MXPA06011608A - Ensamble de dispositivo de traccion por friccion de alta capacidad y viaje largo. - Google Patents

Abstract

Se describe un ensamble de dispositivo de traccion tipo embrague por friccion (10) que incluye un alojamiento (18) que tiene un extremo frontal abierto (22) y un extremo posterior cerrado que forma un reborde (21) para hacer posible un viaje de amortiguamiento y traccion mas largo en tanto cabe dentro de una cavidad para dispositivos de traccion de 62.55 centimetros. Se describe tambien un mecanismo de embrague por friccion (20) que incluye un par de elementos de placa estacionaria exteriores (12), un par de elementos de placa moviles (38), un par de elementos de placa estacionaria interiores (44) que tienen una superficie interior (48) que esta ahusada a un angulo de aproximadamente 4.5 degree , un par de elementos de zapata de cuna (54) que tienen una superficie superior (58) que esta ahusada en relacion a un eje longitudinal del mecanismo de embrague por friccion (20), y un elemento de cuna central (66) que incluye un par de superficies correspondientemente ahusadas (68). La superficie superior ahusada (58) del par de elementos de zapata de cuna (54) esta ahusada a un angulo de alrededor de 49.0 degree -50-0 degree . El par de superficies ahusadas (68) de la cuna central (66) esta ahusado a un angulo de aproximadamente 49.5 degree .

Description

se conocen generalmente bien en la técnica de ferrocarriles. Estos ensambles de dispositivo de tracción están dispuestos dentro de una abertura alargada localizada en el elemento de umbral central del vagón de ferrocarril a lo largo del eje longitudinal del mismo y, detrás del vástago, o extremo más interior, del mecanismo de acoplamiento del vagón de ferrocarril.

En esta posición, estos ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción absorberán al menos una porción relativamente grande de fuerzas tanto de amortiguamiento como de tracción generadas durante el servicio. Estas fuerzas de amortiguamiento y tracción encontradas por el vagón de ferrocarril normalmente se aplican de una manera alternante al elemento de umbral central durante la operación normal del vagón sobre la vía.

Una enseñanza representativa de estos ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción se puede encontrar, por ejemplo, en las patentes de E.U.A. Nos. 2,916,163; 3,178,036; 3,447,693; 4,576,295; 4,645,187 y 4,735,328. La mayoría, sino es que todos, de estos ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de la técnica anterior han sido o aún están siendo utilizados en la industria de ferrocarriles antes del desarrollo de la presente invención. Además, excepto por las patentes de E.U.A. Nos. 4,576,295 y 4,735,328, cada una de las patentes identificadas arriba restantes es propiedad del cesionario de la presente invención. Las enseñanzas de cada una de las patentes mencionadas arriba se incorporan en la presente a manera de referencia a las mismas.

Se conoce bastante bien por las personas que están capacitadas en la técnica del diseño de ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción, que estos ensambles de dispositivo de tracción deben proporcionarse con la capacidad de mantener al menos cierta capacidad de absorción de golpes mínima tanto durante la fabricación de una composición de tren como durante el servicio en vías. Esta capacidad mínima ha sido especificada por la Asociación de Americana de Vías Férreas (AAR). Por ejemplo, los ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción tienen un índice de capacidad mínima absoluta especificado de al menos 24,188 metros/kilogramo (36,000 libras/pie). Cualquier ensamble de dispositivo de tracción con un índice de capacidad que se determine como estando debajo de 16,329.32 kilogramos no recibirá aprobación de la AAR para el servicio en ningún vagón de ferrocarril que pueda usarse en intercambio.

Asimismo, es importante notar que la acción de absorción de energía calorífica del mecanismo de embrague por fricción debe hacer posible que este índice de capacidad mínimo se logre fácilmente sin exceder una fuerza de reacción, o presión, máxima especificada de 226,796.15 kilogramos que sea ejercida sobre el elemento de umbral central del vagón de ferrocarril tanto durante la fabricación como la operación de esta composición del tren. Se ha encontrado que una presión de reacción máxima tal se requiere para hacer posible que estos golpes de alta energía que sean fácilmente absorbidos sin alterar el extremo del vástago del elemento de acoplamiento y/o dañar otros componentes críticos del vagón y/o la carga de que esté siendo transportada por estos vagones de ferrocarril.

