EA037636B1 - Anchor clamp and fastening point for fastening a rail to a subsurface - Google Patents
Anchor clamp and fastening point for fastening a rail to a subsurface Download PDFInfo
- Publication number
- EA037636B1 EA037636B1 EA201991089A EA201991089A EA037636B1 EA 037636 B1 EA037636 B1 EA 037636B1 EA 201991089 A EA201991089 A EA 201991089A EA 201991089 A EA201991089 A EA 201991089A EA 037636 B1 EA037636 B1 EA 037636B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- elastic
- rail
- section
- holding
- elastic clip
- Prior art date
Links
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
- E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
- E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/02—Fastening rails, tie-plates, or chairs directly on sleepers or foundations; Means therefor
- E01B9/28—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members
- E01B9/30—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips
- E01B9/303—Fastening on wooden or concrete sleepers or on masonry with clamp members by resilient steel clips the clip being a shaped bar
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B9/00—Fastening rails on sleepers, or the like
- E01B9/38—Indirect fastening of rails by using tie-plates or chairs; Fastening of rails on the tie-plates or in the chairs
- E01B9/44—Fastening the rail on the tie-plate
- E01B9/46—Fastening the rail on the tie-plate by clamps
- E01B9/48—Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips
- E01B9/483—Fastening the rail on the tie-plate by clamps by resilient steel clips the clip being a shaped bar
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E01—CONSTRUCTION OF ROADS, RAILWAYS, OR BRIDGES
- E01B—PERMANENT WAY; PERMANENT-WAY TOOLS; MACHINES FOR MAKING RAILWAYS OF ALL KINDS
- E01B2201/00—Fastening or restraining methods
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Railway Tracks (AREA)
- Clamps And Clips (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к эластичному зажиму для закрепления рельса для рельсового транспортного средства.The invention relates to an elastic clip for securing a rail for a rail vehicle.
Помимо этого, изобретение относится к крепежной точке, в которой рельс для рельсового транспортного средства закреплен на нижнем строении пути.In addition, the invention relates to an attachment point at which a rail for a rail vehicle is attached to an understructure.
В отношении нижнего строения пути, на котором выполнена крепежная точка согласно изобретению, речь обычно идет о шпале или плите, которая изготовлена из прочного материала, такого как бетон или тому подобного. Однако крепежная точка согласно изобретению может быть также смонтирована на служащей в качестве нижнего строения пути деревянной шпале.With regard to the substructure of the track, on which the fastening point according to the invention is provided, it is usually a sleeper or slab which is made of a strong material such as concrete or the like. However, the anchoring point according to the invention can also be mounted on a wooden sleeper serving as a substructure.
Закрепленные посредством улучшенных за счет изобретения компонентов и точек крепления рельсы обычно имеют подошву рельса, стоящую на подошве рельса шейку рельса и поддерживаемую шейкой рельса головку рельса.Anchored by means of the improved components and attachment points of the invention, the rails typically have a rail foot, a rail neck resting on the rail foot and a rail head supported by the rail neck.
Крепежные точки обсуждаемого здесь вида или содержащие обсуждаемые здесь детали системы для изготовления таких точек крепления известны во многих вариантах. Например, примеры таких систем представлены в опубликованных заявителем брошюрах, которые доступны для скачивания с адреса http://www.vossloh-fastening-systems.com/de/produkte_2015/anwendungsbereiche/conventional_rail/conventional_rail_1.html.Fastening points of the kind discussed herein, or systems containing the details discussed herein, for making such fastening points are known in many forms. For example, examples of such systems are presented in brochures published by the applicant, which are available for download from http://www.vossloh-fastening-systems.com/de/produkte_2015/anwendungsbereiche/conventional_rail/conventional_rail_1.html.
В качестве примера здесь следует упомянуть брошюру System W 41 U - Hochelastische Schienenbefestigung, Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die universelle Losung fur den Schotteroberbau mit sickenloser Betonschwelle, Stand 09/2014 (Система W 41 U - высокоэластичное крепление рельсов, высокоэластичное крепление рельсов для высокой скорости и ширококолейной железной дороги - универсальное решения для балласта с бетонными шпалами без желобов), брошюру System W 21 - Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die moderne Losung fur den Schotteroberbau mit Betonschwelle, Stand 02/2015 (Система W 21 - высокоэластичное крепление рельсов для высокой скорости и ширококолейной железной дороги: современное решение для балласта с бетонными шпалами) или брошюру System 300 Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn -die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn, Stand 02/2015 (система 300 - высокоэластичное крепление рельсов для высокой скорости и ширококолейной железной дороги: оправдавшее себя решение для безбалластного пути).As an example, the brochure System W 41 U - Hochelastische Schienenbefestigung, Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die universelle Losung fur den Schotterbau mit sickenloser Betonschwelle, Stand 09/2014 high speed and broad gauge railway - universal ballast solution with concrete sleepers without gutters), System W 21 brochure - Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die moderne Losung fur den Schotteroberbau mit Betonschwelle W Stand 21 - rails for high speed and broad gauge railways: a modern ballast solution with concrete sleepers) or the System 300 brochure Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn -die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn, Stand 02/2015 (System 300 - highly elastic rail fastening for high speed and broad gauge railways: a proven solution for ballastless track).
Сообразно этому известные системы закрепления рельса (см., например, также WO 2006/005543A1 и другие упомянутые ниже патентные публикации) и изготовленные из них крепежные точки рельса включают в себя детали, из которых они собраны, соответственно типичным образом направляющую пластину (см., например, WO 2010/091725A1), которая предусмотрена для бокового направления рельса, W-образный предусмотренный для размещения на направляющей пластине эластичный зажим (см., например, WO 2012/059374A1) и зажимной элемент (см., например, WO 2014/029705A1), который предусмотрен для закрепления эластичного зажима на нижнем строении пути (см., например, WO 2006/005543A1).Accordingly, known rail fastening systems (see, for example, also WO 2006 / 005543A1 and other patent publications mentioned below) and the rail fastening points made therefrom include the parts from which they are assembled, respectively, in a typical manner a guide plate (see, for example WO 2010 / 091725A1), which is provided for the lateral guidance of the rail, a W-shaped elastic clip provided for placement on the guide plate (see, for example, WO 2012 / 059374A1) and a clamping element (see, for example, WO 2014 / 029705A1 ), which is provided for securing the elastic clip to the substructure (see, for example, WO 2006 / 005543A1).
С этими основными компонентами системы крепления рельс могут факультативно использоваться подкладные пластины (см., например, WO 2011/110456A1), которые применяются для установки высоты рельса над нижним строением пути или для распределения по большой площади возникающих при перемещении по рельсу рельсового транспортного средства нагрузок, эластичные прокладки (см., например, WO 2005/010277A1), которые также укладываются под рельсы или другие пластинчатые компоненты системы, чтобы обеспечивать определенную податливость рельса в направлении силы тяжести в образованном системой крепежной точке, и в завершение изолирующие элементы (см., например, WO 2015/051841A1), которые типичным образом укладываются между упругим элементом и подошвой подлежащего закреплению рельса, чтобы обеспечивать оптимальную электрическую изоляцию относительно нижнего строения пути.With these main components of the rail fastening system, shims can optionally be used (see, for example, WO 2011 / 110456A1), which are used to set the height of the rail above the substructure or to distribute over a large area the loads caused by the movement of a rail vehicle on a rail. elastic spacers (see, for example, WO 2005 / 010277A1), which are also placed under the rails or other plate components of the system in order to ensure a certain flexibility of the rail in the direction of gravity at the fastening point formed by the system, and finally insulating elements (see, for example , WO 2015 / 051841A1), which are typically placed between the resilient element and the foot of the rail to be fastened in order to provide optimal electrical insulation with respect to the undersides of the track.
W-образные или ω-образные эластичные зажимы являются, как правило, монолитными и изогнутыми за один проход из стальной пружинной проволоки. При этом они обычно имеют V-образный или U-образный центральный участок, который имеет два ориентированных параллельно друг другу плеча. Эти плечи ограничивают между собой свободное пространство, через которое соответствующий зажимной элемент, обычно путевой винт или путевой болт, направляется своим телом в нижнее строение пути. На одном своем конце плечи обычно соединены друг с другом базовым участком, который обращен к соотнесенной с рельсом передней стороной эластичного зажима. Напротив, к соответственно другому концу плеча центрального участка типичным образом приформован торсионный участок, который отходит в сторону от соответствующего плеча центрального участка ориентированным наружу.W or ω elastic clamps are generally one-piece and curved in a single pass from steel spring wire. In this case, they usually have a V-shaped or U-shaped central section, which has two shoulders oriented parallel to each other. These arms delimit a free space between them, through which the corresponding clamping element, usually a guide screw or a guide bolt, is guided by its body into the lower structure of the track. At one end, the arms are usually connected to each other by a base section that faces the front side of the elastic clip, which is associated with the rail. On the contrary, a torsion portion is typically molded to the correspondingly other end of the shoulder of the central section, which extends outwardly from the corresponding shoulder of the central section.
