ФРИКЦИОННЫЙ КЛИН

Предложенная полезная модель относится к конструктивным элементам тележки грузового вагона, а именно к фрикционным клиньям.
При изготовлении фрикционных клиньев (другое название – «клиновых фрикционных гасителей колебаний») в зонах сопряжения боковых поверхностей базирующих бонок для ограничения перемещения конца подклиновой пружины рессорного комплекта (далее — базирующая бонка) с опорной поверхностью для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта (далее — опорная поверхность для подклиновой пружины) выполняют радиусно скруглённые переходы (далее — Радиусы), размеры которых препятствуют плотному прилеганию опорных поверхностей подклиновых пружин рессорного комплекта к нижней поверхности фрикционного клина, т.е. опорной поверхности для подклиновой пружины. В результате, углы между центральными осями пружин и нижней поверхностью фрикционного клина отличны от 90º, т.е. пружины «перекошены», что в процессе эксплуатации таким образом установленных пружин в тележке грузового вагона приводит к:
- неравномерности передачи нагрузки на пружины, к их изгибам при сжатии и, как следствие, к изломам их витков. Таким образом, снижена надёжность работы рессорного комплекта и надёжность работы тележки грузового вагона в целом;
- невозможности размещения рессорного комплекта в рессорном проёме (проёме для рессорного комплекта) боковой рамы;
- взаимодействию между соседними пружинами рессорного комплекта, в результате которого увеличивается их износ;
- снижению эффективности удержания пружины от перемещения.
Кроме того, наличие Радиусов приводит к увеличению массы фрикционного клина, а увеличенный зазор между базирующей бонкой и внутренней пружиной рессорного комплекта не позволяет использовать более компактные опорные поверхности для рессорного комплекта надрессорной балки или боковых рам, т. е. более лёгкие боковые рамы и надрессорную балку.
Известен фрикционный клин, раскрытый в авторском свидетельстве № 1708681, опубликованном 30.01.1992, и содержащий опорную поверхность для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта, включающую в себя базирующую бонку для ограничения перемещения конца подклиновой пружины рессорного комплекта. Известный фрикционный клин принят в качестве ближайшего аналога и обладает описанными выше недостатками.
Техническая проблема, решаемая при создании предложенной полезной модели, заключается в наличии Радиусов.
Технический результат заключается в повышении надёжности работы рессорного комплекта за счёт обеспечения плотного прилегания подклиновой пружины рессорного комплекта к опорной поверхности для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта фрикционного клина.
Технический результат достигается за счёт того, что фрикционный клин содержит опорную поверхность для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта, включающую в себя базирующую бонку для ограничения перемещения конца подклиновой пружины рессорного комплекта, при этом в упомянутой опорной поверхности для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта выполнена выемка в виде галтели с глубиной от 2 до 4 мм и шириной от 3 до 15 мм, расположенная у основания упомянутой базирующей бонки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что базирующая бонка выполнена с крестообразным поперечным сечением.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в опорной поверхности выполнена дополнительная выемка в виде галтели с глубиной от 2 до 4 мм и шириной от 3 до 15 мм, расположенная у основания базирующей бонки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что выемка в виде галтели выполнена вокруг базирующей бонки.
Предложенное техническое решение характеризуется чертежами, где
– на Фиг. 1 представлен первый вариант выполнения предложенного технического решения,
– на Фиг. 2 представлен второй вариант выполнения предложенного технического решения.
Фрикционный клин содержит вертикальные поверхности 1, наклонную поверхность 2 и горизонтальную опорную поверхность 3 для опирания верхнего торцового витка подклиновой пружины рессорного комплекта (далее — опорная поверхность 3). Опорная поверхность 3 включает в себя базирующую бонку 4 для ограничения перемещения конца подклиновой пружины рессорного комплекта (далее — базирующая бонка 4). Дополнительно в опорной поверхности 3 выполнена выемка 5 в виде галтели, расположенная у основания базирующей бонки 4. При этом глубина H упомянутой выемки 5 в виде галтели составляет от 2 до 4 мм, а ширина B упомянутой выемки 5 в виде галтели в сечении составляет от 3 до 15 мм, предпочтительно 10 мм, т.е. H ∈ [2, 4] мм, а B ∈ [3, 15] мм. Указанный диапазон глубины H выемки 5 в виде галтели и указанный диапазон ширины B выемки 5 в виде галтели имеют наименьшие размеры, обеспечиваемые литьём: при увеличении максимальных значений указанных диапазонов уменьшается площадь контакта подклиновой пружины, а при уменьшении минимальных значений выемка 5 в виде галтели сформирована не будет («не прольётся»).
