Надрессорная балка

Надрессорная балка.
Полезная модель к конструкциям надрессорных балок тележек железнодорожных вагонов, а именно к узлам воспринимающим нагрузку от пятника рамы кузова вагона.
Известна конструкция центральной опоры железнодорожного вагона Патент США № 3713710 US С1 308/137 от 30.01.1973, включающая в себя надрессорную балку с подпятником. Па зеркале подпятника установлена износостойкая пластина, а бурт подпятника защищен с помощью фиксируемых полуколец. Полукольца зафиксированы с помощью сварки по стыкам и посредством вспомогательных элементов крепятся к бурту подпятника для фиксации от вертикальных перемещений. Вспомогательные элементы могут быть выполнены в виде планок, вставляемых в пазы полуколец и привариваемых к бурту подпятника, выступов на полукольцах или бурте, вставляемых в аналогичные углубления ответной части, или втулок, запрессованных в подпятник, к которым крепятся полукольца.
Педостатком данной конструкции является необходимость механической обработки подпятника с большой степенью точности. Сложность изготовления и установки полуколец, а так же невозможность их быстрой замены при ремонте надрессорной балки. Вместе с этим возникают сложности при сварке колец между собой и буртом из-за различной степени свариваемости износостойкого металла полуколец и металла надрессорной балки, что приводит к появлению трещин при нагружении конструкции.
Так же известна конструкция центральной опоры железнодорожного вагона Патент США № 4289077 US С1 105/199.4 от 24.05.1979, включающая в себя надрессорную балку в подпятник которого устанавливается износостойкая чаша, изготовленная из полимерного материала. При этом днище чаши выполнено из армированного полимерного материала, имеющего меМПК7В61Р5/16
таллическую структуру. Данная чаша крепится в подпятнике с помощью клея.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
К недостаткам вышеописанной конструкции относятся сложность замены при ремонте надрессорной балки, т.к. клеевые соединения необходимо нагревать для разъединения, а также недостаточная надежность полимерного материала, разрушающегося от воздействия пятника при перевалке кузова.
Задачей заявляемой полезной модели является создание конструкции зашиты подпятникового узла, надежно и легко устанавливаемой, не требующей большой точности при изготовлении, а в  необходимости замены, не создающей дополнительных трудностей.
Поставленная задача решается следующим образом.
В подпятниковый узел надрессорной балки тележки железнодорожного вагона устанавливается чаша, выполненная из износостойкого металла, имеющая по краям буртов вырезы. После чего вырезы заплавляются материалом, сходным по характеристикам с материалом надрессорной балки. Вместе с этим, в местах соединения днища и бурта чаши выполнены отверстия, обеспечиваюшие захват чаши крюками при необходимости ее замены.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что надрессорная балка выполнена в виде бруса замкнутого коробчатого сечения, равного сопротивлению изгиба, состоящего из опорных поверхностей, расположенных по краям нижнего пояса, соединенного стенками с верхним поясом, в средней части которого выполнен подпятник с установленной чашей из износостойкого материала, по краям буртов которой выполнены вырезы, заплавляемые материалом, сходным по характеристикам с материалом надрессорной балки. Вместе с этим, в местах соединения днища и бурта чаши выполнены отверстия, оси которых не совпадают с осями вырезов по краям буртов чаши.
кроме того, вырезы по краям буртов и отверстия на стыке бурта и днища равномерно распределены по всему диаметру чаши, с равным смещением относительно друг друга,
В пояснение сущности приведены чертежи, где на фиг.1 показан общий вид надрессорной балки, на фиг.П разрез по линии А-А фиг.1, а на фиг.Ш вид Б фиг. I.
Надрессорная балка тележки железнодорожного вагона выполнена в виде бруса замкнутого коробчатого сечения, равного сопротивления изгибу, состоящего из боковых стенок 1, соединяющих верхний пояс 2 с нижним поясом 3, по концевым частям которого расположены опорные поверхности 4, для установки на рессорные комплекты тележки. По поперечным осям опорных поверхностей, в местах их соединения с вертикальными стенками выполнены карманы 5 для размещения фрикционных клиньев. В средней части верхнего пояса надрессорной балки расположен подпятник 6. Подпятник 6 имеет цилиндрическое углубление, образующее зеркало 7 подпятника и бурт 8. В цилиндрическом углублении установлена чаща 9, выполненная из износостойкого материала. По краям буртов чащи выполнены вырезы 10 (преимущественно радиусной формы), которые после установки чащи на зеркало подпятника заплавляются металлом, сходным по характеристикам с металлом надрессорной балки. Наличие наплавки в вырезах 10 чащи 9 препятствуют повороту чащи 9 в гнезде подпятника 6 и не позволяют ей выпасть из гнезда подпятника в процессе эксплуатации вагона. Кроме того, в местах соединения бурта чащи и днища чащи 10 выполнены отверстия 11. При этом вышеупомянутые вырезы и отверстия равномерно распределены по всему диаметру чаши, с равномерным смещением относительно друг друга.
При необходимости ремонта подпятника или замены чащи в ее вырезах заплавляемый металл срезается или стачивается с достаточной легкостью абразивным инструментом, радиус которого, меньше или совпадает с радиусом выреза. После чего, отверстия чаши зацепляют крюками и вынимают ее из полости подпятника.
В процессе изготовления чаши, ее получают методом горячей штамповки из круглой листовой заготовки, края которой могут подрезаться по прямой линии. После выдавливания чаши, прямые срезы преобразуются в радиусные вырезы, удовлетворяющие требованиям для фиксации чаши в подпятнике.
Технический результат от использования заявляемой конструкции заключается в следующем:
-Выполнение вырезов на бурте чаши с последующей их заплавкой обеспечивает простоту установки чаши в подпятнике надрессорной балки;
-Заплавка вырезов установленной чаши материалом, сходным по характеристикам с материалом надрессорной балки обеспечивает простоту фиксации чаши в подпятнике и позволяет исключить перекаливание бурта надрессорной балки, а также производить легкое срезание или стачивание наплавляемых выступов.
-Разность по сварным характеристикам между материалами чаши и надрессорной балки обеспечивает наплавку фиксирующего выступа только на бурт подпятника, что обеспечивает неоднократное использование чаши;
-Выполнение отверстий в местах соединения бурта и днища чаши позволило облегчить снятие чаши из подпятника надрессорной балки;
-Равномерное расположение вырезов и отверстий по всему диаметру чаши со смещением относительно друг друга на одинаковое расстояние обеспечивает распределение нагрузки по всей поверхности чаши, не ослабляя отдельно взятые зоны.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация, по которой изготавливаются опытные образцы для проведения всесторонних испытаний.