При этом торсионный участок выполнен изогнутым в направлении нижней стороны эластичного зажима так, что упругий элемент при эксплуатации может опираться в области торсионного участка в образованной соответствующим торсионным участком опорной зоне на поверхность контакта, которая выполнена на верхней стороне несущей упругий элемент детали, например направляющей пластины. На их обращенном от центрального участка конце торсионные участки обычно переходят в удерживающую лапку, которая на виде сбоку обычно является дугообразной в направлении верхней стороны эластичного зажима и на виде сверху ориентирована в направления передней стороны подлежащего закреплениюIn this case, the torsion section is bent in the direction of the lower side of the elastic clamp so that the elastic element during operation can rest in the region of the torsion section in the support zone formed by the corresponding torsion section on the contact surface, which is made on the upper side of the part carrying the elastic element, for example, the guide plate. At their end facing away from the central portion, the torsion portions usually merge into a holding tab, which in a side view is usually arcuate towards the upper side of the elastic clip and in a plan view is oriented towards the front side to be fastened.
- 1 037636 рельса. При этом свободные концевые участки удерживающих лапок обычно ориентированы в направлении центрального участка. Этими концевыми участками эластичный зажим при эксплуатации опирается на подошву подлежащего закреплению рельса.- 1 037636 rail. In this case, the free end portions of the holding legs are usually oriented towards the central portion. With these end portions, the elastic clip in use rests on the sole of the rail to be fastened.
На нижней стороне концевых участков выполнены опорные зоны, которыми концевые участки при эксплуатации прилегают к подошве рельса. Опорные зоны удерживающих лапок и торсионных участков у известных из практики эластичных зажимов обычно лежат на одной прямой, которая, по существу, ориентирована параллельно оси симметрии упругого зажимного элемента.On the underside of the end sections, support zones are made, with which the end sections during operation are adjacent to the rail base. The support zones of the holding legs and torsion portions of the elastic clamps known from the practice usually lie on a straight line, which is essentially oriented parallel to the axis of symmetry of the elastic clamping element.
Пример выполненного, как упомянуто выше, используемого на практике и обозначаемого как Skl15 эластичного зажима описан в уже упомянутой выше брошюре System 300 Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn.An example of an elastic clamp, made as mentioned above, used in practice and referred to as Skl15, is described in the aforementioned brochure System 300 Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn.
За счет конфигурации удерживающих лапок, а также формы и ориентации его концевых участков его упругая податливость и за счет этого сопровождающая ее, оказываемая удерживающими лапками на рельсы прижимающая сила может быть приведена в соответствие требованиям и нагрузкам, на которые характеристики эластичного зажима могут оказывать влияние за счет придания формы торсионным участкам и центральному участку, а также имеющимся в некоторых случаях между торсионными участками и удерживающими лапками переходным участкам.By means of the configuration of the retaining lugs and the shape and orientation of its end portions, its elastic compliance and thus the accompanying pressing force exerted by the retaining lugs on the rails can be adapted to the requirements and loads that can be influenced by the elastic gripping characteristics. shaping the torsion sections and the central section, as well as the transition sections available in some cases between the torsion sections and the holding legs.
Направляющие пластины на их верхней стороне обычно имеют формованные элементы, по которым соотносящийся с соответствующей направляющей пластиной упругий элемент направляется так, что он при эксплуатации сохраняет свое положение также при встречающихся на практике нагрузках. Например, на верхней поверхности направляющей пластины могут быть выполнены углубления в виде канавок, в которых при эксплуатации располагаются торсионные участки упругого элемента, или центральное ребро на верхней стороне направляющей пластины, по которому направляется или на который опирается центральная петля.The guide plates usually have molded elements on their upper side, along which the resilient element corresponding to the respective guide plate is guided so that it maintains its position during use even under the loads encountered in practice. For example, on the upper surface of the guide plate, there can be grooved recesses, in which the torsion sections of the elastic element are located during operation, or a central rib on the upper side of the guide plate, along which the central loop is guided or supported.
Оказалось, что срок службы эластичных зажимов решающим образом зависит от их вибрационных характеристик. При этом известно, что эластичные зажимы, как правило, обладают несколькими собственными частотами.It turned out that the service life of elastic clamps is critically dependent on their vibration characteristics. It is known, however, that elastic clips usually have several natural frequencies.
При практической эксплуатации в эластичных зажимах возбуждаются колебания, когда поезд проезжает по прижимаемому посредством эластичных зажимов рельсу. Периодически повторяющиеся дефекты на рельсе или на колесах рельсового транспортного средства могут в данном случае приводить к резонансному усилению колебаний. Если они находятся вблизи одной из собственных частот эластичного зажима, то происходит драматическое увеличение амплитуды колебаний, прежде всего в области удерживающих лапок эластичного зажима рельса. Результатом является преждевременный неожиданный выход из строя эластичного зажима за счет разрушения, которое типичным образом происходит в области его торсионного участка или в переходной области от удерживающих лапок к торсионному участку.In practical operation, vibrations are excited in the elastic clips when the train passes on the rail pressed by the elastic clips. Periodically repeating defects on the rail or on the wheels of a rail vehicle can in this case lead to resonant amplification of vibrations. If they are close to one of the natural frequencies of the elastic clamp, then a dramatic increase in the amplitude of oscillations occurs, especially in the region of the holding legs of the elastic clamp of the rail. The result is a premature, unexpected failure of the elastic clip due to failure, which typically occurs in the region of its torsion portion or in the transition region from the holding legs to the torsion portion.
В опубликованной Максимилианом Штейгером (Maximilian Steiger) в журнале EI - Der Eisenbahningenieur, август 2016, стр. 25 и далее, статье сообщается об исследованиях по оптимизации динамических характеристик рельсовых креплений. В качестве результатов этих исследований предлагаются три меры по предотвращению повреждения рельсовых креплений вследствие резонанса.Published by Maximilian Steiger in EI - Der Eisenbahningenieur, August 2016, p. 25 ff, an article reports on studies to optimize the dynamic performance of rail fastenings. As a result of these studies, three measures are proposed to prevent damage to rail fastenings due to resonance.
Первая из предложенных мер заключается в размещении на эластичном зажиме поглощающих колебания дополнительных элементов. Эти, например дискообразные или трубчатые, дополнительные элементы должны размещаться прежде всего в области удерживающих лапок. Впрочем, исследования также показали, что такие гасители колебаний, хотя и являются высокоэффективными, но предрасположены к разрушению, так что в статье делается заключение, что практическая применимость таких гасителей является сомнительной.The first of the proposed measures is to place additional vibration-absorbing elements on the elastic clamp. These, for example disc-shaped or tubular, additional elements must be located primarily in the region of the retaining lugs. However, studies have also shown that such vibration dampers, although highly effective, are prone to destruction, so the article concludes that the practical applicability of such dampers is questionable.
В качестве второй меры в статье предлагается увеличение предусмотренных для эластичного зажима на соответствующей направляющей пластине поверхностей контакта. Так, исследования показали, что за счет увеличенных опор собственные частоты эластичных зажимов могут повышаться в такой степени, что они лежат за пределами диапазона, в котором на практике типичным образом происходит возбуждение. Однако на практике оказались проблематичными относительные перемещения, которые вынужденно выполняют эластичный зажим и направляющая пластина при перемещении рельсового транспортного средства по направляемому сбоку направляющей пластиной и прижимаемому эластичным зажимом рельсу. За счет этих перемещений в области расширенных опор происходит усиленный износ, который в целом ставит под вопрос реализуемость предлагаемого расширения опор.As a second measure, the article proposes to increase the contact surfaces provided for the elastic clamp on the corresponding guide plate. For example, studies have shown that, due to the increased support, the natural frequencies of the elastic clips can be increased to such an extent that they lie outside the range in which arousal typically occurs in practice. In practice, however, the relative movements that the elastic clamp and the guide plate are forced to perform when the rail vehicle is moved along the laterally guided guide plate and clamped by the elastic clamp have proven problematic. Due to these movements in the area of the widened supports, increased wear occurs, which in general calls into question the feasibility of the proposed expansion of the supports.
