RU177828U1

RU177828U1 - Absorber

Info

Publication number: RU177828U1
Application number: RU2017129105U
Authority: RU
Inventors: Валерий Михайлович Бубнов; Евгений Кондратьевич Тусиков; Леонид Владимирович Руденко
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Научно-Производственное Предприятие "Транскузмаш"
Priority date: 2017-08-16
Filing date: 2017-08-16
Publication date: 2018-03-13

Abstract

Полезная модель относится к поглощающим аппаратам автосцепных устройств грузовых вагонов.В стальном корпусе поглощающего аппарата, выполненном в виде прямоугольного стакана, размещены симметрично его внутренним стенкам стальные нажимной клин, два фрикционных клина с опорной плитой, 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 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 конусом и стянутое по продольной оси болтом, заведенным через имеющиеся в днище корпуса, опорной пластине и нажимном клине центральные отверстия.Начальные номинальные значения длин обеих пружин в свободном состоянии перед установкой в аппарат приняты с припусками к расчетным значениям, обеспечивающими компенсацию неблагоприятных сбегов допусков размеров плоской размерной цепи составных частей аппарата, и предусматривают возможность ограниченной осадки пружин после их первых полных рабочих сжатиях в составе аппарата, при этом жесткость наружной пружины составляет не более 800 кН/м, а нагрузки и прогибы остаточного поджатия наружной и внутренней пружин в аппарате - не менее 10 и 18% соответственно от пробных нагрузок и прогибов, воспринимаемых без остаточных деформаций.Внутренняя пружина поглощающего аппарата с целью ограничения ее выгибания в радиальном направлении при рабочих сжатиях снабжена с внутренней стороны подвижной направляющей втулкой длиной, не препятствующей полному рабочему сжатию пружины.Предусмотрен вариант, при котором вместо подвижной направляющей втулки применена расположенная по оси болта и входящая в подпорное устройство дополнительная цилиндрическая пружина сжатия второй ступени жесткостью 800…2000 кН/м, включающаяся в работу при ходе аппарата 0,7…0,9 от полного рабочего.Гарантировано соответствие показателей энергоемкости пружинно-фрикционного поглощающего аппарата уровню, не ниже класса Т1. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.The invention relates to absorbing devices of automatic coupler devices of freight cars. In the steel case of the absorbing device, made in the form of a rectangular glass, there are placed a steel pressure wedge, two friction wedges with a base plate, two friction fixed wedges with ceramic-metal overlays made of material with a coefficient of sliding friction on steel of at least 0.4, and movable plates, as well as a spring reciprocating device of two parallel (external and internal) tsil Drich screw compression springs with a total stiffness of not more than 920 kN / m, located together with the support plate and friction wedges between the bottom of the housing and the pressure cone and pulled along the longitudinal axis by a bolt inserted through the central holes in the bottom of the body, support plate and pressure wedge. the nominal values of the lengths of both springs in the free state before installation in the apparatus are taken with allowances for the calculated values that compensate for adverse tolerances of tolerances of dimensions of a flat p dimension chains of the components of the apparatus, and provide for the possibility of limited draft of the springs after their first full working compressions in the apparatus, while the stiffness of the outer spring is not more than 800 kN / m, and the loads and deflections of the residual compression of the outer and inner springs in the apparatus are not less than 10 and 18%, respectively, from test loads and deflections, perceived without permanent deformations. The internal spring of the absorbing apparatus in order to limit its bending in the radial direction during working compressions is equipped with the morning side with a movable guide sleeve that does not interfere with the full working compression of the spring. An option is provided in which instead of a movable guide sleeve an additional cylindrical compression spring of the second stage with a stiffness of 800 ... 2000 kN / m included in the work is used, which is included in the work during the course of the apparatus 0.7 ... 0.9 of the full worker. Guaranteed compliance of energy intensity indicators of the spring-friction absorbing apparatus to a level not lower than class T1. 2 s.p. f-ly, 2 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к фрикционным поглощающим аппаратам автосцепных устройств грузовых вагонов.The utility model relates to railway transport, namely to friction absorbing devices of automatic couplers of freight cars.

