ШАРНИРНЫЙ НАКОНЕЧНИК ТЯГИ ТОРСИОННОГО СТАБИЛИЗАТОРА БОКОВОГО НАКЛОНА КУЗОВА ВАГОНА
HINGED LINK OF THE TORSION STABILIZER OF THE LATERAL TILT OF THE CAR BODY

Настоящее изобретение относится к области транспортного машиностроения (преимущественно к вагоностроению), конкретно - к тягам стабилизаторов бокового (поперечного) наклона железнодорожных, главным образом пассажирских, вагонов (в том числе двухэтажных, характеризующихся большей массой и более высоким расположением центра масс), а также безрельсовых транспортных средств.
Известны торсионные стабилизаторы (ТС) в составе колесных тележек трамваев и железнодорожных вагонов с одним торсионным устройством в системе вторичного подрессоривания, причем торсион располагается вдоль надрессорной балки, подвижно соединен с продольными балками рамы тележки, а с помощью двух рычажных систем - с надрессорной балкой, так что при наклоне надрессорной балки в боковом (поперечном) по отношению к направлению тележки направлении сила упругого противодействия, возникающая в торсионе, стремится вернуть надрессорную балку в исходное положение [1. RU 2220863 С2, B61F 5/00, опубл. 10.01.2004, ОАО «Крюковский вагоностроительный завод» (UA)]. В этом ТС торсион, посредством подшипниковых (радиальные подшипники скольжения) опор, соединяется с продольными балками тележки. К торсиону прикреплены две рычажные системы. Шарнирно прикрепленные к рычагам тяги подвески связаны с надрессорной балкой.
С некоторой модернизацией подобная система запатентована тем же предприятием позднее [2. RU 2376181 С2, B61F 5/00, опубл. 10.08.2009, ОАО «Крюковский вагоностроительный завод» (UA)]. Отличие состоит в том, что на подрессоренной раме тележки вдоль продольной оси надрессорной балки с двух сторон расположено по торсиону с жестко закрепленными к продольным балкам концами кососимметрично относительно поперечной оси тележки, а к другим концам торсионов, вставленным в шарнирные опоры, также кососимметрично относительно поперечной оси тележки жестко присоединены приводные рычаги, шарнирно связанные через стержни с концевыми частями надрессорной балки, при этом стержни одной стороной соединяются с рычагами через выполненные в них продольные пазы, а другой стороной шарнирно присоединены к концевым частям надрессорной балки.
Все в совокупности образует двухступенчатую подвеску переменной жесткости, с дополнительной функцией стабилизатора бокового наклона («включение в работу торсионов для амортизации как вертикальных, так и угловых боковых колебаний кузова»).
Эти устройства описаны здесь для краткого обзора конструкций ТС железнодорожных вагонов, поскольку заявляемое изобретение претендует на конструктивную и функциональную оригинальность лишь фрагментов ТС, для понимания «места и взаимосвязей». «Глобальная» их проблема связана со знакопеременностью нагрузок, передаваемых от надрессорной балки к концам торсиона, и «выворачивающим» тяги моментами сил, а значит - ограничения по повышению долговечности (срока службы, работоспособности, надежности) всех последовательно работающих звеньев и их взаимосвязей (особенно с учетом рабочих зазоров и люфтов между ними.
Мало чем отличается от таких ТС и зарубежный торсионный стабилизатор, описанный в источнике [3. Solutions. - URL: https://www.ferrabyrne.co.uk/solutions/ (дата выкладки: 25.02.2020)].
Известно также множество наконечников тяг в автомобилестроении (рулевые тяги, например). По набору деталей и их взаимосвязи весьма близки к заявляемому устройству: наконечники, описанные в источниках информации [4. RU 190458 U1, B62D 7/20, F16C 11/06, 01.07.2019] и [5. RU 194133 U1, F16C 11/06, B62D 7/20, опубл. 28.11.2019] (см. их критику ниже в отношении принятого за прототип).
Близким к заявляемому устройством-аналогом является наконечник тяги торсионного стабилизатора бокового наклона кузова транспортного средства, содержащий встроенные в корпус радиальный сферический подшипник с зафиксированным от осевого смещения в корпусе опорным вкладышем, выступающий палец крепления наконечника на кузове, а также распорный элемент в виде металлической распорной пружины сжатия со стороны торцов опорного вкладыша и пальца, опертой в корпус и отжимающей опорный вкладыш совместно с пальцем в порядке люфтовой выверки подшипника [5. RU 194133 U1, F16C 11/06, B62D 7/20, опубл. 28.11.2019].
