RU109072U1

RU109072U1 - WEDGE

Info

Publication number: RU109072U1
Application number: RU2011114276/11U
Authority: RU
Inventors: Андрей Владимирович Сидорчук
Original assignee: Андрей Владимирович Сидорчук
Priority date: 2011-04-12
Filing date: 2011-04-12
Publication date: 2011-10-10

Abstract

Клин, выполненный в виде полого металлического клинообразного корпуса, состоящего из основы, имеющей средство посадки по крайней мере на одну рессорную пружину тележки, вертикальной стенки, взаимодействующей с боковиной тележки, наклонной стенки, взаимодействующей с соответствующим скосом надрессорной балки, и боковых стенок, отличающийся тем, что в средней части наклонной стенки корпуса на внешней ее поверхности выполнено углубление, симметричное относительно ее плоскости. A wedge made in the form of a hollow metal wedge-shaped body, consisting of a base having a means of landing on at least one spring spring of the bogie, a vertical wall interacting with the sidewall of the bogie, an inclined wall interacting with the corresponding bevel of the spring bar, and side walls, characterized in that in the middle part of the inclined wall of the housing on its outer surface, a recess is made symmetrical with respect to its plane.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному машиностроению, а именно, к узлам соединения между тележкой и рамой железнодорожного вагона, и может быть использована при производстве фрикционных клиньев для гашения колебаний тележек железнодорожных вагонов.The utility model relates to railway engineering, namely, to the connection nodes between the trolley and the frame of the railway carriage, and can be used in the production of friction wedges to damp the vibrations of the carriages of railway cars.

Хорошо известно, что для гашения колебаний, возникающих в результате ударных нагрузок при взаимодействии ободов колес железнодорожного вагона со стыками рельсов или другими неровностями рельсового пути, используют фрикционные гасители (демпферы) колебаний. Основой таких гасителей являются фрикционные клинья, установленные между скошенными конечными частями надрессорных балок и боковинами тележек с опорой, по крайней мере, на одну пружину сжатия.It is well known that to damp vibrations resulting from shock loads during the interaction of the rims of the wheels of a railroad car with rail joints or other irregularities in the rail track, friction dampers (dampers) of vibrations are used. The basis of such dampers are friction wedges installed between the beveled end parts of the nadressor beams and the sidewalls of the trolleys supported by at least one compression spring.

Например, известен фрикционный клин гасителя колебаний тележки грузового вагона, установленный на пружинах рессорного подвешивания и состоящий из двух частей, соединенных между собой горизонтально расположенной осью с возможностью ограниченного поворота обеих частей относительно общей оси, при этом рабочая поверхность одной части клина образует пару трения с фрикционной планкой боковой рамы, а рабочая поверхность второй части клина образует пару трения с наклонной поверхностью надрессорной балки [см. патент Украины №69469 по классу B61F 5/02, B61F 5/00, опубликованный в 15.19.2004 года в Бюл. №9].For example, a friction wedge of a vibration damper of a freight car truck is known, mounted on spring suspension springs and consisting of two parts interconnected by a horizontal axis with the possibility of limited rotation of both parts relative to the common axis, while the working surface of one part of the wedge forms a friction pair with a friction the side frame, and the working surface of the second part of the wedge forms a friction pair with the inclined surface of the nadressorno beam [see Ukrainian patent No. 69469 for class B61F 5/02, B61F 5/00, published on 15.19.2004 in Bull. No. 9].

Недостатком известного фрикционного клина являются его низкие эксплуатационные характеристики. Данный недостаток заключается в том, что известный фрикционный клин состоит из двух частей, имеющих ненадежное соединение между соболи в виде горизонтальной оси. Подобная конструкция является недостаточно прочной для обеспечения эффективной работы фрикционного клина в составе гасителя колебаний тележки, особенно при прохождении тележкой вагона криволинейных участков рельсового пути.A disadvantage of the known friction wedge is its low performance. This disadvantage is that the known friction wedge consists of two parts having an unreliable connection between the sables in the form of a horizontal axis. Such a design is not strong enough to ensure the effective operation of the friction wedge as part of the cart vibration damper, especially when the wagon cart passes curved sections of the rail track.

