CZ291786B6

CZ291786B6 - Způsob a zařízení pro pohlcování nárazové energie, zejména v samočinných spřáhlech kolejových vozidel

Info

Publication number: CZ291786B6
Application number: CZ19991036A
Authority: CZ
Inventors: Antoni Kubicki; Eugeniusz Strzyź; Andrzej Chmielewski; Józef Kedzior; Wojciech Popławski; Kazimierz Milczarski; Władimir Maksymowicz Michajłow; Wiktor Nikołajewicz Filipow; Walentin Wiktorowicz Dimitrow; Aleksander Jewgieniewicz Skuratow; Władimir Nikołajewicz Curienko; Oleg Aleksandrowicz Ulianow
Original assignee: Fabryka Urzadzeń Mechanicznych Kamax S. A.
Priority date: 1997-04-30
Filing date: 1998-04-30
Publication date: 2003-05-14
Also published as: SK40899A3; SK285696B6; RU2210514C2; PL183102B1; DE59809201D1; CZ103699A3; EP0929433A1; PL319799A1; WO1998049042A1; UA49919C2; EP0929433B1; ES2203942T3

Abstract

P°i zp sobu pohlcov n n razov energie se pohlcuje n razov energie p°ekon n m pr to n ho odporu v tekut m stla iteln m a p°edem stla en m elastomeru v n kolika kroc ch. Za° zen pro tento zp sob pohlcov n n razov energie m elastomerov² tlumi (4) n raz , kter² m dv p stn ty e (6, 7) o r zn²ch pr m rech, uspo° dan ve spole n m pracovn m v lci (5), p°i em p stn ty (7) o menÜ m pr m ru p°il h sv²m koncem ke dnu (3) t lesa a elo (8) elastomerov ho tlumi e (4) n raz dosed na sty nou desku (9).\

Description

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

Z polského užitného vzoru PL 97130 je známo zařízení, obsahující elastomerový tlumič nárazů k pohlcování nárazové energie v samočinném spřáhlu 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 otvory, které jsou vytvořeny v závěsech tělesa naproti jeho dnu.

Nevýhodou tohoto řešení je nutné poměrně velké vnitřní pnutí elastomerového tlumiče nárazů.

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 pohlcování nárazové energie podle tohoto 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 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. Při následném nárůstu síly až k vyrovnání dodatečného vnitřního pnutí zařízení nenastává žádné délkové zmenšení zařízení. Po vyrovnání dodatečného vnitřního pnutí zařízení a při následném nárůstu síly až k maximální hodnotě dochází k dalšímu délkovému zmenšení zařízení až k dosažení celkového předem stanoveného podélného 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 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. Při následném poklesu síly dochází ke druhému skokovému snížení reakční síly zařízení bez délkové změny. Při dalším následném poklesu síly dochází k dalšímu délkovému zvětšení zařízení až k dosažení původní délky, přičemž délkové

-1 CZ 291786 B6 zvětšení je způsobeno vysunutím pístní ty če o menším průměru z pracovního válce. Při následném poklesu síly až na nulovou hodnotu a při udržování původní délky dochází ke snížení reakční síly zařízení.

Uvedeného cíle se dále dosáhne zařízením pro provádění tohoto způsobu, které se skládá z tělesa, ze styčné desky a z elastomerového tlumiče nárazů, podle vynálezu, jehož podstatou je, že elastomerový tlumič nárazů má dvě pístní tyče o různých průměrech ve společném pracovním válci. Pístní tyč o menším průměru přiléhá ke dnu tělesa a čelo elastomerového tlumiče nárazů dosedá na styčnou desku.

Přehled obrázků na výkresech

Vynález bude blíže osvětlen pomocí výkresů, kde jsou na obr. 1 znázorněny charakteristiky, 15 zobrazující nárokovaný způsob, a na obr. 2 je znázorněno zařízení pro pohlcování nárazové energie, obsahující elastomerový tlumič nárazů se dvěma pístními tyčemi a společným pracovním válcem.

Příklady provedení vynálezu

Na dvou příkladech z praxe, které jsou popsány pomocí znázorněných charakteristik zařízení podle obr. 1, jsou vysvětleny způsob a zařízení pro pohlcování nárazové energie podle vynálezu.