В нем распорная пружина подвижным своим концом оперта непосредственно в торец опорного вкладыша подшипника на пальце. Кроме того, она выполнена конической, что требует достаточно большого места для ее размещения в пространстве между крышкой корпуса наконечника и торцов пальца и подшипникового вкладыша.
При общности назначений всего наконечника-прототипа и заявляемого изобретения, распорная пружина установлена традиционно для люфтовой выверки радиального сферического подшипника. Такое устройство не позволяет предотвратить перекосы тяги в поперечной плоскости в процессе работы устройства, связанные с неизбежной погрешностью изготовления вкладышей сферических подшипников и неточностей сборки, особенно при длительной работе с неизбежным износом пар трения (заявитель реально столкнулся с проблемой перекоса на ранних стадиях ресурсных испытаний опытного образца этого аналога, изначально без главного заявляемого признака). При этом резиновый пыльник, устанавливаемый, как правило, на торчащий наружу палец, сдвигается в сторону подшипника, «оголяя» часть пальца от защитного кожуха.
В соответствии с обозначенными общими недостатками всех описанных выше аналогов, в условиях возрастания роли стабилизаторов бокового наклона («поперечной качки») в приложении к вагонам высокоскоростных подвижных составов (и др. наземным транспортным средствам), в том числе двухэтажным вагонам с более высоким расположением центра масс, становится особенно актуальной задача повышения технико-эксплуатационных возможностей и характеристик конструкции, а именно - существенного увеличения долговечности (работоспособности, срока службы до капремонта).
В качестве наиболее близкого к заявляемому устройства аналога (прототипа) по назначению и, особенно, по совокупности существенных конструктивных признаков, может быть принят наконечник тяги торсионного стабилизатора бокового наклона кузова транспортного средства, содержащий встроенные в корпус с осесимметричными фланцем и его торцевой крышкой, снабженной смазочной конической пробкой, радиальный сферический подшипник с его сферическим телом трения и выступающими из корпуса, консольно закрепляемыми на кузове вагона пальцем или осью, а также осесимметричный упругий ограничитель в виде проволочной пружины сжатия с кусочно-кольцевым основанием и горизонтально и оппозитно ориентированной парой петлеобразных упорных концевых ножек, установленный враспор в пространстве между крышкой корпуса, своим основанием, и периферией торца пальца или оси, своими ножками, с возможностью люфтовой выверки подшипника и компенсации перекоса тяги в поперечной вертикальной плоскости [6. RU 202677 U1, НПК (2006.01) B61F 5/24, F16C 11/06, B60G 21/04, опубл. 02.03.2021].
В нем предусмотрено стопорное пружинное кольцо осевой фиксации опорного вкладыша подшипника на пальце, а распорная пружина оперта подвижным своим концом непосредственно в торец пальца, с дополнительной функцией компенсации перекоса тяги в поперечной вертикальной плоскости.
Благодаря введению пружинного кольца, сила передается им на опорный вкладыш, поджимая последний тыльным торцом в корпус наконечника, с соответствующей выборкой зазора в паре трения подшипникового узла. Соответственно, прототип решает задачу, увеличения долговечности (срок службы) тяг за счет исключения их угловых перекосов при работе. А значит, улучшить ТЭХ торсионного стабилизатора в целом.
При этом упомянутая распорная пружина может быть выполнена симметричной в одной из центральных продольных плоскостей, из закаленной проволоки с парой упорных концов, разнесенных друг от друга с возможностью силового упора в торец пальца на его периферии
Что позволяет рациональнее решить проблему перекоса тяги в весьма ограниченном пространстве для размещения распорной пружины и необходимости при этом в большом усилии распора.
Однако при общности назначений всего наконечника-прототипа и заявляемого изобретения устройство наконечника тяги еще не достаточно совершенно:
Во-первых, при двух упорных ножках ограничитель недостаточно устойчив по форме и имеет некоторую тенденцию к «складыванию» основания пополам.
Во-вторых, рабочая (упорная) площадь упорных ножек относительно мала и потому недостаточно жестка.
