Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касает- ся фрикционных амортизаторов транспортных средств, преимущественно для по- глощающих аппаратов, устанавливаемых между вагонами железнодорожного со- става.

Известен фрикционный амортизатор [1 , Патент US7540387, МПК F16F7/08, B61 G9/00, приоритет 10.08.2011 , опубликован 28.10.2014], содержащий размещенный в корпусе фрикционный узел, состоящий из нажимного клина, распорных клиньев, подвижных пластин и направляющих пластин. Фрикционный узел опирается на возвратно-подпорное устройство в виде металлических пружин, установленных на днище корпуса.

Такой фрикционный узел не очень энергоемок и эффективен, что обуслов- лено низкой силой прижатия распорных клиньев к подвижным пластинам и направляющим пластинам. Недостаточная эффективность связана с тем, что воз- вратно-подпорное устройство занимает пространство только под фрикционным узлом, в котором невозможно расположить пружины с большим усилием.

Указанная проблема решается во фрикционном амортизаторе [2, Патент RU2338100, МПК F16F7/08, B61 F5/12, B61 G1 1 /14, приоритет 18.04.2006, опубликован 10.1 1 .2008], принятом за прототип.

Он содержит корпус, на днище которого расположено возвратно-подпорное устройство, выполненное в виде пакета упруго-эластичных элементов, в контакте с которым расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина, рас- порных клиньев, направляющих пластин и подвижных пластин. За счет рацио- нальной конструкции фрикционного узла, имеется возможность установки воз- вратно-подпорного устройства большей высоты и жесткости. Это позволяет уве- личить энергоемкость и эффективность фрикционного амортизатора.

Однако такое увеличение жесткости возвратно-подпорного устройства име- ет отрицательное влияние на надежность устройства. В конце максимального хо- да сжатия, происходит нарастание распорных усилий и сил, вызванных работой сил трения, что приводит к взаимному схватыванию, или «залипанию», поверхно- стей деталей фрикционного узла. Чаще всего наблюдается схватывание фрик- ционных поверхностей нажимного клина с распорными клиньями, или распорных клиньев с направляющими пластинами, или всех указанных деталей одновремен- но. Это приводит к тому, что при снятии нагрузки, схваченные между собой по- верхности или разъединяются с большим запаздыванием, или вообще не могут быть разъединены, поскольку усилие возвратно-подпорного устройства оказы- вается недостаточным для преодоления сил взаимного сцепления схваченных между собой деталей фрикционного узла. То есть, фрикционный амортизатор оказывается или заклиненным некоторое время, что ухудшает его работоспособ- ность, или же заклиненным полностью и непригодным вследствие этого для вы- полнения своих функций.

Описанные выше недостатки фрикционного амортизатора по прототипу [2] снижают эффективность и надежность его работы.

Поэтому задачей изобретения является повышение эффективности и надежности работы фрикционного амортизатора за счет достижения технического результата по предотвращению его заклинивания, направленного на улучшение работы и повышение энергоемкости такого поглощающего энергию удара аппара- та, ·

Поставленная задача решается тем, что фрикционный амортиза- тор, содержащий корпус с днищем и с образованной его стенками горловиной, в которой расположен фрикционный узел, состоящий из опорной плиты, нажимного клина, распорных клиньев, подвижных пластин, снабженных боковыми полками, и направляющих пластин, между которыми расположено возвратно-подпорное устройство в контакте с днищем и с опорной плитой фрикционного узла, имеет отличительный признак: возвратно-подпорное устройство (5) расположено также в контакте с нажимным клином (6).

Такой отличительный признак позволяет получить силу, воздействующую на нажимной клин при обратном ходе фрикционного амортизатора. В случае, если произошло схватывание фрикционных поверхностей нажимного клина и распор- ных клиньев, то возвратно-подпорное устройство расклинивает их, и фрикцион- ный амортизатор под действием усилия со стороны возвратно-подпорного устрой- ства возвращается в исходное состояние.

Применение во фрикционным амортизаторе возвратно-подпорного устрой- ства между нажимным клином и днищем в контакте с опорной плитой позволяет повысить его надежность, а также применять возвратно-подпорное устройство большей жесткости, что повысит энергоемкость и, соответственно, эф- фективность работы такого поглощающего энергию удара аппарата.

