Login| Sign Up| Help| Contact|

Patent Searching and Data


Title:
FRICTION SHOCK ABSORBER
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2018/213911
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to the field of vehicle engineering and concerns friction shock absorbers for vehicles. The aim of the invention is to increase the efficiency and operating reliability of a friction shock absorber. The present friction shock absorber (figure 2) comprises a housing (1) having a neck (2) formed by the walls (3) of the housing and also having a bottom (4), a return and retaining device (5) in contact with said bottom, and a friction assembly in contact with said return and retaining device, the friction assembly consisting of a pressure wedge (6), and guide plates (8) which are in contact on two sides via their steel friction surfaces (f1, f2) with steel friction surfaces (f3) of stay wedges (7) and with steel friction surfaces (f4) of movable plates (9) which are provided with lateral protrusions (11) and which are in contact via their other steel friction surfaces (f5) with the walls (3) of the housing (1). The steel friction surfaces (f1, f2) of the guide plates (8) are lubricated with a solid lubricant, and the length (A) of the steel friction surfaces (f1) of the guide plates (8) is greater than the length (B) of the steel friction surfaces (f3) of the stay wedges (7).

Inventors:
HALAVACH, Aleh Nicolaevich (ul. M. Gorkogo, 28-43Bobruis, Mogilev region 0, 213800, BY)
Application Number:
BY2018/000008
Publication Date:
November 29, 2018
Filing Date:
April 06, 2018
Export Citation:
Click for automatic bibliography generation   Help
Assignee:
HALAVACH, Aleh Nicolaevich (ul. M. Gorkogo, 28-43Bobruis, Mogilev region 0, 213800, BY)
International Classes:
F16F7/08; B61G11/04
Foreign References:
RU164701U12016-09-10
RU165974U12016-11-10
US4576295A1986-03-18
US2558117A1951-06-26
Download PDF:
Claims:
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Фрикционный амортизатор, содержащий корпус (1) с образованной его стенками (3) горловиной (2), а также с днищем (4), в контакте с которым расположено возвратно- подпорное устройство (5), в контакте с которым расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина (6), направляющих пластин (8), контактирующих с двух сторон своими стальными фрикционными поверхностями (f1 , f2) со стальными фрикционными поверхностями (f3) распорных клиньев (7) и со стальными фрикционными поверхностями (f4) подвижных пластин (9), снабженных боковыми выступами (1 1) и контактирующих своими другими стальными фрикционными поверхностями (f5) со стенками (3) корпуса (1 ), отличающийся тем, что упомянутые стальные фрикционные поверхности (f1 , f2) направляющих пластин (8) смазаны твердой смазкой, при этом длина (А) стальных фрикционных поверхностей (f1) направляющих пластин (8) больше длины (В) стальных фрикционных поверхностей (f3) распорных клиньев (7).

2. Амортизатор по п. 1 , отличающийся тем, что возвратно-подпорное устройство (5) дополнительно содержит опорную плиту (10), расположенную в контакте с распорными клиньями (7) и подвижными пластинами (9).

3. Амортизатор по п.1 , отличающийся тем, что на направляющих пластинах (8) выполнены выборки (13), охватывающие возвратно-подпорное устройство (5).

4. Амортизатор по п.1 , отличающийся тем, что смазывание стальных фрикционных поверхностей (Л , f2) направляющих пластин (8) обеспечено расположением на направляющих пластинах (8) вставок твердой смазки (12).

5. Амортизатор по п.1 , отличающийся тем, что смазывание стальных фрикционных поверхностей (Л ) направляющих пластин (8) обеспечено расположением на распорных клиньях (7) вставок твердой смазки (12).

6. Амортизатор по п.1 , отличающийся тем, что стальные фрикционные поверхности (f5) подвижных пластин (9) также смазаны.

7. Амортизатор по п.6, отличающийся тем, что смазывание стальных фрикционных поверхностей (f5) подвижных пластин (9) обеспечено расположением в стенках (3) корпуса (1 ) вставок твердой смазки (12).