Известны фрикционные поглощающие аппараты, в которых функцию возвратно-подпорного устройства выполняют пружины (Никольский Л.Н., Кеглин Б.Г. Амортизаторы удара подвижного состава. М., Машиностроение, 1986 г., стр. 53, рис. 27), а также устройства в виде пакета упругих элементов из полимеров (патенты RU 2145558 С1, В61G 9/06, 20.02.2000; RU 2173273 С2, В61G 9/06, F16F 1/40, F16F 3/00, 10.09.2001; RU 2128301 C1, F16F 7/08, В61G 9/02, 27.07.1999; RU 61669 U1, В61G 9/08, 10.03.2007; RU 2380257 С2, В61G 9/18, 20.05.2009; RU 2283791 С1, В61G 9/10, В61G 9/18, 27.01.2010;.US 6478173 В2, B61G 9/18, 12.11.2002). Механические свойства пружинных сталей в сочетании с трибологическими характеристиками металлокерамических материалов с коэффициентом трения скольжения по стали не более 0,35, применяемых в настоящее время в фрикционных поглощающих аппаратах, позволили получить силовые характеристики аппаратов на уровнях, соответствующих по показателям энергоемкости классу Т0. Применение упругих элементов из полимеров позволило повысить силовые характеристики возвратно-подпорного устройства и, тем самым, - поглощающих аппаратов в целом, а с дополнительным введением регулировочных прокладок по патенту RU 2380257 С2, B61G 9/18, 27.01.2010, - стабилизировать значения показателей энергоемкости на уровне, соответствующем классу Т1 при температурах эксплуатации от -20 до +30°С. Однако, высокая зависимость упругих свойств полимерных материалов, применяемых для изготовления упругих элементов, от температуры окружающей среды, не позволяет достичь удовлетворительных показателей энергоемкости при низких и высоких температурных условиях эксплуатации грузовых вагонов, что является основным недостатком таких поглощающих аппаратов.Known friction absorbing devices in which the function of the spring-retaining device is performed by springs (Nikolsky L.N., Keglin B.G. Shock absorbers of rolling stock. M., Mechanical Engineering, 1986, p. 53, Fig. 27), and also devices in the form of a package of elastic elements made of polymers (patents RU 2145558 C1, B61G 9/06, 02.20.2000; RU 2173273 C2, B61G 9/06, F16F 1/40, F16F 3/00, 09/10/2001; RU 2128301 C1 , F16F 7/08, B61G 9/02, 07/27/1999; RU 61669 U1, B61G 9/08, 03/10/2007; RU 2380257 C2, B61G 9/18, 05/20/2009; RU 2283791 C1, B61G 9/10, B61G 9/18, 01/27/2010; .US 6478173 B2, B61G 9/18, 12/12/2002). The mechanical properties of spring steels in combination with the tribological characteristics of cermet materials with a coefficient of sliding friction on steel of no more than 0.35, which are currently used in friction absorbing devices, made it possible to obtain the power characteristics of devices at levels corresponding to T0 energy intensity indicators. The use of elastic elements made of polymers made it possible to increase the power characteristics of the reciprocating device and, therefore, absorbing devices in general, and with the additional introduction of shims according to patent RU 2380257 C2, B61G 9/18, 01/27/2010, to stabilize the values of energy intensity indicators at a level corresponding to class T1 at operating temperatures from -20 to + 30 ° C. However, the high dependence of the elastic properties of the polymeric materials used for the manufacture of elastic elements on the ambient temperature does not allow satisfactory energy intensity indicators to be achieved at low and high temperature operating conditions of freight cars, which is the main disadvantage of such absorbing devices.

За прототип принят пружинно-фрикционный поглощающий аппарат по патентам Российской Федерации и Украины на полезные модели №112881 и №66188 с приоритетами от 30.06.2011 и 07.06.2011 соответственно, 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.A spring-friction absorbing device according to the patents of the Russian Federation and Ukraine for utility models No. 112881 and No. 66188 with priorities of June 30, 2011 and June 7, 2011, respectively, containing a steel case in the form of a rectangular glass placed in the body symmetrically to its inner walls, steel was adopted as a prototype a pressure wedge, two friction wedges with a base plate, two fixed friction wedges, with cermet overlays with a coefficient of sliding friction on steel of at least 0.4, and movable plates, as well as reciprocating devices o according to the variant in the form of two parallel (external and internal) cylindrical compression coil springs with a total stiffness of not more than 920 kN / m, located together with the support plate and friction wedges between the bottom of the housing and the pressure wedge and tightened along the longitudinal axis by a bolt inserted through the bottom of the body, the base plate and the pressure wedge are the central holes.

Недостатком данного технического решения является отсутствие гарантий реализации в аппарате максимально возможных нагрузок и прогибов пружин возвратно-подпорного устройства, воспринимаемых без остаточных деформаций, что в свою очередь не позволяет гарантировать достижение максимально возможных полноты силовой характеристики и значений показателей энергоемкости поглощающего аппарата в целом.The disadvantage of this technical solution is the lack of guarantees for the implementation in the apparatus of the maximum possible loads and deflections of the springs of the reciprocating device, perceived without permanent deformations, which in turn does not guarantee the achievement of the maximum possible completeness of the power characteristic and values of the energy intensity of the absorbing apparatus as a whole.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является гарантированное соответствие показателей энергоемкости пружинно-фрикционного поглощающего аппарата уровню, не ниже класса Т1.The technical result, the achievement of which the utility model is aimed at, is the guaranteed compliance of the energy intensity indicators of the spring-friction absorbing apparatus with a level not lower than class T1.