Дополнительные отличительные признаки изобретения:

- возвратно подпорное устройство разграничено опорной плитой на две ча- сти;

- разграничение возвратно-подпорного устройства образовано контактом одной его части с днищем и с упомянутой опорной плитой, а другой его части - с опорной плитой и нажимным клином, при этом жесткость одной его части больше, чем другой его части соответственно;

- разграничение возвратно-подпорного устройства образовано его прохож- дением сквозь отверстие в опорной плите;

- обе части возвратно-подпорного устройства расположены в контакте друг с другом;

- возвратно-подпорное устройство содержит опорные элементы, контакти- рующие с нажимным клином;

- опорные элементы выполнены с возможностью контакта с распорными клиньями;

- возвратно-подпорное устройство содержит опорные элементы, контакти- рующие с днищем;

- на нажимном клине и на распорных клиньях выполнены зацепы, располо- женные с возможностью взаимного контакта при обратном ходе нажимного клина.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг.1 показан вид сверху на фрикционный амортизатор по изобретению с применением его по- движных пластин по фиг. 7; на фиг. 2 - 6 показан совмещенный фронтальный раз- рез А-А по фиг. 1 , где на левой их части изображен фрикционный амортизатор в исходном состоянии, а на правой части - в полностью сжатом состоянии в раз- личных вариантах исполнения возвратно-подпорного устройства; на фиг. 7 пока- зан общий вид подвижной пластины фрикционного амортизатора по фиг. 1 ; на фиг. 8 показан общий вид другого варианта исполнения подвижной пластины фрикционного амортизатора; на фиг. 9 показана направляющая пластина с вы- борками, охватывающими возвратно-подпорное устройство.

Фрикционный амортизатор (фиг. 1 - 6), содержит корпус 1 с горловиной 2, образованной его стенками 3, и с днищем 4, в контакте с которым расположено возвратно-подпорное устройство 5 (условно показано скрещенными прямыми), контакти- рующее с другой своей стороны с нажимным клином б и опорной плитой 10 фрик- ционного узла, состоящего также из распорных клиньев 7, направляющих пластин 8 и подвижных пластин 9.

Подвижные пластины 9 расположены на опорной плите 10 своими боковы- ми полками 14 (показано на фиг. 1 и пунктирными линиями на фиг.2 - 6).

Возвратно-подпорное устройство 5 разграничено опорной плитой 10 на две части А и В (фиг. 2, 6), и может быть выполнено (не показано) в виде одной или нескольких пружин сжатия, или в виде упруго-эластичных элементов, а также в виде гидравлического или другого устройства, при этом возможно комбинировать разные типы устройств и элементов.

Разграничение возвратно-подпорного устройства 5 на части А и В возможно его прохождением сквозь отверстие 1 1 в опорной плите 10 (фиг. 3 - 5), или протя- женностью одной его части А от днища 4 корпуса 1 до опорной плиты 10, и про- должением другой его части В от другой стороны опорной плиты 10 до нажимного клина б (фиг. 2, 6). При этом, обе части А и В возвратно-подпорного устройства 5 могут контактировать между собой. Кроме этого, жесткость части А возвратно- подпорного устройства 5 больше, чем жесткость части В.

С целью улучшения работы фрикционного узла при перемещении распор- ных клиньев 7 и подвижных пластин 9 по направляющим пластинам 8, полезным является установка на направляющих пластинах 8 вставок твердой смазки 12, как с одной из сторон, так и с обеих сторон направляющих пластин 8, обращенных к подвижным пластинам 9 и распорным клиньям 7 (фиг. 2 - 6, 9). Такие вставки твердой смазки 12 позволяют минимизировать вероятность схватывания упомяну- тых фрикционных поверхностей, их взаимное «залипание» и обеспечить легкое выведение фрикционного узла в исходное состояние.

Для обеспечения компактности расположения энергоемкого возвратно- подпорного устройства 5 в корпусе 1 на направляющих пластинах 8 выполнены выборки 13 (фиг. 2 - 6, 9), охватывающие возвратно-подпорное устройство 5.

Подвижные пластины 9 могут быть выполнены П-образными (фиг. 1 - 7), бо- ковые полки 14 которых охватывают (фиг. ) направляющие пластины 8 и распо- ложены на опорной плите 10.