Наконец, в качестве третьей меры в статье предлагается изменение геометрии самого эластичного зажима. Также и эта мера имеет целью повысить собственную частоту эластичного зажима до диапазоне за пределами встречающегося на практике возбуждения. При этом в качестве критического признака конструкции признается форма удерживающих лапок и расстояние от удерживающих лапок до так называемой оси поворота удерживающих лапок. В качестве осей поворота удерживающих лапок в этой связи обозначаются прямые, которые соединяют друг с другом центр зоны, в которой соответствующая удерживающая лапка на своем свободной конце при эксплуатации опирается на подошву рельса, и центр зоны, в которой соответствующая удерживающая лапка опирается своим другим концом на направляющую пластину. Типичным образом эта зона лежит в области торсионного участка, который соотносится сFinally, as a third measure, the article proposes changing the geometry of the elastic clamp itself. This measure also aims to increase the natural frequency of the elastic clamping to a range outside of the excitation encountered in practice. In this case, the shape of the holding legs and the distance from the holding legs to the so-called pivot axis of the holding legs are recognized as a critical design feature. In this connection, the pivot axes of the holding lugs are straight lines that connect to each other the center of the zone in which the corresponding holding lug at its free end during operation rests on the rail base, and the center of the zone in which the corresponding holding lug rests with its other end on guide plate. Typically, this zone lies in the area of the torsion section, which corresponds to
- 2 037636 соответствующей удерживающей лапкой. За счет уменьшения расстояния от описываемой удерживающей лапкой дуги до оси поворота, то есть уменьшения высоты дуги над направляющей пластиной, в свою очередь могут быть в достаточной степени повышены собственные частоты.- 2 037636 with the corresponding holding tab. By reducing the distance from the arc described by the holding lug to the pivot axis, that is, by reducing the height of the arc above the guide plate, the natural frequencies can in turn be sufficiently increased.
Впрочем, уменьшение геометрии и прежде всего высоты дуги удерживающих лапок сопровождается принципиальным измерением характеристик упругости. Это может дойти до того, что эластичный зажим больше не будет оптимально пригоден для соответствующей цели применения или больше не будет выполнять предъявляемые ему требования в отношении его эластичности.However, a decrease in the geometry and, above all, in the height of the arch of the holding legs is accompanied by a fundamental measurement of the elastic characteristics. This can lead to the fact that the elastic clip is no longer optimally suited for the respective application or no longer fulfills the requirements for its elasticity.
На этом фоне была поставлена задача назвать удовлетворяющие практическим требованиям меры по выполнению отдельной или нескольких взаимодействующих деталей для крепежной точки рельса с целью сделать максимальным срок службы образованной из деталей общей системы или ее отдельных деталей.Against this background, the task was set to name the measures that satisfy the practical requirements for the implementation of individual or several interacting parts for the fastening point of the rail in order to maximize the service life of the overall system formed from the parts or its individual parts.
Для решения этой задачи изобретение предлагает представленные в пп. 1 и 7 формулы изобретения особые выполнения эластичного зажима или направляющей пластины, причем каждая из этих мер по выполнению сама по себе, то есть отдельно от других мер, решает указанную ранее задачу и за счет этого приводит к улучшению вибрационных характеристик всей системы и прежде всего, установленного в этой системе эластичного зажима. При этом, само собой разумеется, что предлагаемые здесь изобретением меры могут комбинироваться друг с другом любым образом, чтобы проявлять оптимальное действие.To solve this problem, the invention proposes presented in paragraphs. 1 and 7 of the claims are special designs of an elastic clamp or a guide plate, each of these measures for implementation by itself, that is, separately from other measures, solves the previously indicated problem and thereby leads to an improvement in the vibration characteristics of the entire system and, above all, the elastic clip installed in this system. It goes without saying that the measures proposed here by the invention can be combined with each other in any way in order to exhibit an optimal effect.
Предпочтительные варианты осуществления изобретения представлены в зависимых пунктах формулы изобретения и будут подробно разъяснены ниже как общие идеи изобретения.Preferred embodiments of the invention are presented in the dependent claims and will be explained in detail below as general inventive ideas.
Соответственно этому крепежная точка согласно изобретению отличается тем, что в нее встроены выполненный согласно изобретению эластичный зажим или выполненная согласно изобретению направляющая пластина. Также и здесь, само собой разумеется, что эластичный зажим согласно изобретению и направляющая пластина согласно изобретению в одиночку приводят к заметному улучшению вибрационных характеристик, то есть могут быть использованы факультативно относительно друг друга, однако в комбинации друг с другом дают оптимальный результат.Accordingly, the fastening point according to the invention is characterized in that an elastic clip according to the invention or a guide plate according to the invention is integrated therein. Also here, it goes without saying that the elastic clip according to the invention and the guide plate according to the invention alone lead to a noticeable improvement in vibration characteristics, that is, they can be used optionally relative to each other, but in combination with each other give an optimal result.
Таким образом, существенная для изобретения и особенно действенная в отношении обсуждаемой здесь проблематики мера для улучшения вибрационных характеристик самого эластичного зажима заключается в том, чтобы у каждой удерживающей лапки эластичного зажима зону, которой соответствующая удерживающая лапка и при эксплуатации прилегает к подошве рельса, переместить так, что собственная частота перемещается в область, в которой при практической эксплуатации не происходит возбуждение колебаний.Thus, an essential for the invention and especially effective in relation to the problems discussed here, a measure for improving the vibration characteristics of the elastic clamp itself is that at each holding lug of the elastic clamp, the zone with which the corresponding holding lug rests against the rail sole during operation is displaced in such a way that that the natural frequency moves to a region in which, during practical operation, oscillations are not excited.
Для этого изобретение предлагает эластичный зажим для эластичного прижимания рельса для рельсового транспортного средства, который содержит подошву, стоящую на подошве шейку и поддерживаемую шейкой головку рельса, который известным образом содержит петлеобразный центральный участок, два плеча и соединяющий плечи друг с другом базовый участок, причем свободная торцевая сторона базового участка обращена к передней стороне, свободная верхняя сторона центрального участка обращена к верхней стороне эластичного зажима, и плечи центрального участка их обращенными от базового участка концами обращены к задней стороне эластичного зажима, два торсионных участка, каждый из которых соединен с обращенным от базового участка концом плеча центрального участка, причем торсионные участки, исходя от соответственно соотнесенного с ним плеча, ведут соответственно в сторону наружу и на их нижней стороне имеют опорную зону, посредством которой эластичный зажим при эксплуатации опирается на несущую его деталь, и две удерживающие лапки, каждая из которых примыкает к обращенному от соотнесенного с ним плеча центрального участка концу торсионного участка, причем удерживающие лапки проходят в направлении передней стороны эластичного зажима и имеют соответственно выпуклый в направлении верхней стороны эластичного зажима упругий участок, а также примыкающий к нему, оканчивающийся на свободном конце удерживающей лапки опорный участок, который на его нижней стороне имеет опорную зону, посредством которой соответствующая удерживающая лапка при эксплуатации опирается на подошву подлежащего закреплению рельса.To this end, the invention proposes an elastic clip for elastic clamping of a rail for a rail vehicle, which comprises a sole, a neck resting on the sole and a neck supported by the neck of the rail head, which in a known manner comprises a loop-shaped central section, two arms and a base section connecting the arms to each other, the free the end side of the base section faces the front side, the free upper side of the central section faces the upper side of the elastic clip, and the shoulders of the central section with their ends facing away from the base section face the rear side of the elastic clip, two torsion sections, each of which is connected to the section by the end of the shoulder of the central section, and the torsion sections, proceeding from the shoulder correspondingly related to it, lead respectively outward and on their lower side have a support zone, through which the elastic clamp during operation rests on the part carrying it b, and two holding lugs, each of which is adjacent to the end of the torsion portion facing away from the shoulder of the central portion, and the holding lugs extend in the direction of the front side of the elastic clip and have an elastic portion convex towards the upper side of the elastic clip, as well as an adjacent thereto, a support section terminating at the free end of the holding tab, which has a support area on its lower side, by means of which the corresponding holding tab, during operation, rests on the sole of the rail to be fastened.
Согласно изобретению опорные участки удерживающих лапок соответственно относительно центрального участка эластичного зажима направлены в сторону наружу так, что на виде сверху эластичного зажима сверху прямые, которые соответственно соединяют центр опорных зон удерживающих лапок с центром опорной зоны соотнесенного с соответствующей удерживающей лапкой торсионного участка, пересекаются в расположенной на задней стороне эластичного зажима области.According to the invention, the bearing portions of the holding lugs are respectively directed outwardly relative to the central portion of the elastic clip so that, in the top view of the elastic clip, the straight lines that respectively connect the center of the bearing zones of the holding lugs with the center of the bearing zone of the torsion portion associated with the corresponding holding lug intersect in the on the back of the elastic clamping area.
