EA040466B1 - FRICTION SHOCK ABSORBER - Google Patents

FRICTION SHOCK ABSORBER Download PDF

Info

Publication number
EA040466B1
EA040466B1 EA202000066 EA040466B1 EA 040466 B1 EA040466 B1 EA 040466B1 EA 202000066 EA202000066 EA 202000066 EA 040466 B1 EA040466 B1 EA 040466B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
damper
spacer
pusher
shock absorber
wedges
Prior art date
Application number
EA202000066
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Андрей Николаевич Прокопчик
Руслан Николаевич Головач
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр"
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Индустриальный центр"
Publication of EA040466B1 publication Critical patent/EA040466B1/en

Links

Description

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается фрикционных амортизаторов транспортных средств, преимущественно поглощающих аппаратов, устанавливаемых между вагонами железнодорожного состава.The invention relates to the field of transport engineering and relates to friction shock absorbers of vehicles, mainly draft gears installed between train cars.

Известен фрикционный амортизатор ([1], патент RU 2380257, приоритет 13.11.2007, опубликован 27.01.2010, бюл. № 3), содержащий корпус в виде стакана, в котором симметрично его стенкам размещены нажимной конус, пара фрикционных клиньев с опорной плитой, по паре подвижных и неподвижных фрикционных пластин, а также возвратно-подпорное устройство, расположенное совместно с опорной плитой и клиньями между нажимным конусом и днищем корпуса. Нажимной конус воспринимает внешнюю силу, которая перераспределяется через клиновую систему фрикционных клиньев, одна часть которой обеспечивает сжатие возвратно-подпорного устройства, а другая часть обеспечивает прижатие фрикционных клиньев к стенкам корпуса.A friction shock absorber is known ([1], patent RU 2380257, priority 11/13/2007, published on 01/27/2010, bull. No. 3), containing a body in the form of a glass, in which a pressure cone, a pair of friction wedges with a base plate, are placed symmetrically to its walls, by a pair of movable and fixed friction plates, as well as a reciprocating device located together with the base plate and wedges between the pressure cone and the bottom of the housing. The pressure cone perceives external force, which is redistributed through the wedge system of friction wedges, one part of which provides compression of the reciprocating device, and the other part provides pressing of the friction wedges against the housing walls.

Чем интенсивнее воздействие внешней силы, тем больше прижатие фрикционных клиньев к стенкам. Это, с одной стороны, полезно и способствует большему энергопоглощению фрикционного амортизатора за счет работы сил трения, но с другой стороны резко повышает конечную силу в конце его рабочего хода. Исходя из того, что величина конечной силы строго регламентирована и не может превышать установленного значения, применимость такой конструкции фрикционного амортизатора ограничена и не может быть применена для высокоэнергоемких устройств более высокого класса. К тому же, чем больше прижимаются фрикционные клинья к стенкам корпуса, тем больше вероятность их взаимного схватывания и приваривания, что способствует заклиниванию и интенсивному изнашиванию фрикционного амортизатора.The more intense the impact of the external force, the greater the pressing of the friction wedges against the walls. This, on the one hand, is useful and contributes to greater energy absorption of the friction damper due to the work of friction forces, but on the other hand, it sharply increases the final force at the end of its working stroke. Based on the fact that the value of the final force is strictly regulated and cannot exceed the set value, the applicability of such a friction damper design is limited and cannot be applied to high-energy devices of a higher class. In addition, the more the friction wedges are pressed against the housing walls, the greater the likelihood of their mutual setting and welding, which contributes to jamming and intense wear of the friction shock absorber.

Указанные проблемы частично решены в амортизаторе ([2], SU № 109722, приоритет 15.05.1956, опубликовано 01.01.1957), принятом за прототип, в корпусе которого размещены фрикционные элементы, между которыми установлены пружинящие элементы. Фрикционные клинья опираются на направляющий стакан, с другого торца которого через зазор размещена шайба. Шайба разделяет пружинящие элементы на секции. При воздействии на конус внешней силы пружинящие элементы сжимаются, а фрикционные элементы прижимаются к стенкам корпуса.These problems are partially solved in the shock absorber ([2], SU No. 109722, priority 05/15/1956, published 01/01/1957), taken as a prototype, in the body of which friction elements are placed, between which spring elements are installed. The friction wedges rest on the guide sleeve, from the other end of which a washer is placed through the gap. The washer separates the spring elements into sections. When an external force is applied to the cone, the spring elements are compressed, and the friction elements are pressed against the walls of the housing.

После того как зазор между торцом направляющего стакана и шайбой выбирается, сопротивление амортизатора значительно возрастает.After the gap between the end of the guide cup and the washer is selected, the resistance of the shock absorber increases significantly.

Энергия, вводимая в амортизатор внешней силой, поглощается за счет работы, затрачиваемой на сжатие пружинящих элементов и преодоление сил трения между фрикционными элементами и стенками корпуса. То есть после смыкания направляющего стакана с шайбой происходит перераспределение усилий на несколько фрикционных элементов, снижая удельное давление на них, однако значительное увеличение конечного усилия амортизатора не исключается.The energy introduced into the shock absorber by an external force is absorbed due to the work expended on compressing the spring elements and overcoming the friction forces between the friction elements and the housing walls. That is, after closing the guide cup with the washer, the forces are redistributed to several friction elements, reducing the specific pressure on them, however, a significant increase in the final force of the shock absorber is not excluded.