Известен также цельнолитой фрикционный клин тележки грузового железнодорожного вагона, который взаимодействует своей наклонной частью с надрессорной балкой, а вертикальной - с фрикционной планкой боковой рамы, при этом клин выполнен армированным в верхней и наклонной части на участках, равных 1/3 длины всей фрикционной поверхности [см. патент России №2101205 по классу B61F 5/02, опубликованный 10.01.1998 года].Also known is a one-piece friction wedge of a freight railway carriage truck, which interacts with its inclined part with a nadressornoj beam, and vertical - with the friction strip of the side frame, while the wedge is made reinforced in the upper and inclined part in areas equal to 1/3 of the entire friction surface [ cm. Russian patent No. 2101205 for class B61F 5/02, published on January 10, 1998].

Недостатком известного фрикционного клина является ограниченность области его применения. Несмотря на улучшение технико-эксплуатационных характеристик, достигнутых благодаря армированию наиболее изнашиваемой части фрикционной поверхности, известный фрикционных клин имеет определенные ограничения относительно его установки и эксплуатации. В частности, для эффективного функционирования известного фрикционного клина необходимо чтобы поверхности фрикционной планки и надрессорной балки в средней зоне столкновения с клином тоже были армированы на величину, равную 1/3 фрикционной поверхности. Также необходимым условием является то, чтобы коэффициенты трения фрикционных поверхностей были пропорциональны нагрузкам. Следовательно, фрикционный клин вышеописанной конструкции не может быть установлен на подавляющее большинство тележек вагонов, находящихся на сегодняшний день в эксплуатации.A disadvantage of the known friction wedge is the limited scope of its application. Despite the improvement of technical and operational characteristics achieved by reinforcing the most wearing part of the friction surface, the known friction wedge has certain limitations regarding its installation and operation. In particular, for the well-known frictional wedge to function effectively, it is necessary that the surfaces of the friction bar and the overpressure beam in the middle zone of collision with the wedge also be reinforced by an amount equal to 1/3 of the friction surface. Also a necessary condition is that the friction coefficients of the friction surfaces are proportional to the loads. Therefore, the friction wedge of the above construction cannot be installed on the vast majority of wagon trolleys currently in operation.

Наиболее близким по своей сущности и достигаемому эффекту, принимаемым за прототип, является клин, выполненный в виде полого металлического клинообразного корпуса, состоящего из основы, имеющей средство посадки по крайней мере на одну рессорную пружину тележки, вертикальной стенки, взаимодействующей с боковиной тележки, наклонной стенки, взаимодействующей с соответствующим скосом надрессорной балки, и боковых стенок [Ломоть И.О. Вагоны/Изд. 4-ое, испр. и доп. - М.: Транспорт, 1973. - С.89, рис.82].The closest in essence and the effect achieved, taken as a prototype, is a wedge made in the form of a hollow metal wedge-shaped body, consisting of a base having a means of landing on at least one spring spring of the trolley, a vertical wall interacting with the side of the trolley, an inclined wall interacting with the corresponding bevel of the nadressornoj beam, and side walls [Lomot I.O. Wagons / Ed. 4th, rev. and add. - M .: Transport, 1973. - S. 89, Fig. 82].