Неожиданным образом оказалось, что за счет того, что у эластичного зажима согласно изобретению опорные зоны опорных участков удерживающих лапок и торсионного участка, к которому примыкает соответствующая удерживающая лапка, больше не лежат на параллели к оси симметрии эластичного зажима, а лежат на прямой, которая с этой осью симметрии образует острый, сужающийся в направлении задней стороны эластичного зажима угол, собственные частоты эластичного зажима могут быть эффективно повышены в такой степени, что они лежат заметно за пределами частот возбуждения, которые возникают при практическом применении. Поэтому за счет изобретения заметно улучшается долговеч- 3 037636 ность эластичного зажима без того, что это приводит к существенному изменению упругих характеристик. За счет этого изобретение устраняет зачастую возникающие в существовавшей до сих пор практике проблемы без того, что для этого требуется принципиально новое выполнение компонентов системы крепления рельса.Surprisingly, it turned out that due to the fact that in the elastic clamp according to the invention, the support zones of the support sections of the holding legs and the torsion section, to which the corresponding holding tab is adjacent, no longer lie parallel to the axis of symmetry of the elastic clamp, but lie on a straight line, which with This axis of symmetry forms a sharp angle tapering towards the rear side of the elastic grip, the natural frequencies of the elastic grip can be effectively increased to such an extent that they lie noticeably outside the excitation frequencies that occur in practical use. Therefore, due to the invention, the durability of the elastic clamp is noticeably improved without the fact that this leads to a significant change in the elastic characteristics. In this way, the invention eliminates the problems often encountered in hitherto existing practice without requiring a fundamentally new design of the components of the rail fastening system.
При этом изобретение, разумеется, не исключает, что у эластичного зажима согласно изобретению осуществляются предлагаемые из уровня техники в отношении оптимизированных динамических характеристики меры (см., например, вышеупомянутые статья Максимилиана Штейгера), чтобы, основываясь на выполнении согласно изобретению, достичь дополнительно оптимизированных вибрационных характеристик. К этому относятся прежде всего уменьшение высоты изгиба удерживающих лапок над поверхностью контакта, на которой монтируется эластичный зажим, и увеличение опорных зон, которыми опорные участки удерживающих лапок при эксплуатации опираются на подошву рельса.The invention does not, of course, exclude the possibility that with the elastic clamp according to the invention, measures proposed from the state of the art with regard to optimized dynamic characteristics (see, for example, the aforementioned article by Maximilian Steiger) are realized in order to achieve further optimized vibration values based on the embodiment according to the invention. characteristics. This includes, first of all, a decrease in the height of the bending of the holding legs above the contact surface on which the elastic clip is mounted, and an increase in the support zones with which the support portions of the holding legs rest on the rail base during operation.
Проходящие через центры опорных зон соотнесенных друг с другом опорных участков и торсионных участков прямые на виде сверху на эластичный зажим образуют предпочтительно угол по меньшей мере 60°, прежде всего более чем 60°, или по меньшей мере 90°, прежде всего более чем 90°, чтобы получить возможно больший интервал между собственными частотами эластичного зажима и частотой возбуждения. При этом в отношении упругого действия эластичного зажима оказалось предпочтительным, когда заключенный между прямыми на виде сверху на эластичный зажим угол составляет максимально 120°, прежде всего менее 120°.Straight lines running through the centers of the support zones of the mutually related support sections and torsion sections in a plan view of the elastic clip preferably form an angle of at least 60 °, in particular more than 60 °, or at least 90 °, in particular more than 90 ° to obtain the largest possible interval between the natural frequencies of the elastic clamp and the excitation frequency. In this connection, it has proved to be advantageous with regard to the elastic action of the elastic clamp when the angle enclosed between the straight lines in the plan view on the elastic clamp is at most 120 °, in particular less than 120 °.
Смещению собственных частот эластичного зажима согласно изобретению в качестве факультативного элемента выполнения может дополнительно способствовать выбранная ориентация удерживающих лапок. Так в отношении требуемого смещения собственной частоты может быть целесообразным, когда на виде сверху на эластичный зажим удерживающие лапки, исходя от соотнесенного с ними торсионного участка, проходят ориентированными соответственно наружу от центрального участка. В других случаях оптимизированное смещение собственной частоты неожиданным образом получается тогда, когда удерживающие лапки, снова на виде сверху на эластичный зажим, исходя от соотнесенного с ними торсионного участка, проходят ориентированными соответственно внутрь в направлении базового участка. Это справедливо прежде всего тогда, когда удерживающие лапки, также на виде сверху, проходят прямолинейно соответственно через, по меньшей мере, частичную область длины их упругих участков. Это выполнение допускает в отношении вибрационных характеристик эластичного зажима благоприятные формы радиусов при переходе от плеч центрального участка к примыкающим к ним торсионным участкам и от торсионных участков к примыкающим к ним удерживающим лапкам.The displacement of the natural frequencies of the elastic clip according to the invention can additionally be assisted as an optional element by the selected orientation of the holding legs. Thus, with regard to the desired displacement of the natural frequency, it may be advantageous if, in a plan view of the elastic clip, the holding legs extend correspondingly outwardly from the central section starting from the torsion section associated therewith. In other cases, an optimized natural frequency shift is unexpectedly obtained when the holding tabs, again in a plan view of the elastic clip, starting from the associated torsion portion, extend respectively inwardly oriented towards the base portion. This is especially true when the holding lugs, also in a plan view, extend in a straight line, respectively, through at least a partial region of the length of their elastic sections. With respect to the vibration characteristics of the elastic clamp, this embodiment permits favorable radii in the transition from the shoulders of the central section to the adjacent torsion sections and from the torsion sections to the adjacent holding legs.
При этом в отношении технологичности и долговечности эластичного зажима согласно изобретению к тому же оказалось предпочтительным, когда, также факультативно, упругий участок удерживающей лапки переходит соответственно по плавной кривой в соотнесенный опорный участок.In addition, with regard to the manufacturability and durability of the elastic clip according to the invention, it has also proved to be advantageous when, also optionally, the elastic section of the holding lug transitions in a correspondingly smooth curve into the associated support section.
Долговечности и оптимальных упругих характеристик эластичного зажима согласно изобретению, помимо этого, может способствовать, когда, снова факультативно, на виде сверху на эластичный зажим опорные зоны удерживающих лапок относительно свободной торцевой стороны базового участка центрального участка выступают в направлении передней стороны эластичного зажима.The durability and optimum resilience of the elastic clip according to the invention can furthermore be assisted when, optionally again, in a plan view of the elastic clip, the support regions of the holding tabs relative to the free end side of the base portion of the central portion protrude towards the front side of the elastic clip.
Особенно хорошо приспособленные к предъявляемым на практике условиям вибрационные характеристики выполненного согласно изобретению эластичного зажима устанавливаются тогда, когда для измеренного параллельно оси симметрии эластичного зажима расстояния AS между центром опорных зон удерживающих лапок и точкой пересечения прямых, которые соответственно соединяют центр опорных зон удерживающих лапок с центром соотнесенных с соответствующим эластичным зажимом торсионным участком, и для измеренного также параллельно оси симметрии расстояния AG между опорными зонами удерживающих лапок и центрами опорных зон торсионного участка является справедливым:The vibration characteristics of the elastic clamp made according to the invention, which are particularly well adapted to the practical conditions, are established when, for a distance AS measured parallel to the axis of symmetry of the elastic clamp, between the center of the bearing zones of the holding legs and the point of intersection of straight lines which respectively connect the center of the bearing zones of the holding legs to the center of the related with a corresponding elastic clamping torsion section, and for the distance AG measured also parallel to the axis of symmetry between the bearing zones of the holding lugs and the centers of the bearing zones of the torsion section is valid:
1,2 xAG<AS<1,8 AG.1.2 xAG <AS <1.8 AG.
При этом оказалось особенно удовлетворяющим практическим требованиям, когда является справедливым:At the same time, it turned out to be especially satisfying practical requirements when it is fair:
1,3 xAG<AS<AG.1.3 xAG <AS <AG.
Согласно предшествующим описаниям крепежная точка согласно изобретению, в которой содержащий подошву, стоящую на подошве шейку и поддерживаемую шейкой головку рельса рельс закреплен на нижнем строении пути, содержит действующую на боковую кромку подошвы направляющую пластину для бокового направления рельса и установленный на направляющей пластине эластичный зажим, который свободными концевыми участками его удерживающих лапок опирается на подошву рельса для приложении к рельсу эластичной прижимающей силы. При этом эластичный зажим выполнен в виде согласно изобретению.According to the previous descriptions, an attachment point according to the invention, in which a rail comprising a sole, a collar on the sole and a rail supported by a neck, is fixed to the underside of the track, comprises a guide plate acting on the lateral edge of the sole for the lateral direction of the rail and an elastic clip mounted on the guide plate, which with the free end portions of its retaining lugs, it rests on the rail base to apply an elastic pressing force to the rail. In this case, the elastic clip is made in the form according to the invention.