Para que los fabricantes de estos ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción satisfagan los requerimientos de la industria de las vías férreas, con la capacidad de portación de carga siempre en aumento de sus modernos vagones de ferrocarril, se ha vuelto de extrema importancia incrementar la capacidad clasificada total de los ensambles de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción lo más posible. Este índice de capacidad más alto que se encuentra necesario para minimizar cualquier daño a estos vagones y/o su carga debido a las fuerzas incrementadas que son ejercidas en el elemento de umbral central de los vagones por las cargas más pesadas que estos vagones llevan ahora.

La patente de E.U.A. No. 5,590,797, propiedad del cesionario de la presente invención e incorporada en la presente a manera de referencia a la misma, se refiere a un mecanismo de embrague por fricción para un ensamble de dispositivo de tracción de alta capacidad que tiene un índice de capacidad más alto como el descrito arriba. El mecanismo de embrague por fricción de esta patente mejora de los mecanismos de embrague por fricción anteriores al modificar los elementos de zapata de cuña. Específicamente, en la patente '797, los elementos de zapata de cuña tienen una Dureza de Brinnel de entre 429 y 495 y una superficie superior que es ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro de una superficie exterior ahusada hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo en relación a un eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción a un ángulo de entre 46.5° y 48.5°. La patente '797 muestra también que es adecuado incluir insertos de latón en varios componentes de placa del mecanismo de embrague por fricción para proporcionar una cantidad necesaria de lubricación necesaria para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción después del cierre del ensamble de dispositivo de tracción de embrague por fricción y durante un ciclo de liberación del mismo.

Aunque el diseño descrito arriba dio como resultado un ensamble de dispositivo de tracción de embrague por fricción mejorado que aquellos usados previamente, se determinó que este diseño particular no satisface los requerimientos definidos en la especificación M-901-G de la AAR. Se determinó durante las pruebas de Super Mark 50's, con empaques de fricción oxidados, ensamblado con insertos de latón H-911, que las unidades probadas tenían picos de fuerza de reacción más altos que 500K. Esto dio como resultado capacidades de martilleo de menos de 24,188 metros/kilogramo (36,000 libras/pie). Cuando se probó en la vía de prueba, el mismo Super Mark 50 alcanzó los niveles de fuerza de reacción de 500K mucho antes que el requerimiento de 5-MPH para un dispositivo de tracción de la especificación G. De esta manera, existe la necesidad en la técnica de un ensamble de dispositivo de tracción que satisfaga las normas definidas en la especificación M-901-G de la AAR.

Además, se sabe ahora que ciertos sistemas de riel requieren de un dispositivo de tracción que tenga una distancia de viaje extendida de aproximadamente 12.07 centímetros para satisfacer así sus necesidades.

Sin embargo, los dispositivos de tracción usados actualmente deben caber dentro de una cavidad de 62.55 centímetros y tienen una distancia de viaje de sólo 8.26 centímetros.

Objetivos de la invención Por lo tanto, uno de los objetos principales de la presente invención es proporcionar un mecanismo de embrague tipo fricción mejorado que pueda utilizarse para incrementar significativamente el índice de capacidad de un ensamble de dispositivo de tracción tipo fricción que se usará en un vagón de ferrocarril para absorber cargas de amortiguamiento y tracción durante el servicio que tenga una distancia de viaje más larga mientras que quepa en una cavidad de 62.55 centímetros.

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un mecanismo de embrague por fricción para usarse en un ensamble de dispositivo de tracción que sea capaz de reducir picos de fuerza de reacción no deseados.

Otro objetivo más de la presente invención es proporcionar un ensamble de dispositivo de tracción por fricción que produzca un viaje más suave del vehículo de vías férreas. Un objeto más de la presente invención es proporcionar un ensamble de dispositivo de tracción por fricción que incremente la eficiencia total del dispositivo de tracción.