В-третьих, не исключена в принципе вероятность, в силу пресловутого «человеческого фактора», установка компенсатора (распорной пружины) с ориентацией наоборот - нес горизонтальной ориентацией пары петлеобразных упорных ножек, а с вертикальной их ориентацией, т.е. в повернутом на 90° угловом положении компенсатора, что определит невыполнение компенсатором возложенной на него главной функции - компенсации перекоса тяги, центровки пальца или оси сферического подшипника наконечника тяги.
В-четвертых, в случае случайной поломки (усталостного разрушения, аномального износа) одной или обеих ножек компенсатора в «полевых» условиях (при отсутствии запасного нового компенсатора) его нечем заменить, что чревато последующим повышенным износом подшипникового узла и стабилизатора в целом.
В-пятых, при одной паре ножек в компенсаторе не реализованы потенциальные возможности увеличения поперечной стабильности упругих деформаций кольцевого основания, поперечной симметрии этих деформаций, а следовательно, - недостаточно надежная устойчивость кольцевого основания компенсаторы в посадочном гнезде с поджатием крышкой фланца корпуса наконечника.
В-шестых, единственное средство фиксации углового положения ограничителя относительно его геометрической оси симметрии (ориентированной горизонтально), - автоматическая угловая фиксация за счет превышения момента сил трении основания с крышкой над моментом сил трения пары ножек, с пальцем или осью сферического подшипника, благодаря разности расстояний до геометрической оси симметрии основания и вершины ограничителя, - недостаточно надежное обеспечение фиксации, особенно временной фиксации при монтаже с открытой крышкой фланца корпуса наконечника тяги.
В-седьмых, замкнутость (неразрезное выполнение) кольцевого основания компенсатора и использование для упомянутой его угловой фиксации только момента сил трения «компенсатор - тыльная сторона крышки фланца корпуса наконечника» также является недоиспользованием потенциальных возможностей увеличения момента сил трения на основании компенсатора, в том числе за счет реализации общеинженерного принципа «двух- и многофункциональность устройств».
Итак, задача, на решение которой направлено заявляемое изобретение (устройство), - разработать (предложить дальнейшее техническое решение проблемы динамического перекоса тяги, сконструировать, спроектировать) наконечник для торсионного стабилизатора бокового наклона, преимущественно железнодорожного вагона, с улучшенными технико-эксплуатационными характеристиками (ТЭХ) в части срока службы (длительной работоспособности). Причем при соответствии (согласно техническому заданию Заказчика) группе механического исполнения М26 по ГОСТ 30631.
Планируемый технический результат использования - улучшение ТЭХ подшипникового узла наконечника тяги торсионного стабилизатора бокового наклона (на примере железнодорожного вагона) за счет:
- повышения устойчивости формы ограничителя, с уменьшением тенденции к «складыванию» основания пополам;
- увеличения жесткости петлеобразных упорных ножек и, соответственно, предотвращения их «выворачивания» при силовом упоре в торец пальца или оси;
- организации «защиты от дурака» (несанкционированной, ошибочной установки компенсатора под фланцевой крышкой не в положении горизонтальности пары упорных ножек);
- возможности аварийного оперативного восстановления работоспособности устройства (узла «наконечник тяги») перестановкой компенсатора в другое угловое положение - с поворотом на 90° по- или против часовой стрелки;
- обеспечения упругости кольцевого основания компенсатора в поперечной плоскости как первого дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- использования упругости уплотнительной прокладки фланца корпуса наконечника как второго дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- выполнения поднутряющей (посадочной) кольцевой канавки в корпусе наконечника у его фланца - третьего дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- повышения удобства монтажа упруго-деформируемого, уже в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, компенсатора в пространстве под крышкой фланца корпуса наконечника тяги;
- расширения функционального назначения смазочной пробки в крышке фланца - как четвертого (финишного) дополнительного средства фиксации основания компенсатора.
