ПОДБОЙКА

Полезная модель относится к железнодорожной технике, а именно устройствам для строительства и ремонта рельсовых путей и представляет собой подбойку для шпалоподбивочных машин.
Известна подбойка, содержащая стержень, нижний конец которого выполнен в виде лопатки, а верхний - в виде хвостовика, предназначенного для закрепления в рычаге шпалоподбивочной машины. Для соединения подбойки с рычагом в верхнем торце хвостовика выполнено резьбовое отверстие под болт (см. Новые путевые машины подбивочно-выправочные и рихтовочная ВПР-1200, ВПРС-500 и Р-2000.; М., «Транспорт», 1984 г., с.67).
Подбойка с таким массивньм хвостовиком оказывает неоправданно высокие динамические нагрузки на рабочие органы шпалоподбивочной машины. Кроме того, при установке хвостовика подбойки в отверстии рычага шпалоподбивочной машины из-за микро неровностей боковой поверхности хвостовика сопряжение этих деталей происходит таким образом, что локализация пятен контакта носит случайный характер. Это приводит к уменьшению амплитуды колебаний подбойки и, следовательно, отрицательно влияет на эффективность работы подбойки.
Наиболее близкой по технической сущности, достигаемому эффекту и выбранной в качестве прототипа, является подбойка, содержащая стержень, имеющий на нижнем и верхнем концах соответственно лопатку и хвостовик, который закрепляется в рычаге шпалоподбивочной машины. В хвостовике выполнена глухая коническая полость, причем эта полость снабжена заглушкой, установленной в верхнем торце хвостовика (см. п. РФ №2219302 по кл. Е 01 В 27/12 заявл. 24.03.2003, опубл. 20.12.2003 «Подбойка»).
Выполнение конической полости в хвостовике подбойки снижает массивность подбойки и уменьшает, вследствие этого, динамические нагрузки на рабочие органы шпалоподбивочной машины. Однако случайный характер локализации пятен контакта между хвостовиком и отверстием в рычаге шпалоподбивочной машины не позволяет добиться качественной передачи амплитуды колебаний на лопатку подбойки и, следовательно, обеспечить необходимую эффективность работы подбойки.
Задачей настоящей полезной модели является повышение эффективности работы подбойки за счет уменьшения потерь амплитуды колебаний лопатки.
Техническим результатом, достигаемым при реализации данной полезной модели, является оптимизация положения пятен контакта между посадочной поверхностью хвостовика и отверстием в рычаге шпалоподбивочной машины.
Указанная задача решается за счет того, что в известной подбойке, содержащей стержень, нижний конец которого выполнен в виде лопатки, а верхний - в виде хвостовика, предназначенного для закрепления в рычаге шпалоподбивочной машины, согласно полезной модели, средняя по длине часть посадочной поверхности хвостовика выполнена углубленной относительно внешнего контура хвостовика.
Величина углублений посадочной поверхности хвостовика на участках, расположенных над передней и задней плоскостями лопатки в зонах, ограниченных отстоящими друг от друга на угол 90-120° плоскостями, проходящими через продольную ось подбойки, может составлять 0,001-0,25 максимального размера поперечного сечения хвостовика, а величина углублений посадочной поверхности хвостовика на участках, расположенных между этими зонами, может составлять 0,001-0,45 максимального размера поперечного сечения хвостовика.
Высота углубленных участков посадочной поверхности хвостовика, расположенных над передней и задней плоскостями лопатки, может составлять 0,8-0,4 высоты посадочной поверхности хвостовика.
Исследования, проведенные по источникам патентной и научно-технической информации, показали, что заявляемая подбойка неизвестна, т.е. соответствует критерию новизна.
Подбойка может быть изготовлена на любом предприятии, специализирующемся в данной отрасли, т.к. для этого требуются известные материалы и стандартное оборудование, и широко использована в железнодорожной технике, т.е. является промышленно применимой.
В процессе подбивки балласта подбойка совершает колебательное движение в направлении перпендикулярном плоскости лопатки. Эксперименты показали, что максимально эффективно колебательное движение от рычага шпалоподбивочной машины передается лопатке подбойки при локализации пятен контакта на верхнем и нижнем участках посадочной поверхности хвостовика (посадочная поверхность- это поверхность хвостовика, которая при закреплении подбойки в рычаге шпалоподбивочной машины контактирует с отверстием рычага. Такая локализация пятен контакта обеспечивается за счет выполнения неглубокого кольцевой паза в средней части посадочной поверхности хвостовика.