Otro objetivo de la presente invención es proporcionar un ensamble de dispositivo de tracción por fricción que sea un diseño de acero completo y. no hidráulico el cual dé como resultado una reducción en los costos de producción en términos de material y tiempo de ensamble.

Además de los objetivos y ventajas listados arriba, varios otros objetivos y ventajas del mecanismo de embrague por fricción del ensamble de dispositivo de tracción descrito en la presente se harán más fácilmente aparentes para las personas capacitadas en la técnica relevante a partir de una lectura de la sección de descripción detallada de este documento. Los demás objetos y ventajas se harán particularmente aparentes cuando la descripción detallada se considere junto con los dibujos y las reivindicaciones presentados en la presente.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Brevemente, y de acuerdo con los objetivos anteriores, la invención comprende un ensamble de dispositivo de tracción mejorado que tiene un elemento de alojamiento capaz de caber dentro de una cavidad de 62.55 centímetros permitiendo al mismo tiempo un viaje de 12.07 centímetros. En el extremo abierto del alojamiento existe un mecanismo de embrague por fricción para absorber la energía calorífica en un ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción que se usa en un vagón de ferrocarril. El mecanismo de embrague por fricción incluye un par de elementos de placa estacionarios exteriores. Cada uno del par de elementos de placa estacionarios exteriores tiene una superficie interior y una superficie exterior. La superficie exterior puede acoplarse con una porción radialmente opuesta respectiva de una superficie interior de un elemento de alojamiento de dispositivo de tracción adyacente a un extremo abierto de este elemento de alojamiento. El mecanismo de embrague por fricción incluye además un par de elementos de placa móviles. Cada uno de los elementos de placa móviles tiene al menos una porción predeterminada de una superficie exterior de los mismos que puede acoplarse en forma friccional con una superficie interior respectiva del par de elementos de placa estacionarios exteriores para absorber al menos una primera porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción. Un par de elementos de placa estacionarios interiores están provistos en el mecanismo de embrague por fricción. Cada uno de los miembros de los elementos de placa estacionaria interior tiene una superficie exterior de los mismos que puede acoplarse en forma friccional con al menos una porción de una superficie interior respectiva del par de elementos de placa móviles para absorber al menos una segunda porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción. Una superficie interior de cada uno de los elementos de placa estacionaria interiores está hecha ahusada en un primer ángulo predeterminado. Se proporciona un par de elementos de zapata de cuña. Cada uno de los elementos de zapata de cuña incluye una superficie exterior ahusada que puede acoplarse en forma friccional con una superficie interior respectiva de los elementos de placa estacionaria ahusados para absorber una tercera porción de la energía calorífica generada durante el cierre de este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción. Los elementos de zapata de cuña incluyen además una superficie superior que está ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro desde la superficie exterior ahusada hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo en relación a un eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción. La superficie superior ahusada es ahusada a un ángulo de aproximadamente 49.0°-50.0° . Los elementos de zapata de cuña incluyen también una superficie inferior que está ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro desde la superficie exterior ahusada hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo en relación perpendicularmente al eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción. Se proporciona un elemento de cuña central que incluye un par de superficies correspondientemente ahusadas las cuales pueden acoplarse por fricción con una superficie ahusada superior de uno respectivo del par de elementos de zapata de cuña para absorber al menos una cuarta porción de la energía calorífica generada durante el cierre de este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción. El par de superficies ahusadas de la cuña central es ahusado a un ángulo de entre aproximadamente 49.0°-50.0°.

Un ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad para absorber cargas tanto de amortiguamiento como de tracción aplicadas a un elemento de umbral central de un vagón de ferrocarril durante la fabricación de una composición de tren y la operación en vías de este tren consiste en incluir un elemento de amortiguamiento comprimible dispuesto adyacente a un extremo cerrado de un elemento de alojamiento, un mecanismo de embrague por fricción como el descrito arriba dispuesto por lo menos parcialmente dentro de un extremo abierto del elemento de alojamiento de dispositivo de tracción y un asiento de muelle dispuesto intermedio a este elemento de amortiguamiento comprimible y el mecanismo de embrague por fricción.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La figura 1 es una disposición del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad que ilustra un alojamiento de la técnica anterior en el cual el embrague por fricción está construido de acuerdo con una modalidad actualmente preferida de la invención.

