Аппарат поглощающий Российский патент 2021 года по МПК B61G9/18 F16F7/08 

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к фрикционным поглощающим аппаратам - служащим для поглощения энергии удара, а также для снижения продольных сжимающих усилий, во время эксплуатации от динамической ударной нагрузки, прилагаемой к аппарату, которую создает удар и/или вибрация.

Из уровня техники известен поглощающий аппарат автосцепки железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с днищем, упругий элемент, смонтированный внутри корпуса с предварительным поджатием нажимной плиты, зафиксированной с помощью центрального стяжного болта, корпус выполнен в форме цилиндрической втулки, в которой смонтированы пустотелый плунжер и упругая втулка из эластомера (патент Украины №85962 МПК B61G 9/00).

Недостатком известного технического решения является то, что при сборке требуется дополнительная механическая обработка внутренней поверхности корпуса аппарата и наружной поверхности эластомерных втулок для обеспечения требуемого значения посадки, что приводит к увеличению расходов и сложности производства.

За прототип принят пружинно-фрикционный поглощающий аппарат содержащий стальной корпус в виде прямоугольного стакана, размещенные в корпусе симметрично его внутренним стенкам стальные нажимной клин, два фрикционных клина с опорной плитой, по две фрикционные неподвижные, с накладками из металлокерамики с коэффициентом трения скольжения по стали не менее 0,4, и подвижные пластины, а также возвратно-подпорное устройство по варианту в виде двух параллельных (наружной и внутренней) цилиндрических винтовых пружин сжатия суммарной жесткостью не более 920 кН/м, расположенное совместно с опорной пластиной и фрикционными клиньями между днищем корпуса и нажимным клином и стянутое по продольной оси болтом, заведенным через имеющиеся в днище корпуса, опорной пластине и нажимном клине центральные отверстия, (патент Российской Федерации на изобретения №2727229 МПК B61G 9/10, B61G 9/18)

Недостатком данного технического решения является осадка пружин после первых рабочих сжатий в составе аппарата. При этом происходят пластические деформации пружин, что в свою очередь меняет заданную силовую характеристику аппарата.

Техническим результатом, на достижение которого направлено изобретение, является сохранение показателей энергоемкости пружинно-фрикционного поглощающего аппарата соответствие уровню, не ниже класса Т1 без пластических деформаций пружин после рабочих сжатий в составе аппарата.

Указанный технический результат достигается тем, что в заявляемом аппарате поглощающем, номинальные значения высот обеих пружин в свободном состоянии изготовлены с припусками перед установкой в аппарат обеспечивающими компенсацию осадки пружин при начальном сжатии аппарата, при этом аппарат выполнен с соотношением количества рабочих витков внутренней и наружной пружины, находящемся в диапазоне от 1,7 до 1,92, наряду с этим жесткость наружной пружины составляет от 650 до 750 кН/м, а нагрузки и прогибы предварительного поджатия внутренней и наружной пружин в аппарате - не менее 20 и 12% соответственно от пробных нагрузок и прогибов.

Применение в аппарате пружин с припусками обеспечивающими компенсацию осадки пружин при начальном сжатии аппарата исключает появление пластических деформаций пружин при первых рабочих сжатиях.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить наличие отличительных от прототипа признаков, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на: фиг. 1 изображен аппарат поглощающий в продольном разрезе.

