CZ103699A3 - Způsob a zařízení pro pohlcování nárazové energie, zejména v samočinných spřáhlech kolejových vozidel - Google Patents

Description

Způsob a zařízení pro pohlcování nárazové energie, zejména v samočinných spřahlech kolejových vozidel

Oblast techniky
Vynález se	týká způsobu a zařízení pro	pohlcování
nárazové energie,	zejména v samočinných spřahlech	kolejových
vozidel.

Dosavadní stav techniky

Ve známém zařízení, obsahujícím· elastomerový tlumič nárazů, k pohlcování nárazové energie, dochází k pohlcování' nárazové energie v pracovním válci, který je naplněn tekutým předběžně stlačeným¹ elastomerem. Dochází k tomu v pracovním válci během posuvu -pístní tyče elastomerového tlumiče nárazů, kde tento posuv je způsoben vnější silou. Posuv pístní tyče nastává teprve po překonání vnitřního pnutí ..... ........ 0 .. . ' elastomerového tlumiče nárazů, a probíhá ' potom úměrně' s působící silou.

Z polského užitného vzoru W 97130 je známo zařízení obsahující elastomerový tlumič nárazů k pohlcování nárazové energie v samočinném spřahlu kolejových vozidel.. Zařízení je provedeno tak, že v tělese ve tvaru válce, který je z jedné strany uzavřen dnem, je uspořádán elastomerový tlumič nárazů. Elastomerový tlumič nárazů je svým pístem vyrovnán ve směru dna tohoto tělesa a je přitlačen ke dnu pomocí styčné desky. Styčná deska je spojena s tělesem pomocí šroubů, které jsou pevně zapuštěny do styčné desky. Šrouby procházejí šroubovými ·»99 9999

9 9

9 · 9 • 9 9 99·

9 9

9.

otvory, které jsou vytvořeny v závěsech tělesa naproti jeho dnu.

Nevýhodou .tohoto řešení je, že je omezen pracovní rozsah tohoto zařízení, protože je'nutné poměrně velké vnitřní pnutí elastomerového tlumiče nárazů.

,í

Podstata vynálezu

Vynález si klade .za cíl, vytvořit takový způsob a takové zařízení , pro pohlcování nárazové energie, zejména v samočinných spřáhlech kolejových vozidel, které umožní . ....pohlcování nárazové energie při různých provozních podmínkách. Díky tomuto způsobu,a zařízení se mohou .snížit takové nárazy, které vykazují nízkou- nárazovou energii, a takové,, které mají nárazovou energii až k, maximálně přípustné mezní hodnotě.

' Uvedeného cíle se dosáhne způsobem podle vynálezu, jehož podstatou je, že při nárůstu síly, působící podélně na zařízení obsahující elastomerový tlumič nárazů-, a sice od nulové hodnoty až k vyrovnání původního vnitřního pnutí zařízení, nedochází nejdříve k žádnému délkovému zmenšení zařízení. Při následném nárůstu sily dochází k délkovému . zmenšení zařízení až k prvnímu předem stanovenému podélnému ^l: zdvihu, přičemž délkové zmenšení je způsobeno zasunutím < ’ ί pístní tyče o ' menším průměru do pracovního válce elastomerového tlumiče nárazů. Při následném nárůstu síly až k vyrovnání dodatečného vnitřního pnutí, zařízení nenastává žádné délkové zmenšení zařízení. Po vyrovnání dodatečnéhovnitřního -pnutí zařízení a. při následném nárůstu síly až krma'x~ím~áínl~~~hOdnot'ě7—~dochá-zě—-k—da-l-šlmu—dé.l.ko.v.ém.u^__zmenšení . zařízení, až k dosažení celkového' -předem stanoveného > »· ·· · · · · · 9 « · ♦ ♦ » · · 9 • 9 999999 9 99 9 99

9

9 9 9podélného zdvihu zařízení, přičemž délkové zmenšení je 'způsobeno zasunutím . pístní tyče o větším průměru, do pracovního válce. Při poklesu· síly z maximální hodnoty, dochází k prvnímu skokovému snížení reakční síly, ' bez délkové změny. ' Při následném poklesů síly dochází k dálkovému zvětšení zařízení, až k dosažení prvního podélného’ zdvihu, přičemž .délkové· zvětšeni je způsobeno vysunutím pístní tyče o větším průměru z- pracovního' válce.· Při .následném poklesu sily . dochází· ke. druhému skokovému snížení reakční síly zařízení, a sice bez délkové změny. Při dalším následném poklesu síly dochází k dalšímu délkovému zvětšení zařizení, až' k dosažení původní délky, přičemž .délkové zvětšení je způsobeno'vysunutím pístní tyče o menším průměru z pracovního válce. Při následném poklesu síly až na nulovou· hodnotu a při.