La figura 2 es una vista en perspectiva del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad ilustrado en la figura 1 pero la cual ilustra un alojamiento, que tiene la capacidad de viaje incrementada requerida, para usarse con el embrague por fricción mostrado en la figura 1 que está construido de acuerdo con una modalidad actualmente preferida de la invención.

Las figuras 3-6 son gráficas que ilustran la fuerza de reacción (continua) en (kips) y el desplazamiento (punteada) en (centímetros) en tiempo en (segundos) y en velocidad (Kmh).

Las figuras 7-10 son gráficas que ilustran la fuerza de reacción (continua) en (kips) y el desplazamiento (punteada) en (centímetros) en tiempo en (segundos) y en velocidad (Kmh).

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN Se hace referencia ahora a las figuras del dibujo que ilustran un mecanismo de embrague por fricción mejorado generalmente designado 20, que se ilustra mejor en la figura 1, para absorber la energía calorífica en un ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción generalmente designado 10 que se usa en un vagón de ferrocarril (no mostrado). Esta energía calorífica, como se conoce bien en la técnica, se genera durante la fabricación de una composición de tren y durante los movimientos de esta composición de tren sobre una estructura de vía.

El mecanismo de embrague por fricción 20 comprende un par de elementos de placa estacionarios exteriores 12. Cada uno del par de elementos de placa estacionarios exteriores tiene una superficie interior 13 y una superficie exterior 14. La superficie exterior 14 puede acoplarse con una porción radialmente opuesta respectiva de una superficie interior 16 de un elemento de alojamiento de dispositivo de tracción 18 dispuesto y adyacente en un extremo abierto 22 del elemento de alojamiento 18.

El mecanismo de embrague por fricción 20 incluye además un par de elementos de placa móviles 38. Cada uno de los elementos de placa móviles 38 tiene al menos una porción predeterminada de una superficie exterior 40 del mismo que puede acoplarse por fricción con una superficie interior 13 respectiva del par de elementos de placa estacionarios exteriores 12 para absorber al menos una primera porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10. Cada uno de los elementos de placa móviles 38 son generalmente rectangulares en forma y la superficie exterior 40 está dispuesta sustancialmente paralela a la superficie interior 13 de los elementos de placa estacionaria exterior 12.

Un par de elementos de placa estacionaria interior 44 están provistos en el mecanismo de embrague por fricción 20. Cada uno de los elementos de placa estacionaria interior 44 tiene una superficie exterior 46 de los mismos que se puede acoplar por fricción con al menos una porción de una superficie interior respectiva 39 del par de elementos de placa móviles 38 para absorber al menos una segunda porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10. Una superficie interior 48 de cada uno de los elementos de placa estacionaria interior 44 está ahusada a un primer ángulo predeterminado.

El primer ángulo predeterminado de la superficie interior 48 del elementos de placa estacionaria interior 44 mide aproximadamente 4.5°.

El mecanismo de embrague por fricción 20 incluye además un par de elementos de zapata de cuña 54. Cada uno de los elementos de zapata de cuña 54 incluye una superficie exterior ahusada 56 que puede acoplarse por fricción con una superficie interior 48 respectiva de los elementos de placa estacionaria ahusados 44 para absorber una tercera porción de energía calorífica generada durante el cierre de este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10. Los elementos de zapata de cuña 54 incluyen además una superficie superior 58 que está ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro desde la superficie exterior ahusada 56 hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo en relación a un eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción 20. La superficie superior ahusada es ahusada a un ángulo de aproximadamente 49.0°-50.0°, de preferencia a un ángulo de 49.5°.

Los elementos de zapata de cuña 54 incluyen también una superficie inferior 60 que está ahusada desde un punto dispuesto hacia dentro desde la superficie exterior ahusada 56 hacia adentro en dirección de y a un ángulo agudo en relación perpendicularmente al eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción.