Příklad 1

Při najetí 90 tunového vagónu rychlostí 11 km/h na druhý stojící a nezabrzděný vagón vznikne vnější vzrůstající síla Fa, která působí na zařízení v podélném směru. Tato síla po překonání 3C původního vnitřního pnutí FJo velikosti 140 kN, podle obr. 1, bod A, způsobí délkové zmenšení zařízení, které je úměrné nárazové síle. Toto délkové zmenšení je znázorněno na přímce A-B na obr. 1 a je způsobeno zasunutím pístní tyče 7 o menším průměru do pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů. V bodě B na obr. 1, tj. při síle F_d asi 400 kN, dosáhne pístní tyč 7 o menším průměru konce svého zdvihu, tzv. prvního podélného zdvihu. Další vzrůst síly Fd až 35 na hodnotu 600 kN v bodě C na obr. 1 již nezpůsobí žádné délkové zmenšení, ale pouze překonání dodatečného vnitřního pnutí zařízení. Po překonání tohoto vnitřního pnuti dochází k dalšímu délkovému zmenšení zařízení, které je úměrné nárazové síle a které je znázorněno na přímce C-D na obr. 1. Je způsobeno zasunutím pístní tyče 6 o větším průměru do pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů. Bodu D na obr. 1 odpovídá maximální hodnota síly F_á40 2200 kN a maximální délkové zmenšení fy Je to celkový předem stanovený podélný zdvih zařízení. Snížením vnější síly Fd dochází ke skokovému snížení reakční síly pístní tyče 6 o větším průměru. Toto snížení probíhá až na hodnotu 700 kN, označenou bodem E na obr. 1, aniž by způsobilo nějakou změnu délky zařízení. Potom dochází k vysunutí pístní tyče 6 o větším průměru z pracovního válce 5 do její původní polohy, kde toto vysunutí je úměrné snížení vnější 45 síly. Tato poloha je označena bodem F na obr. 1 s odpovídající vnější silou asi 420 kN. Dalším snížením síly dochází nejdříve ke skokovému odlehčení pístní tyče 7 o menším průměru až na hodnotu 120 kN, označenou bodem G na obr. 1. Následně začíná přesouvání pístní tyče 7 o menším průměru do její původní polohy, kde toto přesouvání je úměmé snížení vnější síly. Toto přesouvání odpovídá bodu H s vnější silou asi 100 kN. Při následném poklesu síly až na nulovou 50 hodnotu a při udržení původní délky dochází ke snížení reakční síly zařízení.

-2CZ 291786 B6

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 Fgs 120 kN podle obr. 1, bod A', způsobí délkové zmenšení zařízení, které je úměrné nárazové síle. Toto délkové zmenšení je znázorněno na přímce A'-B' na obr. 1 a je způsobeno zasunutím pístní tyče 7 o menším průměru do pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů. V bodě B' na obr. 1, tj. při síle F_; asi 250 kN, dosáhne pístní tyč 7 o menším průměru konce svého zdvihu. Další vzrůst síly F_s až na hodnotu 550 kN v bodě C' na obr. 1 již nezpůsobí žádné délkové zmenšení, ale pouze překonání dodatečného vnitřního pnutí zařízení. Po překonání tohoto vnitřního pnutí dochází k dalšímu délkovému zmenšení zařízení, které je úměrné nárazové síle a které je znázorněno na přímce C'-D' na obr. 1. Je způsobeno zasunutím pístní tyče 6 o větším průměru do pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů. Bodu D' na obr. 1 odpovídá maximální hodnota síly F_; 1400 kN a maximální délkové zařízení £ zařízení. Je to druhý předem stanovený podélný zdvih zařízení. Dalším snížením vnější síly F_; dochází nejdříve ke skokovému odlehčení pístní tyče 6 o větším průměru až na hodnotu 900 kN, označenou bodem E' na obr. 1. Přitom nedochází k žádné změně délky zařízení. Následně začíná přesouvání pístní tyče 6 o větším průměru do její původní polohy, kde toto přesouvání je úměrné snížení vnější síly. Tato poloha odpovídá bodu F' na obr. 1 s odpovídající vnější silou asi 450 kN. Při dalším snížení síly dochází nejdříve ke skokovému odlehčení pístní tyče 7 o menším průměru až na hodnotu 140 kN, která je označena bodem G' na obr. 1. Následné začíná přesouvání pístní tyče 7 o menším průměru do její původní polohy, kde toto přesouvání je úměrné snížení vnější síly a odpovídá bodu H'. Při následném poklesu síly až r>a 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 zařízení vykazují pro malé hodnoty vnějších nárazových sil velké zvětšení zdvihu vůči nárazové síle. Pro velké hodnoty vnějších nárazových sil je toto zvětšení zdvihu výrazně menší.

