Результат интеллектуальной деятельности: Поглощающий аппарат

Изобретение относится к области транспортного машиностроения и касается фрикционных амортизаторов транспортных средств, преимущественно поглощающих аппаратов, устанавливаемых между вагонами железнодорожного состава.

Известен поглощающий аппарат [1, Патент US 6478173 B2, МПК B61G 9/10, приоритет 13.02.2001, опубликован 12.11.2002], который содержит корпус, имеющий открытый торец с выступами, а на днище корпуса установлен стержень, пропущенный сквозь возвратно-подпорное устройство, содержащее перемеженные пластинами и выполненные из полимерного материала упруго-эластичные элементы, в контакте с которыми расположен фрикционный узел, состоящий из нажимного клина, распорных клиньев и опорной плиты. Выше упомянутый стержень служит для центрирования возвратно-подпорного устройства относительно корпуса.

Наличие стержня усложняет конструкцию аппарата. При этом габарит упруго-эластичных элементов ограничен выступами корпуса, что уменьшает их объем и как следствие, энергоемкость аппарата.

Поэтому задачей данной изобретения является упрощение конструкции и повышении энергоемкости аппарата за счет центрирования возвратно-подпорного устройства контактом наружного контура пластин со стенками корпуса и выполнение выемок на боковых поверхностях упруго-эластичных элементов.

Поставленная задача достигается тем, что поглощающий аппарат, содержащий корпус (1), имеющий открытый торец (s) с выступами (2), днище (3) и стенки (4,5), одни из которых (5) выполнены с внутренними фрикционными поверхностями (f), причем в корпусе (1) вдоль его продольной оси O1 размещено возвратно-подпорное устройство (6) и размещен контактирующий с ним, через опорную пластину (7), фрикционный узел (8), причем возвратно-подпорное устройство (6) сформировано из перемеженных пластинами (9) упруго-эластичных элементов (10), выполненных из объема полимерного материала, заключенного между торцевыми поверхностями (11) и сопряженными с ними боковыми поверхностями (12), а фрикционный узел (8), сформирован из двух распорных клиньев (13), контактирующих своей боковой стороной с внутренними фрикционными поверхностями (f) стенок (5), а своей нижней наклонной стороной - с опорной пластиной (7), и своей верхней наклонной стороной - с нажимным клином (14), выполненным с возможностью приложения к нему силовой нагрузки (Q), обеспечивающей деформацию упруго-эластичных элементов (8), на боковых поверхностях (12) которых и на пластинах (9) возвратно-подпорного устройства (6) выполнены, на противоположных их сторонах, выборки (15, 16), причем выборки (15) на упруго-эластичных элементах (10) образованы с их боков криволинейными поверхностями, кроме того, в центральной части поверхностей пластин (9) выполнены выступы (17) с возможностью обеспечения их внедрения в торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10), при этом наружный контур боковых поверхностей (12) упруго-эластичных элементов (10) приближен к наружному контуру боковых поверхностей пластин (9), которыми обеспечено центрирование возвратно-подпорного устройства (6) за счет их контакта со стенками (4, 5) корпуса (1).

Выполнение наружного контура пластин (9) возвратно-подпорного устройства (6) в контакте со стенками корпуса (1) позволит центрировать устройство (6), в отличие от более сложного центрирования при помощи стержня, закрепленного в днище корпуса [прототип].

Выполнение на боковых поверхностях (12) упруго-эластичных элементов (10) и на пластинах (9) выборок (15, 16) позволяет осуществить монтаж возвратно-подпорного устройства (6) через выступы (2) корпуса (1) и максимально приблизить боковые поверхности (12) к стенкам корпуса (1), что увеличивает объем упруго-эластичных элементов (10) и, как следствие, энергоемкость аппарата.

Выполнение на боковых поверхностях (12) упруго-эластичных элементов (10) выборок (15), образованных криволинейными поверхностями, позволяет снизить напряжение в зонах сопряжения боковых поверхностей (12) с выборками (15) упруго-эластичных элементов (10)

Выполнение на поверхностях пластин (9) по центру выступов (17), с возможностью обеспечения их внедрения в торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10) позволяет устранить поперечное смещение последних во время работы аппарата.

Дополнительные отличительные признаки изобретения, направленные на повышение упомянутых выше его преимуществ:

- упруго-эластичные элементы (10) снабжены внутренней полостью (Р).

- упруго-эластичные элементы (10) снабжены зоной переуплотнения (Т).

- в возвратно-подпорном устройстве (6) торцевые поверхности (11) и часть боковых поверхностях (12) его упруго-эластичных элементов (10) выполнены с рифлением (R).

- толщина (h) пластин (7) возвратно-подпорного устройства (6), выбрана из диапазона от 2 до 7 миллиметров.

- на пластинах (9) возвратно-подпорного устройства (6) выполнены шипы (18) и углубления (19) с возможностью зацепления между собой соседних пластин (9) контактирующих с торцевыми поверхностями (11) ближайших упруго-эластичных элементов (10).

- торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10) выполнены с уклоном (а) к центральной оси (O1).

- что торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10) выполнены с выступами (20) в направлении от их центра.

- на поверхностях пластин (9) возвратно-подпорного устройства (6), выполнены дополнительные выступы (21) с возможностью обеспечения их внедрения в торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10).

- в состав возвратно-подпорного устройства (6) входит от четырех до шести упруго-эластичных элементов (10) контактирующих с пластинами (9).