También se incluye en el mecanismo de embrague por fricción un elemento de cuña central 66. El elemento de cuña central 66 incluye un par de superficies ahusadas 68 correspondientes que pueden acoplarse por fricción con una superficie ahusada superior 58 de uno respectivo del par de elementos de zapata de cuña 54 para absorber por lo menos una cuarta porción de la energía calorífica generada durante el cierre de este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10. El par de superficies ahusadas 68 de la cuña central 54 está ahusado a un ángulo de entre aproximadamente 49.0°-50.0° y de preferencia a un ángulo de 49.5° .

La superficie interior 13 de cada uno de los elementos de placa estacionarios exteriores 12 del mecanismo de embrague por fricción 20 incluye una primera ranura alargada 24. Esta ranura alargada 24 tendrá una forma generalmente arqueada en un plano dispuesto sustancialmente a un ángulo recto hacia el eje longitudinal de la primera ranura alargada 24. Un primer elemento inserto de lubricación 28 está dispuesto dentro de la primera ranura alargada 24 para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción 20 después del cierre de este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 y durante un ciclo de liberación del mismo. El primer inserto de lubricación se forma a partir de una mezcla de metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

La superficie exterior 46 de cada una de las placas ahusadas 44 incluye una segunda ranura alargada 52 que tiene una forma generalmente arqueada en un plano dispuesto sustancialmente a un ángulo recto hacia el eje longitudinal de esta segunda ranura alargada 52. Un segundo elemento inserto de lubricación 52 está dispuesto dentro de la segunda ranura alargada 52 de cada una de las placas ahusadas 44 para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción 20 después del cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 y durante un ciclo de liberación del mismo. Estos segundos elementos de inserto lubricante 53 también se forman a partir de una mezcla de metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

La superficie exterior ahusada 56 de cada uno de los elementos de zapata de cuña 54 incluye una tercera ranura alargada 62. Esta tercera ranura alargada 62 tiene una forma generalmente arqueada en un plano dispuesto sustancialmente a un ángulo recto hacia el eje longitudinal de la tercera ranura alargada 62. Un tercer elemento inserto de lubricación 64 está localizado dentro de cada una de estas terceras ranuras alargadas 62 para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción 20 después del cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 y durante un ciclo de liberación del mismo. Estos terceros elementos de inserto lubricantes también se forman a partir de una mezcla de metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

La presente invención, en un segundo aspecto de la misma, proporciona un ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 para absorber tanto las cargas de amortiguamiento como de tracción que se aplican a un elemento de umbral central, generalmente designado 100, de un vagón de ferrocarril (no mostrado) durante la formación de una composición de tren y la operación en vía de esta composición de tren.

Un retén frontal 104 y un retén posterior axialmente opuesto 106 están unidos a cada elemento lateral 103 del elemento de umbral central 100 y forman una cavidad para dispositivo de tracción 108 de una primera longitud que es de 62.55 cm. Un brazo acoplador 112 de un acoplador 109 se extiende desde un nudo acoplador 110 típico dentro de la cavidad 102. El acoplador 109 está dispuesto a lo largo del eje longitudinal 116 del umbral central 100. El nudo 110 del brazo acoplador 109 acopla un elemento similar que sobresale desde un segundo vagón de ferrocarril o locomotora para conectar los vagones de ferrocarril para su viaje alrededor de las vías de ferrocarril. Un- seguidor de acoplador frontal 114 está dispuesto intermedio al brazo acoplador 112 y el ensamble de dispositivo de tracción de fricción 10 para transmitir en forma uniforme el choque proveniente del nudo acoplador 110.

En las modalidades actualmente preferidas, este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 incluye un elemento de alojamiento configurado 18. El elemento de alojamiento 18 tiene una pared extrema 70 para cerrar un primer extremo del mismo. El elemento de alojamiento 18 está abierto en un segundo extremo radialmente opuesto 22 del mismo. Como se puede observar en la figura 2, el elemento de alojamiento 18 incluye rebordes 21 que hacen posible que el alojamiento 18 sea alargado cabiendo aún dentro de una cavidad de 62.55 centímetros.