Zařízení podle příkladu na obr. 2, sloužící k provádění tohoto způsobu pohlcování nárazové energie, je tvořeno tělesem 1, které sestává z pouzdra 2 a ze dna 3. Uvnitř tělesa 1 je uložen elastomerový tlumič 4 nárazů, uspořádaný kluzně vzhledem k tělesu 1. Z pracovního válce 5 elastomerového tlumiče 4 nárazů vystupuje směrem ven první pístní tyč 6 o větším průměru. V první pístní tyči 6 o větším průměru 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 8 elastomerového tlumiče 4 nárazů přiléhá k vnitřní straně styčné desky 9. Styčná deska 9 je spojena s tělesem 1 pomocí spojovacích dílů 10.

Když je zařízení podle vynálezu zatíženo vnější vzrůstající silou, působící v podélném směru, jeho délka se zmenšuje po překonání původního vnitřního pnutí zařízení na základě zasouvání druhé pístní tyče 7 o menším průměru do pracovního válce 5. Když druhá pístní tyč 7 o menším průměru dosáhne konce svého zdvihu, vnější síla nejdříve překoná dodatečné vnitřní pnutí 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 6 o větším průměru 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 přesunutí této první pístní tyče 6 o větším průměru, tj. žádnou změnu délky zařízení. Potom začíná vysouvání první pístní tyče 6 do větším průměru do její původní délky, které je úměrné dalšímu snížení vnější síly. Dalším snižováním síly dochází opět ke skokovému odlehčení druhé pístní tyče 2 o menším průměru které nezpůsobí žádné přesunutí této druhé pístní tyče 7 o menším průměru, a potom začíná vysouvání druhé pístní tyče 7 o menším průměru 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 síly zařízení.

-3CZ 291786 B6

PATENTOVÉ NÁROKY

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob pohlcování nárazové energie pomocí zařízení obsahujícího elastomerový tlumič nárazů, který má ve společném pracovním válci uspořádány pístní tyče o různých průměrech, zejména v samočinných spřáhlech kolejových vozidel, kde se tímto způsobem pohlcuje nárazová energie překonáním průtočného odporu v tekutém stlačitelném a předem stlačeném elastomeru, ίο 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 při 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 15 válce elastomerového tlumiče nárazů, dále při následném nárůstu síly až k vyrovnání dodatečného vnitřního pnutí zařízení zůstává zařízení bez délkového zmenšení, dále po vyrovnání dodatečného vnitřního pnutí zařízení a při následném nárůstu síly až k maximální hodnotě dochází k dalšímu délkovému zmenšení zařízení až k dosažení celkového předem stanoveného podélného zdvihu zařízení, přičemž délkové zmenšení je způsobeno zasunutím pístní tyče o 20 větším průměru do pracovního 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 25 zařízení bez délkové změny, dále při dalším následném poklesu síly dochází k dalšímu délkovému zvětšení zařízení až k dosažení původní délky, přičemž délkové zvětšení 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 sníženi reakční síly zařízení.
2. Zařízení pro provádění způsobu pohlcování nárazové energie podle nároku 1, zejména v samočinných spřáhlech kolejových vozidel, které sestává z tělesa, tvořeného pouzdrem, z jedné strany uzavřeným pomocí dna, a ze styčné desky, která je posuvně uspořádána vůči tělesu, a z elastomerového tlumiče nárazů, uspořádaného mezi styčnou deskou a dnem tělesa,

35 vyznačující se tím, že elastomerový tlumič (4) nárazů má dvě pístní tyče (6, 7) 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 desku (9).