Для закрепления эластичного зажима крепежная точка согласно изобретению может известным образом содержать зажимной элемент, такой как, например, путевой винт или путевой болт, посредством которого эластичный зажим прижимается к нижнему строению пути. При этом упомянутый зажимной элемент обычно направляется через ограниченное плечами центрального участка эластичного зажимаIn order to secure the elastic clip, the fastening point according to the invention can in a known manner comprise a clamping element, such as, for example, a lead screw or a lead bolt, by means of which the elastic clip is pressed against the substructure of the track. In this case, the said clamping element is usually guided through the central section of the elastic clamp limited by the shoulders
- 4 037636 пространство и через имеющееся под ним отверстие в направляющей пластине до нижнего строения пути, где он закрепляется анкерным креплением. При этом анкерное крепление может происходить известным образом посредством встроенного в нижнее строение пути штыря или за счет другого подходящего крепления.- 4 037636 space and through the hole underneath in the guide plate to the lower structure of the track, where it is anchored. In this case, the anchoring can take place in a known manner by means of a pin integrated into the substructure or by means of another suitable anchorage.
Защите смонтированного в крепежной точке для рельса обсуждаемого здесь эластичного зажима может также способствовать то, что между концевыми участками удерживающих лапок эластичного зажима и подошвой рельса размещается изолирующий элемент, который электрически изолирует эластичный зажим от подошвы рельса и, по меньшей мере, участками состоит из демпфирующего или эластично податливого материала. Так, например, изолятор может быть выполнен в виде сэндвичевого элемента, у которого электрически изолирующие слои комбинируются с эластичными слоями, чтобы при достаточной устойчивости против действующих на эластичный зажим прижимающих сил достичь, с одной стороны, требуемой электрической изоляции, а с другой стороны, вибрационной развязки рельса от эластичного зажима. Названные здесь относящиеся к изолирующему элементу меры сами по себе, то есть независимо от представленных выше признаков конструкции согласно изобретению, способствуют улучшению долговечности используемого в крепежной точке рельса эластичного зажима, однако, разумеется, оказывают особо предпочтительное влияние при выполнении крепежной точки согласно изобретению.The protection of the elastic clip, as discussed here, mounted at the rail attachment point can also be assisted by the fact that an insulating element is placed between the end portions of the retaining lugs of the elastic clip and the rail foot, which electrically isolates the elastic clip from the rail foot and consists at least in parts of a damping or an elastically pliable material. For example, the insulator can be made in the form of a sandwich element, in which electrically insulating layers are combined with elastic layers, so that, with sufficient resistance against pressing forces acting on the elastic clamp, to achieve, on the one hand, the required electrical insulation, and on the other hand, vibration decoupling the rail from the elastic clamp. The measures referred to here referring to the insulating element per se, that is, independently of the above-mentioned features of the structure according to the invention, help to improve the durability of the elastic clip used at the fastening point of the rail, however, of course, they have a particularly advantageous effect when the fastening point according to the invention is made.
Дополнительным компонентом, который регулярно используется в крепежных точках обсуждаемого здесь вида, является эластичная прокладка, которая, как правило, размещается между подошвой рельса и нижним строением пути, чтобы придать опиранию рельса определенную податливость в направлении силы тяжести. То, что характеристика демпфирования эластичной прокладки приведена в соответствие с встречающимися на практике частотами возбуждения, может также способствовать тому, что предотвращается чрезмерное возбуждение эластичного зажима в области его собственных частот.An additional component that is regularly used in anchoring points of the kind discussed herein is an elastic spacer, which is typically placed between the foot of the rail and the substructure to give the rail support some flexibility in the direction of gravity. Matching the damping characteristics of the elastic to the drive frequencies encountered in practice can also help to prevent the elastic clip from being over-excited in its natural frequency region.
Ниже изобретение более подробно разъясняется с помощью показывающих примеры осуществления чертежей. Схематически показано следующее:Below the invention is explained in more detail using illustrative examples of the implementation of the drawings. The following is shown schematically:
фиг. 1 - эластичный зажим согласно изобретению на виде сверху;fig. 1 is a top view of an elastic clip according to the invention;
фиг. 2 - эластичный зажим согласно фиг. 1 на виде в перспективе с его передней стороны;fig. 2 shows an elastic clip according to FIG. 1 is a perspective view from its front side;
фиг. 3 - эластичный зажим согласно фиг. 1 и 2 на виде сбоку;fig. 3 shows an elastic clip according to FIG. 1 and 2 in side view;
фиг. 4 - второй эластичный зажим согласно изобретению на виде сверху;fig. 4 is a top view of a second elastic clip according to the invention;
фиг. 5 - эластичный зажим согласно фиг. 4 на виде в перспективе с его передней стороны;fig. 5 shows an elastic clip according to FIG. 4 is a perspective view from its front side;
фиг. 6 - эластичный зажим согласно фиг. 4 и 5 на виде с его задней стороны;fig. 6 shows an elastic clip according to FIG. 4 and 5 as seen from its rear side;
фиг. 7 - эластичный зажим согласно фиг. 4-6 на виде сбоку;fig. 7 shows an elastic clip according to FIG. 4-6 in side view;
фиг. 8 - график с характеристическими кривыми сила-путь для обычного и показанного на фиг. 4-7 эластичного зажима.fig. 8 is a graph with force-path characteristic curves for conventional and shown in FIG. 4-7 elastic clip.
Показанный на фиг. 1-3 монолитно гнутый из пружинной проволоки с круглым поперечным сечением эластичный зажим 1 согласно изобретению содержит U-образный центральный участок 2 с соотнесенным с передней стороной V эластичного зажима изогнутым базовым участком 3 и примыкающими к нему, выполненными прямыми плечам 4, 5. На соотнесенной с верхней стороной O эластичного зажима 1 верхней стороне плеча 4, 5 центрального участка 2 предусмотрены плоские опорные поверхности 6, 7, на которых при эксплуатации своей головкой винта располагается не показанный здесь служащий в качестве зажимного элемента для закрепления эластичного зажима 1 путевой винт.Shown in FIG. 1-3, an elastic clip 1 monolithically bent from a spring wire with a circular cross-section according to the invention comprises a U-shaped central section 2 with a curved base section 3 associated with the front side V of the elastic clip and adjacent straight arms 4, 5. On the related with the upper side O of the elastic clip 1 on the upper side of the arm 4, 5 of the central section 2, there are provided flat supporting surfaces 6, 7, on which, during operation, with its screw head a guide screw, not shown here, which serves as a clamping element for fixing the elastic clip 1, is provided.
На своих обращенных от базового участка 3, обращенных к задней стороне R эластичного зажима концах плечи 4, 5 центрального участка 2 переходят в торсионный участок 8, 9 эластичного зажима 1. При этом торсионные участки 8, 9 изогнуты в направлении нижней стороны U эластичного зажима 1 и направляются вбок ориентированными соответственно наружу от соответствующего соотнесенного с ними плеча 4, 5. На их нижней стороне торсионные участки 8, 9 имеют соответственно опорные зоны 10, 11, которыми они при эксплуатации располагаются на поверхности контакта направляющей пластины.At their ends facing away from the base section 3 and facing the rear side R of the elastic clip, the arms 4, 5 of the central section 2 pass into the torsion section 8, 9 of the elastic clip 1. In this case, the torsion sections 8, 9 are bent towards the lower side U of the elastic clip 1 and are directed laterally oriented, respectively, outward from the corresponding associated shoulder 4, 5. On their lower side, the torsion sections 8, 9 have respectively support zones 10, 11, which during operation they are located on the contact surface of the guide plate.
К обращенному от центрального участка 2 концу торсионного участка 8, 9 соответственно примыкает удерживающая лапка 12, 13. Удерживающие лапки 12, 13 в области своих упругих участков 14, 15 выполнены дугообразно изогнутыми в направлении верхней стороны O эластичного зажима 1 и проходят, исходя от соответствующего торсионного участка 8, 9, в направлении передней стороны V эластичного зажима 1. При этом они ориентированы так, что на виде сверху (фиг. 1) измеренное параллельно соединительным прямым G между центрами Z10, Z11 опорных зон 10, 11 расстояние между удерживающими лапками 12, 13, исходя от торсионного участка 8, 9, увеличивается.The end of the torsion section 8, 9 facing away from the central section 2 is respectively adjoined by a holding tab 12, 13. The holding tabs 12, 13 in the region of their elastic sections 14, 15 are made arcuately bent towards the upper side O of the elastic clip 1 and extend from the corresponding of the torsion section 8, 9, in the direction of the front side V of the elastic clip 1. At the same time, they are oriented so that in the top view (Fig. 1) the distance between the holding lugs 12 measured parallel to the connecting straight lines G between the centers Z10, Z11 of the support zones 10, 11 , 13, proceeding from the torsion section 8, 9, increases.