Основной недостаток известного клина заключается в неравномерном изнашивании его опорной наклонной стенки. Во время движения вагонов фрикционное взаимодействие надрессорных балок с соответствующими наклонными стенками корпусов клиньев чаще всего происходит не по всей контактной поверхности, а лишь по некоторым отдельным ее участкам. Поэтому даже упрочненные цельнолитые клинья, из-за неравномерного изнашивания их наклонных стенок, как правило, подлежат частой замене, а надрессорные балки в зонах наклонных плоскостей карманов требуют регулярного ремонта (восстановления).The main disadvantage of the known wedge is the uneven wear of its supporting inclined wall. During the movement of the cars, the frictional interaction of the nadressor beams with the corresponding inclined walls of the wedge bodies most often occurs not over the entire contact surface, but only over some of its individual sections. Therefore, even hardened solid cast wedges, due to the uneven wear of their inclined walls, are usually subject to frequent replacement, and the sprung beams in the zones of inclined planes of pockets require regular repair (restoration).

Следующий недостаток известного клина связан с предыдущим и заключается в неравномерной передаче распирающего усилия от надрессорной балки, через вышеупомянутую наклонную стенку, на вертикальную стенку корпуса клина. В результате этого вертикальные стенки неплотно прилегают к боковинам тележки, особенно при прохождении криволинейных участков пути, и при этом неравномерно изнашиваются.The next disadvantage of the known wedge is associated with the previous one and consists in the uneven transfer of bursting force from the nadressornoj beam, through the aforementioned inclined wall, on the vertical wall of the wedge body. As a result of this, the vertical walls do not fit snugly on the sidewalls of the trolley, especially when passing curved sections of the track, and at the same time wear out unevenly.

Еще одним существенным недостатком известного клина является то, что поверхность его наклонной стенки не позволяет эффективно фиксировать другие вспомогательные элементы, например износостойкие накладки. Известно, что с целью уменьшения изнашивания фрикционных поверхностей в зазоры между надрессорными балками и наклонными стенками корпусов клиньев вставляют износостойкие накладки из упругого полимерного материала, в частности, полиуретана. Однако из-за невозможности должным образом закрепить указанные накладки на поверхностях наклонных стенок корпусов клиньев, иногда возникают чрезмерно свободные деформационные сдвиги накладок, а также ощутимые сдвиги надрессорных балок и клиньев относительно друг друга.Another significant drawback of the known wedge is that the surface of its inclined wall does not allow to effectively fix other auxiliary elements, such as wear-resistant pads. It is known that in order to reduce wear of friction surfaces, wear-resistant pads made of resilient polymeric material, in particular polyurethane, are inserted into the gaps between the sprung beams and the inclined walls of the wedge bodies. However, due to the inability to properly fix these pads on the surfaces of the inclined walls of the wedge bodies, sometimes excessively loose deformation shifts of the pads, as well as tangible shifts of the sprung beams and wedges relative to each other, sometimes occur.

В основу полезной модели поставлена задача улучшения технико-эксплуатационных характеристик клина за счет обеспечения равномерного изнашивания фрикционных поверхностей и равномерной передачи усилий путем изменения конструкции рабочей поверхности наклонной стенки корпуса клина.The utility model is based on the task of improving the technical and operational characteristics of the wedge by ensuring uniform wear of the friction surfaces and uniform transmission of forces by changing the design of the working surface of the inclined wall of the wedge body.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в известном клине, выполненном в виде полого металлического клинообразного корпуса, состоящего из основы, имеющей средство посадки по крайней мере на одну рессорную пружину тележки, вертикальной стенки, взаимодействующей с боковиной тележки, наклонной стенки, взаимодействующей с соответствующим скосом надрессорной балки, и боковых стенок, согласно предложения, в средней части наклонной стенки корпуса на внешней ее поверхности выполнено углубление, симметричное относительно ее плоскости.The solution to this problem is achieved by the fact that in the known wedge, made in the form of a hollow metal wedge-shaped body, consisting of a base having a means of landing on at least one spring spring of the trolley, a vertical wall interacting with the side of the trolley, an inclined wall interacting with the corresponding bevel nadressornogo beams, and side walls, according to the proposal, in the middle part of the inclined wall of the housing on its outer surface, a recess is made, symmetrical with respect to its planes and.

