DE295843C

DE295843C -

Info

Publication number: DE295843C
Application number: DENDAT295843D
Authority: DE

Description

KAISERLICHESIMPERIAL

PATENTAMT.PATENT OFFICE.

Es ist eine bekannte Tatsache, daß bei einem Fahrzeug, welches große Zugkräfte am Haken ausübt, z. B. bei einer Lokomotive, eine beträchtliche Änderung der Achsdrücke gegenüber den Achsbelastungen im Ruhezustande eintritt.It is a known fact that in a vehicle which has large tractive forces on the Exerts hook, e.g. B. in a locomotive, a considerable change in axle pressures occurs in relation to the axle loads in the state of rest.

Diese Erscheinung rührt davon her, daß die am Haken angreifende Zugkraft K ihre Gegenkraft zwischen Rad und Schiene findet, ίο Beide Kräfte sind zwar gleich und entgegengesetzt, wirken aber in verschiedener Höhe und bilden somit ein Kräftepaar, welches die vordere Achse entlastet, die hintere Achse belastet. Das Maß der zusätzlichen Be- bzw.This phenomenon is due to the fact that the tensile force K acting on the hook finds its counterforce between wheel and rail, ίο Both forces are equal and opposite, but act at different levels and thus form a pair of forces that relieve the front axle, the rear axle burdened. The amount of additional loading or

Entlastung ist K-- (Fig. i).Relief is K- (Fig. I).

Sind nun die beiden Achsen unabhängig voneinander angetrieben, d. h. nicht durch. Kuppelstangen verbunden, so wird, wenn im Ruhezustande beide Achsen gleich stark belastet waren, die vordere Achse früher zu schleudern anfangen als die hintere. Das vorhandene Reibungsgewicht kann somit nicht voll ausgenutzt werden. Die Verhältnisse sindIf the two axles are now driven independently of one another, i. H. not through. Coupling rods are connected, so when both axles are equally loaded in the idle state the front axle began to spin earlier than the rear axle. The existing The weight of friction cannot therefore be fully utilized. The circumstances are

2g gerade so, als ob statt des ursprünglich vorhandenen Reibungsgewichtes L jetzt nur2g just as if instead of the originally existing friction weight L now only

2 · I K · —I Reibungsgewicht zur Verfügung ständen. Die Erscheinung ist um so unangenehmer, je größer die Zugkräfte sind. Je nötiger also das Reibungsgewicht ist, um so weniger Reibungsgewicht steht zur Verfügung. 2 · I K · —I friction weight would be available. The phenomenon is all the more unpleasant, the greater the tensile forces. The more necessary the frictional weight, the less frictional weight is available.

Bei Lokomotiven mit Kupplungsanordnungen der eben beschriebenen Art läßt sich das Auftreten der geschilderten Wirkung nicht vermeiden. Man hat zwar schon verschiedene Vorschläge gemacht, die darauf hinauslaufen, die Achsdrücke zu ändern. So sind Anordnungen bekannt geworden, bei denen ein gewisses Übergewicht der Lokomotive im hinteren Teil auf den Tender übertragen wird, gleichgültig ob die Fahrzeuge laufen oder stehen, gleichgültig ob Zugkräfte ausgeübt werden oder nicht. Man hat auch schon versucht, die beim Anfahren auftretenden Achsentlastungen durch Verschiebung eines auf der Lokomotive angebrachten Gewichtes auszugleichen. Diese Lösungen eignen sich aber nicht für aus mehreren Triebgestellen zusammengesetzte Lokomotiven. Vorliegende Erfindung beruht auf der Erkenntnis, daß es möglich ist, bei aus zwei oder mehreren Triebgestellen zusammengesetzten Lokomotiven die zwischen den Triebgestellen angeordneten gelenkigen, Längs- und Querkräfte übertragenden, im Ruhezustande druckfreien Kurzkupplungen als Mittel zur Herabdrückung der Entlastung der Achsen beim Anfahren und im normalen Betriebe nutzbar zu machen, wenn man sie gegenüber der Endkupplung gegen den Zug hin in einer Höhe anbringt, welche aus demIn locomotives with coupling arrangements of the type just described, the occurrence Do not avoid the described effect. Various suggestions have already been made which amount to to change the axle pressures. So arrangements have become known in which a certain The excess weight of the locomotive in the rear is transferred to the tender, regardless of whether the vehicles are running or stand, regardless of whether tensile forces are being exerted or not. One already has tries to relieve the axle loads that occur when starting by moving a to balance the weight attached to the locomotive. However, these solutions are suitable not for locomotives made up of several motor bogies. Present invention is based on the knowledge that it is possible to use two or more drive frames composite locomotives the articulated, Close couplings that transmit longitudinal and transverse forces and are pressure-free when at rest as a means of reducing the load on the axes during start-up and during normal operation Utilize establishments if you have them opposite the end coupling against the train attaches at a height from the

