ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожного колеса (вагонов грузовых поездов).
Аналогом заявляемой полезной модели является колодка железнодорожного транспортного средства, включающая полимерный композиционный фрикционный элемент и металлический каркас, выполненный из соединенных между собой наружной и внутренней проволочных рамок, выполненных с увеличением толщины проволочного каркаса по толщине колодки, при этом соединения концов проволоки расположены на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки (см. патент RU №2386561, МПК В61Н 7/02,2010 г.). Существенные признаки аналога «полимерный композиционный фрикционный элемент, металлический каркас, выполненный из соединенных между собой наружной и внутренней проволочных рамок, соединения концов проволоки расположены на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком аналога является повышенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за снижения армированности в результате соединения именно концов проволоки (отсутствие незамкнутой части, образованной концами проволок).
Другим аналогом заявляемой полезной модели является колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный фрикционный элемент и проволочный каркас в виде наружной и внутренней замкнутых рамок, при этом соединение концов проволоки одной из рамок расположено на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки, а соединение концов проволоки другой рамки расположено на половине проволочного каркаса в районе внутренней боковой поверхности колодки (см. патент RU №2340805, МПК В61Н 1/00, 2008 г.). Существенные признаки аналога «композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас в виде наружной и внутренней замкнутых рамок, при этом соединение концов проволоки одной из рамок расположено на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком другого аналога также является повышенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за отсутствия незамкнутых частей рамок, образованных концами проволок, а также расположения соединения проволок одной из рамок на половине проволочного каркаса в районе внутренней боковой поверхности колодки.
Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, где каждая рамка включает центральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, при этом незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны наружной боковой поверхности колодки, и у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к наружной боковой поверхности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного наружной боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности колодки (см. патент РФ №85873, МПК В61Н 7/02, 2009 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «композиционный фрикционный элемент, проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, каждая рамка включает центральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к наружной боковой поверхности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности колодки» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.
Недостатком наиболее близкого аналога является снижение армирующей способности проволочных рамок при износе колодок, близком к предельно допустимому, так как дополнительные армирующие элементы (концевые элементы проволок, образующих незамкнутые части) симметрично наложены друг на друга на стороне наружной боковой поверхности колодки и у широкой, и у узкой рамки, что снижает общую толщину металлического каркаса. В результате при износе колодки, близкому к максимально допустимому значению, возрастает вероятность разрушения колодки при эксплуатационных нагрузках и механических воздействиях.
Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является обеспечение эксплуатационной прочности колодки не только в исходном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому.
Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, где каждая рамка включает центральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, при этом у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть, направлена к наружной боковой поверхности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного наружной боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности колодки, при этом в зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направленных к наружной боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, со стороны рабочей поверхности колодки у широкой рамки и со стороны тыльной поверхности колодки у узкой рамки.
Существенные признаки заявляемого изобретения «в зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направленных к наружной боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, со стороны рабочей поверхности колодки у широкой рамки и со стороны тыльной поверхности колодки у узкой рамки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.
На фиг. 1 представлен вид сверху тормозной колодки железнодорожного транспортного средства. На фиг. 2 представлен вид с боковой торцевой поверхности, где размещена широкая рамка, часть материала колодки удалена.
Тормозная колодка включает композиционный фрикционный элемент, армированный проволочной рамкой 1, выполненный из соединенных между собой в центральных частях (зоне центральных элементов 2) широкой рамки 3 (наружной рамки) и узкой рамки 4 (внутренней рамки). Дополнительно тыльная часть колодки может быть армирована перфорированной изогнутой стальной полосой (на фигурах не показана). Проволока, образующая рамки 3 и 4 соединена сварными соединениями 5 и 6. В результате каждая из рамок имеет замкнутые части 7 и незамкнутые части 8. Каждая рамка включает элементы, выполненные за счет сгибания проволоки: центральный элемент 9, боковой элемент 10, продольный внутренней боковой поверхности 11 колодки, боковой элемент 12, продольный наружной боковой поверхности 13 колодки, и боковой элемент 14, продольный соответствующей торцевой боковой поверхности 15 колодки. Незамкнутые части рамок образованы концевыми частями элементов рамок, выходящими за пределы сварных соединений. Концы проволок, образующих рамки, не соединены и направлены к разным боковым поверхностям колодки: концевая часть 16 каждого из боковых элементов, продольных торцевым боковым поверхностям колодки, направлена к наружной боковой поверхности колодки, концевая часть 17 каждого из боковых элементов, продольных внутренней боковой поверхности колодки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности. При этом незамкнутые части рамок расположены со стороны (на половине каркаса) наружной боковой поверхности колодки. Толщина колодки со стороны наружной боковой поверхности больше, чем со стороны внутренней боковой поверхности.
В зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок (зонах сварных соединений) концевые части боковых элементов рамок, направленных к наружной боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, у широкой рамки со стороны рабочей поверхности 18 колодки, а у узкой рамки со стороны тыльной поверхности 19 колодки.
Изготавливаться заявляемая колодка может известным способом на имеющемся оборудовании посредством необходимого позиционирования проволочной рамки в пресс-форме.
Повышение армирующей способности металлического каркаса за счет увеличения его толщины путем несимметричного наложения друг на друга концевых соединений проволок широкой и узкой рамок препятствует разрушению тыльной части колодки при механических воздействиях в процессе эксплуатации. В результате повышается безопасность при использовании колодок со значительными износами.