На своих свободных концах 16, 17 удерживающие лапки 12, 13 оканчиваются примыкающим к соответствующему упругому участку 12, 13 опорным участком 18, 19, которым удерживающая лапка 12, 13 в состоянии эксплуатации сидит на подошве не показанного подлежащего закреплению в соответствующей крепежной точке рельса. Для этого на соотнесенной с нижней стороной U эластичного зажима 1 нижней стороне опорного участка 18, 19 на концах 16, 17 удерживающих лапок 12, 13 выполнены точечные опорные зоны 20, 21.At their free ends 16, 17, the retaining lugs 12, 13 end in a support region 18, 19 adjacent to the respective elastic section 12, 13, with which the retaining lug 12, 13, in use, sits on the sole of a rail to be fastened not shown at the corresponding fastening point of the rail. For this, on the lower side of the support section 18, 19, corresponding to the lower side U of the elastic clip 1, point support zones 20, 21 are formed at the ends 16, 17 of the holding lugs 12, 13.
Опорные участки 18, 19 выполнены по плавной кривой, исходя от соответствующего упругого участка 14, 15 обращенными от центрального участка 2 в сторону наружу так, что они тангенциально прилегают к ориентированной параллельно соединительной прямой G прямой. При этом длина удерживающих лапокThe support sections 18, 19 are formed along a smooth curve, starting from the corresponding elastic section 14, 15 facing outward from the central section 2 so that they tangentially adjoin the parallel oriented connecting straight line G. In this case, the length of the holding legs
- 5 037636- 5 037636
12, 13 устанавливается так, что точечные опорные зоны 20, 21 на виде сверху (фиг. 1) в направлении передней стороны V эластичного зажима 1 лежат перед базовым участком 3 центрального участка 2.12, 13 are installed so that the point support zones 20, 21 in a plan view (FIG. 1) towards the front side V of the elastic clip 1 lie in front of the base portion 3 of the central portion 2.
Вследствие обращенного наружу расположения опорных участков 18, 19 и соответственно этому лежащих сбоку снаружи точечных опорных зон 20, 21 удерживающих лапок 12, 13, соединительные прямые G1, G2, которые, с одной стороны (соединительная прямая G1), соединяют центр Z10 опорной зоны 10 торсионного участка 8 с точечной и, таким образом, самой представляющей свой центр опорной зоной 20 примыкающей к торсионному участку 8 удерживающей лапки 12, а с другой стороны (соединительная прямая G2), центр Z11 опорной зоны 11 торсионного участка 9 с точечной и, таким образом, самой представляющей свой центр опорной зоной 21 примыкающей к торсионному участку 9 удерживающей лапки 13, расположены относительно оси S симметрии эластичного зажима 1 под острым углом β1 и находятся относительно друг друга под углом β2 около 70°. Соответственно этому они пересекаются при рассмотрении на виде сверху (фиг. 1) в лежащей за задней стороной R эластичного зажима 1 точке SG пересечения.As a result of the outwardly facing position of the support sections 18, 19 and, accordingly, the point support zones 20, 21 of the holding lugs 12, 13 lying laterally outside, the connecting lines G1, G2, which, on the one hand (connecting line G1), connect the center Z10 of the supporting area 10 torsion section 8 with a point and, thus, the most representative of its center support area 20 adjacent to the torsion section 8 of the holding tab 12, and on the other side (connecting line G2), the center Z11 of the support area 11 of the torsion section 9 with a point and thus , the most representative of its center support zone 21 adjacent to the torsion section 9 of the holding tabs 13, are located relative to the axis S of symmetry of the elastic clip 1 at an acute angle β1 and are relative to each other at an angle β2 of about 70 °. Accordingly, they intersect when viewed from the top (Fig. 1) at the intersection point SG lying behind the rear side R of the elastic clip 1.
При этом измеренное параллельно оси S симметрии расстояние AS между точечными, самими образующими свой центр опорными зонами 20, 21 удерживающих лапок 12, 13, с одной стороны, и точкой SG пересечения, с другой стороны, соответствует примерно 1,5-кратному измеренному также параллельно оси S симметрии расстоянию AG точечных опорных зон 20, 21 от центров Z10, Z11 опорных зон 10, 11 торсионных участков 8, 9. На практике расстояние AG может составлять, например, примерно 100 мм, а расстояние AS - примерно 150 мм, причем расстояние AS может также варьироваться в диапазоне, например, от 130 до 170 мм, когда это является целесообразным в отношении установки собственных частот или по причине конструктивных условий.In this case, the distance AS measured parallel to the axis S of symmetry between the point, self-centering support zones 20, 21 of the holding lugs 12, 13, on the one hand, and the intersection point SG, on the other hand, corresponds to approximately 1.5 times measured also parallel symmetry axis S to the distance AG of the point support zones 20, 21 from the centers Z10, Z11 of the support zones 10, 11 of the torsion sections 8, 9. In practice, the distance AG can be, for example, about 100 mm, and the distance AS is about 150 mm, the distance AS can also vary in the range of, for example, 130 to 170 mm, when it is appropriate with respect to the setting of natural frequencies or due to design conditions.
Практические испытания показали, что эластичный зажимы 1 по сравнению с традиционно выполненными, показанными на фиг. 4 и 5 эластичными зажимами 101, имеют повышенные по меньшей мере на 50% собственные частоты. Они настолько высокие, что даже при неблагоприятных условиях эксплуатации, какие, например, встречаются в тоннелях или на мостах, не происходит возбуждение эластичного зажима 1 в области его собственных частот.Practical tests have shown that the elastic clamps 1, in comparison with the conventional ones shown in FIG. 4 and 5 with elastic clamps 101 have natural frequencies increased by at least 50%. They are so high that even under unfavorable operating conditions, such as, for example, found in tunnels or on bridges, no excitation of the elastic clamp 1 occurs in the region of its natural frequencies.
Также показанный на фиг. 4-7, также гнутый монолитно из пружинной проволоки с круглым поперечным сечением эластичный зажим 101 согласно изобретению, как и эластичный зажим 1, имеет Uобразный центральный участок 102 с соотнесенным с передней стороной V эластичного зажима изогнутым базовым участком 103 и примыкающими к нему выполненными прямыми плечами 104, 105. На соотнесенной с верхней стороной О эластичного зажима 101 верхней стороне плеч 104, 105 центрального участка 102 предусмотрены плоские опорные поверхности 106, 107, на которых при эксплуатации своей головкой винта располагается не показанный здесь служащий в качестве зажимного элемента для закрепления эластичного зажима 101 путевой винт.Also shown in FIG. 4-7, the elastic clip 101 according to the invention, also bent monolithically from a spring wire with a circular cross-section, like the elastic clip 1, has a U-shaped central section 102 with a curved base section 103 associated with the front side V of the elastic clip and adjacent straight arms 104, 105. On the upper side of the arms 104, 105 of the central portion 102, which is associated with the upper side O of the elastic clip 101, there are provided flat supporting surfaces 106, 107, on which, in use, with its screw head, a not shown here serves as a clamping element for securing the elastic clip 101 track screw.
На обращенных от базового участка 103 направленных к задней стороне R эластичного зажима 101 концах плечи 104, 105 переходят в торсионный участок 108, 109 эластичного зажима 101. На своей нижней стороне торсионные участки 108, 109 имеют соответственно опорные зоны 110, 111, которыми они при эксплуатации располагаются на поверхности контакта направляющей пластины.At the ends facing away from the base section 103 and directed towards the rear side R of the elastic clip 101, the shoulders 104, 105 pass into the torsion section 108, 109 of the elastic clip 101. On their lower side, the torsion sections 108, 109 have respectively support zones 110, 111, which they with are located on the contact surface of the guide plate.