Höhenabstand der Endkupplung von der Schienenoberkante, dem Werte der entwickelbaren Zugkraft, den Achsbelastungen im Ruhezustande und den Abständen der Triebgestellachsen voneinander und von der senkrechten Quermittelebene der Gelenkkupplungen rechnerisch so bestimmt wird, daß im normalen Betriebe, selbst bei größter Zugkraftäußerung, keine Achse bis zur Grenze des Radschleuderns entlastet wird.Height distance of the end coupling from the upper edge of the rail, the value of the developable Tensile force, the axle loads at rest and the distances between the drive frame axles from each other and from the vertical transverse center plane of the articulated couplings is determined in such a way that in normal operation, even with the greatest expression of traction, no axle is relieved up to the limit of the wheel skidding.

An Hand der Fig. 2, 3, 4, 5 und 6 sind Wesen und Bedeutung der Erfindung an einem rechnerischen Beispiel erläutert.2, 3, 4, 5 and 6 are the nature and meaning of the invention on one arithmetic example explained.

Es sei angenommen, daß die Lokomotive bei Ausübung der Zugkraft 2 K am Zughaken gegen den Zug hin sich nach Fig. 3 einstelle. Die Durchbiegungen f₁ und f₂ veranschaulichen die Entlastungen der Achsen 1 und 2, die Durchbiegungen f₃ und f_i die Belastungen der Achsen 3 und 4. Es sind also fünf Unbekannte vorhanden, nämlich die Belastungen der vier Achsen und der senkrechte Gelenkdruck V. Für ihre Berechnung stehen ebenso viele Gleichungen zur Verfügung, nämlich:It is assumed that the locomotive adjusts itself to FIG. 3 when the pulling force 2 K is exerted on the draw hook against the train. The deflections f ₁ and f ₂ illustrate the relief of axes 1 and 2, the deflections f ₃ and f _i the loads on axes 3 and 4. There are therefore five unknowns, namely the loads on the four axes and the vertical joint pressure V. There are just as many equations available for their calculation, namely:

(i) X^Y₁=V, (i) X ^ Y ₁ = V,

(2) X₁ {a + b) + Y₁ b = Km, (2) X ₁ {a + b) + Y ₁ b = Km,

(3) X₂+Y₂=V, (3) X ₂ + Y ₂ = V,

(4) X₂{a+ b)+ Y₂b = K(zh — m). (4) X ₂ {a + b) + Y ₂ b = K (zh - m).

(A +A): (fs +
Hieraus ergibt sich: (A + A): (fs +
This results in:

fo =—fo = -

Da die Durchbiegungen der Federn den Belastungen proportional sind, erhält man schließlich:Since the deflections of the springs are proportional to the loads, one obtains in the end:

Die Auflösung der Gleichungen ergibt:
X₁ = I The solution of the equations gives:
X ₁ = I.

a + b a + b ιι

+fr-»>ä+ fr - »> ä

a + b a + b ιι

—. r~: ; r—- ■ (m · · Κ) -. r ~:; r—- ■ (m · Κ)

(a -\- δ)² -\- b² a (a - \ - δ) ² - \ - b ² a

δ ιδ ι

{a + δ)² + δ² (»» — «)- {a + δ) ² + δ ² (»» - «) -

X₂ = K X ₂ = K

Y₁ = K hY ₁ = K h

Kh-Kh-

a + 2δ a + 2δ

(a -)- δ)² -(- δ² (a -) - δ) ² - (- δ ²

6ο Um die aus der Anwendung der Erfindung sich ergebenden Wirkungen anschaulicher zu machen, sei folgendes Zahlenbeispiel durchgerechnet :6ο To more clearly illustrate the effects resulting from the application of the invention make the following numerical example:

2 K = 15 000 kg
a ==- 2,5 m, b = 1,5 m, h = 1 m.2 K = 15,000 kg
a == - 2.5 m, b = 1.5 m, h = 1 m.

Sind beide Lokomotivhälften nur durch eine gewöhnliche Zugkupplung in Höhe m ■= h = 1 m verbunden, so werden die Achsen 1 und 3 um je 3000 kg entlastet, während die Achsen 2 und 4 um den gleichen Betrag belastet werden.If both halves of the locomotive are only connected by an ordinary train coupling at a height of m ■ = h = 1 m, then axles 1 and 3 are relieved by 3000 kg each, while axles 2 and 4 are loaded by the same amount.

