ФРИКЦИОННЫЙ ГАСИТЕЛЬ КОЛЕБАНИЙ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА Российский патент 2008 года по МПК B61F5/12 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для гашения колебаний обрессоренных частей грузовых вагонов.

Известно устройство фирмы National Malijable and Still Castings, включающее клин, контактирующий с надрессорной балкой, и пружину, опирающуюся на боковину [1].

Недостатком известного устройства является необходимость использования для его размещения достаточно громоздких боковых рам тележек, что увеличивает вес ходовых частей, а также сложность обслуживания и большие затраты на ремонт ходовых частей транспортного средства в эксплуатации.

Известен также взятый за прототип фрикционный гаситель колебаний тележки 18-100, включающий корпус, контактирующий с надрессорной балкой, и поверхность трения, контактирующую с соответствующей поверхностью боковой рамы тележки [2].

Недостатком известного фрикционного гасителя колебаний является невозможность получения стабильной силы сопротивления, т.к. на ее величину влияют как деформация рессорного комплекта, обусловленная весом обрессоренных частей, так и разброс сил трения на вспомогательной наклонной поверхности клина в результате износа трущихся поверхностей (вертикальной и наклонной) в эксплуатации, а также невозможность регулирования силы сопротивления гасителя. Кроме того, недостатком данной конструкции является пропорциональность сил трения демпфера весу кузова вагона.

Изобретение решает задачу создания фрикционного гасителя колебаний с повышенной стабильностью силы сопротивления, с силой трения, независящей от веса кузова вагона, и с возможностью изменения величины этой силы.

Для решения этой задачи известный фрикционный гаситель колебаний, включающий корпус, контактирующий с надрессорной балкой, и поверхность трения, контактирующую с соответствующей поверхностью боковой рамы тележки, снабжен расположенной внутри корпуса объемно-сжатой вставкой, выполненной из эластомера, например резины, и поршнями, установленными в соответствующих отверстиях корпуса и контактирующими с упомянутой вставкой. Поверхность трения расположена на одном из поршней, на другой поршень действует усилие со стороны предварительно сжатого упругого элемента (например, пружины, размещенной в стакане), а корпус контактирует с надрессорной балкой без взаимного перемещения.

Техническим преимуществом заявляемого гасителя является отсутствие вспомогательной поверхности трения (расположенной у прототипа под углом к основной) и наличие предварительно сжатого упругого элемента (например, пружины в стакане), благодаря чему сила сопротивления сохраняется постоянной, т.е. не зависит от веса обрессоренных частей и приобретает повышенную стабильность в эксплуатации и, кроме того, появляется возможность получения силы сопротивления определенной величины путем установки поршней разного диаметра и изменения силы сжатия пружины.

Благодаря повышенной стабильности силы сопротивления гасителя значительно улучшаются ходовые качества транспортного средства.

Изобретение поясняется чертежом, на котором заявляемый гаситель размещен на тележке типа 18-100 (или - тележка ЦНИИ-Х3-О).

Фрикционный гаситель колебаний состоит из металлического корпуса 1, форма которого может быть любой, и, в частности, соответствующей форме конца надрессорной балки.

Внутри корпуса 1 находится в объемно-сжатом состоянии эластомер

вставка 2, выполненная, например, из резины.

В отверстиях корпуса 1 расположены упирающиеся во вставку 2 поршни 3 и 4, диаметры которых определяются исходя из потребной величиной силы трения и могут иметь различные значения.

Вертикальный поршень 3 установлен с помощью предварительно сжатого упругого элемента, например пружины 5, размещенной в стакане 6. На фланец стакана 6 опирается корпус 1, а фланец стакана, в свою очередь, опирается на пружину 7 рессорного подвешивания.

Горизонтальный поршень 4 контактирует с фрикционной накладкой 8 боковины 9 тележки, причем сила прижатия поршня 4 к боковине 9 может варьироваться путем установки поршней 3 и 4 разного диаметра и/или изменения силы сжатия пружины 5.

Корпус 1 контактирует с надрессорной балкой 10 тележки без взаимного перемещения, например с помощью расположенного на балке ограничителя 11 (это может быть технологический прилив), что устраняет влияние веса обрессоренных частей на величину деформации упругого элемента, например пружины 5, и, следовательно, на стабильность работы гасителя.

Форма корпуса 1 может и поршней 3 и 4 быть любой и определяется конфигурацией надрессорной балки тележки.

Гаситель работает следующим образом.

Усилие, действующее на поршень 3 со стороны упругого элемента, например пружины 5, передается на вставку 2, выполненную из эластомера. При этом величина давления на вставку 2 со стороны поршня зависит от первоначальной силы сжатия упругого элемента, например пружины 5, и площади поршня 3. Вставка 2, находящаяся в объемно-сжатом состоянии, передает давление во все стороны без изменений, в том числе и на поршень 4, который с некоторой силой, зависящей от его площади, прижимается к боковине 9 тележки.

Сила трения, необходимая для гашения колебаний рельсового транспортного средства, возникает при вертикальном перемещении поршня 4 по боковине 9.

Для получения силы трения другой величины достаточно установить поршни соответствующих диаметров и при необходимости изменить силу предварительного сжатия упругого элемента, например пружины 5, путем, например, размещения на дне стакана 6 регулировочных прокладок определенной толщины.

Заявляемый гаситель колебаний не требует повышения затрат на установку и ремонт в эксплуатации в сопоставлении с серийной конструкцией, т.к. он взаимозаменяем с существующим гасителем, его установка на тележке производится с помощью тех же средств, что и установка серийного гасителя.

С точки зрения взаимозаменяемости наиболее целесообразно использование заявляемого гасителя в конструкции серийной тележки 18-100 (или ЦНИИ-Х3-О).

Источники информации

1. Тележки железнодорожных вагонов / Под ред. Л.А.Шадура. - М.: ГОСИНТИ, 1958 г. - 272 с.

2. Вагоны / Под ред. Л.А.Шадура. - М.: Транспорт, 1980. - 439 с.

Фрикционный гаситель колебаний снабжен расположенной внутри корпуса (1) объемно-сжатой вставкой (2) из эластомера и двумя поршнями (3, 4), установленными в отверстиях корпуса и контактирующими с упомянутой вставкой. На одном из поршней расположена поверхность трения, а другой поршень установлен с помощью предварительно сжатого упругого элемента. Корпус контактирует с надрессорной балкой (10) без взаимного перемещения. Предварительно сжатый упругий элемент выполнен в виде пружины (5), размещенной в стакане (6). Повышается стабильность силы сопротивления гасителя колебаний, улучшаются ходовые качества транспортного средства. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Фрикционный гаситель колебаний рельсового транспортного средства, включающий корпус, контактирующий с надрессорной балкой, и поверхность трения, контактирующую с соответствующей поверхностью боковой рамы тележки транспортного средства, отличающийся тем, что он снабжен расположенной внутри корпуса объемно-сжатой вставкой, выполненной из эластомера, и, по меньшей мере, двумя поршнями, установленными в соответствующих отверстиях корпуса и контактирующими с упомянутой вставкой, причем поверхность трения расположена на одном из поршней, другой поршень установлен с помощью предварительно сжатого упругого элемента, а корпус контактирует с надрессорной балкой без взаимного перемещения.2. Фрикционный гаситель колебаний по п.1, отличающийся тем, что предварительно сжатый упругий элемент выполнен в виде пружины, размещенной в стакане.