I udržování původní délky dochází ke/.snížení .reakční sily zařízeni. '

Uvedeného cíle se dále dosáhne zařízením, které -se skládá z tělesa, ze styčné desky -a elastomeřového tlumiče nárazů, podle 'vynálezu, jehož podstatou je, že elastomeřový tlumič nárazů má- dvě pístní tyče o -různých průměrech ve společném pracovním, válci. Pístní tyč o menším průměru přiléhá ke dnu .tělesa a čelo elastomeřového tlumiče nárazů dosedá na stvčnou desku.

Přehled obrázků na'výkrese

Vynáléz bude blíže osvětlen pomocí výkresu, kde na obr.l ?

jsou znázorněny charakteristiky zařízení, zobrazující nárokovaný způsob _ra na-obr.2 je znázorně'no*-zařízéní pro “pohicová-ní“ná-razové—en'ergTe7~o-bsab^jTci“eldrš*ťdmeřdvý^:“LíumÍč' nárazů se dvěma pístními tyčemi a společným pracovním válcem.

«4 44«4

4 '4 • 4

444 4

44 > 4 4 4 » ·4 4

44 »44 • 4

4 4

Příklady provedení vynálezu

Na dvou příkladech z .praxe,' které jsou popsány pomocí znázorněných charakteristik zařízení podle obr.l, může být vysvětleno absorbování nárazové energie podle vynálezu.

Příklad 1 . .

'Při najetí 90 tunového vagónu' rychlostí 11 km/hod na druhý stojící.a nezabrzděný vagón vznikne vnější vrůstající .síla .F_d, která působí’ na zařízení v podélném směru.'· Tato síla, po) překonání původního vnitřního 'pnutí zařízení F_od o' velikosti' 140 kN, (.obr.l, bod A),· způsobí délkové ' zmenšení zařízení, které je úměrné, nárazové síle.. Toto délkové zmenšení je znázorněno na přímce A-B .na obr.l a je způsobeno zasunutím pístnítyče o menším průměru do pracovního' válce elastomerového tlumiče nárazů. V bodě „B na. obr.l, t'.,j. při síle EV asi 400 kN, dosáhne pi-stní tyč konce svého zdvihu, .' tzv.. prvního' podélného zdvihu. -Další vzrůst síly F_d aš na hodnotu- 600 kN v bodě C na obr.l již nezpůsobí žádné, délkové zmenšení, ale pouze- překonání dodatečného vnitřního pnutí zařízení. Po překonání -tohoto vnitřního pnutí dochází k dalšímu délkovému 'zmenšení zařízeni, které je úměrné nárazové síle, a které je znázorněno napřímce C-D na obr.l. Je způsobeno zasunutím pístní tyče o větším průměru do pracovního válce elastomerového tlumiče nárazů. . Bodu p na obr.l odpovídá maximální hodnota-síly F_d 2200, kN .a ,maximální délkové zmenšení f_c. Je to celkový předem- stanovený podélný zdvih zařízení. Snížením vnější síly F_d dochází ke skokovému' snížení reakční síly pístní . tyče o. větším ..pruměr_u___To.t.o~ ·· »«· ·« «·«<

« • · • · · • ···· « • * «·« ··· snížení probíhá až na hodnotu. 700 kN, označenou bodem E na obr.l, aniž by způsobilo nějakou změnu délky zařízení. Potom . dochází k vysunutí, pístní tyče o větším průměru z pracovního válce,· a sice do její původní polohy, kde .toto vysunutí je úměrné snížení vnější· síly; Tato poloha je.. ' označena bodem F na obr..l, s. odpovídající vnější silou asi 420 kN. Dalším sníž.ení síly dochází nejdříve ke skokovému odlehčeni pístní tyče O menším průměru, a sice až. na hodnotu 120' kN, označenou.bodem G na obr.l. Následně ' začíná přesouvání .pístní tyče o· menším, průměru do její původní polohy, kde' toto přesouvání je úměrné snížení vnější -síly. Toto přesouvání odpovídá bodu H s vněj.ší. silou asi 100 kN... Při .následném .poklesu. ..síly až na nulovou hodnotu a při·· udržení původní délky . dochází ke . snížení reakční ‘ >sííy zařízení-,- ····.'··.·.·' .

