Фрикційний гасник коливань візка залізничного вагона

Винахід відноситься до рейкових транспортних засобів і може використовуватися при проектуванні і виготовленні візків вантажних вагонів. У візках вантажних вагонів широке застосування одержали фрикційні гасники коливань із силою тертя пропорційною переміщенням, що містять клини, розташовані в гніздах надресорної балки, які упираються в її похилі прямолінійні площини, притискаючись вертикальною стороною до сталевих фрикційних планок, які укріплені на бічній рамі. Такі фрикційні гасники коливань застосовані на візках 18-100, 18-101, 18-131, 18-578, 18597 (Росія), 18-755, 18-7020 (Україна) і ін. Недоліком таких фрикційних гасників коливань є не стабільна робота гасіння коливань під час руху ва гона, через схильність до заклинювання клина. Крім цього візки з такими гасниками мають також схильність до "забігання" з'єднаних бічних рам і надресорної балки, тобто, коли на кривих ділянках шля ху бічна рама з боку зовнішньої рейки відстає від протилежної бічної рами, збільшуючи кут набігання направляючого колеса візка. У результаті чого виникає підвищення зношення самого клина й елементів візка, а також рейок. Відомі технічні рішення [1]-[4], спрямовані на усунення даних недоліків, які властиві даному гаснику коливань, за рахунок застосування пружних і зносостійких прокладок у зоні сполучення похилих поверхонь надресорної балки і клина, однак вони недостатньо перешкоджають "забіганню" бічних рам. Технічним результатом даного винаходу є поліпшення ходових якостей візка, більш стабільна робота фрикційного гасника коливань і зниження схильності до "забігання" бічних рам, унаслідок чого знизиться знос елементів візка вантажного вагона і рейок. Зазначений технічний результат досягається тим, що фрикційний клиновий гасник коливань (Фіг.1), містить встановлені на пружини клини 2, з вертикальною площиною для взаємодії з площиною вертикальних стовпчиків бічної рами 1 візка і похилою криволінійною площиною для взаємодії з похилою криволінійною площиною встановленої на пружини надресорної балки 3. Похила криволінійна площина клина має у вертикальній площині утворюючий радіус, який дорівнює половині розміру прорізу бічної рами під ресорний комплект, а в горизонтальній площині утворюючий радіус, який дорівнює половині відстані між осями прикладання навантаження на ресорні комплекти візка. У надресорній балці в зоні контакту з клином, виконані спеціальні поглиблення, а їх криволінійна робоча поверхня, що контактує з клином, має, гарантовано більші утворюючі радіуси, ніж утворюючі радіуси робочої поверхні клина, на величину не меншу, ніж сума допусків на деталі, що сполучаються. Для мінімізації сил тертя між контактуючими поверхнями надресорної балки і клина введене "третє тіло" 6 (Фіг.1), що забезпечує підвищене ковзання криволінійної поверхні надресорної балки 3 щодо контактуючої з нею поверхнею клина 2. У якості "третього тіла" може бути використаний як твердий, так і консистентний матеріал, у залежності від навантаження поділюваних їм поверхонь і необхідного збільшення ступеня ковзання. Фрикційний гасник коливань працює в такий спосіб. При нормальному розташуванні елементів візка (Фіг.2), коли подовжні осі бічних рам 7 і надресорної балки 8 взаємно перпендикулярні, а опорна поверхня 4 надресорні балки (Фіг.1) паралельна опорній поверхні для установки ресорного комплекту 5 бічної рами, має місце контакт надресорної балки і клина в одній точці 9 в зоні осьової лінії 7. Під час руху вагона виникають коливання, що прагнуть змістити надресорну балку і бічну раму в горизонтальній і вертикальній площинах щодо нормального, як показано на Фіг.2, розташування елементів фрикційного гасника коливань. Завдяки криволінійним утворюючим поверхням надресорної балки і клина, що сполучаються, і тому, що кривизна поверхні надресорної балки, більше, ніж кривизна поверхні клина, нормальні реакції на робочу поверхню клина, завжди будуть спрямовані до центра утворюючої поверхні клина. Це забезпечує більш стабільну роботу клина у вертикальній і горизонтальній площинах. Уведення "третього тіла" з підвищеним ковзанням 6 (Фіг.1) між контактуючими поверхнями надресорною балкою 3 і клина 2 ефективно і надійно забезпечує захист контактуючих поверхонь надресорної балки і клина. У результаті чого досягається підвищення надійності всіх елементів центрального ресорного підвішування візка і зниження зносу контактуючих поверхонь. Крім цього, у горизонтальній площині зона контакту 9 (Фіг.3), при виникненні коливань надресорної балки 3 або бічної рами 1, зміщається по утворюючій контактній поверхні клина 2 щодо осі 7. Це приводить до виникнення зусиль fН, що прагнуть змістити клин, а виникаючі при цьому сили тертя fТ гасять викликані коливання надресорної балки і бічної рами в горизонтальній площині і перешкоджають "забіганню" бічних рам. Повернення системи в нормальне положення здійснюється за рахунок горизонтальної жорсткості ресорних комплектів. Перелік фігур креслення Фіг.1- фрикційний клиновий гасник коливань, вид збоку. Фіг.2 - нормальне розміщення елементів фрикційного клинового гасника коливань, вид зверху. Фіг.3 - розміщення елементів фрикційного клинового гасника коливань при виникненні коливань в горизонтальній площині, вид зверху. Джерела інформації: 1. Фрикционный гаситель колебаний рельсового транспортного средства. Патент RU 99104191 A, 20.01.2001; 2. Фрикционный клин транспортного средства. Патент RU 2001110138 А, 20.05.2003; 3. Фрикционный гаситель колебаний тележки железнодорожного вагона. Патент RU 2233759 С1, 10.08.2004; 4. Фрикционный гаситель колебаний тележки грузового вагона. Патент RU 40039 U1, 20.04.2004.