Description:
Фрикционный амортизатор

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 10.08.201 1 , 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, Авторское свидетельство N°253861 ], принятом за прототип.

Он содержит корпус, на днище которого расположено возвратно-подпорное устройство, выполненное в виде металлических пружин, в контакте с которыми расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина, распорных кли- ньев, направляющих пластин и подвижных пластин. За счет рациональной кон- струкции фрикционного узла, имеется возможность установки возвратно- подпорного устройства большей высоты и жесткости. Это позволяет увеличить 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 запаздыванием, или вообще не могут быть разъ- единены, поскольку усилие возвратно-подпорного устройства оказывается недо- статочным для преодоления сил взаимного сцепления схваченных между собой деталей фрикционного узла. То есть, фрикционный амортизатор оказывается или заклиненным некоторое время, что ухудшает его работоспособность, или же за- клиненным полностью и непригодным вследствие этого для выполнения своих функций.

Кроме того, длина фрикционных поверхностей направляющих пластин со- измерима с длиной ответных фрикционных поверхностей распорных клиньев. В конце рабочего хода фрикционного амортизатора, когда распорные усилия дости- гают максимальных значений, происходит свешивание значительной части рас- порных клиньев, то есть уменьшение площади их взаимного контакта с направля- ющими пластинами. При этом снижается эффективная площадь энергопоглоще- ния, а также снижается устойчивость положения распорных клиньев относительно направляющих пластин.

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 образованной его стенками горловиной, а также с дни- щем, в контакте с которым расположено возвратно-подпорное устройство, в кон- такте с которым расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина, направляющих пластин, контактирующих своими стальными фрикционными по- верхностями со стальными фрикционными поверхностями распорных клиньев и подвижных пластин, снабженных боковыми выступами, имеет отличительный признак: упомянутые стальные фрикционные поверхности направляющих пластин смазаны твердой смазкой, при этом длина стальных фрикционных поверхностей направляющих пластин больше длины стальных фрикционных поверхностей рас- порных клиньев. Такой отличительный признак позволяет получить высокую энергоемкость фрикционного амортизатора за счет большой площади контакта распорных кли- ньев с направляющими пластинами, что возможно только при значительной длине их фрикционных поверхностей, превышающих длину фрикционных поверхностей распорных клиньев. Это способствует равномерному и более полному взаимо- действию фрикционных поверхностей, распределению распорных усилий, а также плавности работы фрикционного амортизатора. «Залипание» фрикционных по- верхностей предотвращается смазыванием их твердой смазкой, например, брон- зой специального состава. Направляющие пластины, подвижные пластины и рас- порные клинья выполняются только из сталей, без применения металлокерамики. Полезно для повышения долговечности и улучшения рабочих характеристик фрикционного амортизатора проводить поверхностное упрочнение этих деталей, например, цементацию. В этом случае, фрикционные поверхности приобретают износостойкие свойства, а наряду с распределенной по ним твердой смазкой - необходимые фрикционные свойства с предотвращением их взаимного «залипа- ния». Кроме того, при поверхностном упрочнении внутренний объем остается структурно неизменным, без склонности к трещинообразованию и другим негатив- ным свойствам, присущим деталям с объемной термообработкой.

Дополнительные отличительные признаки изобретения:

- возвратно-подпорное устройство дополнительно содержит опорную плиту, рас- положенную в контакте с распорными клиньями и подвижными пластинами; - на направляющих пластинах выполнены выборки, охватывающие возвратно- подпорное устройство;

- смазывание стальных фрикционных поверхностей направляющих пластин обес- печено расположением на направляющих пластинах вставок твердой смазки;

- смазывание стальных фрикционных поверхностей направляющих пластин обес- печено расположением на распорных клиньях вставок твердой смазки;

- стальные фрикционные поверхности подвижных пластин также смазаны твердой смазкой в виде расположенных на них вставок твердой смазки;

- смазывание стальных фрикционных поверхностей подвижных пластин обеспе- чено расположением в стенках корпуса вставок твердой смазки; - смазывание стальных фрикционных поверхностей подвижных пластин обеспе- чено расположением в подвижных пластинах вставок твердой смазки.