При этом торсионные участки 108, 109 изогнуты в направлении нижней стороны U эластичного зажима 101 и направлены в сторону наружу от соответственно соотнесенных плеч 104, 105. При этом, исходя от плеч 104, 105, торсионные участки 108, 109 по более, чем у эластичного зажима 1, узким дугам проходят сначала в направлении нижней стороны U эластичного зажима 101 и затем по более широким дугам, которые также более узкие, чем соответствующие дуги эластичного зажима 1, наружу. К ним примыкает направленная в сторону от соотнесенного с ними плеча 104, 105 область соответствующего торсионного участка 108, 109, который на виде сверху (фиг. 4) более длинный, чем соответствующая область эластичного зажима 1. За этой областью следует более широкая дуга 108', 109', через которую торсионные участки 108, 109 переходят в примыкающую к ним удерживающую лапку 112, 113. Радиус изгиба этих дуг 108', 109' на виде сверху (фиг. 4) больше, чем соответствующих дуг эластичного зажима 1, и простираются через больший угловой диапазон, чем у эластичного зажима 1. Таким образом, удерживающие лапки 112, 113 эластичного зажима 101, исходя от места их примыкания к соответствующему соотнесенному с ними торсионному участку 108, 109, ориентированы в направлении свободно выступающего базового участка 103 центрального участка 102 эластичного зажима 101. При этом удерживающие лапки 112, 113 на виде сверху (фиг. 4) имеют область 112', 113', в которой они выполнены прямыми. Если на виде сверху (фиг. 4) в областях 112', 113' провести коаксиальную продольной оси областей 112', 113' прямую, то эти прямые пересекаются в точке, которая лежит на передней стороне V эластичного зажима 101 и оси симметрии S эластичного зажима. Одновременно удерживающие лапки 112, 113 в области их упругих участков 114, 115 выполнены дугообразно выпуклыми в направлении верхней стороны O эластичного зажима 1.In this case, the torsion sections 108, 109 are bent in the direction of the lower side U of the elastic clip 101 and are directed outwardly from the correspondingly related shoulders 104, 105. In this case, proceeding from the shoulders 104, 105, the torsion sections 108, 109 are more than in the elastic of the clamp 1, narrow arcs pass first in the direction of the lower side U of the elastic clip 101 and then along wider arcs, which are also narrower than the corresponding arcs of the elastic clip 1, outward. Adjacent to them is the area of the corresponding torsion section 108, 109, directed away from the associated shoulder 104, 105, which in the plan view (Fig. 4) is longer than the corresponding area of the elastic clip 1. This area is followed by a wider arch 108 ' , 109 ', through which the torsion sections 108, 109 pass into the adjacent holding tab 112, 113. The bending radius of these arcs 108', 109 'in the plan view (Fig. 4) is greater than the corresponding arcs of the elastic clip 1 and extends through a greater angular range than that of the elastic clip 1. Thus, the holding tabs 112, 113 of the elastic clip 101, starting from their abutment to the corresponding associated torsion section 108, 109, are oriented towards the freely protruding base section 103 of the central section 102 elastic clip 101. In this case, the holding lugs 112, 113 in a plan view (Fig. 4) have a region 112 ', 113' in which they are straight. If in the top view (Fig. 4) in the regions 112 ', 113' a straight line is drawn coaxial to the longitudinal axis of the regions 112 ', 113', then these straight lines intersect at a point that lies on the front side V of the elastic clip 101 and the axis of symmetry S of the elastic clip ... At the same time, the holding lugs 112, 113 in the region of their elastic sections 114, 115 are made arcuately convex in the direction of the upper side O of the elastic clip 1.
На своих свободных концах 116, 117 удерживающие лапки 112, 113 оканчиваются на примыкающих к их соответствующему упругому участку 114, 115 опорных участках 118, 119, которыми соответствующая удерживающая лапка 112, 113 в состоянии эксплуатации находится на подошве не показанногоAt their free ends 116, 117, the holding tabs 112, 113 terminate at abutting support portions 118, 119 adjacent to their respective resilient portion 114, 115, with which the corresponding holding tab 112, 113 is in use on the sole of a not shown
- 6 037636 здесь рельса, закрепленного в соответствующей крепежной точке рельса. Для этого на соотнесенной с нижней стороной U эластичного зажима 101 нижней стороне опорных участков 118, 119 на концах 116,- 6 037636 here of the rail fastened to the corresponding fastening point of the rail. To do this, on the underside of the support sections 118, 119 at the ends 116, corresponding to the lower side U of the elastic clip 101,
117 удерживающих лапок 112, 113 выполнены точечные опорные зоны 120, 121.117 of the holding lugs 112, 113 are provided with point support zones 120, 121.
Опорные участки 118, 119 выполнены по плавной кривой, исходя от соответствующего упругого участка 114, 115, обращенными от центрального участка 102 в сторону наружу так, что они тангенциально прилегают к ориентированной параллельно соединительной прямой G прямой. При этом длина удерживающих лапок 112, 113 устанавливается так, что точечные опорные зоны 120, 121 на виде сверху (фиг. 4) в направлении передней стороны V эластичного зажима 101 лежат перед базовым участком 103 центрального участка 102.The support sections 118, 119 are formed along a smooth curve, starting from the corresponding elastic section 114, 115, facing outwardly from the central section 102 so that they tangentially adjoin the parallel oriented connecting straight line G. In this case, the length of the holding tabs 112, 113 is set so that the point support regions 120, 121 in a plan view (FIG. 4) towards the front side V of the elastic clip 101 lie in front of the base portion 103 of the central portion 102.
Вследствие обращенного наружу расположения опорных участков 118, 119 и соответственно этому лежащих сбоку снаружи точечных опорных зон 120, 121 удерживающих лапок 112, 113, соединительные прямые G1, G2, которые, с одной стороны (соединительная прямая G1), соединяют центр Z110 опорной зоны 110 торсионного участка 108 с точечной и, таким образом, самой представляющей свой центр опорной зоной 120 примыкающей к торсионному участку 108 удерживающей лапки 112, а с другой стороны (соединительная прямая G2), центр Z111 опорной зоны 111 торсионного участка 109 с точечной и, таким образом, самой представляющей свой центр опорной зоной 121 примыкающей к торсионному участку 1099 удерживающей лапки 113, расположены относительно оси S симметрии эластичного зажима 101 под острым углом β1 и находятся относительно друг друга под углом β2 около 60°. Соответственно этому они пересекаются при рассмотрении на виде сверху (фиг. 4) в лежащей за задней стороной R эластичного зажима 101 точке SG пересечения.Due to the outwardly facing position of the support sections 118, 119 and, accordingly, the laterally outside point support areas 120, 121 of the holding lugs 112, 113, connecting lines G1, G2, which, on one side (connecting line G1), connect the center Z110 of the support area 110 torsion section 108 with a point and, thus, the most representative of its center support area 120 adjacent to the torsion section 108 of the holding tab 112, and on the other side (connecting line G2), the center Z111 of the support area 111 of the torsion section 109 with a point and thus , the most representative of its center support area 121 adjacent to the torsion portion 1099 of the holding tabs 113, are located relative to the axis S of symmetry of the elastic clip 101 at an acute angle β1 and are relative to each other at an angle β2 of about 60 °. Accordingly, they intersect when viewed from the top (Fig. 4) at the intersection point SG lying behind the rear side R of the elastic clip 101.
При этом измеренное параллельно оси S симметрии расстояние AS между точечными, самими образующими свой центр опорными зонами 120, 121 удерживающих лапок 112, 113, с одной стороны, и точкой SG пересечения, с другой стороны, соответствует примерно 1,7-кратному измеренному также параллельно оси S симметрии расстоянию AG точечных опорных зон 120, 121 от центров Z110, Z111 опорных зон 110, 111 торсионных участков 108, 109. На практике расстояние AG может составлять, например, примерно 100 мм, а расстояние AS - примерно 150 мм, причем расстояние AS может также варьироваться в диапазоне, например, от 130 до 170 мм, когда это является целесообразным в отношении установки собственных частот или по причине конструктивных условий.In this case, the distance AS measured parallel to the axis S of symmetry between the point-like, self-centering support zones 120, 121 of the holding lugs 112, 113, on the one hand, and the intersection point SG, on the other hand, corresponds to approximately 1.7 times measured also parallel the symmetry axis S of the distance AG of the point support areas 120, 121 from the centers Z110, Z111 of the support areas 110, 111 of the torsion sections 108, 109. In practice, the distance AG can be, for example, about 100 mm, and the distance AS is about 150 mm, the distance AS can also vary in the range of, for example, 130 to 170 mm, when it is appropriate with respect to the setting of natural frequencies or due to design conditions.
Практические испытания показали, что эластичный зажим 101 по сравнению с традиционно выполненным известным под обозначением Skl15 и описанным в вышеупомянутой брошюре System 300 Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn эластичным зажимом 101 имеет повышенную примерно на 50% собственную частоту.Practical tests have shown that the elastic clip 101, in comparison with the traditionally made known under the designation Skl15 and described in the aforementioned System 300 brochure Hochelastische Schienenbefestigung fur Hochgeschwindigkeit und Vollbahn - die bewahrte Losung fur die Feste Fahrbahn, has an intrinsic frequency of about 50% higher.
