ИЗНОСОСТОЙКАЯ ЗАЩИТА ПОДПЯТНИКА НАДРЕССОРНОЙ БАЛКИ

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях надрессорных балок тележек грузовых вагонов.
Известна надрессорная балка тележки железнодорожного вагона (Патент RU 2181676, B61F 5/16 от 27.04.2002 г.), содержащая подпятниковый узел, снабженный износостойкой прокладкой и фрикционным кольцом, с установленным на зеркале подпятника кольцом из износостойкого металла, внутренний диаметр которого равен наружному диаметру износостойкой прокладки.
Недостатком данной конструкции является многодетальность, фрикционное кольцо не закреплено на вертикальном бурте подпятника, и оно может выпасть или смяться при ударных нагрузках при роспуске вагона с горки. При возможном повороте фрикционного кольца относительно литого бурта подпятника происходит износ последнего, что требует его восстановления при ремонте и снижает долговечность надрессорной балки.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели является конструкция износостойкого защитного узла на деталях железнодорожной тележки (Свидетельство на полезную модель RU 33914, B61F 5/00 от 20.11.2003 г.), в которой защитный узел включает износостойкий элемент, установленный на опорную поверхность подпятника надрессорной балки. Опорной поверхностью является вертикальная поверхность бурта подпятника, рабочей поверхностью - вертикальная поверхность пятника вагона, а износостойким элементом - полукольца, выполненные из биметалла, содержащего слой углеродистой стали, приваренный к опорной поверхности, и слой легированной износостойкой стали, взаимодействующий с рабочей поверхностью.
Недостатком данной конструкции является моногодетальность, требующая высокой технологичности при изготовлении, а также отсутствие защиты зеркала подпятника от износов. Взаимодействие упорной поверхности пятника вагона с легированной износостойкой сталью внутреннего полукольца, приведет к износу пятника и необходимости его замены при ремонте.
По периметру опорной поверхности подпятник надрессорной балки имеет фаску, препятствующую при одинаковой высоте внутреннего и наружного полуколец установке наружного кольца из углеродистой стали по уровню заподлицо с буртом подпятника.
Задачей полезной модели является разработка износостойкой защиты подпятника надрессорной балки.
Техническим результатом реализации полезной модели является улучшение технологичности изготовления износостойкой защиты, повышение долговечности подпятника надрессорной балки.
Технический результат достигается тем, что износостойкая защита подпятника надрессорной балки содержит кольцо, наружный диаметр которого совпадает с диаметром подпятника, привариваемое кольцевым швом к бурту подпятника, и неметаллический плоский вкладыш, диаметр которого равен внутреннему диаметру кольца, устанавливаемый на опорную поверхность (зеркало) подпятника.
а
Кольцо выполнено из нержавеющей стали с одним поперечным разрезом с фаской в нижней части поверхности и устанавливается в подпятник таким образом, чтобы его разрез находился под углом α к центральному поперечному сечению надрессорной балки. После установки кольца разрез сваривается, оставляя не проваренным расстояние  от зеркала подпятника.
Угол расположения разреза α к центральному поперечному сечению надрессорной балки α может составлять 45.
а
Непроваренное расстояние  от зеркала подпятника может составлять 10 мм.
Сущность полезной модели поясняется чертежами, где:
- на фиг.1 изображены составные части износостойкой защиты подпятника надрессорной балки;
- на фиг.2 показана приварка кольца в подпятник надрессорной балки.
Износостойкая защита подпятника надрессорной балки 1 (фиг.1) содержит кольцо 2 из нержавеющей стали, имеющее поперечный разрез 7 (фиг.2), которое приваривается к вертикальному бурту 4 подпятника кольцевым швом 6, неметаллический вкладыш 3, который устанавливается на опорную поверхность (зеркало) 5 подпятника. Кольцо 2 в нижней части снаружи имеет фаску 8.
а
Кольцо 2 устанавливается в подпятник таким образом, чтобы его разрез 7 находился под углом α (угол α может быть 45°) к центральному поперечному сечению надрессорной балки 1 и с помощью распорного устройства прижимается к вертикальному бурту 4. Кольцо 2 приваривается сварным швом 6 по всему диаметру подпятника в верхней части бурта 4, после чего вырез 7 незамкнутого кольца сваривается, оставляя непроваренным расстояние  (расстояние α может быть 10 мм) от зеркала 5 подпятника.
Опирание пятника кузова вагона на подпятник осуществляется через неметаллический вкладыш 3, предотвращающий износ опорной поверхности пятника. Кольцо 2 из нержавеющей стали, более мягкой, чем сталь пятника кузова вагона, снижает износ его вертикальной поверхности и предотвращает износ бурта 4 подпятника надрессорной балки 1 при ее повороте относительно пятника.
Технологичность изготовления износостойкой защиты обеспечивается за счет того, что выполнение кольца 2 с разрезом 7 с учетом допусков на изготовление диаметра подпятника и кольца 2 позволяет беспрепятственно установить его в подпятник и прижать распорным устройством к вертикальному бурту для приварки, обеспечивая его плотное прилегание.
Наличие фаски 8 в нижней части наружной поверхности кольца 2 обеспечивает его контакт с опорной поверхностью подпятника с учетом изготовления подпятника со округлением при переходе от опорной к упорной поверхности.
При эксплуатации вагона подпятник воспринимает ударные нагрузки при маневрах в поперечном к оси балки направлении и нагрузки в кривых в продольном к оси балки направлении.
Расположение разреза под углом α (угол α может быть 45°) к центральному поперечному сечению надрессорной балки позволяет избежать действия на сварной шов ударных нагрузок, что снижает вероятность образования трещин и повышает долговечность надрессорной балки.