Решение обозначенной проблемы (задачи) достигается тем, что в шарнирном наконечнике тяги торсионного стабилизатора бокового наклона кузова вагона, содержащем встроенные в корпус с осесимметричными фланцем и его торцевой крышкой, снабженной смазочной конической пробкой, радиальный сферический подшипник с его сферическим телом трения и выступающими из корпуса, консольно закрепляемыми на кузове вагона пальцем или осью, а также осесимметричный упругий ограничитель в виде проволочной пружины сжатия с кусочно-кольцевым основанием и горизонтально и оппозитно ориентированной парой упорных концевых ножек, установленный враспор в пространстве между крышкой корпуса, своим основанием, и периферией торца пальца или оси, своими ножками, с возможностью люфтовой выверки подшипника и компенсации перекоса тяги в поперечной вертикальной плоскости, согласно заявляемому изобретению, упомянутый ограничитель выполнен, по крайней мере, со второй парой оппозитно ориентированных упорных концевых ножек, идентичных упомянутой паре, при сохранении условия их угловой равноудаленности друг от друга, а крышка снабжена смазочной конической пробкой.
На решение поставленной задачи направлены и частные совокупности существенных признаков устройства в рамках основной совокупности его признаков, сформулированной в предыдущем абзаце и далее в формуле изобретения, а именно:
- в нем может быть предусмотрено комплексное средство фиксации углового положения ограничителя относительно его геометрической оси симметрии, которое, в дополнение к автоматической угловой фиксации за счет превышения момента сил трении основания с крышкой над моментом сил трения ножек, с пальцем или осью благодаря разности расстояний до геометрической оси симметрии ограничителя, выполнено в виде разреза его кусочно-кольцевого основания, придающего основанию дополнительное свойство нормально разжатого пружинного кольца, в сочетании с упругой дисковой прокладкой под крышку, с возможностью, в дополнение изолирующих ее свойств, упругого радиального взаимодействия основания ограничителя с внутренней цилиндрической поверхностью упомянутой прокладки (это позволяет использовать автоматически образующееся при самоустановке компенсатора кольцевое поднутрение, с обеспечением повышенного трения пары «основание компенсатора - прокладка», в интересах повышения устойчивости посадки основания компенсатора в гнезде под фланцевой крышкой корпуса наконечника);
- при предыдущей совокупности признаков, внутренний диаметр упомянутой прокладки может быть больше внутреннего диаметра фланца корпуса на величину диаметра кольца основания ограничителя (это дополнительно расширяет возможности описанного в предыдущем абзаце дополнительного эффекта самоустановки основания компенсатора, снижает потребное усилие упругости основания компенсатора);
- фланец корпуса может быть выполнен с открытой проточкой (кольцевым поднутрением) диаметром и шириной, равной диаметру кольца основания ограничителя, с возможностью самоустановки последнего в ней (это еще больше расширяет возможности обеспечения устойчивой посадки основания компенсатора в полости под фланцевой крышкой);
- по любой из указанных выше первой и третьей совокупностей признаков, смазочная коническая пробка может быть выполнена с диаметром внутреннего конца, превышающим величину зазора в разрезе, и смещенной от оси симметрии крышки максимум на радиус упомянутого разрезного кольца основания по центру упомянутого разреза, с возможностью выполнения при закрытой крышке дополнительных функций - дополнительной угловой фиксации ограничителя и дополнительного расширения разрезного кольца основания с его внедрением в упругую дисковую прокладку (это позволяет дополнительно увеличить надежность фиксации основания компенсатора в полости корпуса наконечника, обеспечив стабильность потребного углового положения компенсатора).
Среди массива известных устройств не обнаружены такие, совокупность существенных признаков которых совпадала бы с заявленной совокупностью признаков. В то же время именно за счет последней достигается новый технический результат, что обусловливает наличие у заявляемого устройства первого квалификационного признака изобретения - «мировой уровень новизны».
Поскольку на современном уровне развития техники (подвижного состава) для специалиста явным образом не следует заявляемое комплексное решение обозначенной технической проблемы, и достигаемый технический результат не является суммой известных причинно-следственных связей «конструктивный признак - технический результат», но может быть квалифицирован как «сверхэффект» (в патентоведческой терминологии), то есть все основания говорить о наличии второго квалификационного признака изобретения, - изобретательского уровня.
Третий квалификационный признак изобретения, - промышленная применимость, - также неоспорим и вытекает из огромного мирового опыта вагоностроения, наличия успешно испытываемого (при авторском надзоре) экспериментального образца устройства, а также приведенного далее по тексту фрагмента перечня покупных основных комплектующих устройства, производство которых промышленно освоено.