Более того, постепенное нарастание распорных усилий между фрикционными элементами и стенками корпуса также, как и в аналоге [1], сохраняется.Moreover, the gradual increase in the spacer forces between the friction elements and the walls of the housing, as well as in the analog [1], is preserved.

Таким образом, поэтапное срабатывание ближайших к конусу пружинящих элементов обеспечивает низкую жесткость амортизатора в начале рабочего хода и высокую жесткость в конце, с возрастанием конечной силы, что также не позволяет создать на его основе высокоэнергоемкие устройства более высокого класса.Thus, the gradual actuation of the spring elements closest to the cone provides a low stiffness of the shock absorber at the beginning of the working stroke and high stiffness at the end, with an increase in the final force, which also does not allow creating high-energy devices of a higher class on its basis.

Описанные выше недостатки амортизаторов по аналогу [1] и прототипу [2] снижают стабильность и надежность их работы, а также ограничивают их применимость для высокоэнергоемких устройств.The above disadvantages of shock absorbers similar to [1] and prototype [2] reduce the stability and reliability of their work, and also limit their applicability for high-energy devices.

Поэтому задачей изобретения является достижение технического результата, направленного на повышение стабильности и надежности фрикционного амортизатора, а также на повышение его энергоемкости.Therefore, the objective of the invention is to achieve a technical result aimed at improving the stability and reliability of the friction damper, as well as increasing its energy intensity.

Поставленная задача решается тем, что фрикционный амортизатор (фиг. 1-18), содержащий корпус (1) с днищем (2) и с образованной стенками (3) горловиной (4), в которой расположен клиновой узел (5), содержащий нажимной клин (6) и распорные клинья (7), причем между днищем (2) и клиновым узлом (5) расположено упругое устройство (8), образованное распорным демпфером (9) и подпорным демпфером (10), между которыми расположен разделитель (11), при этом распорные клинья (7) выполнены с возможностью обеспечения их контакта с направляющими элементами (N) в горловине (4) и снабжены обращенными к днищу (2) опорными элементами (E) с обеспечением возможности взаимодействия ими с распорным демпфером (9) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5), кроме того, в направлении к вершине горловины (4), начиная от разделителя (11), расположен толкатель (12), имеет отличительный признак: толкатель (12) расположен без возможности передачи всей нагрузки подпорному демпферу (10) от распорных клиньев (7) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5).The problem is solved by the fact that the friction shock absorber (Fig. 1-18), containing a housing (1) with a bottom (2) and with a neck (4) formed by walls (3), in which a wedge assembly (5) is located, containing a pressure wedge (6) and spacer wedges (7), and between the bottom (2) and the wedge assembly (5) there is an elastic device (8) formed by a spacer damper (9) and a retaining damper (10), between which a separator (11) is located, at the same time, the spacer wedges (7) are made with the possibility of ensuring their contact with the guide elements (N) in the neck (4) and are equipped with supporting elements (E) facing the bottom (2) so that they can interact with the spacer damper (9) when applied external forces (q, Q) to the wedge assembly (5), in addition, in the direction to the top of the neck (4), starting from the divider (11), the pusher (12) is located, has a distinctive feature: the pusher (12) is located without the possibility transfer of the entire load to the retaining damper (10) from the expansion wedges ( 7) when external forces (q, Q) are applied to the wedge assembly (5).

Такой отличительный признак позволяет обеспечить прижатие распорных клиньев к направляющим элементам с помощью распорного демпфера и существенно ограничить интенсивность или даже исключить нарастание усилия такого прижатия, обеспечить невысокое конечное усилие с помощью подпорного демпфера, но при этом обеспечить высокую энергоемкость упругого устройства и фрикционного амортизатора в целом.Such a distinctive feature makes it possible to ensure that the spacer wedges are pressed against the guide elements using a spacer damper and significantly limit the intensity or even eliminate the increase in the force of such pressing, provide a low final force with the help of a retaining damper, but at the same time ensure high energy consumption of the elastic device and the friction damper as a whole.

Дополнительные отличительные признаки изобретения:Additional distinguishing features of the invention:

толкатель (12) расположен без контакта с опорными элементами (Е) распорных клиньев (7);the pusher (12) is located without contact with the supporting elements (E) of the spacer wedges (7);

- 1 040466 направляющие элементы (N) - это стенки (3) корпуса (1);- 1 040466 guide elements (N) are the walls (3) of the body (1);

направляющие элементы (N) выполнены в виде пластин (13), размещенных в корпусе (1), при этом между ними и стенками (3) корпуса (1) расположены подвижные пластины (14), частично выступающие из горловины (4);guide elements (N) are made in the form of plates (13) placed in the body (1), while between them and the walls (3) of the body (1) there are movable plates (14), partially protruding from the neck (4);

толкатель (12) выполнен за одно целое с разделителем (11);the pusher (12) is made in one piece with the separator (11);

толкатель (12) выполнен за одно целое с нажимным клином (6);the pusher (12) is made in one piece with the pressure wedge (6);

распорный демпфер (9) дополнен прокладкой (16), контактирующей с опорными элементами (E) распорных клиньев (7);the expansion damper (9) is supplemented with a gasket (16) in contact with the supporting elements (E) of the expansion wedges (7);

высота (H) подпорного демпфера (10) больше высоты (h) распорного демпфера (9);the height (H) of the retaining damper (10) is greater than the height (h) of the expansion damper (9);

контакт распорных клиньев (7) с направляющими элементами (N) дополнен размещенными между ними вставками (15), выполненными из материала, отличного от материала распорных клиньев (7);the contact of the spacer wedges (7) with the guide elements (N) is supplemented by inserts (15) placed between them, made of a material different from the material of the spacer wedges (7);

толкатель (12) снабжен опорами (12'), контактирующими с опорными элементами (E) распорных клиньев (7) с возможностью передачи части нагрузки подпорному демпферу (10) от распорных клиньев (7) через толкатель (12) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5).the pusher (12) is provided with supports (12') that are in contact with the supporting elements (E) of the expansion wedges (7) with the possibility of transferring part of the load to the support damper (10) from the expansion wedges (7) through the pusher (12) when external forces (q , Q) to the wedge assembly (5).

