ФРИКЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к конструкции тележки грузовых вагонов.
Известен фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона, включающий два клина, симметрично расположенных в карманах надрессорной балки и состоящих из двух зеркальных частей, каждая из которых имеет наклонную, верхнюю, опорную, вертикальную поверхности и боковые стенки, причем вертикальные поверхности прижаты к расположенным параллельно контактным планкам боковой рамы тележки, имеют длину "b", выступают вниз относительно опорной поверхности на пружины на величину "с", при этом между наклонными поверхностями частей клина и кармана надрессорной балки установлена износостойкая вставка, а на пересечении вертикальной поверхности и верхней поверхности зеркальных частей клина выполнено углубление "h" (см. RU 101987 U1, B61F 5/12 опубл. 10.02.2011). Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Недостатком данной конструкции является поворот наклонной поверхности каждой части клина зеркально друг к другу, так как при работе фрикционного гасителя колебаний износостойкая вставка, расположенная в кармане надрессорной балки, своими гранями взаимодействуя с повернутыми наклонными гранями частей клина, будет стремиться сдвинуть каждую часть клина в направлении друг от друга в сторону боковых поверхностей кармана, что приведет к увеличению износа боковых частей кармана, раннему выходу из строя износостойких пластин боковых поверхностей кармана и неравномерной работе фрикционного гасителя колебаний в целом.
Техническим результатом полезной модели является повышение надежности работы фрикционного гасителя колебаний за счет пространственной конфигурации клина, а именно выполнение наклонной поверхности каждой части клина с поворотом в разные стороны и наличию окон в боковых поверхностях клина. Такое исполнение наклонных поверхностей клина приведет к уравновешиванию сил, возникающих от воздействия на них износостойкой вставкой, а наличие окон в клине снизит износ боковых поверхностей кармана надрессорной балки.
Указанный технический результат достигается тем, фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона включает два клина, симметрично расположенных в карманах надрессорной балки и состоящих из двух зеркальных частей, каждая из которых имеет наклонную, верхнюю, опорную, вертикальную поверхности и боковые стенки, причем вертикальные поверхности прижаты к расположенным параллельно контактным планкам боковой рамы тележки, имеют длину "b", выступают вниз относительно опорной поверхности на пружины на величину "с", при этом между наклонными поверхностями частей клина и кармана надрессорной балки установлена износостойкая вставка, а на пересечении вертикальной поверхности и верхней поверхности зеркальных частей клина выполнено углубление "h", причем зеркальные части расположены на расстоянии друг от друга, наклонные поверхности имеют изгиб длиной "а", делящий их на внешние и внутренние поверхности, при этом внутренняя и внешняя поверхности образуют угол "α" к опорной поверхности на пружины, внутренние поверхности обращены друг к другу под углом "β", а внешние поверхности обращены друг к другу под углом "γ", наружные боковые стенки, контактирующие с карманом надрессорной балки, имеют окна, причем расстояние между зеркальными частями клина составляет от 10 до 25 мм.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 - показана принципиальная схема взаимодействия фрикционного гасителя колебаний с надрессорной балкой и контактной планкой боковой рамы; на фиг. 2 - показана опорная площадка балки надрессороной и клиньев фрикционных под комплект пружин; на фиг. 3 - вид сбоку на клин; на фиг. 4 вид А-А на фиг. 3; фиг. 5 - объемное изображение клина; фиг. 6 - вид Б на фиг. 5.
Фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона содержит два клина 1, состоящих из зеркально отраженных частей 2 и 3, расположенных в карманах 4 надрессорной балки 5 и на расстоянии друг от друга от 10 до 25 мм. Каждая из частей клина 1 состоит из вертикальной 6 поверхности длиной "b", контактирующей с контактной планкой 7, боковых стенок (внутренней (не показано)) и наружной 8, имеющей окно 9, верхней 10 поверхности, опорной 11 поверхности, контактирующей с комплектом пружин (не показано) и наклонной поверхности, имеющей изгиб 12 длиной "а", делящий ее на внутреннюю 13 и внешнюю 14 поверхности. Внутренняя 13 и внешняя 14 поверхности образуют угол "α" к опорной 11 поверхности на пружины, при этом внутренние 13 поверхности каждого клина 1 обращены друг к другу под углом "β", а внешние 14 поверхности каждого клина 1 обращены друг к другу под углом "у". Вертикальные 6 поверхности выступают вниз относительно опорной 11 поверхности на пружины на величину "с".
Между наклонными поверхностями частей клина 1 и кармана 4 надрессорной балки 5 установлена износостойкая вставка 15, закрепленная к наклонной части 16 кармана 4 надрессорной балки 5. Крепление может осуществляться съемно, при помощи резьбового соединения, либо не съемно при помощи сварки. Боковая наружная 8 стенка каждой части клина 1 контактирует с боковыми поверхностями 17 кармана 4 надрессорной балки 5.
На пересечении вертикальной 6 поверхности и верхней 10 поверхности каждой зеркальной части клина 1 выполнено углубление 18, глубина которого h соответствует допустимой величине износа вертикальной 6 поверхности.
Каждая часть клина может быть выполнена из термоупрочненного чугуна, а износостойкая вставка из нержавеющей стали.
Расположение зеркальных частей на расстоянии друг от друга 10-25 мм необходимо при движении вагона по прямой и вхождении в поворот, т.к расстояние позволяет клиньям, в пределах своего допуска, самоустанавливаться и возвращаться в первоначальное положение. Увеличение расстояния приведет к сильным ударам частей между собой и возможному перекосу или излому клиньев.
Длина "а" изгиба наклонной поверхности каждой части клина составляет 132-138 мм, а длина "b" вертикальной поверхности составляет 160-166 мм. Указанные длины выбраны с учетом оптимального баланса сил трения при начальном пробеге 100 тыс.км, при котором износ клина имеет наибольшее значение от 8 до 12 мм. Длина "b" увеличена по сравнению с длиной "а", потому что именно она подвержена критическим нагрузкам в период приработки (притирки) с фрикционной накладкой рамы боковой
Выступ "с" вертикальной поверхности вниз относительно опорной поверхности на пружину составляет 25-28 мм. Данный интервал позволяет удержать положение клина от смещения при движении вагона с косогора или спуска с сортировочной горки, т.к. тележки в системе одного вагона будут находиться на разных уровнях, а изгибающие силы на балке надрессорной будут стремиться довернуть клин относительно поперечной оси движения.
Угол "α" может составлять от 60° до 65°, угол "β" может составлять от 148° до 152°. Данный диапазон является оптимальным для сочетания с углом поворота дополнительных поверхностей.
Угол "γ" составляет от 143° до 146°.
Данный диапазон является оптимальным для обеспечения оптимальных ходовых качеств вагона. Увеличение угла приведет к увеличению сил, действующих на внутренние наклонные поверхности клина и большему износу как клина, так и поверхностей кармана надрессорной балки. Уменьшение угла приведет к увеличению сил, действующих на внешние наклонные поверхности клина и возможному заклиниванию надрессорной балки.