Подробнее сущность изобретения (на примере железнодорожного вагона как приоритетного объекта внедрения) раскрывается в приведенных ниже примерах, иллюстрируемых фигурами 1-8:
на фиг. 1 представлено 3D-изображение компьютерной модели одной из двух тяг торсионного стабилизатора, общий вид, где М - крутящий момент на тяге;
на фиг. 2 - 3D-изображение компьютерной модели наконечника тяги (стержня тяги), продольный разрез (вторая пара ножек условно не показана);
на фиг. 3 - укрупненный фрагмент продольного разреза наконечника, частный случай с посадочной кольцевой канавкой в корпусе наконечника;
на фиг. 4 - 3D-изображение компьютерной модели наконечника при условно прозрачной крышке фланца корпуса, общий вид;
на фиг. 5 - чертеж ограничителя, вид в плане,
на фиг. 6 - чертеж ограничителя, вид сбоку;
на фиг. 7 - чертеж ограничителя, общий вид;
на фиг. 8 - фрагмент схемы дополнительной фиксации, посредством конца смазочной пробки, основания ограничителя поджатием в месте его разреза, где R - радиус радиального смещения смазочной пробки от оси наконечника, r - радиус внутреннего конца смазочной пробки, d - диаметр проволоки ограничителя.
На фигурах 1-5 позициями обозначены следующие элементы:
1 - тяга; 2 - корпус наконечника тяги; 3 - продольная ось (ось симметрии) наконечника в целом, подшипника и ограничителя; 4 - фланец корпуса наконечника; 5 - крышка фланца корпуса наконечника; 6 - винты крепления крышки фланца корпуса; 7 - сферическое тело трения в составе сферического подшипника; 8 - палец или ось (телесная) в составе сферического подшипника; 9 - ограничитель (распорная пружина сжатия); 10 - кусочно-кольцевое основание (кольцо основания) ограничителя; 11, 12 - пара упорных концевых ножек ограничителя; 13, 14 - вторая (дополнительная) пара упорных концевых ножек ограничителя; 15 - коническая смазочная (заправочная) пробка в крышке фланца корпуса; 16 - разрез кусочно-кольцевого основания ограничителя; 17 - упругая (например, резиновая) дисковая уплотнительная прокладка под крышку фланца корпуса; 18 - кольцевая проточка в корпусе наконечника под основание ограничителя.
Шарнирный наконечник тяги 1 (см. фиг. 1) торсионного стабилизатора бокового наклона кузова вагона содержит встроенные в корпус 2 с осесимметричными (ось 3 на фиг. 2, 5, 6) фланцем 4 и его торцевой крышкой 5, закрепляемой винтами 6, радиальный сферический подшипник с его сферическим телом 7 трения и выступающими из корпуса 2, консольно закрепляемыми на кузове вагона пальцем или осью 8. Наконечник содержит также осесимметричный упругий ограничитель 9 в виде проволочной пружины сжатия с кусочно-кольцевым основанием 10 и горизонтально и оппозитно ориентированной парой петлеобразных упорных концевых ножек 11, 12. Ограничитель 9 установлен враспор в пространстве между крышкой 5 корпуса 2, своим основанием 10, и периферией торца пальца или оси 8, своими ножками 11, 12 (предпочтительно, петлеобразными для жесткости). При этом предусмотрена возможность люфтовой выверки подшипника 7, 8 и компенсации перекоса тяги 1 в поперечной вертикальной плоскости вследствие действия крутящего момента М (см. фиг. 1).
Ограничитель 9 выполнен, по крайней мере, со второй парой оппозитно ориентированных упорных концевых ножек - соответственно 13, 14, идентичных паре 11, 12, при сохранении условия их (т.е. всех - 11-14) угловой равноудаленности друг от друга (см. фиг. 4-7).
Крышка 5 снабжена смазочной (заправочной) конической пробкой 15 (см. фиг. 4), с возможностью подачи консистентной смазки на месте временно вывинченной пробки 15.
Как частный случай (рациональная рекомендация), предусмотрено комплексное средство фиксации углового положения ограничителя 9 относительно его геометрической оси 3 симметрии. Упомянутое средство, в дополнение к автоматической угловой фиксации за счет превышения момента сил трения основания с крышкой 5 над моментом сил трения ножек 11-14, с пальцем или осью 8 благодаря разности расстояний до оси 3, выполнено в виде разреза 16 его кусочно-кольцевого основания 10, т.е. основание 10 выполнено разрезным в одном месте (см. фиг. 5, 7). Что придает основанию 10 дополнительное свойство нормально разжатого пружинного кольца, в сочетании с упругой дисковой прокладкой 17 под крышку 5 (основная функция прокладки 17 - уплотнительная для маслосодержащей полости корпуса 2), с возможностью, в дополнение изолирующих ее свойств, упругого радиального взаимодействия основания 10 ограничителя 9 с внутренней цилиндрической поверхностью прокладки 17.