(Fig· 4)·(Fig · 4) ·

Sind die beiden Gestelle durch ein auch senkrechte Kräfte übertragendes Gelenk in Höhe W = A=Im verbunden, so geht die Entlastung der führenden Achse auf 1645 kg zurück, und der senkrechte Gelenkdruck beträgt 2260 kg (Fig. 5).The two racks are through one too Joints transferring vertical forces at the height W = A = Im, so the Relief of the leading axle back to 1645 kg, and the vertical joint pressure is 2260 kg (Fig. 5).

Der günstigste, für die Entlastung der Achsen erreichbare Wert ergibt sich für X₁ = Y₁ (Fig. 6).The most favorable value that can be achieved for relieving the load on the axes results from X ₁ = Y ₁ (FIG. 6).

Für diesen Fall erhält man die Gleichung:In this case one obtains the equation:

m = h—■ — 2 m = h - ■ - 2

(«■+ bf + δ(«■ + bf + δ

= 0,8276 m.= 0.8276 m.

Die Entlastung der beiden vorderen Achsen beträgt nur noch 1130 kg.The relief of the two front axles is only 1130 kg.

Ähnliche Verhältnisse lassen sich auch bei mehr als zwei gekuppelten Triebgestellen sowie bei Triebgestellen mit drei und mehr Achsen usw. erzielen. Die angestrebte Gewichtsverteilung braucht nicht immer auf ein Minimum der Entlastung hinauszulaufen. Bei ungleichen Achsdrücken im Ruhezustande wird man vielmehr eine andere Gewichtsverteilung anstreben, und zwar so, daß die geringstbelastete Achse eine möglichst große zusätzliche Belastung erhält usw.Similar conditions can also be found with more than two coupled drive frames as well with drive frames with three or more axles, etc. The desired weight distribution need not always result in a minimum of relief. With unequal Axle pressures at rest one will rather strive for a different weight distribution, in such a way that the least loaded axle has the greatest possible additional load receives etc.

Für die Ausführung der Zwischenkupplung ist es gleichgültig, ob sie gleichzeitig wagerechte und senkrechte Kräfte überträgt, oder ob für jede Gattung von Kräften eine besondere Kupplung vorgesehen wird. Wesentlich ist nur die rechnerisch zu ermittelnde Höhenlage der die wagerechten Kräfte übertragenden Kupplung.For the design of the intermediate coupling, it does not matter whether it is horizontal at the same time and transmits perpendicular forces, or whether for each kind of force a special one Coupling is provided. Only the altitude to be determined by calculation is essential the coupling that transmits the horizontal forces.

Die Fig. 7 und 8 zeigen eine Kupplung, die gleichzeitig wagerechte und senkrechte Kräfte überträgt, während die Kupplung gemäß Fig. 9 und 10 in zwei Bestandteile zerlegt ist, von denen der eine nur die wagerechten Zugkräfte, der andere nur die senkrechten Kräfte überträgt. Diese Kupplungen sind hier nur der Vollständigkeit halber dargestellt und werden, da ihrem Wesen nach bereits bekannt, an und für sich nicht beansprucht.FIGS. 7 and 8 show a coupling which simultaneously produces horizontal and vertical forces transmits, while the coupling according to FIGS. 9 and 10 is broken down into two components, of to which one only transmits the horizontal tensile forces, the other only the vertical forces. These couplings are shown here only for the sake of completeness and are as already known by their nature, not claimed in and of themselves.

Claims

Patent claim:

Articulated, longitudinal and transverse forces transferring Close coupling for the engine frames of composite locomotives,

characterized in that it is attached lower than the end coupling against the train, with their altitude from the height distance of the end coupling of the upper edge of the rail, the value, the developable tensile force, the axle loads at rest and the distances between the drive frame axes from one another and from the vertical transverse center plane of the articulated couplings is calculated so that in normal operation even at greatest tractive force expression, no axle relieved to the limit of wheel skidding will.

For this purpose ι sheet of drawings.