В предложенном клине указанное углубление несколько снижает жесткость наклонной стенки корпуса, что способствует более равномерному распределению по ее рабочей поверхности передаваемых через надрессорную балку сжимающих усилий от нагруженного кузова вагона. Такая наклонная стенка способна несколько изгибаться при прохождении криволинейных участков пути, что обеспечивает равномерную передачу распирающих усилий на вертикальную стенку корпуса клина, в результате чего достигается равномерное изнашивание обеих фрикционных поверхностей. Кроме того, предложенные углубления способствуют лучшей фиксации накладок (в случае установки последних между надрессорными балками и наклонными стенками корпусов клиньев), потому что упругий полимерный материал, деформируясь под нагрузкой, слегка вдавливается в подобные углубления. Также в каждом отдельном случае указанное углубление, выполненное на поверхности наклонной стенки, позволяет снизить массу клина, следовательно, и уменьшить количество металла, необходимое для его изготовления.In the proposed wedge, this recess somewhat reduces the rigidity of the inclined wall of the hull, which contributes to a more even distribution of compressive forces transmitted through the nadressornoy beam from the loaded wagon body on its working surface. Such an inclined wall is able to bend somewhat during the passage of curved sections of the path, which ensures uniform transfer of bursting forces to the vertical wall of the wedge housing, as a result of which uniform wear of both friction surfaces is achieved. In addition, the proposed recesses contribute to a better fixation of the pads (in the case of installing the latter between the sprung beams and the inclined walls of the wedge bodies), because the elastic polymer material, deforming under load, is slightly pressed into such recesses. Also, in each individual case, the specified recess, made on the surface of the inclined wall, allows to reduce the mass of the wedge, therefore, to reduce the amount of metal required for its manufacture.

Таким образом, вся совокупность существенных признаков предложенного решения относительно внесенных изменений в конструкцию клина обеспечивает достижение технического результата.Thus, the entire set of essential features of the proposed solution regarding changes to the design of the wedge ensures the achievement of a technical result.

Дальнейшая сущность полезной модели поясняется совместно с иллюстративным материалом, на котором изображено следующее: фиг.1 -предложенный клин, общий вид; фиг.2 - тоже самое, вид сбоку.The further essence of the utility model is illustrated in conjunction with illustrative material, which depicts the following: figure 1 - the proposed wedge, General view; figure 2 is the same side view.

Предложенный клин имеет полый металлический цельнолитой клинообразный корпус 1, включающий основу 2, оснащенную средством 3 для посадки по крайней мере на одну рессорную пружину (не показана), вертикальную стенку 4, боковые стенки 5 и опорную наклонную стенку 6, в средней части которой на внешней поверхности выполнено симметричное углубление 7, которое в верхнем и нижнем направлениях плавно сопрягается с поверхностью наклонной стенки 6.The proposed wedge has a hollow metal one-piece wedge-shaped housing 1, including a base 2, equipped with means 3 for landing on at least one spring spring (not shown), a vertical wall 4, side walls 5 and a supporting inclined wall 6, in the middle part of which is on the outside the surface is made symmetrical recess 7, which in the upper and lower directions smoothly mates with the surface of the inclined wall 6.

Упомянутое средство посадки 3 может иметь любую известную конструкцию, например, в виде кольцевого буртика, охватывающего торец одной рессорной пружины или внешней пружины двух концентрически расположенных пружин, или в виде конусообразного выступа, которое входит внутрь одной рессорной пружины или внутренней пружины двух концентрически расположенных рессорных пружин, и, понятно, не является существенным признаком заявленного технического решения.Said landing means 3 can be of any known construction, for example, in the form of an annular collar covering the end face of one spring spring or an external spring of two concentrically arranged springs, or in the form of a conical protrusion that enters into one spring spring or an internal spring of two concentrically arranged spring springs , and, of course, is not an essential sign of the claimed technical solution.

Предложенный клин работает следующим образом.The proposed wedge works as follows.

