые покрытия.
Пример 3 применения газотермического материала. Керамические покрытия на основе оксида алюминия в необработанном состоянии дают шероховатость 15-30 мкм. Для уменьшения пористости требуется обработка поверхности шлифованием, хонингованием и доводкой алмазным инструментом. Что значительно удорожает изготовление горочного башмака.
Пример влияния пористости покрытия. При пористости менее 2% образуется слой материала с антифрикционными свойствами: очень гладкая поверхность не обеспечивает вязкости и повышает твердость поверхности, что, в свою очередь, увеличивает скольжение колеса по поверхности упора и приводит к изнашиванию поверхности колеса. При пористости покрытия выше 15% требуется финишная мехобработка, в противном случае, поры забиваются. Интервал 2-15% является самым оптимальным. При данной пористости обеспечивается хорошая эластичность слоев, износостойких, стойких к трению.
Применение данной полезной модели дает преимущества в сроке эксплуатации по сравнению с существующими башмаками, увеличивая его до трех лет.