Упругодемпфирующий блок

 

Изобретение относится к транспортному машиностроению, в частности к железнодорожному транспорту. Сущность изобретения: упругодемпфирующий блок используется в составе поводка, содержащего штангу 1 с упорами 2. В штангу вворачивается ступенчатый полый болт 5, контактирующий с внешним и внутренним упругими элементами. Для стопорения полого болта используется болт 6, который вворачивается в резьбовое отверстие штанги. При сборке поводка происходит регулируемое сжатие упругих элементов, обеспечивающее в процессе эксплуатации в изобретении по первому варианту отсутствие затекания упругих элементов 3 и 4 на поверхность 7, а в изобретении по второму варианту - пересечение равнодействующих возникающих усилий с продольной осью поводка (блока) в зоне среднего упора и/или за ним. 2 с. и 6 з. п. ф-лы, 3 ил.

Изобретение может найти применение в самых различных областях транспорта и общего машиностроения.

В настоящее время известны упругодемпфирующие блоки различного конструктивного выполнения и назначения, содержащие кольцевые конусообразные, упругие элементы из эластичного материала, обращенные друг к другу большими или меньшими основаниями, расположенные между упорами, выполненными и/или закрепленными на соответствующих элементах.

Недостатком известных устройств является повышенная угловая жесткость, обусловленная особенностями работы кольцевых конусообразных элементов из эластичного материала при их деформации.

Технический результат, на достижение которого направлено изобретение, заключается в повышении эксплуатационных характеристик упругодемпфирующего блока и в повышении их долговечности.

Указанный результат в изобретении по первому варианту достигается тем, что в упругодемпфирующем блоке, содержащем вышеописанную совокупность признаков, преднатяг эластичных кольцевых конусообразных упругих элементов и их форма выбраны из условия исключения затекания упругих элементов при их деформации в процессе эксплуатации на среднюю часть боковой поверхности, по крайней мере среднего упора.

Выбор формы и преднатяга может быть осуществлен при проведении испытаний упругих элементов на каком-либо стенде, позволяющем имитировать осевые и крутильные нагрузки.

В изобретении по второму варианту указанный результат достигается тем, что при деформации каждого эластичного кольцевого конусообразного упругого элемента в каждом его объеме, расположенном в плоскостях, проходящих через центральную продольную ось, равнодействующие возникающих усилий пересечены с указанной осью в зоне среднего упора и/или за ним.

Под размещением объема в плоскости следует понимать его ориентацию, т.е. прохождение плоскости через объем.

В изобретениях по обоим вариантам кольцевыми конусообразными упругими элементами (эластичными) может быть охвачен стержень с одним или двумя упорами, размещенный в корпусе, выполненном соответственно с двумя или одним упорами.

Кольцевые конусообразные элементы в поперечном сечении имеют форму овала.

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан общий вид поводка с упругодемпфирующими блоками; на фиг.2 - упругодемпфирующий блок в сборе.

Поводок содержит штангу 1 с упорами 2, упругодемпфирующий блок, включающий внутренний и наружные резиновые упругие элементы 3 и 4, полый болт 5 и фиксирующий болт 6, ввернутые в штангу 1.

Сборка поводкового устройства происходит следующим образом.

Через имеющиеся отверстия в упругих элементах и через отверстия в кронштейнах рамы тележки и надрессорной балки вворачивают в штангу 1 полый болт 5. При вращении полого болта расстояние между его головкой и упорным элементом с упором 2 будет уменьшаться, одновременно будут сжиматься упругие элементы 3 и 4. Дальнейшее вращение полого болта приведет к его контакту с торцом штанги. Полый болт 5 неподвижно фиксируется болтом 6, проходящим через его полость путем вворачивания в штангу.

Предлагаемая конструкция поводкового устройства не имеет гаек, оголенных резьбовых соединений и поэтому нетрудно будет заменить, например, внутренний упругий элемент 3.

Длина ступени полого болта, охваченная упругими элементами, определяет степень преднатяга упругого элемента. В случае необходимости (при износе кронштейнов) возможно использование регулировочных шайб, размещаемых между упругими элементами и головкой полого болта.

Функционируют упруго - демпфирующие блоки в составе поводка следующим образом.

Форма упругих элементов (форма овала поперечного сечения, угол конусности) и величина преднатяга методом предварительных испытаний выбраны из условия отсутствия затекания упругих элементов при их деформации на поверхность 7 упора.

В рассматриваемом случае упор состоит из кронштейна 8 и втулок 9 и под поверхностью 7 понимается часть поверхности втулок и расстояние между ними.

При отсутствии втулок 9 под поверхностью 7 следует понимать среднюю поверхность кронштейна 8.

На фиг. 2 показано угловое перемещение поводка и деформация при этом упругих элементов 3 и 4. Из указанной фигуры видно, что между поверхностью болта 5 и поверхностью 7 остается свободное пространство, позволяющее уменьшить угловую жесткость упругих элементов и устранить их защемление и быстрый износ.

В изобретении по второму варианту угловую жесткость упруго-демпфирующего блока удается уменьшить за счет приближения прохождения возникающих равнодействующих усилий в упругих элементах 3 и 4 к центру поворота (фиг.3) и/или за счет их направления под меньшим углом конусности (под острым углом к продольной оси поводка). На фиг.2 показано пунктиром изменение в процессе деформаций направления равнодействующего усилия.

Под пересечением равнодействующих усилий в зоне среднего упора следует понимать и пересечение в зоне мысленного продолжения упора в тело соответствующих элементов (штанги 1, элемента с кронштейном).

Формула изобретения

1. Упругодемпфирующий блок, содержащий эластичные кольцевые конусообразные элементы, обращенные друг к другу большими или меньшими основаниями и расположенные между упорами, выполненными и/или закрепленными на соответствующих элементах, отличающийся тем, что предварительное натяжение указанных упругих элементов и их форма выбраны из условия исключения затекания упругих элементов при их деформации в процессе эксплуатации на среднюю часть боковой поверхности, по крайней мере, среднего упора.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что кольцевыми конусообразными элементами охвачен стержень с одним или двумя упорами.

3. Блок по п.2, отличающийся тем, что стержень размещен в корпусе, выполненном соответственно с двумя или одним упорами.

4. Блок по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что кольцевые конусообразные элементы в поперечном сечении выполнены в виде овала.

5. Упругодемпфирующий блок, содержащий эластичные кольцевые конусообразные элементы, обращенные друг к другу большими или меньшими основаниями и расположенные между упорами, выполненными и/или закрепленными на соответствующих элементах, отличающийся тем, что при деформации каждого упругого элемента в каждом его объеме, расположенном в плоскостях, проходящих через центральную продольную ось, равнодействующие возникающих усилий пересечены с указанной осью в зоне среднего упора и/или за ним.

6. Блок по п.5, отличающийся тем, что кольцевыми конусообразными элементами охвачен стержень с одним или двумя упорами.

7. Блок по п.6, отличающийся тем, что стержень размещен в корпусе, выполненном соответственно с двумя или одной опорами.

8. Блок по любому из пп.5-7, отличающийся тем, что кольцевые конусообразные элементы в поперечном сечении выполнены в виде овала.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2, Рисунок 3