Корпус 1 клина устанавливают между боковиной тележки и надрессорной балкой. Клин ориентируют таким образом, чтобы вертикальная стенка 4 прилегала к поверхности боковины тележки, а наклонная стенка 6 - опиралась на скос надрессорной балки. Основу 2 клина с помощью средства посадки 3 устанавливают на вертикальную пружину или несколько пружин.The wedge housing 1 is installed between the sidewall of the trolley and the nadresornoy beam. The wedge is oriented in such a way that the vertical wall 4 adjoins the surface of the sidewall of the trolley, and the inclined wall 6 rests on the bevel of the overpressor beam. The base 2 of the wedge with the help of the landing means 3 is installed on a vertical spring or several springs.

Во время движения вагона распирающее усилие от скошенного торца надрессорной балки тележки действует (через накладку или без таковой) на наклонную стенку 6, жесткость которой снижена благодаря выполненным углублениям 7. Поэтому указанная стенка деформируется, подстраиваясь под конкретную нагрузку, и остается таким образом в плотном контакте с соответствующей ей поверхностью надрессорной балки. Перераспределенные усилия передаются также и на вертикальную стенку 4. Естественно, что изнашивание обеих стенок при фрикционном гашении колебаний вагона становится более равномерным, и, соответственно, растет ресурс эксплуатации клина.During the movement of the car, the bursting force from the beveled end of the trolley’s overpressure beam acts (through the plate or without it) on the inclined wall 6, the rigidity of which is reduced due to the recesses 7. Therefore, this wall is deformed, adjusting to the specific load, and thus remains in tight contact with the corresponding surface of the nadressornoj beam. The redistributed forces are also transmitted to the vertical wall 4. Naturally, the wear of both walls during frictional damping of the car’s vibrations becomes more uniform, and, accordingly, the wedge's service life increases.

Заявленное техническое решение проверено на практике. Предложенный клин не содержит в своем составе никаких конструктивных элементов или материалов, которые невозможно было бы воспроизвести на современном этапе развития науки и техники, в частности, в отрасли железнодорожного машиностроения, следовательно, является пригодным для промышленного применения, имеет технические и другие преимущества перед известными аналогами, что подтверждает возможность достижения сформцлированного технического результата заявляемым объектом. В известных источниках патентной и другой научно-технической информации не обнаружено клиньев с указанной в предложении совокупностью существенных признаков, поэтому предложенное техническое решение считается таковым, что может получить правовую защиту.The claimed technical solution is tested in practice. The proposed wedge does not contain any structural elements or materials that could not be reproduced at the present stage of development of science and technology, in particular, in the railway engineering industry, therefore, it is suitable for industrial use, has technical and other advantages over known analogues , which confirms the possibility of achieving a formalized technical result of the claimed object. In the well-known sources of patent and other scientific and technical information, no wedges were found with the set of essential features indicated in the proposal, therefore, the proposed technical solution is considered such that it can receive legal protection.

Существенное отличие предложенного клина, от ранее известных, заключается в том, что в средней части наклонной стенки корпуса на внешней ее поверхности выполнено углубление, симметричное относительно ее плоскости. Указанное отличие обеспечивает равномерное изнашивание фрикционных поверхностей и равномерную передачу усилий, в результате чего увеличивается ресурс эксплуатации фрикционного клина. Ни один из известных фрикционных клиньев не может одновременно обладать всеми перечисленными свойствами, поскольку вообще не предусматривают возможность снижения жесткости наклонной стенки корпуса за счет выполнения на ее поверхности углубления.A significant difference between the proposed wedge and the previously known ones is that in the middle part of the inclined wall of the housing on its outer surface a recess is made, symmetrical with respect to its plane. The specified difference ensures uniform wear of the friction surfaces and uniform transmission of effort, resulting in an increase in the service life of the friction wedge. None of the known friction wedges can simultaneously possess all of these properties, since they generally do not provide for the possibility of reducing the stiffness of the inclined wall of the housing due to the implementation of the recess on its surface.