Příklad 2

Při zatížení a odlehčení zařízení statickým působením' podobné rychlosti 0,01 m/s' vzniká vnější vzrůstající síla F_d, která působí· na zařízení v podélném směru. Tato síla·, po překonání .původního vnitřního pnutí zařízení F_o; 120 kN (obr.l, bod AJ, způsobí délkové zmenšení zařízeni, které je úměrné nárazově síle.. Toto, délkově zmenšení je znázorněno na přímce Ά' -E' na obr.l. a je způsobeno· zasunutím pístní tyče o menším průměru do·. pracovního válce elastomerového tlumiče nárazů. V bodě. Bý na obr.l, t.j. při síle F_s asi 250 kN, dosáhne pístní tyč konce svého ' zdvihu. Další' vzrůst sily F_s až na hodnotu 550 kN v bodě Cý na obr.l již nezpůsobí žádné délkové .'zmenšení, ale pouze překonání dodatečnéhovnitřního pnutí zařízení..' Po^překonání tohoto vnitřního pnutí dochází ·· *··· v · · • · ·· I

Λ

Λ* k dalšímu délkovému zmenšeni zařízení, které je úměrné nárazové síle, a které je znázorněno na přímce C' - D' na obr.l. Je způsobeno zasunutím pístní tyče o větším průměru do pracovního- válce elástomerového. tlumiče nárazů. Bodu D' na obr.1 odpovídá maximální hodnota síly F_s 1400-kN a maximální délkové zmenšena · r_r zařízení·. Je to druhy předem stanovený podélný zdvih· zařízení. Dalším snížením vnější síly F₃ dochází nejdříve ke skokovému odlehčení· pístní ťyče o větším průměru,, a sice až na. hodnotu 900 kN, označenou bodem E' na obr.l. Přitom nedochází,, k žádné·, změně délky zařízení. Následně začíná přesouváni pístní tyče o větším průměru do. její·, původní polohy, kde toto přesouvání je úměrné snížení vnější .'síly. . Tato. poloha .odpovídá, bodu... F' ha obr.l,·· s odpovídající vnější silou asi 450 kN. Při dalším snížení •síly dochází nejdříve- ke skokovému Odlehčení.' pístní tyče o menším průměru, a sice až. na hodnotu 140 kN,. která je označena bodem G' na obr.1. . Následně začíná přesouvání pístní tyče ó menším průměru do její původní polohy,: kde toto přesouvání je úměrné' snížení vnější síly a odpovídá bodu, H' Při následném poklesu síly ' až' na nulovou hodnotu a' při udržení původní délky dochází ke snížení reakční . síly zařízení.· ,.’'··.

Způsob podle vynálezu' přináší 'novou charakteristiku zařízení pro pohlcování nárazové energie,· která umožňuje použití tohoto zařízení při různých pracovních podmínkách. Nové charakteristiky zařizení vykazují pro malé hodnoty· vnějších nárazových sil velké zvětšeni zdvihu vůči nárazové - síle. Pro velké hodnoty vnějších nárazových sil je' toto zvětšenízdvihu výrazně menší.

Zařizení podle příkladu na obr.2, -k provádění způsobu pohlcování ''nárazové energie,, je .tvořeno tělesem JL, .které sestává z pouzdra. 2 , a ze dna.,3. Uvnitř tělesa. 1 je..uložen.

toto toto·· • to • , • · to··· • to ·· • · * to toto to • ··· to·· • · • to ·· elastomerový tlumič £ nárazů, uspořádaný kluzně, vzhledem k tělesu 1. Z pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů vystupuje směrem ven první pístní tyč iS o větším průměru. V první-pístní.tyči'6 je vzájemně kluzně uspořádána druhá pístní tyč 7 o menším průměru. Druhá pístní tyč 7 o menším' průměru přiléhá ke dnu .3 tělesa 1 a čelo -§ elastomerového .tlumiče 4 nárazů .přiléhá k vnitřní straně styčné..desky' 2- Styčná' deska 9 je spojena s tělesem 1 pomocí , spojovacích dílů 10. . '