При этом внутренний диаметр прокладки 17 может быть больше внутреннего диаметра фланца 4 корпуса 2 на величину диаметра кольца основания 10 ограничителя 9.
В частности, при диаметре проволоки, из которой навивают ограничитель 9, равном 3 мм, и внешнем диаметре 65 мм основания 10 ограничителя 9, зазор в разрезе 16 может составлять (в свободном состоянии ограничителя 9) 2 мм (см. фиг. 5).
Как другой частный случай (тоже рациональная рекомендация), фланец 4 корпуса 2 выполнен с открытой проточкой (кольцевым поднутрением) 18 диаметром и шириной, равной диаметру кольца основания 10 ограничителя 9, с возможностью самоустановки последнего (9) в ней (18). Глубина и ширина проточки соразмерна диаметру проволоки, из которой навит ограничитель 9 (например, 3 мм).
Как еще один частный случай (тоже рациональная рекомендация), смазочная коническая пробка 15 выполнена диаметром r, превышающим величину зазора в разрезе 16 и смещена (смещение R на фиг. 8) от оси 3 симметрии крышки 5 максимум (не включительно) на радиус упомянутого разрезного (16) кольца основания 10 по центру его разреза 16. При этом обеспечена возможность выполнения пробкой 15 (при закрытой крышке 5) дополнительных функций - во-первых, дополнительной угловой фиксации, ее концом, выходящим за крышку в полость наконечника, ограничителя 9 и, во-вторых, дополнительного расширения разрезного (16) кольца основания 10 (за счет расширения зазора в разрезе 16) с его внедрением (точнее - еще большим в дополнение к обусловленному радиальной упругостью основания 10) в упругую дисковую прокладку 17. А главное - препятствия выгибания концов в разрезе 16.
Например, при диаметре проволоки, из которой навит ограничитель 9, равной 3 мм (см. фиг. 5) и максимальном габарите ограничителя, равном 65 мм (внешний диаметр кольца основания 10) и среднем диаметре 2r внутреннего конца пробки 15 порядка 8-10 мм, рациональным значением R расположения оси пробки 15 можно считать диапазон от 29 до 31 мм (см. фиг. 8).
Возможны другие частные исполнения устройства в рамках заявляемой совокупности существенных признаков.
Заявляемое устройство работает следующим образом (разумеется, в контексте работы всего ТС).
При работе торсионного стабилизатора поперечной устойчивости кузова вагона, остается неуравновешенный «выворачивающий» момент силы М на тяге 1 (см. фиг. 1), стремящийся вызвать поперечный перекос тяги 1 в поперечной вертикальной плоскости, и, следовательно, перекос в подшипнике 7, 8.
Функции ограничителя 9, установленного враспор между крышкой 5 и торцом пальца или оси 8: во-первых (главные функции, целенаправленно обеспечиваемые заявляемым изобретением), компенсация этого перекоса и отжима опорного пальца или оси 8 своими упорными ножками 11, 12 в порядке люфтовой выверки подшипника 7, 8, а во-вторых, предотвращение углового проворота ограничителя 9 целым спектром дополняющих друг друга и дублирующих средств.
Четыре ножки вместо двух обеспечивают гораздо большую стабильность формы ограничителя 9, уменьшает тенденцию к «складыванию» его основания 10 пополам, а более развитая их (11-14) «петлеобразность» (с большей рабочей площадью, контактирующей с торцом пальца или оси 8) препятствует «выворачиванию» самих ножек 11-14.
За счет выполнение основания 10 ограничителя 9 разрезным, оно работает также как пружина в поперечной плоскости, упираясь с усилием в опорную цилиндрическую поверхность корпуса 2 или прокладки 17. Это создает дополнительный момент трения основания 10, стабилизирующий угловое положение ограничителя 9.