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг. 1-18 показаны виды сбоку с фронтальными разрезами на различные варианты исполнения фрикционного амортизатора по изобретению в исходном, промежуточном и полностью сжатом положениях.The essence of the invention is illustrated by illustrations, where in Fig. 1-18 show side views with frontal cuts of various embodiments of the friction damper according to the invention in the initial, intermediate and fully compressed positions.

Фрикционный амортизатор в различном своем исполнении (фиг. 1-18) содержит корпус 1 с днищем 2 и с образованной стенками 3 горловиной 4. В корпусе 1 со стороны вершины горловины 4, противоположной днищу 2, расположен частично выступающий из горловины 4 на величину рабочего хода х фрикционного амортизатора клиновой узел 5, образованный нажимным клином 6 и распорными клиньями 7. Распорные клинья 7 контактируют с направляющими элементами N, а также снабжены обращенными в сторону днища 2 опорными элементами E. Между клиновым узлом 5 и днищем 2 корпуса 1 размещено упругое устройство 8 (на фиг. 1-18 выделено пунктиром и условно показано наклонными скрещивающимися линиями), образованное со стороны клинового узла 5 распорным демпфером 9 и подпорным демпфером 10 со стороны днища 2 с разделителем 11 между ними. Упругое устройство 8 может быть образовано металлическими пружинами, упруго-эластичными элементами, резиновыми блоками. В направлении к вершине горловины 4, начиная от разделителя 11, расположен толкатель 12 с возможностью контакта с последним.The friction damper in its various versions (Fig. 1-18) contains a housing 1 with a bottom 2 and with a neck 4 formed by walls 3. In the housing 1, from the side of the top of the neck 4 opposite to the bottom 2, there is a partly protruding from the neck 4 by the value of the stroke x friction shock absorber, a wedge assembly 5 formed by a pressure wedge 6 and spacer wedges 7. The spacer wedges 7 are in contact with the guide elements N, and are also provided with support elements E facing the bottom 2. An elastic device 8 is placed between the wedge assembly 5 and the bottom 2 of the housing 1 (in Fig. 1-18 it is highlighted by a dotted line and conditionally shown by inclined crossed lines), formed from the side of the wedge node 5 by a spacer damper 9 and a retaining damper 10 from the side of the bottom 2 with a separator 11 between them. The elastic device 8 can be formed by metal springs, resilient-elastic elements, rubber blocks. In the direction towards the top of the neck 4, starting from the divider 11, there is a pusher 12 with the possibility of contact with the latter.

Направляющие элементы N могут быть выполнены в различном исполнении.Guide elements N can be made in various designs.

Например, в одном случае для усиления энергоемкости клинового узла 5 направляющие элементы N могут быть выполнены в виде пластин 13 (фиг. 10-12, 16-18), между которыми и стенками 3 корпуса расположены подвижные пластины 14, частично выступающие из горловины 4.For example, in one case, to enhance the energy intensity of the wedge assembly 5, the guide elements N can be made in the form of plates 13 (Fig. 10-12, 16-18), between which and the walls 3 of the housing there are movable plates 14, partially protruding from the neck 4.

В другом случае функцию направляющих элементов N могут выполнять стенки 3 корпуса 1 (фиг. 19, 13-15).In another case, the function of the guide elements N can perform the walls 3 of the housing 1 (Fig. 19, 13-15).

В каждом из упомянутых случаев контакт распорных клиньев 7 с направляющими элементами N может быть дополнен размещенными между ними вставками 15, выполненными из материала, отличного от материала распорных клиньев 7. Это предотвращает взаимное схватывание распорных клиньев 7 с направляющими элементами N, отрицательно влияющее на плавность работы фрикционного амортизатора, и обеспечивает между ними необходимый для надежной и стабильной работы его клинового узла 5 коэффициент трения.In each of the cases mentioned, the contact of the expansion wedges 7 with the guide elements N can be supplemented by inserts 15 placed between them, made of a material different from the material of the expansion wedges 7. This prevents the expansion wedges 7 from mutually seizing with the guide elements N, which adversely affects the smoothness of operation. friction damper, and provides between them the coefficient of friction necessary for reliable and stable operation of its wedge assembly 5.

Вставки 15 могут быть выполнены, например, в одном случае из бронзы или чугуна для улучшения скольжения и предотвращения заклиниванию фрикционного амортизатора (фиг. 10-12, 16-18). В другом случае вставки 15 могут быть выполнены из стали (фиг. 7-9), что позволяет при ремонте заменять только их, значительно уменьшая износ массивного и дорогостоящего корпуса 1.Inserts 15 can be made, for example, in one case of bronze or cast iron to improve sliding and prevent jamming of the friction damper (Fig. 10-12, 16-18). In another case, the inserts 15 can be made of steel (Fig. 7-9), which allows only them to be replaced during repairs, significantly reducing the wear of the massive and expensive body 1.