К техническим преимуществам предложенного клина, в сравнении с прототипом, можно отнести следующее:The technical advantages of the proposed wedge, in comparison with the prototype, include the following:

- обеспечение более равномерного изнашивания обеих фрикционных поверхностей за счет снижения жесткости наклонной стенки корпуса с помощью углубления, выполненного на ее поверхности;- providing a more uniform wear of both friction surfaces by reducing the rigidity of the inclined wall of the housing using a recess made on its surface;

- обеспечение более равномерной передачи распирающего усилия на вертикальную стенку корпуса клина по этой же причине;- providing a more uniform transmission of bursting force to the vertical wall of the wedge body for the same reason;

- обеспечение возможности эффективно фиксировать на поверхности наклонной стенки износостойкие накладки за счет наличия углубления, в которое вдавливаются указанные накладки;- providing the ability to effectively fix on the surface of the inclined wall wear-resistant pads due to the presence of a recess in which these pads are pressed;

- снижение массы клина благодаря наличию указанных углублений.- reducing the mass of the wedge due to the presence of these recesses.

Экономический эффект от внедрения полезной модели получают за счет уменьшения металлоемкости клина, что, в свою очередь, способствует снижению себестоимости данного вида продукции.The economic effect of introducing a utility model is obtained by reducing the metal consumption of the wedge, which, in turn, helps to reduce the cost of this type of product.

После описания предложенного клина специалистам в данной отрасли знаний должно быть очевидным, что все вышеописанное является лишь иллюстративным, а не ограничительным, будучи представленным данным примером. Всевозможные варианты выполнения клина, в частности, способ посадки его на пружину, угол наклона наклонной стенки, размеры и форма выполненного на ее поверхности углубления, и прочие изменения, могут изменяться в зависимости от желаемых параметров изделия и, понятно, находятся в пределах объема одного из обычных и естественных подходов в данной области знаний и рассматриваются таковыми, что находятся в пределах объема предложенного технического решения.After describing the proposed wedge to specialists in this field of knowledge, it should be obvious that all of the above is only illustrative, and not restrictive, as presented by this example. All kinds of wedge options, in particular, the method of landing it on the spring, the angle of inclination of the inclined wall, the size and shape of the recess made on its surface, and other changes, can vary depending on the desired parameters of the product and, of course, are within the scope of one conventional and natural approaches in this field of knowledge and are considered such that they are within the scope of the proposed technical solution.

Квинтэссенцией предложенного технического решения является то, что в средней части наклонной стенки корпуса клина симметрично выполнено углубление, которое снижает жесткость указанной стенки, и именно это обстоятельство позволяет приобрести предложенной конструкции вышеперечисленные и другие преимущества. Использование отдельных элементов предложенного клина, естественно, ограничивает спектр преимуществ, перечисленных выше, и не может считаться новым техническим решениям в данной области знаний, поскольку другие конструкции, подобные описанной, уже не будут требовать никакого творческого подхода от конструкторов и инженеров, и не могут считаться результатами их творческой деятельности или новыми объектами интеллектуальной собственности, соответствующими защите охранными документами.The quintessence of the proposed technical solution is that in the middle part of the inclined wall of the wedge body, a recess is symmetrically made, which reduces the rigidity of the specified wall, and it is this fact that allows the above-mentioned and other advantages to be obtained by the proposed design. The use of individual elements of the proposed wedge, naturally, limits the range of advantages listed above, and cannot be considered new technical solutions in this field of knowledge, since other designs, such as described, will no longer require any creative approach from designers and engineers, and cannot be considered the results of their creative activities or new intellectual property objects corresponding to the protection of security documents.

Claims

A wedge made in the form of a hollow metal wedge-shaped body, consisting of a base having a means of landing on at least one spring spring of the trolley, a vertical wall interacting with the sidewall of the trolley, an inclined wall interacting with the corresponding bevel of the spring bar, and side walls, characterized in that in the middle part of the inclined wall of the housing on its outer surface, a recess is made symmetrical with respect to its plane.