Указанный технический результат достигается тем, что в предлагаемом поглощающем аппарате, в отличие от прототипа, начальные номинальные значения длин обеих пружин в свободном состоянии перед установкой в аппарат приняты с припусками к расчетным значениям, обеспечивающими компенсацию неблагоприятных сбегов допусков размеров плоской размерной цепи составных частей аппарата, и предусматривают возможность ограниченной осадки пружин после их первых полных рабочих сжатиях в составе аппарата, при этом жесткость наружной пружины составляет не более 800 кН/м, а нагрузки и прогибы остаточного поджатая наружной и внутренней пружин в аппарате - не менее 10 и 18% соответственно от пробных нагрузок и прогибов, воспринимаемых без остаточных деформаций.The specified technical result is achieved by the fact that in the proposed absorbing device, in contrast to the prototype, the initial nominal values of the lengths of both springs in the free state before installation in the device are taken with allowances for calculated values that compensate for adverse tolerances in the dimensions of the flat dimension chain of the components of the device, and provide for the possibility of limited settlement of the springs after their first full working compressions as part of the apparatus, while the stiffness of the outer spring is m is not more than 800 kN / m and the residual stress and deflections preloaded outer and the inner spring in the device - not less than 10 and 18%, respectively, of test loads and the deflections sensed without permanent deformations.

Внутренняя пружина поглощающего аппарата с целью ограничения ее выгибания в радиальном направлении при рабочих сжатиях снабжена с внутренней стороны подвижной направляющей втулкой длиной, не препятствующей полному рабочему сжатию пружины.The internal spring of the absorbing apparatus in order to limit its bending in the radial direction during working compressions is equipped on the inside with a movable guide sleeve that does not interfere with the full working compression of the spring.

Предусмотрен вариант, при котором вместо подвижной направляющей втулки применена расположенная по оси болта и входящая в возвратно-подпорное устройство дополнительная цилиндрическая пружина сжатия второй ступени жесткостью 800…2000 кН/м, включающаяся в работу при ходе аппарата 0,7…0,9 от полного рабочего. Применение дополнительной пружины позволяет существенно увеличить значение силы закрытия аппарата, приблизив к нормативному значению максимальной силы, и тем самым сократить случаи его жесткого закрытия, а также, в некоторой степени, повысить уровни номинальной и максимальной энергоемкостей. Кроме того, дополнительная пружина совмещает в себе функцию подвижной направляющей втулки для внутренней пружины.An option is provided in which instead of a movable guide bush, an additional cylindrical compression spring of the second stage with a stiffness of 800 ... 2000 kN / m, located along the axis of the bolt and included in the reciprocating device, is used, which is included in the operation during the apparatus 0.7 ... 0.9 of the full working. The use of an additional spring allows to significantly increase the value of the closing force of the apparatus, approaching the standard value of the maximum force, and thereby reduce the cases of its hard closure, and also, to some extent, increase the levels of nominal and maximum energy consumption. In addition, the additional spring combines the function of a movable guide sleeve for the inner spring.

Сравнение предлагаемого технического решения с прототипом позволило установить наличие отличительных от прототипа признаков, следовательно, данное техническое решение соответствует критерию «новизна».Comparison of the proposed technical solution with the prototype made it possible to establish the presence of distinctive features from the prototype, therefore, this technical solution meets the criterion of "novelty."

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен поглощающий аппарат в продольном разрезе, на фиг. 2 - вариант исполнения подпорного устройства с применением дополнительной пружины.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows an absorbing apparatus in longitudinal section; FIG. 2 - embodiment of a retaining device using an additional spring.