Сущность изобретения поясняется иллюстрациями, где на фиг.1 показан вид сверху на фрикционный амортизатор по изобретению; на фиг. 2 показан сов- мещенный фронтальный разрез А-А по фиг. 1 , где на левой их части изображен фрикционный амортизатор в исходном состоянии, а на правой части - в полно- стью сжатом состоянии; на фиг. 3 показан разрез В-В по фиг. 2 фрикционного амортизатора с охватыванием возвратно-подпорного устройства выборками на направляющих пластинах; на фиг. 4 показан совмещенный фронтальный разрез А-А по фиг. 1 , где на левой их части изображен фрикционный амортизатор в ис- ходном состоянии, а на правой части - в полностью сжатом состоянии с располо- жением вставок твердой смазки в распорных клиньях и подвижных пластинах; на фиг. 5 показан совмещенный фронтальный разрез А-А по фиг. 1 , где на левой их части изображен фрикционный амортизатор в исходном состоянии, а на правой части - в полностью сжатом состоянии с расположением вставок твердой смазки в стенках корпуса.

Фрикционный амортизатор (фиг. 1 - 5), содержит корпус 1 с образованной его стенками 3 горловиной 2, а также с днищем 4, в контакте с которым располо- жено возвратно-подпорное устройство 5 (условно показано скрещенными прямыми), в контакте с которым расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного кли- на 6, направляющих пластин 8, контактирующих своими стальными фрикционны- ми поверхностями f1 , f2 со стальными фрикционными поверхностями f3, f4 рас- порных клиньев 7 и подвижных пластин 9, снабженных боковыми выступами 1 1 . Возвратно-подпорное устройство 5 содержит опорную плиту 10, контактирующую с боковыми выступами 1 1 подвижных пластин 9 при выведении фрикционного уз- ла в исходное состояние.

«Залипание» фрикционных поверхностей f1 - f5 предотвращается их сма- зыванием с помощью расположенных в определенных местах вставок твердой смазки 12. Это могут быть вставки твердой смазки 12, расположенные в направ- ляющих пластинах 8 (фиг. 2), или в распорных клиньях 7 и подвижных пластинах 9 (фиг. 4), или в стенках 3 корпуса 1 (фиг. 5). Возвратно-подпорное устройство 5 может быть выполнено в виде одной или нескольких пружин сжатия (фиг. 3), или в виде упруго-эластичных элементов, а также в виде гидравлического или другого устройства (не показано), при этом возможно комбинировать разные типы устройств и элементов.

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

Принцип действия фрикционного амортизатора основан на том, что при воздействии внешней силы Р (фиг. 2, 4, 5, правые половины), прилагаемой к нажимному клину 6, например, со стороны сцепного устройства (не показано) при соударении 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 автосцепного устройства вагона (не показана) начинает давить на подвижные пластины 9. Под действием этой силы они с трением по направляющим пластинам 8 и стенкам 3 входят вовнутрь корпуса 1 .

Распорные клинья 7, за счет уклона на направляющих пластинах 8 сходятся навстречу друг другу, скользя по ним, а также по фрикционным поверхностям нажимного клина б и опорной плиты 10.

Благодаря тому, что длина А фрикционных поверхностей f1 направляющих пластин 8 больше длины В фрикционных поверхностей f3 распорных клиньев 7 (фиг. 2), а также тому, что применяется твердая смазка, силовая характеристика фрикционного амортизатора по изобретению приобретает плавный вид, с незна- чительными пиками, а энергопоглощение происходит равномерно по большой площади контакта.

При снятии внешней силы Р, возвратно-подпорное устройство 5 разжимает- ся, выталкивая фрикционный узел в исходное состояние.

Источники информации: Патент US7540387, МПК F16F7/08, B61G9/00, приоритет 10.08.2011, опубликован 28.10.2014.

Патент RU2338100, МПК F16F7/08, B61F5/12, B61G11/14, приоритет 18.04.2006, опубликован 10.11.2008 /прототип/.