Планка фрикционная гасителя колебаний тележки грузового вагона

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкции фрикционного гасителя колебаний тележки грузового вагона.
При движении грузового железнодорожного вагона по рельсовому пути элементы тележки подвержены статическим, ударным и динамическим нагрузкам, которые гасятся фрикционным гасителем колебаний.
Планка имеет сквозные отверстия и приклепывается на вертикальную поверхность рессорного проема боковой рамы тележки грузового вагона и защищает ее от износа при взаимодействии с фрикционным клином через подвижную планку.
Известна неподвижная планка фрикционного гасителя колебаний тележки грузового вагона (патент RU № 2235655, МПК B61F5/12, опубл. 10.09.2004), которая представляет собой металлическую пластину, имеющую омегообразный профиль с величиной прогиба, прямо пропорциональной толщине планки.
Известен фрикционный гаситель колебаний рельсового транспортного состава (а.с. SU № 1654078, МПК B61F5/12, опубл. 07.06.1991), содержащий клин, установленный на упругом элементе рессорного подвешивания, контактирующий наклонной поверхностью с соответствующей поверхностью надрессорной балки тележки, а вертикальной поверхностью – с вкладышем, расположенным в контакте с фрикционной планкой с возможностью ограниченного перемещения относительно неё, при этом боковая рама тележки выполнена с ограничительными упорами, а фрикционная планка и вкладыш – с пазами, через которые пропущены ограничительные упоры рамы соответственно без зазора и с зазором относительно поверхностей, ограничивающих пазы.
Известна неподвижная планка фрикционного гасителя колебаний тележки грузового вагона (патент RU № 164930, МПК B61F5/00, опубл. 27.09.2016), ближайшая по технической сущности к заявляемому устройству и принятая за прототип, содержащая металлическую пластину толщиной 8±0,5 мм с верхними и нижними заплечиками, изготовленную из конструкционной стали 30Х с термообработкой на твердость 340…400 НВ, при этом планка выполнена симметричной относительно горизонтальной и вертикальной осей, а верхние и нижние заплечики металлической пластины имеют сквозные отверстия.
Проблемой, решаемой созданием полезной модели, является высокая хрупкость стали 30Х известных планок, что приводит к дефектам при их изготовлении, а также снижает износостойкость при эксплуатации вагона.
Полезная модель направлена на создание высокопрочной и износостойкой планки фрикционной гасителя колебаний тележки грузового вагона.
Технический результат, на достижение которого направлена полезная модель, заключается в повышении прочности и износостойкости планки фрикционной гасителя колебаний, как следствие, в повышении надежности работы тележки грузового вагона.
Новым в заявленном устройстве является исполнение планки фрикционной гасителя колебаний из высокоуглеродистой стали
Заявляемое устройство поясняется на фигурах:
на фиг. 1 показан общий вид планки фрикционной гасителя колебаний тележки грузового вагона в изометрической проекции;
на фиг. 2 – планка фрикционная (вид сверху);
Заявляемое устройство состоит из следующих элементов:
1 – основание планки;
2 – заплечики планки;
3 – сквозные отверстия.
Планка фрикционная гасителя колебаний тележки грузового вагона представляет собой симметричную относительно вертикальной оси деталь.
Планка фрикционная имеет основание 1 и четыре заплечика 2: два верхних и два нижних.
Заплечики 2 выполнены выступающими от основания 1 и содержат круглые сквозные отверстия 3.
Нижние заплечики 2 выполнены в виде выступов прямоугольной формы со сглаженными углами. Верхние заплечики 2 выполнены в виде выступов трапециевидной формы со скругленными и сглаженными углами.
Сквозные отверстия 3 расположены по центру заплечиков 2 и предназначены для крепления планки с помощью винтов, заклепок и других известных крепежных средств к раме вагона.
Планка 1 имеет омегообразный профиль.
Габаритные параметры планки показаны на фиг. 2
Высота планки «b» находится в диапазоне от 200 до 250 мм. Минимальная величина высоты определяется минимально необходимой площадью взаимодействия с клином для обеспечения необходимого ресурса на истирание планки. Максимальная величина высоты ограничивается габаритным размером по высоте рамы боковой, высотой фрикционного клина и высотой пружин рессорного комплекта.
Ширина планки «a» находится в диапазоне от 200 до 300 мм. Минимальная величина ширины определяется минимально необходимой площадью взаимодействия с клином для обеспечения необходимого ресурса на истирание планки. Максимальная величина ширины ограничивается габаритным размером по ширине рамы боковой и шириной фрикционного клина.
Толщина планки «S» находится в диапазоне от 5 до 15 мм. Минимальная величина толщины определяется требованием к ресурсу на истирание планки. Максимальная величина толщины ограничивается предельно возможным перемещением клина для компенсации износа планки.
Планка фрикционная изготовлена из высокоуглеродистой стали, которая обеспечивает ей высокие прочностные свойства.
При изготовлении планки фрикционной используется высокоуглеродистая сталь марки У9 или У10, имеющая следующий химический состав:
Углерод
0,85-1,09 %
Кремний
0,17-0,33 %
Марганец
0,17-0,33 %
Сера
не более 0,028 %
Фосфор
не более 0,030 %
Хром
не более 0,20 %
Никель
не более 0,25 %
Медь
не более 0,25 %
Также повышается технологичность и достигается снижение металлоемкости при изготовлении планки и снижение трудозатрат.
Планка также может быть изготовлена из стали марки 30ХГСА.
Планка и клин взаимодействуют следующим образом.
При эксплуатации клин как подвижный элемент узла гашения колебаний прижимается к неподвижной планке фрикционной и за счет сил трения осуществляется гашение вертикальных перемещений балки надрессорной относительно рамы боковой тележки через пару трения клин-планка.
При этом увеличенная средняя величина твердости планки фрикционной обеспечивает более высокую износостойкость планки при трении с клином. При ремонте замена клина является более простой операцией, чем замена планки в раме.
При этом обеспечивается безотказная работа планки фрикционной на заданный межремонтный срок и обеспечивается безопасность движения тележки грузового вагона.