Сущность изобретения приводится на конкретном примере исполнения и поясняется иллюстрациями (фиг. 1-6), где на фиг. 1 показан вид на поглощающий аппарат в положении, когда он установлен на автосцепном устройстве вагона (не показано); на фиг. 2 показан совмещенный фронтальный разрез А-А по фиг. 1 поглощающего аппарата по плоскости симметрии параллельной широкой стороне днища, где на левой его части показан аппарат в исходном состоянии, а на правой

- в полностью сжатом состоянии; на фиг. 3. показан упруго-эластичный элемент (7) в аксонометрической проекции; на фиг. 4. показана пластина (7) в аксонометрической проекции; на фиг. 5 показаны две пластины (7) в зацепленном положении; на фиг. 6 показан разрез Б-Б по фиг. 5.

Поглощающий аппарат, содержит корпус (1), имеющий открытый торец (s) с выступами (2), днище (3) и стенки (4, 5), одни из которых (5) выполнены с внутренними фрикционными поверхностями (f).

В корпусе (1) вдоль его продольной оси (O1) размещено возвратно-подпорное устройство (6) и размещен контактирующий с ним, через опорную пластину (7), фрикционный узел (8).

Возвратно-подпорное устройство (6) сформировано из перемеженных пластинами (9) упруго-эластичных элементов (10), выполненных из объема полимерного материала, заключенного между торцевыми поверхностями (11) и сопряженными с ними боковыми поверхностями (12).

Фрикционный узел (8), сформирован из двух распорных клиньев (13), контактирующих своей боковой стороной с внутренними фрикционными поверхностями (f) стенок (5), а своей нижней наклонной стороной - с опорной пластиной (7), и своей верхней наклонной стороной - с нажимным клином (14), выполненным с возможностью приложения к нему силовой нагрузки (Q), обеспечивающей деформацию упруго-эластичных элементов (8).

На боковых поверхностях (12) упруго-эластичных элементов (10) и на пластинах (9) возвратно-подпорного устройства (6) выполнены, на противоположных их сторонах, выборки (15, 16), которые позволяют осуществить монтаж возвратно-подпорного устройства (6) через выступы (2) корпуса (1).

Выборки (15) на упруго-эластичных элементах (10) образованы с их боков криволинейными поверхностями, что позволяет снизить напряжение в зонах сопряжения боковых поверхностей (12) с выборками (15) упруго-эластичных элементов (10).

На поверхности пластин (9) выполнены центральные выступы (17) и дополнительные выступы (21) с возможностью обеспечения их внедрения в торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10), что позволяет устранить поперечное смещение последних во время работы аппарата.

Наружный контур пластин (7) возвратно-подпорного устройства (6) расположен в контакте со стенками (4, 5) корпуса (1) с возможностью центрирования возвратно-подпорного устройства (6).

Контур боковых поверхностей (12) упруго-эластичных элементов (10) максимально приближен к наружному контуру боковых поверхностей пластин (9), что увеличивает объем упруго-эластичных элементов (10) и, как следствие, энергоемкость аппарата.

Упруго-эластичные элементы (8) в зависимости от их материала могут снабжаться внутренней полостью (Р) или зоной переуплотнения (Т) для увеличения энергоемкости поглощающего аппарата.

В возвратно-подпорном устройстве (6) торцевые поверхности (11) и часть боковых поверхностей (12) его упруго-эластичных элементов (10), сопряженных с торцевыми поверхностями (11), выполнены с рифлением (R), для увеличения силы трения между поверхностями элементов (10) и пластин (9) при нагружении. Это позволит увеличить упругость элементов (10) и в конечном итоге энергоемкость поглощающего аппарата.

Толщина (h) пластин (9) возвратно-подпорного устройства (6), выбрана из диапазона от 2 до 7 миллиметров. Это оптимальные размеры, обеспечивающие их прочность и износостойкость.

На пластинах (9) возвратно-подпорного устройства (6) выполнены шипы (18) и углубления (19) с возможностью зацепления между собой соседних пластин (9) контактирующих с торцевыми поверхностями (11) ближайших упруго-эластичных элементов (10). для устранения их смещения при нагрузке.

Торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10) могут выполняться с уклоном (а) к центральной оси (O1) для увеличения силы трения между поверхностями элементов (10) и пластин (9) при нагружении. Это позволит увеличить упругость элементов (10) и в конечном итоге энергоемкость поглощающего аппарата.

Торцевые поверхности (11) упруго-эластичных элементов (10) могут выполняться с выступами (20) в направлении от их центра для увеличения массы элементов (10), что повышает энергоемкость поглощающего аппарата.

В состав его возвратно-подпорного устройства (6) входит от четырех до шести упруго-эластичных элементов (10) контактирующих с пластинами (9), что связано с конструкцией и предельным габаритом поглощающего аппарата.

Принцип действия поглощающего аппарата основан на том, что при соударении вагонов (не показаны) возникает внешняя сила (Q) (фиг. 1, правая половина фигуры), которая прилагается к нажимному клину (14), например, со стороны сцепного устройства (не показано). Поэтому сжимается возвратно-подпорное устройство (6). Нажимной клин (14) погружается в корпус (1), при этом распорные клинья (13) с трением смещаются по внутренним фрикционным поверхностям (f) в сторону днища (3).

При прекращении воздействия внешней силы (Q), возвратно-подпорное устройство (6) разжимается, выталкивая фрикционный узел (8) в исходное состояние.

Выше описанная конструкция поглощающего аппарата позволяет упростить конструкцию и повысить энергоемкость аппарата.

Источник информации

1. Патент US 6478173 B2, МПК B61G 9/10, приоритет 13.02.2001, опубликован 12.11.2002 /прототип/.