Упругое вдавливание в прокладку 17 в примере конструкции с использованием самообразования посадочного кольцевого гнезда для кольца основания 10, также дополнительно (еще больше) стабилизирует угловое положение ограничителя 9.
В примере с кольцевой посадочной канавкой 18 (см. фиг. 3) кольцо основания 10 более «гарантированно» фиксируется в корпусе 2 при несколько меньшем дополнительном моменте трения.
При наличии смещенной на радиус R (см. фиг. 8) от оси 3 смазочной пробки 15, установка крышки 5 на фланец 4 посредством винтов 6, с последующим ввинчиванием в него пробки 15, за счет совпадения угловых положений конца пробки 15 и разреза 16 основания 10, плюс за счет поджимающе-раздвигающего кольцо основания 10 действия ввинчиваемой пробки 15, кольцо основания 10 еще сильнее прижимается к ответным деталям и фиксируется от углового проворота и выгибания концов разреза 16 в сторону торца пальца или оси 8.
Технология монтажа ограничителя 9 в корпусе 2 в любом из этих частных случаев облегчена.
Благодаря наличию дополнительной пары ножек 13, 14, исключена ошибочная установка ограничителя 9 в другом угловом положении (с негоризонтальным положением пары ножек). Даже если установить его не «крестообразно», под произвольным углом, то и тогда четыре ножки перекроют «левую» и «правую» зоны поверхности торца пальца или оси 8 для выполнения центрирующей палец или ось 8 функции ограничителя 9. Это свойство устройства принято называть «защита от дурака» (неадекватного сборщика узла).
В случае поломки или износа одной или двух ножек 11, 12, и при отсутствии возможности оперативной замены в «полевых» условиях ограничителя 9 новым, возможна перестановка ограничителя с угловым поворотом на 90° (как временная аварийная мера, даже если и с частично вывинченной пробки 15). При этом работать будет вторая пара ножек - 13, 14.
Ограничитель (распорная пружина) 9 может быть выполнен (см. фиг. 5-7) как оригинальная деталь - симметричным, из закаленной проволоки (преимущественно из проволоки 65С2ВА-В-П-ХН-3 ГОСТ 14963-78) навивкой по отработанным технологиям.
Пример реализации ТС использует конкретные, освоенные промышленностью современные комплектующие (что дополнительно убеждает в выполнении патентоведческого критерия изобретения «промышленная применимость»), в частности стандартные изделия: болты, гайки, шайбы, пробки конические (по соответствующим ГОСТам), подшипники радиальные сферические GE60 ES (С3). Оригинальные детали в производстве не требуют каких-либо несуществующих технологий.
Заявляемое изобретение включено в техническую документацию, разрабатываемую организацией-заявителем для создания двухэтажного(ых) пассажирского(их) вагона(ов) мод. 61-779, опытный образец одного из которых уже изготовлен.
Таким образом, предложено техническое новшество, решающее поставленную задачу. Использование таких наконечников тяг позволит существенно увеличить их долговечность (срок службы) за счет: более надежного исключения угловых перекосов тяг при работе. Конкретно за счет:
- повышения устойчивости формы ограничителя, с уменьшением тенденции к «складыванию» основания пополам;
- увеличения жесткости петлеобразных упорных ножек и, соответственно, предотвращения их «выворачивания» при силовом упоре в торец пальца или оси;
- организации «защиты от дурака» (несанкционированной, ошибочной установки компенсатора под фланцевой крышкой не в положении горизонтальности пары упорных ножек);
- возможности аварийного оперативного восстановления работоспособности устройства (узла «наконечник тяги») перестановкой компенсатора в другое угловое положение - с поворотом на 90° по- или против часовой стрелки;
- обеспечения упругости кольцевого основания компенсатора в поперечной плоскости как первого дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- использования упругости уплотнительной прокладки фланца корпуса наконечника как второго дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- выполнения поднутряющей (посадочной) кольцевой канавки в корпусе наконечника у его фланца - третьего дополнительного средства фиксации основания компенсатора;
- повышения удобства монтажа упруго-деформируемого, уже в двух взаимно перпендикулярных плоскостях, компенсатора в пространстве под крышкой фланца корпуса наконечника тяги;
- расширения функционального назначения смазочной пробки в крышке фланца - как четвертого (финишного) дополнительного средства фиксации основания компенсатора.
Улучшаются ТЭХ торсионного стабилизатора в целом.