УПРУГИЙ ЭЛЕМЕНТ ДЛЯ БОКОВОЙ ОПОРЫ ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструктивным элементам тележек грузового вагона, а именно к упругим элементам для боковых опор тележки грузового вагона.
Известен упругий элемент для боковой опоры тележки грузового вагона, выполненный в виде упругой втулки с центральным базирующим отверстием, с опорными торцами, см US 6092470, опубл. 25. 07.2000, B61F 5/00.
Известен также упругий элемент, выполненный в виде упругой втулки с центральным базирующим отверстием, с опорными торцами, см. US 6341422, опубл. 29,06.2002 г. B61F 5/00 (прототип).
Технической проблемой, присущей данным техническим решениям, является низкая надежность используемых упругих элементов, по причине высоких контактных напряжений, возникающих на рабочих горцах упругих элементов, вследствие малой контактной площади опорных торцов, контактирующих с основанием корпуса боковой опоры и рабочим стаканом боковой опоры, приводящих к быстрому разрушению упругого элемента.
Техническим результатом заявляемой полезной модели, является увеличение надежности упругого элемента боковой опоры тележки грузового вагона.
1
Указанный технический результат достигается упругим элементом для боковой опоры тележки грузового вагона, выполненным в виде упругой втулки с центральным базирующим отверстием, с опорными торцами, для увеличения площади верхнего опорного торца верхний конец упругой втулки выполнен в виде опорного фланца с наружным диаметром D, превышающим наружный диаметр d средней части упругой втулки на 10-40%, своим нижним концом упругая втулка установлена на опорное основание и сориентирована своим базирующим отверстием на направляющем пальце, выполненным на опорном основании; опорное основание при этом также выполнено с фланцем, наружный диаметр D, которого равен или превышает диаметр D опорного фланца верхнего конца упругой втулки; на опорном основании вокруг направляющего пальца может быть выполнена базирующая кольцевая канавка для размещения в ней нижнего конца упругой втулки; нижний конец упругой втулки может быть закреплен в базирующей кольцевой канавке с помощью клея; наружный диаметр опорного фланца верхнего конца упругой втулки может быть снабжен фиксирующим бандажным кольцом; направляющий палец опорного основания может быть выполнен коническим; направляющий палец опорного основания может быть выполнен цилиндрическим; центральное базирующее отверстие упругой втулки может быть выполнено коническим; центральное базирующее отверстие упругой втулки может быть выполнено цилиндрическим; опорное основание может быть выполнено из упругого материала; опорное основание может быть установлено на металлическую монтажную пластину; опорное основание может быть закреплено на монтажной пластине с помощью клея.
1
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что для увеличения площади верхнего опорного торца верхний конец упругой втулки выполнен в виде опорного фланца с наружным диаметром D, превышающим наружный диаметр d средней части упругой втулки на 10-40%, своим нижним концом упругая втулка установлена на опорное основание и сориентирована своим базирующим отверстием на направляющем пальце, выполненным на опорном основании; опорное основание при этом также выполнено с фланцем, наружный диаметр D, которого равен или превышает диаметр D опорного фланца верхнего конца упругой втулки; на опорном основании вокруг направляющего пальца может быть выполнена базирующая кольцевая канавка для размещения в ней нижнего конца упругой втулки; нижний конец упругой втулки может быть закреплен в базирующей кольцевой канавке с помощью клея; наружный диаметр опорного фланца верхнего конца упругой втулки может быть снабжен фиксирующим бандажным кольцом; направляющий палец опорного основания может быть выполнен коническим; направляющий палец опорного основания может быть выполнен цилиндрическим; центральное базирующее отверстие упругой втулки может быть выполнено коническим; центральное базирующее отверстие упругой втулки может быть выполнено цилиндрическим; опорное основание может быть выполнено из упругого материала; опорное основание может быть установлено на металлическую монтажную пластину; опорное основание может быть закреплено на монтажной пластине с помощью клея. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Полезная модель представлена чертежами, где:
- на Фиг. 1 - упругий элемент для боковой опоры тележки грузового вагона, в сборе;
- на Фиг. 2 - упругая втулка упругого элемента с цилиндрическим центральным отверстием;
- на Фиг. 3 - упругая втулка упругого элемента с коническим центральным отверстием;
- на Фиг. 4 - упругое основание упругого элемента с цилиндрическим направляющим пальцем;
- на Фиг. 5 - упругое основание упругого элемента с коническим направляющим пальнем:
- на Фиг. 6 - упругое основание упругого элемента с цилиндрическим направляющим пальцем без направляющей канавки;
- на Фиг. 7 - пример использования упругих элементов, установленных на не сущее монтажной основание;
- на Фиг. 8 - то же самое вид сверху на фиг. 7;
- на Фиг. 9 - пример использования упругих элементов, установленных в боковой опоре;
- на Фиг. 10 - пример использования боковой опоры, установленной на надрессорную балку.
