ПОГЛОЩАЮЩИЙ АППАРАТ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2001 года по МПК B61G9/06 F16F1/40 F16F3/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и, в частности, к амортизирующим устройствам для поглощения механической энергии с целью уменьшения продольных усилий в железнодорожном подвижном составе, передающихся через автосцепное устройство на раму экипажа.

Известны пружинно-фрикционные поглощающие аппараты ПМК-110А, содержащие корпус, фрикционный узел, упругий комплект и стяжной элемент [1]. Использование в этих аппаратах металлических пружин, имеющих малую относительную рабочую деформацию, ограничивает максимально возможную деформацию аппарата и энергоемкость при равных габаритах.

Из известных поглощающих аппаратов наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является поглощающий аппарат RF-4-31-CF, содержащий корпус, фрикционный узел, упругий комплект из неметаллических упругих элементов и стяжной элемент [2]. Этот аппарат может быть взят в качестве прототипа предлагаемого устройства. В этом аппарате комплект неметаллических упругих элементов имеет вогнутую силовую характеристику (зависимость силы от деформации комплекта), т. е. малую полноту силовой характеристики, что вызывает уменьшение энергоемкости при равных значениях максимальной силы и деформации аппарата.

Заявленное устройство решает задачу - повышение энергоемкости поглощающего аппарата увеличением полноты силовой характеристики упругого комплекта.

Эта задача решается путем разделения упругого комплекта на две секции.

В предлагаемом поглощающем аппарате, содержащем корпус, фрикционный узел, упругий комплект и стяжной элемент, стяжной элемент выполнен в виде стержня с запорными элементами на обоих концах и жестко закрепленной на стержне в его средней части шайбой, которая делит упругий комплект на две секции, причем усилия поджатия секций стяжным элементом различны.

Известными признаками является наличие корпуса, фрикционного узла, упругого комплекта и стяжного элемента.

Отличительными от прототипа признаками является то, что стяжной элемент выполнен в виде стержня с запорными элементами на обоих концах и жестко закрепленной на стержне в его средней части шайбой, которая делит упругий комплект на две секции, причем усилия поджатия секций стяжным элементом различны.

Все отличительные признаки являются существенными, поскольку только в совокупности они позволяют решить поставленную задачу.

Предлагаемый поглощающий аппарат железнодорожного транспортного средства, обладающий перечисленными существенными отличиями от известных устройств аналогичного назначения, позволяет обеспечить высокую энергоемкость вследствие того, что различное усилие поджатия секций упругого комплекта обуславливает их последовательное включение в работу в соответствии с увеличением действующей силы, что обеспечивает высокую жесткость комплекта в начале деформации и относительное снижение жесткости комплекта с увеличением его деформации, т.е. большую полноту силовой характеристики. Для создания различного усилия поджатия секций упругого комплекта стяжной элемент выполнен в виде стержня с запорными элементами на обоих концах и шайбой, жестко закрепленной в средней части стержня.

Указанным свойством не обладает ни одно из известных устройств. Следовательно, предлагаемое техническое решение обладает существенными отличиями.

На фиг. 1 приведен общий вид поглощающего аппарата; на фиг. 2 - силовая характеристика упругого комплекта поглощающего аппарата.

Поглощающий аппарат (см. фиг. 1) содержит корпус 1 с отверстием в днище, фрикционный узел 2 и стяжную шпильку 3, размещенную в отверстии корпуса 1. В средней части стяжной шпильки 3 жестко закреплена шайба 4, с двух сторон от которой расположены две секции 5 и 6 упругого комплекта, поджатых гайками 7 и 8 с различным усилием.

Предлагаемое устройство работает следующим образом.

Под действием внешней силы, передаваемой через фрикционный узел 2 и превышающей усилие поджатая секции 5 упругого комплекта, происходит деформация этой секции, поджатой с меньшим усилием. Секция 6 упругих элементов, усилие поджатия которой превышает силу, передаваемую через фрикционный узел, при этом не деформируется. Жесткость всего упругого комплекта при этом равна жесткости элементов секции 5 и его деформация происходит на участке 9-10 (см. фиг. 2) линии нагружения силовой характеристики.

После превышения внешней силой усилия поджатия секции 6 упругого комплекта происходит деформация обеих секций комплекта. Вследствие увеличения количества последовательно расположенных упругих элементов комплекта его жесткость снижается и деформация происходит на участке 10-11 линии нагружения силовой характеристики.

После прекращения действия или уменьшения внешней силы деформация секций 5 и 6 комплекта за счет упругости элементов уменьшается на участке 11-12 с учетом гистерезиса материала упругих элементов. После достижения секцией упругих элементов 6 первоначальных размеров и силы поджатия (с учетом гистерезиса) жесткость упругого комплекта становится равна жесткости секции 5, то есть увеличивается вследствие уменьшения количества последовательно расположенных упругих элементов комплекта, и деформация происходит на участке 12-13.

ИСТОЧНИКИ ИНФОРМАЦИИ
1. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава / Коломийченко В. В. , Костина Н.А., Прохоренков В.Д., Беляев В.И. - М.: Транспорт, 1991, рис. 45.

2. Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава / Коломийченко В. В. , Костина Н.А., Прохоренков В.Д., Беляев В.И. - М.: Транспорт, 1991, рис. 56.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к амортизирующим устройствам для поглощения механической энергии с целью уменьшения продольных усилий в железнодорожном подвижном составе, передающихся через автосцепное устройство на раму экипажа. Целью изобретения является повышение энергоемкости поглощающего аппарата увеличением полноты силовой характеристики упругого комплекта. Указанная цель достигается путем разделения упругого комплекта на две секции. С этой целью стяжной элемент выполнен в виде стержня с запорными элементами на обоих концах. В средней части стержня жестко закреплена шайба, которая делит упругий комплект на две секции. Усилие поджатия упругих секций стяжным элементом различно. 2 ил.

Поглощающий аппарат железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с расположенными в нем фрикционным узлом и упругим комплектом, поджатьм стяжным элементом, отличающийся тем, что стяжной элемент выполнен в виде стержня с запорными элементами на обоих концах и жестко закрепленной на стержне в его средней части шайбой, которая делит упругий комплект на две секции, причем усилия поджатия секций стяжным элементом различны.