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

Известен фрикционный амортизатор [1 , Патент US7540387, МПК F16F7/08, B61G9/00, 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 на- правляющим 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, B61G11/14, приоритет 18.04.2006, опубликован 10.11.2008], 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 фрикци- онных 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 оказыва- ется недостаточным для преодоления сил взаимного сцепления схваченных меж- ду собой деталей фрикционного узла. То есть, фрикционный амортизатор оказы- вается или заклиненным некоторое время, что ухудшает его работоспособность, или же заклиненным полностью и непригодным вследствие этого для выполнения своих функций.

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

Поэтому задачей изобретения является повышение эффективности и на- дежности 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 амортизатор, со- держащий корпус с образованной его стенками горловиной, а также с днищем, в контакте с которым расположено возвратно-подпорное устройство, в контакте с которым расположен фрикционный узел, состоящий, из снабженных фрикцион- ными поверхностями, опорной плиты, нажимного клина, распорных клиньев, под- вижных пластин, снабженных боковыми полками, опирающимися на опорную пли- ту, и направляющих пластин, между которыми расположено возвратно-подпорное устройство, имеет отличительный признак: между нажимным клином и опорной плитой фрикционного узла расположено дополнительное возвратно-подпорное устройство.

Такой отличительный признак позволяет получить дополнительную силу, воздействующую на нажимной клин при обратном ходе фрикционного амортиза- тора. В случае, если произошло схватывание фрикционных поверхностей нажим- ного клина и распорных клиньев, то дополнительное возвратно-подпорное уст- ройство расклинивает их, и фрикционный амортизатор под действием усилия со стороны возвратно-подпорного устройства возвращается в исходное состояние. Применение во фрикционным амортизаторе дополнительного возвратно- подпорного устройства между нажимным клином и опорной плитой позволяет по- высить его надежность, а также применять возвратно-подпорное устройство большей жесткости, что повысит энергоемкость и, соответственно, эффектив- ность работы такого поглощающего энергию удара аппарата.

Дополнительные отличительные признаки изобретения :

- на направляющих пластинах выполнены выборки, охватывающие воз- вратно-подпорное устройство;

- на направляющих пластинах расположены вставки твердой смазки;

- подвижные пластины выполнены частично П-образными с образованием боковых полок, охватывающих направляющие пластины и расположенных на опорной плите;

- подвижные пластины выполнены частично Т-образными с образованием боковых полок, расположенных на опорной плите.

- 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 полезной модели с применением его подвижных пластин по фиг. 4; на фиг. 2 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 своем состоянии; на фиг. 3 показана направляющая пластина с выборками, охватывающими возврат- но-подпорное устройство; на фиг. 4 показан общий вид подвижной пластины фрикционного амортизатора по фиг. 1 и 2; на фиг. 5 показан вид сверху на фрик- ционный амортизатор по полезной модели с применением его подвижных пластин по фиг. 7; на фиг. 6 показан совмещенный фронтальный разрез В-В по фиг. 5, где на левой их части изображен фрикционный амортизатор в исходном состоянии, а на правой части - в полностью сжатом своем состоянии; на фиг. 7 показан общий вид подвижной пластины фрикционного амортизатора по фиг. 5 и 6; на фиг. 8 по- казан общий вид нажимного клина фрикционного амортизатора.

Фрикционный амортизатор (фиг. 1 , 2 и 5, 6), содержит симметричный от- носительно главной оси 0-0 (фиг.2, 6) 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), контактирующее с другой своей стороны с фрикционным узлом (фиг. 1 , 2 и 5, 6), состоящим из на- жимного клина 6, распорных клиньев 7, направляющих пластин 8, подвижных пла- стин 9 и опорной плиты 10.

Подвижные пластины 9 расположены на опорной плите 10 (показано пунк- 105 тирными линиями на фиг.2 и 6).

На этих элементах 6-10 фрикционного узла выполнены фрикционные по- верхности, которыми они парно спряжены друг с другом:

- нажимной клин 6 своей фрикционной поверхностью f1 сопряжен с одной из фрикционных поверхностей f2 распорных клиньев 7;

10 - другая фрикционная поверхность f3 распорных клиньев 7 сопряжена с фрикционной поверхностью f4 опорной плиты 10;

- третья, боковая фрикционная поверхность f5 распорных клиньев 7 со- пряжена с фрикционной поверхностью f8 одной из сторон направляющих пластин

115 - фрикционная поверхность f7 другой стороны направляющих пластин 8 сопряжена с фрикционной поверхностью f6 одной из сторон подвижных пластин 9;

- фрикционная поверхность f9 другой стороны подвижных пластин 9 со- пряжена с фрикционной поверхностью f 10 стенок 3 внутри горловины 2 корпуса 1.