I

Když je zařízení podle .vynálezu zatíženo vnější vzrůstající silou působící v podélném .směru, jeho' délka se zmehšuj-e,po překonání původního vnitřního pnuti zařízení, na· základě -zasouvání druhé pístní tyče 7 do' pracovního · válce -5. . Když druha, pístní tyč 7 o menším 'průměru dosáhne konce svého zdvihu, vnější síla nejdříve překoná-dodatečné vnitřní -pnuti zařízení' a potom dochází ' k dalšímu délkovému .zmenšování zařízení. Toto délkové zmenšování' zařízení je způsobeno zasunutím první pístní tyče 6 o větším.průměru do pracovního válce 5' a trvá dokud první pístní tyč $ nedosáhne'konce svého zdvihu. .Snížením vnější síly.z maximální hodnoty dochází nejdříve, ke skokovému odlehčení první pístní tyče 6 o větším průměru, které nezpůsobí žádné, .přesunuti této tyče, ť.j.'^r žádnou, změnu délky zařízení. Potom začíná vysouvání první pístní tyče .6 do.její původní délky, které je úměrné 'dalšímu snížení‘vnější sliv. Dalším snižováním síly· dochází opět ke skokovému odlehčení druhé pístní tyče 7 o menším průměrů které .nezpůsobí žádné, přesunutí této .tyče ' a. potom začíná vysouvání druhé pístní tyče. 7 z pracovního válce 5 na .její původní délku. Při následném poklesu síly až na nulovou hodnotu a' při . udržování původní délky zařízení,’ dochází ’ke snížení reakční sílyzářízení.

Claims (2)

PATENTOVÉ' NÁROKY

1. Způsob pohlcování . nárazové energie pomocí zařízení obsahujícího elasťomerový tlumič nárazů, který má ve společném pracovním válci uspořádány pístní, tyče o- různých', průměrech, , .zejmena v samočinných .spřahlech kolejových vozidel, kde se tímto způsobem, pohlcuje nárazová energie překonáním průtočného· odporu v tekutém stlačitelném.a předem stlačeném elastomeru, vyznačující se... tím, že pohlcování nárazové .energie se provádí silou .působící na zařízení . v podélném směru,' přičemž nejdříve narůstá síla od nulové hodnoty až. k- vyrovnání původního vnitřního pnutí zařízení, které má stále původní ' délku, dále- pří následném nárůstu síly· ' dochází k délkovému zmenšení zařízení .až k prvnímu předem stanovenému podélnému zdvihu, přičemž délkové zmenšení je způsobeno zasunutím pístní tyče o menším průměru do pracovního .válce elastomerového' tlumiče . nárazů, dále při následném nárůstu síly až k vyrovnání dodatečnéhq vnitřního' pnu.tí zařízení zůstává Zařízení bez délkového zmenšení, dále po vyrovnání dodatečného. vnitřního pnutí zařízeni a při následném nárůstu- sily až k^!maximální hodnotě, dochází k dalšímu, délkovému zmenšení zařízeni, . až .k dosažení celkového- předem ' -stanoveného podélného zdvihu zařízení, přičemž délkové zmenšení je způsobeno zasunutím pístní tyče o větším průměru dopracovního válce,' dále při -poklesu -síly z maximální hodnoty^ dochází k prvnímu skokovému snížení reakční síly zařízení, bez délkové, změny, dále při následném poklesu síly dochází k délkovému zvětšení , zařízení, až k dosažení prvního podélného zdvihu, přičemž délkové zvětšení je způsobeno vysunutím pístní tyče. o větším- průměru 'z pracovního válce, dále při následném poklesu síly dochází ke .druhému skokovému snížení reakční síly zařízení bez . . . · · · · • ··· . · * · .* • ····»* >·· 4*4

- '9 délkové změny, .dále pří dalším následném poklesu síly dochází k dalšímu délkovému zvětšení zařízení, až k dosažení původní délky, přičemž délkové 'zvětšeni je způsobeno vysunutím pístní tyče o menším průměru z pracovního válce a nakonec při následném' poklesu síly až na nulovou hodnotu a při udržování původní délky dochází ke snížení reakční síly..zařízení.

2. Zařízení ' k provádění způsobu podle.' nároku - 1, pro pohlcování nárazové energie, zejména v samočinných spřáhiech kolejových vozidel, které sestává z tělesa tvořeného pouzdrem ,z jedné strany uzavřeným pomocí dna, a ze styčně desky,:která .je, posuvně uspořádána vůči tělesu a. z elastomerového tlumiče nárazů, uspořádaného mezi styčnou deskou a driem tělesa, v y. z n a. č ú, j í' c Ί se ti m, -'že- elastcmerový tlumič . (4) nárazů má dvě pístní tyče o různých průměrech uspořádané ve společném pracovním -válci (5), přičemž- pístní tyč . (7). o . menším průměru přiléhá svým koncem ke dnu (3) tělesa a čelo(8) elastomerového ' tlumiče(4) nárazů dosedá na styčnou ' · v desku·⁷ '(9) . , '