Поглощающий аппарат содержит стальные корпус 1 в виде прямоугольного стакана, размещенные в корпусе симметрично его внутренним боковым стенкам нажимной клин 2, взаимодействующий своими расположенными под углом α к переднему торцу Б боковыми гранями с фрикционными клиньями 3, опирающимися на опорную пластину 4. Своими боковыми гранями В клинья 3 контактируют с фрикционными металлокерамическими накладками 5 неподвижных пластин 6, которые опираются на уступы Г в стенках корпуса 1 и снабжены выступами 8, заведенными в окна Д в стенках корпуса 1. Между наружными металлокерамическими накладками 5 и внутренними боковыми стенками корпуса 1 установлены подвижные стальные фрикционные пластины 7. Между днищем корпуса 1 и опорной пластиной 4 размещено возвратно-подпорное устройство, которое содержит две параллельные винтовые цилиндрические пружины сжатия (наружную - 9 и внутреннюю - 10 длиной в поджатом состоянии

и

соответственно) и совместно с опорной пластиной 4, нажимным клином 2 и фрикционными клиньями 3 стянуто по продольной оси болтом 11, заведенным через центральные отверстия в бобышке 12 днища корпуса 1, опорной пластине 4 и нажимном клине 2.The absorbing apparatus comprises a steel casing 1 in the form of a rectangular cup, a pressure wedge 2 placed symmetrically in its inner side walls, interacting with its lateral faces located at an angle α to the front end B with friction wedges 3, supported by the supporting plate 4. Their lateral faces B the wedges 3 are in contact with the friction metal-ceramic plates 5 of the fixed plates 6, which are based on the ledges G in the walls of the housing 1 and are provided with protrusions 8 wound in the windows D in the walls of the housing 1. Between the outer cermet plates 5 and the inner side walls of the housing 1, movable steel friction plates 7 are installed. Between the bottom of the housing 1 and the support plate 4 there is a reciprocating device that contains two parallel helical compression cylindrical springs (external - 9 and internal - 10 long preloaded

and

respectively) and together with the support plate 4, the pressure wedge 2 and the friction wedges 3 are pulled along the longitudinal axis by a bolt 11 inserted through the central holes in the boss 12 of the bottom of the housing 1, the support plate 4 and the pressure wedge 2.

Внутренняя пружина 10 снабжена с внутренней стороны установленной между бобышкой 12 и опорной пластиной 4 подвижной направляющей втулкой 13 длиной

не препятствующей сжатию аппарата на полный рабочий ход х_n.The inner spring 10 is provided on the inside mounted between the boss 12 and the support plate 4 with a movable guide sleeve 13 of length

not interfering with the compression of the apparatus at full stroke x _n .

Предусмотрен вариант, (фиг. 2), при котором вместо подвижной направляющей втулки применена расположенная по оси болта и входящая в возвратно-подпорное устройство дополнительная цилиндрическая пружина 14 длиной

в свободном состоянии.An option is provided, (Fig. 2), in which instead of a movable guide sleeve, an additional coil spring 14 of length along the axis of the bolt and included in the reciprocating device

in a free state.

Проведенные предварительные испытания опытных образцов пружинно-фрикционного аппарата предлагаемой конструкции подтверждают стабильность работы аппарата и соответствие полученных значений показателей энергоемкости требованиям, предъявляемым к аппаратам класса Т1.The preliminary tests of prototypes of the spring-friction apparatus of the proposed design confirm the stability of the apparatus and the compliance of the obtained values of energy intensity indicators with the requirements for class T1 apparatuses.

Использование таких поглощающих аппаратов в автосцепных устройствах грузовых вагонов позволит уменьшить ударные воздействия на вагоны и повысить их эксплуатационную надежность.The use of such absorbing devices in automatic couplers of freight cars will reduce shock effects on cars and increase their operational reliability.

Claims

1. Absorbing apparatus containing a steel body in the form of a rectangular cup, a steel pressure wedge, two friction wedges with a support plate, two fixed friction wedges with ceramic-metal overlays made of a material with a coefficient of sliding friction on steel of at least 0, placed in the body symmetrically to its inner walls , 4, and movable plates, as well as a spring reciprocating device of two parallel (external and internal) cylindrical compression coil springs with a total stiffness of not more than 920 kN / m, located jointly with the support plate and friction wedges between the bottom of the housing and the pressure wedge and pulled along the longitudinal axis by a bolt through their central holes, characterized in that the initial nominal values of the lengths of both springs in the free state before installation in the apparatus are accepted with allowances for the calculated values to compensate for the adverse run of tolerances in the dimensions of the flat dimensional chain of the component parts of the apparatus, and provide for the possibility of limited settlement of the springs after their first full working compressions as part of the apparatus, while the stiffness of the outer spring is not more than 800 kN / m, and the loads and deflections of the residual compressed external and internal springs in the apparatus are not less than 10 and 18%, respectively, of the test loads and deflections perceived without permanent deformations .

2. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the inner spring is equipped with a movable guide sleeve with a length that does not impede the full working stroke of the apparatus.

3. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the reciprocating device comprises an additional second-stage cylindrical compression spring with a stiffness of 800 ... 2000 kN / m located along the axis of the bolt, which is activated during operation of the apparatus 0.7 ... 0.9 from full time worker.