Аппарат поглощающий, содержащий стальной корпус 1 в виде прямоугольного стакана, размещенные в корпусе симметрично его внутренним стенкам стальные нажимной клин 2, два фрикционных клина 3 с опорной пластиной 4, по две фрикционные неподвижные 5, с металлокерамическими накладками 6 из материала с коэффициентом трения скольжения по стали не менее 0,4, и подвижные пластины 7, а также пружинное возвратно-подпорное устройство из двух соосных (внутренней 8 и наружной 9) цилиндрических винтовых пружин сжатия суммарной жесткостью не более 1000 кН/м, расположенное совместно с опорной пластиной 4 и фрикционными клиньями 3 между днищем корпуса 1 и нажимным клином 2 и стянутое по продольной оси болтом 10 через имеющиеся у них центральные отверстия, в аппарат установлены внутренняя 8 и наружная 9 пружины, начальные номинальные значения высот которых в свободном состоянии перед установкой в аппарат изготовлены с припусками, обеспечивающими компенсацию осадки пружин при начальном сжатии аппарата, при этом соотношение количества рабочих витков внутренней 8 и наружной 9 пружин находится в диапазоне от 1,7 до 1,92, жесткость наружной пружины 9 составляет от 650 до 750 кН/м, а нагрузки и прогибы предварительного поджатая внутренней 8 и наружной 9 пружин в аппарате - не менее 20 и 12% соответственно от пробных нагрузок и прогибов. Вдоль продольной оси болта 10, со стороны внутренней поверхности внутренней пружины 8, расположена втулка 11, которая не допускает выгибание внутренней пружины 8 в радиальном направлении и не препятствует полному рабочему сжатию обеих пружин.

В таблице 1 приведены значения зависимости отношение количества рабочих витков внутренней пружины от витков наружной пружины, а также жесткость пружин.

Проведенные предварительные испытания опытных образцов аппарата поглощающего предлагаемой конструкции подтверждают стабильность работы аппарата, а также отсутствие пластических деформаций пружин после рабочих сжатий в составе аппарата и соответствие полученных значений показателей энергоемкости требованиям, предъявляемым к аппаратам класса Т1.

Использование таких поглощающих аппаратов в автосцепных устройствах грузовых вагонов позволит уменьшить ударные воздействия на вагоны и повысить их эксплуатационную надежность.

Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к поглощающим аппаратам железнодорожных транспортных средств. Аппарат содержит корпус, нажимной клин, два фрикционных клина с опорной пластиной и пружинное возвратно-подпорное устройство. Возвратно-подпорное устройство выполнено из двух соосных цилиндрических винтовых пружин. Суммарная сила сжатия пружин – не более 1000 кН/м. Пружины изготовлены с припусками номинальной высоты. Припуски обеспечивают компенсацию осадки пружин при начальном сжатии аппарата. Соотношение количества рабочих витков внутренней и наружной пружин выполнено в диапазоне 1,7–1,92. Жесткость наружной пружины составляет 650–750 кН/м. Нагрузки и прогибы предварительного поджатия внутренней и наружной пружин не менее 20 и 12% соответственно от пробных нагрузок и прогибов. Достигается сохранение показателей энергоемкости пружинно-фрикционного поглощающего аппарата. 1 ил., 1 табл.

Аппарат поглощающий, содержащий стальной корпус в виде прямоугольного стакана, размещенные в корпусе симметрично его внутренним стенкам стальные нажимной клин, два фрикционных клина с опорной пластиной, по две фрикционные неподвижные, с металлокерамическими накладками из материала с коэффициентом трения скольжения по стали не менее 0,4, и подвижные пластины, а также пружинное возвратно-подпорное устройство из двух соосных, внутренней и наружной, цилиндрических винтовых пружин сжатия суммарной жесткостью не более 1000 кН/м, расположенных совместно с опорной пластиной и фрикционными клиньями между днищем корпуса и нажимным клином и стянутых вдоль продольной оси болтом через имеющиеся у них центральные отверстия, отличается тем, что в аппарат установлены внутренняя и наружная пружины, номинальные значения высот которых в свободном состоянии перед установкой в аппарат изготовлены с припусками, обеспечивающими компенсацию осадки пружин при начальном сжатии аппарата, при этом соотношение количества рабочих витков внутренней и наружной пружин находится в диапазоне от 1,7 до 1,92, жесткость наружной пружины составляет от 650 до 750 кН/м, а нагрузки и прогибы предварительного поджатия внутренней и наружной пружин в аппарате - не менее 20 и 12% соответственно от пробных нагрузок и прогибов.