Распорный демпфер 9 может непосредственно контактировать с опорными элементами E распорных клиньев 7 клинового узла 5 (фиг. 13-15), например при использовании металлических пружин.The spacer damper 9 can directly contact the support elements E of the spacer wedges 7 of the wedge assembly 5 (FIGS. 13-15), for example when using metal springs.

Контакт распорного демпфера 9 с опорными элементами E может быть и через прокладку 16 (фиг. 412, 16-18). Например, при использовании в распорном демпфере 9 упруго-эластичных элементов она может быть выполнена из металла. При использовании в распорном демпфере 9 как упруго-эластичных элементов, так и металлических пружин прокладка 16 может быть изготовлена и из полимерных материалов, как твердых, так и обладающих упругостью с возможностью своей деформации и поглощения энергии.The contact of the spacer damper 9 with the supporting elements E can also be through the gasket 16 (Fig. 412, 16-18). For example, when using elastic-elastic elements in the spacer damper 9, it can be made of metal. When using both resilient-elastic elements and metal springs in the spacer damper 9, the gasket 16 can also be made of polymeric materials, both solid and elastic, with the possibility of deformation and energy absorption.

Ключевым отличием фрикционного амортизатора по изобретению от прототипа [2] является или полное исключение контакта толкателя 12 с опорными элементами E распорных клиньев 7, или обеспечение контакта толкателя 12 с опорными элементами E, например с помощью опор 12' (фиг. 1-3). Такие опоры 12' могут быть полезны как при сборке фрикционного амортизатора для установки с их помощью распорных клиньев 7, так и для регулирования степени и характера сжатия распорного демпфера 9. Эти опоры 12' могут деформироваться (фиг. 2, 3), или обламываться (не показано), или выполняться пружинными, с возможностью передачи не всей, а только части нагрузки подпорному демпферу 10 от распорных клиньев 7 через толкатель 12 при приложении внешних сил q, Q к клиновому узлу 5, либо часть нагрузки подпорному демпферу 10 от распорных клиньев 7 передается иным способом.The key difference between the friction damper according to the invention and the prototype [2] is either the complete exclusion of the contact of the pusher 12 with the support elements E of the spacer wedges 7, or the provision of contact between the pusher 12 and the support elements E, for example, using supports 12' (Fig. 1-3). Such supports 12' can be useful both when assembling a friction shock absorber for installing spacer wedges 7 with their help, and for controlling the degree and nature of compression of the expansion damper 9. These supports 12' can be deformed (Fig. 2, 3), or break off ( not shown), or be spring-loaded, with the possibility of transferring not all, but only part of the load to the retaining damper 10 from the expansion wedges 7 through the pusher 12 when external forces q, Q are applied to the wedge assembly 5, or part of the load to the supporting damper 10 from the expansion wedges 7 transmitted in a different way.

- 2 040466- 2 040466

Такой отличительный признак способствует распределенной и независимой передаче малой внешней силы q (фиг. 2, 5, 8, 11, 14, 17) или максимальной внешней силы Q (фиг. 3, 6, 9, 12, 15, 18) к распорному демпферу 9 и к подпорному демпферу 10. При этом важно отметить, что при сжатии подпорного демпфера 10 сжатие распорного демпфера 9 либо ограничено, то есть уменьшение его высоты h происходит значительно меньше, чем уменьшение высоты H подпорного демпфера 10, либо при сжатии подпорного демпфера 10 с уменьшением его высоты H сжатие распорного демпфера 9 и изменение его высоты h не происходит вообще (фиг. 4-6).Such a distinctive feature contributes to the distributed and independent transmission of a small external force q (Fig. 2, 5, 8, 11, 14, 17) or a maximum external force Q (Fig. 3, 6, 9, 12, 15, 18) to the expansion damper 9 and to the retaining damper 10. It is important to note that when the retaining damper 10 is compressed, the compression of the retaining damper 9 is either limited, that is, the decrease in its height h occurs much less than the decrease in the height H of the retaining damper 10, or when the retaining damper 10 is compressed by reducing its height H, compression of the spacer damper 9 and changing its height h does not occur at all (Fig. 4-6).

Более того, возможны варианты (фиг. 7-12), когда при воздействии малой внешней силы q или максимальной внешней силы Q при сжатии подпорного демпфера 10 его высота H уменьшается, а высота h распорного демпфера 9, наоборот, увеличивается. То есть на протяжении рабочего хода х фрикционного амортизатора усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N либо остается неизменным, либо пренебрежимо мало изменяется.Moreover, options are possible (Fig. 7-12), when under the influence of a small external force q or a maximum external force Q during compression of the retaining damper 10, its height H decreases, and the height h of the expansion damper 9, on the contrary, increases. That is, during the working stroke x of the friction damper, the pressing force of the spacer wedges 7 to the guide elements N either remains unchanged or changes negligibly little.

В конструкции же по прототипу [2], за счет того, что фрикционные клинья опираются на направляющий стакан, выполняющий функцию толкателя, нарастание усилия их прижатия к стенкам корпуса происходит постоянно и интенсивно, на протяжении всего рабочего хода.In the design according to the prototype [2], due to the fact that the friction wedges rest on the guide cup, which acts as a pusher, the increase in the force of their pressing against the walls of the housing occurs constantly and intensively, throughout the entire working stroke.

Поэтому возрастает надежность фрикционного амортизатора по изобретению, стабильность и плавность его силовой характеристики, сохранность и долговечность не испытывающих перегрузок упругого устройства 8, клинового узла 5 и направляющих элементов N. Также обеспечено малое значение конечной силы и высокая энергоемкость фрикционного амортизатора.Therefore, the reliability of the friction damper according to the invention, the stability and smoothness of its power characteristics, the safety and durability of the elastic device 8, the wedge assembly 5 and the guide elements N that do not experience overloads increase.