Определенные при испытаниях характеристические кривые сила-путь двух нагружений и разгружений показаны на фиг. 8, причем характеристическая кривая обычного эластичного зажима Skl15 показана сплошной линией, а характеристическая кривая эластичного зажима 101 согласно изобретению показана штриховой линией.The force-path characteristic curves of the two loads and unloads determined during the tests are shown in FIG. 8, where the characteristic curve of the conventional elastic clip Skl15 is shown in solid line and the characteristic curve of the elastic clip 101 according to the invention is shown in dashed line.
Оказалось, что характеристическая кривая эластичного зажима 101 согласно изобретению имеет более пологий подъем, который оказывает благоприятное влияние на долговечность эластичного зажима 101. Вследствие этого эластичный зажим 101 по сравнению с обычным Skl15 обладает не только улучшенной собственной частотной характеристикой, но и улучшенной усталостной прочностью. То есть эластичный зажим 101 согласно изобретению может выдерживать более высокие деформации, чем обычный эластичный зажим Skl15.It turned out that the characteristic curve of the elastic clip 101 according to the invention has a shallower rise, which has a beneficial effect on the durability of the elastic clip 101. As a result, the elastic clip 101 has not only an improved intrinsic frequency response, but also an improved fatigue strength compared to conventional Skl15. That is, the elastic clip 101 according to the invention can withstand higher deformations than the conventional elastic clip Skl15.
Полученные при испытаниях для обычного эластичного зажима Skl15 и эластичного зажима 101 согласно изобретению характеристические значения собственной частоты, вертикальной усталостной прочности и наклона характеристической кривой эластичных зажимов внесены в таблицу.The characteristic values of the natural frequency, vertical fatigue strength and slope of the characteristic curve of the elastic clips obtained in tests for a conventional elastic clip Skl15 and an elastic clip 101 according to the invention are tabulated.
Для определения собственной частоты сначала были проведены модальные анализы посредством метода конечных элементов FEM, и затем полученные при этом результаты подтверждены на испытательном стенде и на железнодорожном пути.To determine the natural frequency, modal analyzes were first carried out using the finite element method FEM, and then the results obtained with this were validated on a test bench and on a railroad track.
Вертикальная усталостная прочность была определена согласно стандарту DBS918127 der Deutschen Bahn AG, Juni 2010 (OB-Standard), Kapitel 5.3 Vertikale Dauerfestigkeit.Vertical fatigue strength was determined according to DBS918127 der Deutschen Bahn AG, Juni 2010 (OB-Standard), Kapitel 5.3 Vertikale Dauerfestigkeit.
Определенная для эластичного зажима 101 собственная частота настолько высока, что даже при неблагоприятных условиях эксплуатации, которые могут иметься в тоннелях и на мостах, не происходит возбуждение эластичного зажима 101 в области его собственных частот.The natural frequency determined for the elastic clip 101 is so high that even under unfavorable operating conditions, which may exist in tunnels and on bridges, the elastic clip 101 is not excited in the region of its natural frequencies.
- 7 037636- 7 037636
Перечень ссылочных обозначений.List of reference designations.
Z10, Z11, Z110, Z111 центры опорных зон 10,11,110,111Z10, Z11, Z110, Z111 centers of support zones 10,11,110,111
Claims (13)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102017111781.4A DE102017111781A1 (en) | 2017-05-30 | 2017-05-30 | Clamp and attachment point for securing a rail to a substrate |
| PCT/EP2017/078781 WO2018091351A1 (en) | 2016-11-16 | 2017-11-09 | Anchor clamp and fastening point for fastening a rail to a subsurface |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| EA201991089A1 EA201991089A1 (en) | 2019-11-29 |
| EA037636B1 true EA037636B1 (en) | 2021-04-23 |
Family
ID=64278849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| EA201991089A EA037636B1 (en) | 2017-05-30 | 2017-11-09 | Anchor clamp and fastening point for fastening a rail to a subsurface |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102017111781A1 (en) |
| EA (1) | EA037636B1 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1326483A (en) * | 1962-03-27 | 1963-05-10 | Const Mecaniques Essieux Et Re | Elastic rail fastening device |
| WO2006005543A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Vossloh-Werke Gmbh | System for fastening a rail for rail vehicles |
| WO2012059374A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Vossloh-Werke Gmbh | Tension clamp for fastening a rail, and system equipped with a tension clamp of said type |
| EP2478154B1 (en) * | 2009-09-15 | 2016-01-27 | Vossloh-Werke GmbH | Rail fixing device |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1023062B (en) * | 1953-09-14 | 1958-01-23 | Vossloh Werke Gmbh | Rail fastening on sleepers using spring-loaded clamps |
| DE1784462B1 (en) * | 1968-08-10 | 1971-08-05 | Baeseler Wolfgang Dr Prof | Rail fastening on a rib washer by means of springs |
| CN1317453C (en) | 2003-07-26 | 2007-05-23 | 尹学军 | Elastic pad |
| US20110047786A1 (en) | 2009-02-11 | 2011-03-03 | Vossloh-Werke Gmbh | Guide plate for a system for securing a rail on a substrate and a system comprising such guide plate |
| ES2524798T3 (en) | 2010-03-12 | 2014-12-12 | Vossloh-Werke Gmbh | System for fixing a rail on a substrate and support plate for such a system |
| DE102012107734A1 (en) | 2012-08-22 | 2014-05-15 | Vossloh-Werke Gmbh | Sleeper screw for fastening a rail and combination of such a sleeper screw and a plastic anchor |
| KR20160064209A (en) | 2013-10-09 | 2016-06-07 | 보슬로흐-베르케 게엠베하 | Resilient intermediate piece for clamping a rail base |
-
2017
- 2017-05-30 DE DE102017111781.4A patent/DE102017111781A1/en not_active Ceased
- 2017-11-09 EA EA201991089A patent/EA037636B1/en unknown
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR1326483A (en) * | 1962-03-27 | 1963-05-10 | Const Mecaniques Essieux Et Re | Elastic rail fastening device |
| WO2006005543A1 (en) * | 2004-07-13 | 2006-01-19 | Vossloh-Werke Gmbh | System for fastening a rail for rail vehicles |
| EP2478154B1 (en) * | 2009-09-15 | 2016-01-27 | Vossloh-Werke GmbH | Rail fixing device |
| WO2012059374A1 (en) * | 2010-11-04 | 2012-05-10 | Vossloh-Werke Gmbh | Tension clamp for fastening a rail, and system equipped with a tension clamp of said type |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| DE102017111781A1 (en) | 2018-12-06 |
| EA201991089A1 (en) | 2019-11-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2012266790B2 (en) | Rail-fastening system | |
| FI61740C (en) | JAERNVAEGSRAELSFAESTHAKE | |
| KR101627778B1 (en) | System for fastening a rail and tensioning clamp for such a system | |
| US9139959B2 (en) | System for fastening a rail in place and fastening for a rail | |
| JP6712156B2 (en) | Adjustable rail rail assembly height | |
| CN101321915A (en) | Suspended rail fastening apparatus | |
| US4175700A (en) | Support and/or locating means for rails in rail tracks | |
| JP6864740B2 (en) | Tension clamps and fixing points for fixing the rail to the foundation | |
| EA037636B1 (en) | Anchor clamp and fastening point for fastening a rail to a subsurface | |
| CS248001B2 (en) | Apparatus for fastening the rail with elastic steel clamp | |
| CA2815760C (en) | Rail clamp for attaching a rail and system provided with a rail clamp of this type | |
| US20160244919A1 (en) | Intermediate Element and System for Fixing a Rail for a Rail Vehicle Onto a Foundation | |
| KR200342448Y1 (en) | Improvement In Device For Fixing Rail On Concrete Tie Bar | |
| CN109790690A (en) | Liner for rail fastening assembl | |
| RU2235159C2 (en) | Rail-to-tie fastening "transroad group" device | |
| KR20130087751A (en) | Rail fastening apparatus | |
| JPH02140301A (en) | Device for fixing rail and cross tie | |
| KR100817449B1 (en) | Fixing member for block on railroad bridge | |
| EA029114B1 (en) | Rail fastening arrangement | |
| US3378200A (en) | Rail clip | |
| KR100661607B1 (en) | Elastic device for fastening rails to crossties | |
| EA042542B1 (en) | INTERMEDIATE PLATE FOR POSITIONING BETWEEN BASE AND RAIL FOR RAIL VEHICLE IN RAIL FASTENING, AS WELL AS RAIL FASTENING | |
| US2271912A (en) | Divided shank rail fastener | |
| PH12019000221A1 (en) | High elasticity rail fastening apparatus for ballast track for high speed travelling of rail device | |
| JPH04194101A (en) | Rail connector with elastic plate having support beam-like both ends |