Тормозной башмак

Тормозной башмак

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и предназначено для торможения подвижного состава на сортировочных горках.

За годы развития железных дорог были созданы различные модели башмаков (однобортные, двубортные, монолитные или собранные из нескольких узлов, с различными типами заклепок), но главные конструктивные особенности остались непременными: наличие полоза, на который накатывается колесо, колодки, на которую упирается его круг катания, и ручка (например, немецкий патент №9359, A.D. 1914, патент США 3450061, кл. A61h 7/10 от 1969 г.). Указанные башмаки имеют достаточно сложную конструкцию, что в условиях сортировочных станций не позволяет обеспечить надежную их работу.

Известны тормозные башмаки различных типов для торможения и закрепления вагонов на станциях (см., например, В.П.Шейкин и др. Повышение надежности ручного торможения и закрепления вагонов на станциях. Сборник трудов ВНИИЖТ «Развитие и механизация сортировочных устройств». М.: Транспорт, 1993, с.89-97).

Опыт показал, что использование этих башмаков для торможения вагонов имеет ряд недостатков, следствием которых является «приваривание полоза к рельсу и образование ползунов на поверхности катания колес».

В патенте РФ №2142891 (В61К 7/00 от 1997 г.) описан тормозной башмак без полоза, который позволяет получить безъюзовое торможение. Однако такая конструкция башмака не обеспечивает надежного торможения вагонов, его работа неустойчива и создает незначительное замедляющее усилие.

Известно устройство для торможения подвижного состава на сортировочных горках, содержащее колодку с ручкой, закрепленную на полозе двумя заклепками с запрессованными в них, со стороны опорной поверхности полоза, вставками из самосмазывающегося материала (а.с.1655830, В61К 7/16, 1988), которое является наиболее близким аналогом и выбрано в качестве прототипа.

Недостатком известного устройства является заклинивание колесных пар при торможении и образование на их поверхности катания односторонних ползунов и термомеханических повреждений, когда колесо тормозимой колесной пары, находящееся не на башмаке, скользит без качения по рельсу.

Колесные пары, на которых глубина односторонних ползунов превышает нормативную величину, необходимо выкатывать из-под вагонов и направлять в ремонт (на обточку).

Даже самый щадящий режим башмачного торможения приводит к повреждению колесных пар и образованию ползунов глубиной 0,3-0,9 мм, что может вызывать разрушения колес и рельсов, снижает безопасность движения поездов и увеличивает эксплуатационные расходы.

Техническим решением задачи является повышение эффективности работы устройства и предотвращение заклинивания колесных пар.

Устройство содержит колодку 1 с ручкой, закрепленную на полозе 2 двумя заклепками 3, впрессованные в колодку вставки 4 из антифрикционного материала (фиг.1).

Указанная цель достигается тем, что колодка башмака содержит выемки (фиг.2), в которые запрессован антифрикционный материал. Выемки в колодке выполнены в виде пазов в форме «ласточкиного хвоста», а вставки выполнены из антифрикционного порошкового материала, который состоит: 8-10% Fe, 06-1% Al₂O₃, 3,5-5% С, 3,5-4,5% Sn, остальное Cu. Компоненты меди, железа, олова, оксида алюминия и графита смешиваются и спрессовываются по специальной технологии в определенных пропорциях.

Устройство работает следующим образом. Колесо, наезжая на полоз 2 башмака, упирается в колодку 1 (фиг.1) и первоначально за счет инерции проворачивается на 60-90 градусов.

При этом колесо взаимодействует с антифрикционными вставками 4, обладающими низким коэффициентом трения, и переносит их частицы на полоз 2, происходит уменьшение коэффициента трения μ_кб в паре колесо-башмак и сохраняется коэффициент трения в паре колесо-рельс μ_кр, т.е. μ_кб<μ_кр.

При одинаковой нагрузке на колеса q_к усилия их взаимодействия с рельсом и башмаком будут происходить при условии

μ_кр·q_к>μ_кб·q_к

В случае, если усилие в паре трения колесо-рельс F_кр=μ_кр·q_к будет больше усилия F_кб=μ_кб·q_к, в паре трения колесо-башмак (F_кр>F_кб), торможение будет происходить без заклинивания колесной пары и без образования односторонних ползунов.

Испытания, проведенные в реальных эксплуатационных условиях, показали, что башмаки с антифрикционными вставками обеспечивают эффективное надежное торможение и проворот колесной пары. Длина тормозного пути при этом изменяется на 5-10%, незначительно.

1. Тормозной башмак, содержащий колодку с ручкой, закрепленную на полозе двумя заклепками, отличающийся тем, что колодка имеет выемки, в которые запрессован антифрикционный материал.

2. Тормозной башмак по п.1, отличающийся тем, что выемки в колодке выполнены в виде пазов в форме «ласточкин хвост».

3. Тормозной башмак по п.п.1 или 2, отличающийся тем, что вставки выполнены из антифрикционного порошкового материала, который состоит

Fe	8-10%
Al2O3	0,6-1%
С	3,5-5%
Sn	3,5-4,5%
Cu	остальное