ИЗНОСОСТОЙКАЯ ПРОКЛАДКА БУКСОВОГО ПРОЕМА БОКОВОЙ РАМЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к износостойким элементам, которые устанавливаются в буксовом проеме боковой рамы тележки грузового вагона между опорными поверхностями буксового проема боковой рамы и подшипникового узла для защиты боковой рамы, которая является дорогостоящей составной частью тележки и работает в условиях трения скольжения и ударных нагрузок.
Известна износостойкая сменная прокладка боковой рамы тележки грузового вагона RU 164963 (МПК B61F 5/00, опубл. 27.09.2016), которая характеризуется тем, что выполнена цельной деталью в виде основания с крепежными ветвями из конструкционной стали 30Х толщиной (8±0,5) мм с термообработкой на твердость 340…400 НВ.
Недостатком данного устройства является выполнение крепежных ветвей одинаковой толщины с основанием (8 мм), что приводит к повышенной металлоемкости изделия и его увеличенному весу.
Наиболее близким аналогом предлагаемой износостойкой сменной прокладки боковой рамы тележки грузового вагона является сменная прокладка RU 2722246 (МПК B61F 5/26, опубл. 28.05.2020), выполненная из пластины толщиной 8±0,5 мм с образованием основания с двумя одинаковыми крепежными ветвями, загнутыми к основанию, при этом крепежные ветви выполнены высотой 100±5 мм, загнуты к основанию под углом 6-7° и имеют на своих концах участки постоянной ширины и высоты 50±2 мм толщиной 3±0,5 мм, причем продольные оси этих участков крепежных ветвей на развертке прокладки расположены под углом 174-176° друг к другу.
Недостатком данного устройства является повышенная металлоемкость основания и вследствие этого увеличенный вес изделия (при выполнении прокладки из стали 30Х вес готового изделия составляет приблизительно 3,2 кг).
Техническим результатом полезной модели является снижение металлоемкости и веса износостойкой сменной прокладки боковой рамы тележки грузового вагона с сохранением надежности работы сменной прокладки в процессе эксплуатации.
-0,5
+1
+2
Технический результат достигается тем, что износостойкая прокладка буксового проема боковой рамы тележки грузового вагона имеет основание с двумя перпендикулярно к нему ориентированными крепежными ветвями с выполненными на своих концах участками меньшей ширины, причем по толщине концевые участки крепежных ветвей имеют клиновидную форму, а само основание выполнено из листового металлопроката толщиной 6 мм, при этом концевые участки крепежных ветвей выполнены шириной 55±5 мм и длиной 60±5 мм, а толщина концевых участков крепежных ветвей изменяется от 4+2 мм у основания до 2 мм на конце.
Полезная модель поясняется с помощью графических материалов, где на фиг. 1 показана развертка прокладки, на фиг. 2 показан вид прокладки сбоку, на фиг. 3 показан разрез А-А фиг. 2.
1
2
+2
+2
Износостойкая сменная прокладка содержит основание 1, выполненное из листового металлопроката толщиной 6-0,5+1 мм, с двумя одинаковыми, расположенными симметрично относительно продольной оси, крепежными ветвями 2 и 3, загнутыми в одну сторону перпендикулярно по отношению к плоскости основания 1, а линии 4 и 5 их загиба расположены под углом α друг к другу. Угол α составляет от 7 до 10°. Крепежные ветви 2 и 3 выполнены высотой Н=95±5 мм, измеренной от линий гиба 4 и 5 до конца ветви и имеют на своих концах участки 6 и 7 длиной L=60±5 мм (фиг. 2) и шириной В=55±5 мм. Толщина каждого концевого участка 6 и 7, имеющего клиновидную форму, изменяется от S=4 мм у основания, до S=2 мм на конце (фиг. 3).
Диапазон указанных размерных величин обусловлен технологий изготовления и включает в себя предельные отклонения номинального размера в соответствии с классом точности детали и таблицей допусков по ГОСТ 11472-69.
Предлагаемая конструкция крепежных ветвей 2 и 3 и выполнение на их концах участков 6 и 7 клиновидной формы обеспечивает плотное прилегание рабочей поверхности основания 1 прокладки к соответствующей поверхности боковой рамы (на фигурах не показано) при установке на ней прокладки.
Установка прокладки на боковую раму тележки вагона в буксовый проем осуществляется вручную путем наложения основания накладки на верхний пояс рамы в месте ее опирания на буксовый узел и сопровождается загибом концевых участков 6 и 7 крепежных ветвей 2 и 3 в отверстие боковой рамы (на фигурах не показано), причем отверстие может быть либо технологическим, полученным при изготовлении боковой рамы, либо конструционным, выполненным механическим путем специально для загиба в них ветвей)
Концевые участки 6 и 7 ветвей 2 и 3 расположены под углом β друг к другу. Угол β составляет от 160 до 180°.
Выполнение концевых участков 6 и 7 под углом β друг к другу при изготовлении развертки детали обеспечивает такое их расположение после загиба, при котором обеспечивается необходимая точная и плотная установка прокладки на боковой раме, позволяющая исключить нежелательное перемещение прокладки при вибрации во время движения тележки по железнодорожному пути.
+2
+2
Для выполнения концевых участков 6 и 7 крепежных ветвей 2 и 3 клиновидной формы с толщиной 4 мм у основания и 2 мм на концах используется метод горячей штамповки.
Для изготовления прокладки применяются высоколигированные стали по ГОСТ 4543-2016, что позволяет снизить толщину основания и сохранить прочность и износостойкость прокладки.
Таким образом, предлагаемая износостойкая прокладка буксового проема боковой рамы тележки грузового вагона обладает пониженной (по сравнению с аналогами) металлоемкостью, за счет уменьшения толщины основания 1 и переменной толщины концевых участков 6 и 7 крепежных ветвей 2 и 3, что в свою очередь приводит к снижению ее веса приблизительно до 2,4 кг.
Выполнение прокладки приведенной конструкции методами термообработки из указанных материалов позволили обеспечить ее необходимую прочность и износостойкость в процессе эксплуатации, что также привело к увеличению надежности сменной прокладки.
При этом изготовление концевых участков 6 и 7 шириной 55±5 мм и длиной 60±5 мм обеспечивает надежную фиксацию прокладки на боковой раме, тем самым позволяет сохранить надежность работы сменной прокладки в процессе эксплуатации на необходимом уровне.
-0,5
-0,5
+1
+1
Уменьшение толщины основания 1 до 6 мм обосновано тем, что при данной толщине не происходит ухудшения эксплуатационных характеристик изделия, т.к. в соответствии с руководящим документом по ремонту тележек грузовых вагонов с установкой износостойких элементов в узлах трения «РД 32 ЦВ 072-2009» - допускается износ до 2 мм. Таким образом толщина основания 1 до 6 мм соответствует требованиям РЖД, как достаточная для получения предъявляемого к детали эффекта.
-0,5
+1
Так же уменьшение толщины основания 1 до 6 мм обосновано тем, что РЖД допускает к эксплуатации прокладку сменную на боковую раму по чертежу M1698.02.100СБ, у которой толщина износостойкой пластины составляет 5 мм.