Подвижные пластины 9 (фиг. 8) могут быть выполнены также Т-образными с образованием боковых полок 14, расположенных на опорной плите 10. Возвратно-подпорное устройство 5 может содержать опорные элементы 18

(фиг. 5), контактирующие с нажимным клином 6, или опорные элементы 19, кон- тактирующие с днищем 4 корпуса 1 (фиг4). Функции таких опорных элементов 18, 19 могут быть различными, например, в зависимости от типа применяемого воз- вратно-подпорного устройства. Например, при применении металлических пру- жин, они могут выполнять функцию их центрирования и повышения устойчивости их торцов в контакте с нажимным клином 6 и днищем 4. Функцией опорного эле- мента 18, контактирующего с нажимным клином 6, может быть дополнительное расклинивание распорных клиньев 7 и направляющих пластин 8 под действием усилия со стороны возвратно-подпорного устройства 5 благодаря контакту при обратном ходе нажимного клина 6 зацепов 16 на распорных клиньях 7 с выступа- ми 17 на опорных элементах 18.

Полезно для предотвращения заклинивания фрикционного амортизатора, чтобы на нажимном клине 6 были выполнены зацепы 15 (фиг. 6), а на распорных клиньях 7 - зацепы 16, расположенные с возможностью взаимного контакта при обратном ходе нажимного клина 6 для вывода в исходное положение распорных клиньев 7.

Принцип действия фрикционного амортизатора основан на том, что при воздействии внешней силы Р (фиг. 2 - 6 правые половины), прилагаемой к нажим- ному клину 6, например, со стороны сцепного устройства (не показано) при соуда- рении вагонов, сжимается возвратно-подпорное устройство 5.

В этом случае фрикционный узел погружается вовнутрь горловины 2 корпу- са 1 . Нажимной клин 6 увлекает распорные клинья 7 вовнутрь корпуса 1.

В определенный период рабочего хода, упорная плита (не показана) авто- сцепного устройства вагона (не показаны) начинает давить на подвижные пласти- ны 9, Под действием этой силы они с трением по направляющим пластинам 8 и стенкам 3 входят вовнутрь корпуса 1 .

Далее распорные клинья 7, за счет уклона на направляющих пластинах 8 сходятся навстречу друг другу, скользя по ним, а также по фрикционным поверх- ностям нажимного клина 6 и опорной плиты 10. 165 При снятии внешней силы Р, возвратно-подпорное устройство 5 отталкива- ет от распорных клиньев 7 нажимной клин 6. В результате, возвратно-подпорное устройство 5 более свободно разжимается, выталкивая опорную плиту 10 вместе с установленным на ней фрикционным узлом в исходное состояние.

Таким образом, за счет воздействия возвратно-подпорного устройства 5 на 170 нажимной клин 6, облегчается выход фрикционного узла в исходное положение, что позволяет повысить эффективность и надежность работы фрикционного амортизатора за счет предотвращения его заклинивания.

Источники информации:

1 . Патент US7540387, МПК F16F7/08, B61 G9/00, приоритет 10.08.201 1 , 175 опубликован 28.10.2014:

2. Патент RU2338100, МПК F16F7/08, B61 F5/12, B61 G1 1/14, приоритет 18.04.2006, опубликован 10.1 1 .2008 /прототип/.

ПЕРЕЧЕНЬ

ссылочных обозначений

и наименований элементов, к которым эти обозначения относятся

N2 НАИМЕНОВАНИЕ

1 корпус

2 горловина

3 стенка корпуса 1

4 днище корпуса 1

5 возвратно-подпорное устройство

6 нажимной клин

7 распорный клин

8 направляющая пластина

9 подвижная пластина

10 опорная плита

1 1 отверстие в опорной плите 10

12 вставка твердой смазки

13 выборка в направляющей пластине 8

14 боковая полка в подвижной пластине 9

15 зацеп в нажимном клине 6

16 зацеп в распорном клине 7

17 выступ

18 опорный элемент

19 опорный элемент

А-А обозначение совмещенного фронтального разреза по фиг.1

А часть возвратно-подпорного устройства 5

В часть возвратно-подпорного устройства 5

Р внешняя сила