Выполнение более значительных углублений на участках хвостовика над боковыми кромками лопатки позволяет снизить массу подбойки и за счет этого уменьшить динамические нагрузки на рабочие органы шпалоподбивочной машины, т.е. уменьшить потери при передаче колебаний. Это также уменьшает потери амплитуды колебаний лопатки подбойки и, следовательно, дополнительно повышает эффективность работы подбойки.
Заявляемое техническое решение поясняется чертежами, на которых представлены:
Фиг.1 Вид подбойки сбоку (вариант выполнения подбойки с коническим хвостовиком).
Фиг.2 Вид подбойки сбоку (вариант выполнения подбойки с цилиндрическим хвостовиком).
Фиг.3 Вид А на фиг.2.
Фиг.4 Вид со стороны передней плоскости лопатки на цилиндрический хвостовик (вариант выполнения хвостовика с криволинейной формой углублений над боковыми кромками лопатки).
Фиг.5 Вид со стороны передней плоскости лопатки на цилиндрический хвостовик (вариант выполнения хвостовика с плоскими стенками, ограничивающими углубления над боковыми кромками лопатки).
Фиг.6 Вид со стороны передней плоскости лопатки на цилиндрический хвостовик (вариант выполнения хвостовика с одинаковой величиной углублений над боковыми кромками лопатки и над передней и задней плоскостями лопатки).
Фиг.7 Сечения хвостовика, изображенного на фиг.4.
Фиг.8 Сечения хвостовика, изображенного на фиг.5.
Фиг.9 Сечения хвостовика, изображенного на фиг.6.
Подбойка содержит стержень 1, нижний конец которого выполнен в виде лопатки 2, а верхний - в виде хвостовика 3, предназначенного для закрепления в рычаге шпалоподбивочной машины. Средние по длине участки посадочной поверхности хвостовика 3, расположенные над передней и задней плоскостями лопатки 2, выполнены относительно внешнего контура хвостовика 3 с углублениями 4, величина которого составляет 0,001-0,25 максимального размера поперечного сечения хвостовика (для конического хвостовика это диаметр у основания конуса, для цилиндрического хвостовика - диаметр цилиндра). Средние по длине участки посадочной поверхности хвостовика 3, расположенные над боковыми кромками лопатки 2 выполнены
относительно внешнего контура хвостовика с углублениями 5, величина которых составляет 0,001-0,45 от максимального размера поперечного сечения хвостовика 3. Угол α, образованный плоскостями, проходящими через продольную ось подбойки и края углублений 4, расположенных над передней и задней плоскостями лопатку составляет 90-120°. Высота углублений 4 и 5 может быть одинакова и составлять 0,8-0,4 высоты посадочной поверхности хвостовика 3 или высота углублений 5, расположенных над боковыми кромками лопатки 2 может быть больше, чем высота углублений 4, расположенных над передней и задней плоскостями лопатки 2, чтобы максимально обеспечить локализацию пятен контакта над плоскостями лопатки 2 и добиться за счет этого наибольшей эффективности передачи колебательных движений от рычага шпалоподбивочной машины к лопатке 2 подбойки. Углубления 4 и 5 могут быть выполнены как с плоскими стенками, образующими среднюю часть боковой поверхности хвостовика 3, так и со стенками с криволинейной поверхностью, обеспечивающей плавный переход от меньшего сечения хвостовика, расположенного в средней части хвостовика, к большим сечениям хвостовика, расположенным на его верхнем и нижнем участках. Конкретные размеры и форма углублений 4 и 5, выполняемых на посадочной поверхности хвостовика 3 определяются предполагаемыми условиями эксплуатации подбойки.
Перед началом работы подбойку закрепляют в рычаге шпалоподбивочной машины традиционным способом (на чертеже условно не показаны отверстие под болт и болт для закрепления хвостовика подбойки в рычаге шпалоподбивочной машины). В процессе работы подбойка заглубляется в балласт на заданную глубину. При этом за счет локализации пятен контакта на верхнем и нижнем участках посадочной поверхности хвостовика 3 подбойки, обеспечивающей максимально эффективную передачу колебательного движения лопатке подбойки, а также за счет снижения массивности хвостовика, обеспечивающего уменьшение динамической нагрузки на рабочие органы шпалоподбивочной машины, достигается повышение эффективности работы подбойки.