Упругий элемент выполнен в виде втулки 1 из упругого материала (Фиг. 1) и имеет центральное базирующее отверстие 1.1, верхний опорный торец 1.2, нижний опорный торец 1.3 (Фиг. 2). Для увеличения площади верхнего опорного торна 1.2 верхний конец упругой втулки 1 выполнен с опорным фланцем 1.4 диаметром D. Диаметр D превышает наружный диаметр d средней части упругой втулки на 10-40%.
1
Своим нижним концом 1.5 упругая втулка 1 установлена на опорное основание 2. Опорное основание 2 выполнено с направляющим пальцем 2.1, используемым для базирования упругой втулки 1 с помощью ее базирующего отверстия 1.1. Опорное основание 2 также как и упругая втулка 1 выполнено в виде опорного фланца 2.4, наружный диаметр D, которого равен или превышает диаметр D опорного фланца 1.4 верхнего опорного торца 1.2 упругой втулки 1.
На опорном основании 2 вокруг направляющего пальца 2.1 может быть выполнена базирующая кольцевая канавка 2.2 для размещения в ней нижнего конца 1.5 упругой втулки 1. Нижний конец 1.5 упругой втулки 1 может быть закреплен в базирующей проточке 2.2 с помощью клея. Опорный фланец 1.4 верхнего конца упругой втулки 1 может быть снабжен фиксирующим бандажным кольцом 3.
Направляющий палец опорного основания 2 может быть выполнен коническим 2.1 (Фиг. 4) или цилиндрическим 2.3 (Фиг. 5, 6). Центральное базирующее отверстие упругой втулки 1 может быть выполнено цилиндрическим 1.6 или коническим 1.1.
Опорное основание 2 вместе с направляющим пальцем 2.1 или 2.3 может быть выполнено из упругого материала. Опорное основание 2 может быть установлено на металлическую монтажную пластину 4. Опорное основание 2 может быть закреплено на монтажной пластине 4 с помощью клея.
При необходимости на монтажной пластине 4 может быть установлено несколько упругих элементов (Фиг. 7, 8) для установки в боковую опору 5 (Фиг. 9, 10).
Упругий элемент для боковой опоры 5 тележки грузового вагона используют следующим образом.
Нижний конец 1.5 упругой втулки 1 размещают в базирующей кольцевой канавке 2.2 опорного основания 2, при этом направляющий палец 2.1 опорного основания 2 размещают в базирующем отверстии 1.1 упругой втулки 1. При необходимости место соединения упругой втулки 1 и опорного основания 2 фиксирует клеем.
При необходимости сверху на опорный фланец 1.4 верхнего конца упругой втулки 1 устанавливают фиксирующее бандажное кольцо 3 для радиального выпирания средней части упругой втулки 1 с целью обеспечения работоспособности и сохранения упругих свойств упругой втулки 1 при работе в боковой опоре 5 тележки грузового вагона.
Собранный упругий элемент устанавливают на металлическую монтажную пластину 4, к которой опорное основание 2 может быть приклеено для надежного размещения упругих элементов в боковой опоре 5 тележки грузового вагона. Собранную боковую опору 5 монтируют на надрессорной балке 6.
При работе предлагаемого упругого элемента в составе боковой опоры 5 тележки грузового вагона внутренние контактные напряжения на опорных фланцах 1.4, 2.4 значительно уменьшаются благодаря более развитым их опорным поверхностям.
Выполнение наружного диаметра D, превышающим наружный диаметр d средней части упругой втулки менее чем на 10% не обеспечивает заявляемого технического результата - увеличение надежности упругого элемента боковой - поскольку в этом случае внутренние контактные напряжения, возникающие в упругом элементе, будут иметь высокие значения. При выполнении диаметра D, превышающего более 40% наружного диаметра d средней части упругой втулки 1, при существенном снижении внутренних контактных напряжения, требуется увеличение габаритов корпуса боковой опоры 5.
Таким образом, заявленный технический результат - увеличение надежности упругого элемента боковой опоры тележки грузового вагона достигается за счет снижения контактных напряжений, на опорных торцах упругого элемента.