Варьирование очередности или характера сжатия распорного демпфера 9 и подпорного демпфера 10 позволяет с незначительными изменениями применять данную конструкцию для производства фрикционных амортизаторов высокого класса с особо жесткими предъявляемыми к ним требованиями, что обеспечивает перспективность и конкурентоспособность изобретения.Variation of the sequence or nature of compression of the expansion damper 9 and the retaining damper 10 allows, with minor changes, to apply this design for the production of high-end friction shock absorbers with particularly stringent requirements for them, which ensures the prospects and competitiveness of the invention.

Вследствие того, что необходимо обеспечивать невысокое усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N и при этом высокую энергоемкость фрикционного амортизатора, полезно также соблюдать пропорциональное соотношение высоты h распорного демпфера 9 и высоты H подпорного демпфера 10, при котором H>h.Due to the fact that it is necessary to provide a low pressing force of the spacer wedges 7 to the guide elements N and, at the same time, a high energy consumption of the friction damper, it is also useful to observe a proportional ratio of the height h of the spacer damper 9 and the height H of the retaining damper 10, in which H>h.

Особенности конструкции фрикционного амортизатора по изобретению раскрываются рассмотрением работы вариантов его исполнения по фиг. 1-18.The design features of the friction damper according to the invention are disclosed by considering the operation of variants of its execution according to FIG. 1-18.

Так, на фиг. 1-3 представлен вариант, в котором разделитель 11 выполнен за одно целое с толкателем 12, а между ним и нажимным клином 6 в исходном положении (фиг. 1) обеспечен зазор z.So, in Fig. 1-3 shows a variant in which the separator 11 is made in one piece with the pusher 12, and a gap z is provided between it and the pressure wedge 6 in the initial position (Fig. 1).

При воздействии малой внешней силы q на нажимной клин 6 (фиг. 2) зазор z выбирается. Только после этого часть данной силы начинает воздействовать на подпорный демпфер 10 через толкатель 12 с разделителем 11, а распорный демпфер 9 сжимается как ранее, до выбирания зазора z, так и незначительно на протяжении рабочего хода х до конечного положения (фиг. 3) фрикционного амортизатора под действием максимальной внешней силы Q. Это происходит за счет того, что направляющие элементы N в виде стенок 3 корпуса 1 выполнены под наклоном к продольной оси O1 и распорные клинья 7 вынуждены смещаться к ней.When a small external force q acts on the pressure wedge 6 (Fig. 2), the gap z is selected. Only after this, part of this force begins to act on the retaining damper 10 through the pusher 12 with the separator 11, and the spacer damper 9 is compressed both earlier, until the gap z is selected, and slightly during the working stroke x to the final position (Fig. 3) of the friction damper under the action of the maximum external force Q. This is due to the fact that the guide elements N in the form of walls 3 of the body 1 are made at an inclination to the longitudinal axis O1 and the spacer wedges 7 are forced to move towards it.

На фиг. 4-6 показан другой вариант, в котором разделитель 11 также выполнен за одно целое с толкателем 12, изначально контактирующим с нажимным клином 6 в исходном положении (фиг. 4). При воздействии малой внешней силы q на нажимной клин 6 (фиг. 5) часть этой силы начинает воздействовать на подпорный демпфер 10 через толкатель 12 с разделителем 11, а часть - на распорный демпфер 9 через клиновой узел 5. За счет того, что направляющие элементы N в виде стенок 3 корпуса 1 выполнены параллельными к продольной оси O1, независимо от воздействия малой внешней силы q (фиг. 5) или максимальной внешней силы Q (фиг. 6), распорный демпфер 9 не сжимается, обеспечивая этим постоянное на протяжении рабочего хода х усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N. При этом высота h распорного демпфера 9 не изменяется.In FIG. 4-6 shows another variant, in which the spacer 11 is also made in one piece with the pusher 12, initially in contact with the pressure wedge 6 in the initial position (Fig. 4). When a small external force q is applied to the pressure wedge 6 (Fig. 5), part of this force begins to act on the retaining damper 10 through the pusher 12 with the separator 11, and part - on the expansion damper 9 through the wedge assembly 5. Due to the fact that the guide elements N in the form of walls 3 of the housing 1 are made parallel to the longitudinal axis O1, regardless of the impact of a small external force q (Fig. 5) or a maximum external force Q (Fig. 6), the expansion damper 9 does not compress, thereby ensuring a constant x is the pressing force of the expansion wedges 7 to the guide elements N. In this case, the height h of the expansion damper 9 does not change.

В варианте, представленном на фиг. 7-9, разделитель 11 также выполнен за одно целое с толкателем 12, который пропущен сквозь нажимной клин 6 и выступает за него наружу на расстояние с (фиг. 7). Здесь прилагаемая малая внешняя сила q (фиг. 8) изначально воздействует на выступающую часть толкателя 12, который передает эту силу подпорному демпферу 10, сжимая его. При этом расстояние с постепенно выбирается, после чего малая внешняя сила q или максимальная внешняя сила Q распределяется таким образом, что одна ее часть продолжает свое воздействие на толкатель 12, а другая ее часть начинает воздействие на нажимной клин 6 и через клиновой узел 5 воздействует на распорный демпфер 9.In the variant shown in FIG. 7-9, the divider 11 is also made in one piece with the pusher 12, which is passed through the pressure wedge 6 and protrudes outward for a distance c (Fig. 7). Here, the applied small external force q (Fig. 8) initially acts on the protruding part of the pusher 12, which transfers this force to the retaining damper 10, compressing it. In this case, the distance c is gradually selected, after which the small external force q or the maximum external force Q is distributed in such a way that one part of it continues its effect on the pusher 12, and the other part begins to act on the pressure wedge 6 and through the wedge assembly 5 acts on expansion damper 9.

