RU221751U1 - Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к тормозным железнодорожным колодкам. Тормозная колодка содержит металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент и чугунную вставку. Вставка снабжена четырьмя консолями, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой стороны. Консоли, расположенные по каждой из сторон вставки, выполнены с разной длиной. Более длинной консоли на одной из сторон вставки соответствует более короткая консоль на другой стороне вставки. Такое выполнение консолей позволит сместить напряжения в полимерном композиционном элементе, т.е. избежать концентрации напряжений в одних областях фрикционного элемента. В результате снижается возможность трещинообразования из-за разных физико-механических свойств вставки и фрикционного элемента под воздействием механических и термических эксплуатационных нагрузок.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к тормозным железнодорожным колодкам, рабочая поверхность которых при эксплуатации контактирует с поверхностью катания железнодорожного колеса.

Аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент и чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки, при этом вставка снабжена четырьмя консолями одинакового размера, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой ее стороны (см. патент RU 2340805, МПК F16D 65/04, 2008 г.). Существенные признаки аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, чугунная вставка, расположенная в центральной части колодки, вставка снабжена четырьмя консолями, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой ее стороны» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком аналога является возможность трещинообразования во фрикционном элементе при воздействии механических и термических эксплуатационных нагрузок (поперек центральной части фрикционного элемента) из-за разных физико-механических свойств (теплопроводность, тепловое расширение, твердость и т.д.) чугуна и полимерного композита, трещинообразование хоть и снижается из-за наличия симметрично расположенных консолей, но остается достаточно высоким, поскольку консоли имеют одинаковые размеры. В результате механические напряжения во фрикционном элементе симметрично суммируются (концентрация напряжений), что и вызывает их рост выше предельно допустимых для полимерного композита фрикционного элемента.

Наиболее близким аналогом заявляемой полезной модели является тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент и чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки, при этом вставка снабжена четырьмя консолями одинакового размера, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой ее стороны (см. патент RU 69597, МПК F16D 65/04, 2007 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент, чугунная вставка, расположенная в центральной части колодки, вставка снабжена четырьмя консолями, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой ее стороны» совпадают с существенными признаками заявляемой полезной модели.

Недостатком наиболее близкого аналога также является повышенная возможность трещинообразования из-за равновеликости симметрично расположенных консолей, способствующей локальной концентрации напряжений в полимерном композиционном фрикционном элементе.

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является снижение возможности трещинообразования полимерного композиционного фрикционного элемента в его частях, близких к центральной части тормозной колодки, за счет снижения возможности концентраций напряжений путем выполнения консолей с разными габаритными размерами.

Для достижения указанного технического результата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент и чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки, вставка снабжена четырьмя консолями, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой ее стороны, консоли, расположенные по каждой из сторон вставки, выполнены с разной длиной, при этом более длинной консоли на одной из сторон вставки соответствует более короткая консоль на другой стороне вставки.

Существенные признаки заявляемой полезной модели «консоли, расположенные по каждой из сторон вставки, выполнены с разной длиной, более длинной консоли на одной из сторон вставки соответствует более короткая консоль на другой стороне вставки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

На фигуре представлена чугунная вставка тормозной колодки железнодорожного транспортного средства, вид со стороны тыльной поверхности колодки.

Колодка железнодорожного транспортного средства включает металлический каркас, например сетчато-проволочный или иной конструкции, фрикционный элемент из композиционного материала, включающего полимерную матрицу и различные дисперсные наполнители, и чугунную вставку. Вставка расположена в центральной части колодки в зоне центральной бобышки. Вставка снабжена четырьмя консолями. Консоль 1 и консоль 2 расположены по стороне А вставки, а консоль 3 и консоль 4 по стороне Б вставки. Консоли имеют разную длину: длина консоли 1 больше длины консоли 2; длина консоли 3 меньше длины консоли 4. При этом по длине вставки консоли расположены таким образом, что более длинной консоли на одной стороне вставки соответствует более короткая консоль на другой стороне вставки, и наоборот. Все консоли могут иметь разную длину, также возможен вариант, что длины коротких консолей на разных сторонах вставки совпадают, как и длины длинных консолей. Консоли по длине вставки расположены симметрично, т.е. напротив друг друга и на одинаковом расстоянии по длине вставки.

Конкретным примером заявляемой тормозной колодки железнодорожного транспортного средства является колодка, чугунная вставка которой имеет по одной стороне консоли длиной 51 мм и 49 мм. При этом на другой стороне вставки консоли также выполнены с длиной 51 мм и 49 мм, и размещены таким образом, что консоли длиной 51 мм на одной стороне соответствует консоль длиной 49 мм на другой стороне, т.е.

Изготавливаться заявляемая колодка может известными методами, например формованием в пресс-форме с использованием вставки соответствующей конфигурации.

Заявляемое выполнение консолей позволит сместить напряжения в полимерном композиционном элементе, «развести» их друг от друга, т.е. избежать концентрации (суммирования) напряжений в одних областях фрикционного элемента. В результате снижается возможность трещинообразования из-за разных физико-механических свойств вставки и фрикционного элемента под воздействием механических и термических эксплуатационных нагрузок.

Claims (1)

1. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства, включающая металлический каркас, полимерный композиционный фрикционный элемент и чугунную вставку, расположенную в центральной части колодки, при этом вставка снабжена четырьмя консолями, симметрично расположенными по длине вставки по две с каждой стороны вставки, отличающаяся тем, что консоли, расположенные по каждой из сторон вставки, выполнены с разной длиной, при этом более длинной консоли на одной из сторон вставки соответствует более короткая консоль на другой стороне вставки.

Images