ТОРМОЗНАЯ КОЛОДКА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Изобретение относится к тормозным колодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожного колеса. Заявленное изобретение решает проблему обеспечения эксплуатационной прочности колодки не только в исходном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому значению. Тормозная колодка железнодорожного транспортного средства включает композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас. Каркас выполнен из соединенных менаду собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части. Незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внутренней боковой поверхности колодки. Концевые части каждого бокового элемента, продольного соответствующей торцевой боковой поверхности колодки, направлены к внутренней боковой поверхности колодки. В зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направленные к внутренней боковой поверхно¬сти колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевой боковой поверхности колодки, со стороны рабочей поверхности колодки у узкой рамки, и со стороны тыльной поверхности колодки v широкой рамки. Фиг. 2.

Область техники
Заявляемое изобретение относится к железно-дорожному транспорту, а именно к тормозным ко-лодкам грузовых железнодорожных транспортных средств, образующих пару трения с поверхностью катания железнодорожного колеса (вагонов грузовых поездов).
Предшествующий уровень техники
Аналогом заявляемого изобретения является колодка железнодорожного транспортного средства, включающая полимерный композиционный фрикци-онный элемент и металлический каркас, выполнен-ный из соединенных между собой наружной и внут-ренней проволочных рамок, выполненных с увеличе-нием толщины проволочного каркаса по толщине колодки, при этом соединения концов проволоки рас-положены на половине проволочного каркаса в рай-оне наружной боковой поверхности колодки (см. па-тент RU №2386561, МПК В61Н 7/02, 2010 г.). Суще-ственные признаки аналога «полимерный композици-онный фрикционный элемент, металлический каркас, выполненный из соединенных между собой наружной и внутренней проволочных рамок, соединения концов проволоки расположены на половине проволочного каркаса в районе боковой поверхности колодки» сов-падают с существенными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком аналога является повышенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за снижения ар-мированности в результате соединения именно кон-цов проволоки (отсутствие незамкнутой части, обра-зованной концами проволок), а также расположения соединения проволок рамок в районе наружной боко-вой поверхности колодки.
Другим аналогом заявляемого изобретения яв-ляется колодка железнодорожного транспортного средства, содержащая композиционный
фрикционный элемент и проволочный каркас в виде наружной и внутренней замкнутых рамок, при этом соединение концов проволоки одной из рамок расположено на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки, а соединение концов проволоки другой рамки распо-ложено на половине проволочного каркаса в районе внутренней боковой поверхности колодки (см. патент RU № 2340805, МПК В61Н 1/00, 2008 г.). Существен-ные признаки аналога «композиционный фрикцион-ный элемент, проволочный каркас в виде наружной и внутренней замкнутых рамок, при этом соединение концов проволоки одной из рамок расположено на половине проволочного каркаса в районе внутренней боковой поверхности колодки» совпадают с суще-ственными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком другого аналога также является повышенная возможность разрушения тыльной части колодки при эксплуатационных воздействиях из-за отсутствия незамкнутых частей рамок, образованных концами проволок, а также расположения соединения проволок одной из рамок на половине проволочного каркаса в районе наружной боковой поверхности колодки.
Наиболее близким аналогом заявляемого изоб-ретения является тормозная колодка железнодорож-ного транспортного средства, включающая компози-ционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполнен-ный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, где каждая рамка включает центральный элемент, боко-вой элемент, продольный наружной боковой поверх-ности колодки, боковой элемент, продольный внут-ренней боковой поверхности колодки, и боковой эле-мент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, при этом незамкнутые части рамок распо-ложены на половине проволочного каркаса со сторо-ны наружной боковой поверхности колодки, и у каж-дой рамки концевая часть бокового элемента, про-дольного торцевой боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к наружной боковой поверхности колодки, а концевая часть бокового элемента, продольного наружной боковой поверхности колодки, образующая неза-мкнутую часть рамки, направлена к соответствующей торцевой боковой поверхности колодки (см. патент KZ № 25606, МПК В61Н 7/02, 2012 г.). Существенные признаки наиболее близкого аналога «композицион-ный фрикционный элемент, проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и незамкнутую части, каждая рамка включает центральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхности колодки, и боковой элемент, продольный торцевой боковой поверхности колодки, у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольного торцевой боковой поверхно-сти колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к боковой поверхности колодки, а конце-вая часть бокового элемента, продольного боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть рамки, направлена к соответствующей торце-вой боковой поверхности колодки» совпадают с су-щественными признаками заявляемого изобретения.
Недостатком наиболее близкого аналога явля-ется снижение армирующей способности проволоч-ных рамок при износе колодок, близком к предельно допустимому, так как дополнительные армирующие элементы (концевые элементы проволок, образующих незамкнутые части) расположены на стороне наруж-ной боковой поверхности колодки. Толщина колодки со стороны наружной боковой поверхности колодки существенно больше толщины колодки со стороны внутренней боковой поверхности как в исходном состоянии, так и в состоянии износа, близкого к мак-симально допустимому. В результате при износе ко-лодки, близкому к максимально допустимому значе-нию, возрастает вероятность разрушения колодки со стороны внутренней боковой поверхности при экс-плуатационных нагрузках и механических воздействиях.