Специалисту в уровне техники очевидно, что базирующие бонки 4 могут иметь любую заданную форму, и предпочтительно они выполнены сужающимися в направлении от опорной поверхности 3. Так на Фиг. 1 и Фиг. 2 представлены примерные (возможные) варианты выполнения базирующих бонок 4. На Фиг. 1 базирующая бонка 4 выполнена в форме усечённого конуса, а выемка 5 выполнена вокруг базирующей бонки 4. На Фиг. 2 базирующая бонка 4 имеет сечение по форме приближенное к кресту (Х) – крестообразное сечение, у её оснований выполнены четыре дискретные (не соединённые друг с другом) выемки 5. При этом грани боковой поверхности базирующей бонки 4, у основания которых расположены выемки 5, радиусно скруглены наружу, а выемки 5, очевидно, также радиусно скруглены.
При использовании предложенного технического решения выполненная вместо по меньшей мере одного Радиуса по меньшей мере одна выемка 5 в виде галтели обеспечивает плотное прилегание опорной поверхности подклиновой пружины рессорного комплекта к опорной поверхности 3 фрикционного клина (повышается площадь соприкосновения опорной поверхности подклиновой пружины и опорной поверхности 3) и строго вертикальное её расположение на опорной поверхности 3, т. е. положения, при котором углы между центральной осью подклиновой пружины и опорной поверхностью 3 составляет 90º, что обеспечивает равномерную передачу нагрузки на пружину и предотвратит её излом.
Специалисту в области техники очевидно, что в опорной поверхности 3 может быть выполнена по меньшей мере одна выемка 5 в виде галтели, расположенная в зоне сопряжения боковой поверхности базирующей бонки 4 и опорной поверхности 3, т.е. у основания базирующей бонки 4 может быть выполнена (расположена) по меньшей мере одна выемка 5 в виде галтели, при этом предпочтительно, чтобы глубина H по меньшей мере одной упомянутой выемки 5 в виде галтели составляла от 2 до 4 мм, а её ширина B составляла от 3 до 15 мм. Базирующая бонка 4 и/или по меньшей мере одна выемка 5 могут иметь любую заданную форму и/или размеры, например, отличные от представленных на Фиг. 1 и Фиг. 2. По меньшей мере одна выемка 5 представляет собой углубление в опорной поверхности 3 и может гарантировано быть изготовленной литьём посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники технологии. Очевидно, что размеры и форма по меньшей мере одной выемки 5 задают таким образом, чтобы обеспечить плотное, предпочтительно максимально плотное, прилегание опорной поверхности подклиновой пружины рессорного комплекта к опорной поверхности 3. Так предпочтительно, чтобы выемки 5 или выемка 5 полностью лежали(-а) в участке опорной поверхности 3, ограниченном с одной стороны средним диаметром пружины, расположенной на опорной поверхности 3, а с другой стороны — внешним размером, например, внешним диаметром основания, базирующей бонки 4 (см. Фиг. 1). Сечение по меньшей мере одной выемки 5 по форме, например, может представлять собой прямоугольник со скруглёнными углами, приближено к полукапле, полукругу или т.п.
Упомянутая по меньшей мере одна выемка 5 выполнена у основания боковой поверхности базирующей бонки 4 непосредственно взаимодействующей с подклиновой пружиной рессорного комплекта при её размещении на опорной поверхности 3 фрикционного клина. Форма выполнения базирующей бонки 4 является одним из условий, определяющих количество выемок 5, выполненных у её основания.
Таким образом, при использовании предложенного технического решения могут быть достигнуты по меньшей мере следующие технические результаты:
1. При использовании по меньшей мере одного предложенного технического решения в составе тележки грузового вагона за счёт обеспечения плотного прилегания опорной поверхности подклиновой пружины рессорного комплекта к опорной поверхности 3 и строго вертикального его расположения на опорной поверхности 3 достигается равномерное распределение нагрузки на подклиновую пружину рессорного комплекта, что повышает срок службы подклиновой пружины рессорного комплекта, эффективность удержания пружины от перемещения, надёжность (например, эксплуатационная) работы рессорного комплекта и его эксплуатацию, а следовательно и тележки, а также надёжность работы и эксплуатации грузового вагона в целом. Кроме того, обеспечивается возможность размещения рессорного комплекта в рессорном проёме боковой рамы.
2. По меньшей мере одна выемка 5 позволяет выполнить зазор между базирующей бонкой 4 и подклиновой пружиной рессорного комплекта минимальным, что позволяет более эффективно удерживать пружину от перемещений, а, следовательно, минимизировать взаимодействие соседних пружин и их износ от этого взаимодействия, а значит позволяет сделать опорную поверхность для рессорного комплекта по меньшей мере одной боковой рамы и по меньшей мере одну опорную поверхность для рессорного комплекта надрессорной балки более компактными и соответственно более лёгкими.