Особенностью этого варианта исполнения (фиг. 7-9) является непостоянный характер сжатия распорного демпфера 9, заключающийся в том, что при выбирании расстояния с распорный демпфер 9 разжимается, снижая усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N, образованным стенками 3 корпуса 1 и дополненными вставками 15, а после выбирания этого расстояния с, когда малая внешняя сила q или максимальная внешняя сила Q воздействует и на нажимной клин 6, распорный демпфер 9 сжимается за счет наклона направляющих элементов N к продольной оси O1.A feature of this embodiment (Fig. 7-9) is the inconsistent nature of the compression of the expansion damper 9, which consists in the fact that when choosing a distance from the expansion damper 9 expands, reducing the pressing force of the expansion wedges 7 to the guide elements N formed by the walls 3 of the housing 1 and supplemented with inserts 15, and after choosing this distance c, when a small external force q or a maximum external force Q also acts on the pressure wedge 6, the expansion damper 9 is compressed due to the inclination of the guide elements N to the longitudinal axis O1.

В варианте, представленном на фиг. 10-12, рассматривается конструкция фрикционного амортизатора, в котором направляющие элементы N выполнены в виде пластин 13, размещенных в корпусе 1,In the variant shown in FIG. 10-12, the design of the friction damper is considered, in which the guide elements N are made in the form of plates 13 placed in the housing 1,

- 3 040466 между которыми и стенками 3 расположены подвижные пластины 14, частично выступающие из горловины 4. В этом случае разделитель 11 и толкатель 12 выполнены отдельными деталями. Толкатель 12 с утолщением на наружном торце пропущен сквозь нажимной клин 6 с обеспечением зазора z между утолщением на толкателе 12 и углублением в нажимном клине 6 (фиг. 10).- 3 040466 between which and the walls 3 there are movable plates 14, partially protruding from the neck 4. In this case, the separator 11 and the pusher 12 are made as separate parts. The pusher 12 with a bulge on the outer end is passed through the pressure wedge 6 with a gap z between the bulge on the pusher 12 and the recess in the pressure wedge 6 (Fig. 10).

При воздействии малой внешней силы q (фиг. 11) или максимальной внешней силы Q (фиг. 12) зазор z выбирается, и толкатель 12 своим утолщением увлекает нажимной клин 6 внутрь горловины 4. Так же, как и в предыдущем варианте (фиг. 7-9), в течение выбирания зазора z (фиг. 12) распорный демпфер 9 разжимается, снижая усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N, а после выбирания зазора z сжимается за счет наклона направляющих элементов N к продольной оси O1. Особенностью варианта (фиг. 10-12) является то, что нажимной клин 6 не испытывает непосредственного воздействия малой или максимальной внешней силы q, Q.Under the influence of a small external force q (Fig. 11) or a maximum external force Q (Fig. 12), the gap z is selected, and the pusher 12, with its thickening, entrains the pressure wedge 6 inside the neck 4. Just as in the previous version (Fig. 7 -9), during the selection of the gap z (Fig. 12) the expansion damper 9 expands, reducing the pressing force of the expansion wedges 7 to the guide elements N, and after the gap z is selected, it is compressed due to the inclination of the guide elements N to the longitudinal axis O1. A feature of the variant (Fig. 10-12) is that the pressure wedge 6 is not directly affected by a small or maximum external force q, Q.

На фиг. 13-15 толкатель 12 выполнен за одно целое с нажимным клином 6, между которыми и разделителем 11 образован зазор z (фиг. 13). При выбирании зазора z происходит сжатие распорного демпфера 9, в течение которого усилие прижатия распорных клиньев 7 к направляющим элементам N немного увеличивается, а подпорный демпфер 10 при этом не сжимается. После выбирания зазора z (фиг. 14, 15) сжимается и подпорный демпфер 10.In FIG. 13-15 the pusher 12 is made in one piece with the pressure wedge 6, between which and the divider 11 a gap z is formed (Fig. 13). When choosing a gap z, the expansion damper 9 is compressed, during which the pressing force of the expansion wedges 7 against the guide elements N increases slightly, while the retaining damper 10 does not compress. After selecting the gap z (Fig. 14, 15) is compressed and retaining damper 10.

В конструкции фрикционного амортизатора на фиг. 16-18 разделитель 11 и толкатель 12 выполнены отдельными деталями, причем зазоры z (фиг. 16) образованы как между ними, так и между толкателем 12 и нажимным клином 6. При выбирании зазоров z сжимается только распорный демпфер 9, после чего (фиг. 17, 18) сжимается и подпорный демпфер 10.In the design of the friction damper in Fig. 16-18, the separator 11 and the pusher 12 are made as separate parts, and the gaps z (Fig. 16) are formed both between them and between the pusher 12 and the pressure wedge 6. When choosing the gaps z, only the expansion damper 9 is compressed, after which (Fig. 17, 18) the retaining damper 10 is also compressed.