Техническая задача.
Задачей, на решение которой направлено за-являемое изобретение, является обеспечение эксплуата
ционной прочности колодки не только в исходном состоянии, но и в состоянии износа, близкого к максимально допустимому.
Для достижения указанного технического ре-зультата в тормозной колодке железнодорожного транспортного средства, включающей
композиционный фрикционный элемент, в тыльную часть которого впрессован проволочный каркас, выполненный из соединенных между собой широкой и узкой рамок, имеющих замкнутую и неза-мкнутую части, где каждая рамка включает цен-тральный элемент, боковой элемент, продольный наружной боковой поверхности колодки, боковой элемент, продольный внутренней боковой поверхно-сти колодки, и боковой элемент, продольный торце-вой боковой поверхности колодки, при этом у каждой рамки концевая часть бокового элемента, продольно-го торцевой боковой поверхности колодки, образую-щая незамкнутую часть, направлена к боковой по-верхности колодки, а концевая часть бокового эле-мента, продольного боковой поверхности колодки, образующая незамкнутую часть, направлена к соот-ветствующей торцевой боковой поверхности колодки, незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внутренней боко-вой поверхности колодки, концевые части каждого бокового элемента, продольного торцевым боковым поверхностям колодки, направлены к внутренней боковой поверхности колодки, при этом в зонах со-пряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, со сто-роны рабочей поверхности колодки у узкой рамки и со стороны тыльной поверхности колодки у широкой рамки.
Существенные признаки заявляемого изобре-тения «незамкнутые части рамок расположены на половине проволочного каркаса со стороны внутрен-ней боковой поверхности колодки, концевые части каждого бокового элемента, продольного торцевым боковым поверхностям колодки, направлены к внут-ренней боковой поверхности колодки, при этом в зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок концевые части боковых элементов, направ-ленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, со стороны рабочей поверхности колодки у узкой рамки и со стороны тыльной поверхности ко-лодки у широкой рамки» являются отличительными от признаков наиболее близкого аналога.

Описание осуществления заявленного изобре-тения.
На фиг.1 представлен вид сверху тормозной колодки железнодорожного транспортного средства. На фиг.2 представлен вид с боковой торцевой по-верхности, где размещена узкая рамка, часть матери-ала колодки удалена.
Тормозная колодка включает композиционный фрикционный элемент, армированный проволочной рамкой 1, выполненный из соединенных между собой в центральных частях (зоне центральных элементов 2) широкой рамки 3 (наружной рамки) и узкой рамки 4 (внутренней рамки). Дополнительно тыльная часть колодки может быть армирована перфорированной изогнутой стальной полосой (на фигурах не показа-на). Проволока, образующая рамки 3 и 4 соединена сварными соединениями 5 и 6. В результате каждая из рамок имеет замкнутые части 7 и незамкнутые части 8. Каждая рамка включает элементы, выполненные за счет сгибания проволоки: центральный элемент 9, боковой элемент 10, продольный наружной боковой поверхности 11 колодки, боковой элемент 12, про-дольный внутренней боковой поверхности 13 колод-ки, и боковой элемент 14, продольный соответствую-щей торцевой боковой поверхности 15 колодки. Не-замкнутые части рамок образованы концевыми ча-стями элементов рамок, выходящими за пределы сварных соединений. Концы проволок, образующих рамки, не соединены и направлены к разным боковым поверхностям колодки: концевая часть 16 каждого из боковых элементов, продольных торцевым боковым поверхностям колодки, направлена к внутренней боковой поверхности колодки, концевая часть 17 каждого из боковых элементов, продольных внутрен-ней боковой поверхности колодки, направлена к со-ответствующей торцевой боковой поверхности. При этом незамкнутые части рамок расположены со сто-роны (на половине каркаса) внутренней боковой по-верхности колодки. Толщина колодки со стороны наружной боковой поверхности больше, чем со сто-роны внутренней боковой поверхности.
В зонах сопряжения замкнутых и незамкнутых частей рамок (зонах сварных соединений) концевые части боковых элементов рамок, направленных к внутренней боковой поверхности колодки, наложены на концевые части боковых элементов, направленных к торцевым боковым поверхностям колодки, у узкой рамки со стороны рабочей поверхности 18 колодки, а у широкой рамки со стороны тыльной поверхности 19 колодки.
Изготавливаться заявляемая колодка может из-вестным способом на имеющемся оборудовании по-средством необходимого позиционирования прово-лочной рамки в пресс-форме.
Повышение армирующей способности метал-лического каркаса в части колодки, которая является наиболее тонкой ее частью и в исходном состоянии, и при износе колодки, близком к предельно допустимо-му, препятствует разрушению этой части колодки при механических воздействиях в процессе эксплуатации. При этом размещение боковых элементов рамок со стороны внутренней боковой поверхности колодки, усиливает армировку более тонкой рабочей части колодки, подвергающейся при эксплуатационных нагрузках значительным воздействиям в случае изно-са колодки, близкому к предельному. При этом не симметричное размещение наложения концевых ча-стей боковых элементов еще более усиливает арми-ровку. В результате повышается безопасность при использовании колодок со значительными износами.