Между нажимным клином 6 и опорной плитой 10 фрикционного узла рас- 120 положено дополнительное возвратно-подпорное устройство 11 (условно показано скрещенными прямыми).

Возвратно-подпорное устройство 5 и дополнительное возвратно-подпорное устройство 11 , могут быть выполнены (не показано) в виде одной или нескольких пружин сжатия, или в виде упруго-эластичных элементов, или в виде гидравличе- 125 ского или другого элемента.

С целью улучшения работы пар фрикционных поверхностей f5- f8 и f7- f6 при перемещении распорных 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 130 пластин 8, обращенных к подвижным пластинам 9 и распорным клиньям 7. Такие вставки твердой смазки 12 позволяют минимизировать вероятность схватывания упомянутых фрикционных поверхностей, их взаимное «залипание» и обеспечить легкое выведение фрикционного узла в исходное состояние. Для обеспечения компактности расположения энергоемкого возвратно- 135 подпорного устройства 5 в корпусе 1 на направляющих пластинах выполнены вы- борки 13, охватывающие возвратно-подпорное устройство.

Подвижные пластины 9 могут иметь П-образную часть (фиг.2 и 4), боковые полки 14 которых охватывают (фиг.1 ) направляющие пластины 8 и расположены на опорной плите 10.

140 Подвижные пластины 9 (фиг.7) могут быть выполнены также частично Т- образными с образованием боковых полок 14, расположенных на опорной плите 10.

Полезно для предотвращения заклинивания фрикционного амортизатора, чтобы на нажимном клине 6 были выполнены зацепы 15 (фиг.2, 6 и 8), а на рас- 145 порных клиньях 7 - зацепы 6 (фиг.2,6), расположенные с возможностью взаимно- го контакта (правая половина фиг. 2 и 6) 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- 150 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- 155 сцепного устройства вагона (не показаны) начинает давить на подвижные пласти- ны 9 (фиг. 2,6 правые половины). Под действием этой силы они с трением по на- правляющим пластинам 8 и стенкам 3 входят вовнутрь корпуса 1.

Далее распорные клинья 7, за счет уклона относительно главной оси 0-0 фрикционного амортизатора на направляющих пластинах 8 сходятся к этой оси, 160 скользя по ним, а также по фрикционным поверхностям f1 нажимного клина 6 и по опорной плите 10.

При снятии внешней силы Р, дополнительное возвратно-подпорное устрой- ство 11 отталкивает от распорных клиньев 7 нажимной клин 6, который своими зацепами 15 подхватывает зацепы 16 распорных клиньев 7 и помогает возвра- 165 щать те в исходное положение. В результате возвратно-подпорное устройство 5 более свободно разжимается, выталкивая опорную плиту 10 вместе с установ- ленным на ней фрикционным узлом в исходное состояние.

Таким образом, за счет воздействия дополнительного возвратно- подпорного устройства 1 1 на нажимной клин 6, часть усилия от него передается 170 на распорные клинья 7, что позволяет использовать усилие от дополнительного возвратно-подпорного устройства 1 не только для расклинивания поверхностей нажимного клина 10 и распорных клиньев 7, но и для расклинивания распорных клиньев 7 и направляющих пластин 8.

Это позволяет повысить эффективность и надежность работы фрикционно- 175 го амортизатора за счет предотвращения его заклинивания.

Источники информации:

1. Патент US7540387, МПК F16F7/08, B61G9/00, приоритет 10.08.2011 , опубликован 28.10.2014.

2, Патент RU2338100, МПК F16F7/08, B61 F5/12, B61 G1 1/14, приоритет 180 18.04.2006, опубликован 10.11.2008 /прототип/.

Приложение к заявке на патентование изобретения «Фрикционный амортизатор»

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 5

6 нажимной клин

7 распорный клин

8 направляющая пластина

9 подвижная пластина

10 опорная плита

11 дополнительное возвратно-подпорное устройство

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

А-А обозначение совмещенного фронтального разреза по фиг.1

В-В обозначение совмещенного фронтального разреза по фиг.5 f1 фрикционная поверхность нажимного клина 6

f2, f3 и f5 фрикционные поверхности распорных клиньев 7

f4 фрикционная поверхность опорной плиты 10

f6 M f9 фрикционные поверхности подвижных пластин 9

f7 M f8 фрикционные поверхности направляющих пластин 8

F10 фрикционная поверхность стенки 3 корпуса 1

0-0 главная ось корпуса 1

P внешняя сила