Следует отметить, что рассмотренные варианты (фиг. 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15 и 16-18) являются лишь примерными способами влияния на силовую характеристику и энергоемкость фрикционного амортизатора по изобретению. В каждом из этих вариантов возможно внедрение различных комбинаций и незначительных доработок, существенно влияющих на поведение устройства. Например, наличие таких факторов как одновременное или очередное сжатие распорного демпфера 9 и подпорного демпфера 10, несжимаемость или, наоборот, разжатие распорного демпфера 9 при сжатии подпорного демпфера 10, наличие или отсутствие зазоров z между разделителем 11, толкателем 12 и нажимным клином 6, раздельное или совместное их выполнение, наклонное или параллельное расположение направляющих элементов N к продольной оси O1, величина соотношения высоты h распорного демпфера 9 и высоты H подпорного демпфера 10 и другие параметры.It should be noted that the considered options (Fig. 1-3, 4-6, 7-9, 10-12, 13-15 and 16-18) are only exemplary ways to influence the power characteristic and energy consumption of the friction damper according to the invention. In each of these options, it is possible to introduce various combinations and minor improvements that significantly affect the behavior of the device. For example, the presence of such factors as the simultaneous or subsequent compression of the expansion damper 9 and the support damper 10, the incompressibility or, conversely, the expansion of the expansion damper 9 during compression of the support damper 10, the presence or absence of gaps z between the spacer 11, the pusher 12 and the pressure wedge 6, separate or their joint implementation, inclined or parallel arrangement of the guide elements N to the longitudinal axis O1, the value of the ratio of the height h of the expansion damper 9 and the height H of the retaining damper 10 and other parameters.

Немаловажно упомянуть, что упругое устройство 8 может быть образовано и по принципу одного из вариантов, описанных в прототипе [2], где может быть применено также большее количество распорных и подпорных демпферов 9, 10, а разделители 11 могут быть снабжены вторичными распорными клиньями (не показано), контактирующими, например, со стенками 3 корпуса 1 ближе к его днищу 2. Но при этом необходимо соблюдать важность ключевого отличия от прототипа [2], где толкатели 12 не должны иметь возможности передачи всей нагрузки подпорному демпферу 10 от распорных клиньев 7 при приложении внешних сил q, Q к клиновому узлу 5.It is important to mention that the elastic device 8 can also be formed according to the principle of one of the options described in the prototype [2], where a larger number of expansion and support dampers 9, 10 can also be used, and the separators 11 can be equipped with secondary expansion wedges (not shown), contacting, for example, with the walls 3 of the body 1 closer to its bottom 2. But it is necessary to observe the importance of the key difference from the prototype [2], where the pushers 12 should not be able to transfer the entire load to the retaining damper 10 from the spacer wedges 7 when application of external forces q, Q to the wedge node 5.

Введение упомянутых отличительных признаков позволяет оказывать существенное положительное влияние на характер работы фрикционного амортизатора, с обеспечением его надежности, долговечности и универсальности применения, в том числе включая возможность использования практически одной и той же конструкции для различных классов поглощающих аппаратов.The introduction of the above distinctive features makes it possible to have a significant positive effect on the nature of the operation of the friction damper, ensuring its reliability, durability and versatility of use, including the possibility of using practically the same design for various classes of draft gear.

Источники информации.Information sources.

1. Патент RU 2380257, приоритет 13.11.2007, опубликован 27.01.2010, бюл. № 3.1. Patent RU 2380257, priority 11/13/2007, published 01/27/2010, bul. No. 3.

2. SU № 109722, приоритет 15.05.1956, опубликовано 01.01.1957 (прототип).2. SU No. 109722, priority 05/15/1956, published 01/01/1957 (prototype).

--

Claims (10)

Перечень ссылочных обозначений и наименований элементов, к которым эти обозначения относятся № НАИМЕНОВАНИЕList of reference designations and names of elements to which these designations refer No. NAME 1 корпус1 frame 2 днище корпуса 12 hull bottom 1 3 стенка корпуса 13 housing wall 1 4 горловина4 neck 5 клиновой узел5 wedge knot 6 нажимной клин6 pressure wedge 7 распорный клин7 expansion wedge 8 упругое устройство8 elastic device 9 распорный демпфер9 expansion damper 10 подпорный демпфер10 retaining damper 11 разделительeleven delimiter 12 толкатель12 pusher 12' опоры толкателя 1212' pusher supports 12 13 пластины13 plates 14 подвижные пластины14 moving plates 15 вставки15 inserts 16 прокладка16 pad N направляющие элементыN guide elements Е опорные элементы распорных клиньев 7 q малая внешняя силаE supporting elements of expansion wedges 7 q small external force Q максимальная внешняя сила h высота распорного демпфера 9Q maximum external force h expansion damper height 9 Η высота подпорного демпфера 10Η retaining damper height 10 01 продольная ось01 longitudinal axis X рабочий ход ζ зазор с расстояние выступания толкателя 12 за нажимной клин 6X working stroke ζ clearance with protrusion distance of the pusher 12 beyond the pressure wedge 6 ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯCLAIM 1. Фрикционный амортизатор, содержащий корпус (1) с днищем (2) и с образованной стенками (3) горловиной (4), в которой расположен клиновой узел (5), содержащий нажимной клин (6) и распорные клинья (7), причем между днищем (2) и клиновым узлом (5) расположено упругое устройство (8), образованное распорным демпфером (9) и подпорным демпфером (10), между которыми расположен разделитель (11), при этом распорные клинья (7) выполнены с возможностью обеспечения их контакта с направляющими элементами (N) в горловине (4) и снабжены обращенными к днищу (2) опорными элементами (E) с обеспечением возможности взаимодействия их с распорным демпфером (9) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5), кроме того, в направлении к вершине горловины (4), начиная от разделителя (11), расположен толкатель (12), отличающийся тем, что толкатель (12) расположен без возможности передачи всей нагрузки подпорному демпферу (10) от распорных клиньев (7) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5).1. Friction shock absorber containing a housing (1) with a bottom (2) and a neck (4) formed by walls (3), in which a wedge assembly (5) is located, containing a pressure wedge (6) and spacer wedges (7), moreover between the bottom (2) and the wedge assembly (5) there is an elastic device (8) formed by a spacer damper (9) and a retaining damper (10), between which a separator (11) is located, while the spacer wedges (7) are made with the possibility of providing their contact with the guide elements (N) in the neck (4) and are provided with support elements (E) facing the bottom (2) to ensure their interaction with the spacer damper (9) when external forces (q, Q) are applied to the wedge assembly ( 5), in addition, in the direction towards the top of the neck (4), starting from the divider (11), there is a pusher (12), characterized in that the pusher (12) is located without the possibility of transferring the entire load to the retaining damper (10) from the spacer wedges (7) when external forces (q, Q) are applied to the wedge node ( 5). 2. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что толкатель (12) расположен без контакта с опорными элементами (E) распорных клиньев (7).2. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the pusher (12) is located without contact with the supporting elements (E) of the spacer wedges (7). 3. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы (N) выполнены в виде стенки (3) корпуса (1).3. A shock absorber according to claim 1, characterized in that the guide elements (N) are made in the form of a wall (3) of the housing (1). 4. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что направляющие элементы (N) выполнены в виде пластин (13), размещенных в корпусе (1), при этом между ними и стенками (3) корпуса (1) расположены подвижные пластины (14), частично выступающие из горловины (4).4. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the guide elements (N) are made in the form of plates (13) placed in the housing (1), while between them and the walls (3) of the housing (1) there are movable plates (14 ), partially protruding from the neck (4). 5. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что толкатель (12) выполнен как одно целое с разделителем (11).5. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the pusher (12) is made as one piece with the spacer (11). 6. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что толкатель (12) выполнен как одно целое с нажимным клином (6).6. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the pusher (12) is made as one piece with the pressure wedge (6). 7. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что распорный демпфер (9) дополнен прокладкой (16), контактирующей с опорными элементами (E) распорных клиньев (7).7. A shock absorber according to claim 1, characterized in that the spacer damper (9) is supplemented with a gasket (16) in contact with the supporting elements (E) of the spacer wedges (7). 8. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что высота (H) подпорного демпфера (10) больше высоты (h) распорного демпфера (9).8. Shock absorber according to claim 1, characterized in that the height (H) of the retaining damper (10) is greater than the height (h) of the spacer damper (9). 9. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что контакт распорных клиньев (7) с направляющими элементами (N) дополнен размещенными между ними вставками (15), выполненными из материала, отличного от материала распорных клиньев (7).9. A shock absorber according to claim 1, characterized in that the contact of the spacer wedges (7) with the guide elements (N) is supplemented by inserts (15) placed between them, made of a material different from the material of the spacer wedges (7). 10. Амортизатор по п.1, отличающийся тем, что толкатель (12) снабжен опорами (12'), контактирующими с опорными элементами (E) распорных клиньев (7) с возможностью передачи части нагрузки подпорному демпферу (10) от распорных клиньев (7) через толкатель (12) при приложении внешних сил (q, Q) к клиновому узлу (5).10. The shock absorber according to claim 1, characterized in that the pusher (12) is provided with supports (12') in contact with the supporting elements (E) of the spacer wedges (7) with the possibility of transferring part of the load to the retaining damper (10) from the spacer wedges (7 ) through the pusher (12) when external forces (q, Q) are applied to the wedge assembly (5). --
EA202000066 2019-12-30 FRICTION SHOCK ABSORBER EA040466B1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA040466B1 true EA040466B1 (en) 2022-06-07

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU198161U1 (en) Friction shock absorber
US6478173B2 (en) Railroad car draft gear having a long travel
US8590717B2 (en) Railroad freight car draft gear
CA2684389C (en) Compressible elastomeric spring
US4924991A (en) Clutch cover assembly with self-adjusting pressure plate
US8939300B2 (en) Friction/elastomeric draft gear
EP1628037B1 (en) Low impact gas spring
KR101386865B1 (en) Dual mass flywheel
RU2006139142A (en) POWERFUL Friction Absorbing Device with Extra Long Stroke
CN201736449U (en) Reset cylinder of powder mill
EA040466B1 (en) FRICTION SHOCK ABSORBER
RU2754311C2 (en) Friction shock absorber
RU214173U1 (en) Friction shock absorber
RU2670353C1 (en) Absorbing apparatus
EA046160B1 (en) FRICTIONAL SHOCK ABSORBER
RU2736971C1 (en) Absorbing apparatus
JP4630757B2 (en) Valve structure
KR100908006B1 (en) Shock absorber
CN111907450B (en) Multiple buffering mechanism for vehicle parts
US20230249720A1 (en) Railroad freight car draft geart friction modifying insert
RU2771213C1 (en) Absorbing apparatus
KR100385483B1 (en) Piston valve structure of shock absorber
RU2773964C2 (en) Absorbing apparatus
RU208607U1 (en) Draft apparatus
CN112896495B (en) Damper, unmanned aerial vehicle foot rest and unmanned aerial vehicle