Un medio de amortiguamiento comprimible 19 está dispuesto dentro de una cavidad del elemento de alojamiento 18 empalmando al menos una porción de una superficie interior de la pared extrema 70 dispuesta en el primer extremo del elemento de alojamiento 18. El medio de amortiguamiento comprimible 19 se extiende longitudinalmente desde el primer extremo. Como se muestra en las patentes de Estados Unidos incorporadas a manera de referencia, este medio de amortiguamiento comprimible 19 se conoce bien en la técnica y comprende normalmente una pluralidad de muelles en una variedad de disposiciones diferentes, o un muelle en espiral en combinación con uno o más elementos elásticos tales como un cuerpo de hule comprimible, o un muelle en espiral en combinación con el ensamble hidráulico.

El medio de amortiguamiento comprimible 19 almacena al menos una porción de la energía generada durante una fuerza compresiva que sea aplicada a este ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 y luego libera la energía almacenada para reestablecer al ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 hacia una condición abierta cuando esta fuerza compresiva sea reducida o completamente removida.

El mecanismo de embrague por fricción 20 está dispuesto al menos parcialmente dentro del extremo abierto 22 del elemento de alojamiento 18. El mecanismo de embrague por fricción 20 de la invención se describe en detalle arriba.

El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción 10 incluye además un elemento de asiento de muelle 74 que tiene por lo menos una porción de una primera superficie 76 del mismo que empalma el extremo opuesto del medio de amortiguamiento comprimible 19 y una segunda superficie 78 para acoplar al mecanismo de embrague por fricción 20. El elemento de asiento de muelle 74 está montado para moverse longitudinalmente dentro del alojamiento 18 para comprimir y liberar respectivamente al medio de amortiguamiento comprimible 19 durante la aplicación y liberación de una fuerza en el ensamble de dispositivo de tracción 10.

El dispositivo de tracción Mark 550 de la presente invención está diseñado para satisfacer la especificación M-901-G de la AAR. Este , dispositivo de tracción es un diseño completamente de acero similar al de -un dispositivo de tracción Mark 50. En las pruebas anteriores llevadas a cabo en dispositivos de tracción Super Mark 50, con empaques de fricción oxidados, ensamblados con insertos de latón H-911, las unidades probadas tuvieron picos de fuerza de reacción más altos que 500,000 dando como resultado capacidades de martilleo de menos de 24, 188 metros/kilogramo (36,000 libras/pie). Cuando se probó en la vía de prueba, el mismo Super Mark-50 alcanzó los niveles de fuerza de reacción de 500,000 mucho antes que el requerimiento de 5-MPH para un dispositivo de tracción especificación G. Cuando los insertos de latón se reemplazaron con insertos que contenían 2% de grafito, el desempeño total se redujo a niveles menores que aquellos de un Mark 50 estándar. Al instalar los insertos de grafito también se eliminaron los altos picos de fuerza de reacción que se observaron durante las pruebas anteriores. Como resultado de la reducción en capacidad junto con el suavizamiento de la curva de cierre del dispositivo de tracción se llegó a creer que un ángulo de cuña central adicional descrito arriba pudiera ser necesario para satisfacer los requerimientos de prueba mínimos para la especificación M-901-G. Durante las pruebas de impacto, también se observó que los altos picos de fuerza de reacción se eliminaron y que la curva de cierre del dispositivo simulaba fuertemente aquella de un H-60 sin los efectos iniciales de la unidad hidráulica. También se determinó que al incrementar en dos grados el ángulo de la zapata de cuña central se incrementará la fuerza de sujeción sobre el empaque de fricción. Se determinó también que al aplicar insertos que contenían 2% de grafito se redujo cualquier pico de fuerza de reacción no deseado. La combinación de estas dos modificaciones incrementó el desempeño general del dispositivo de tracción sin afectar adversamente su funcionamiento. En consecuencia, al incrementar la eficiencia total, el dispositivo de tracción satisfará las especificaciones M-901-G de la AAR. Además, gracias al uso de un diseño de acero completo y a la eliminación de los medios hidráulicos se redujeron los costos de producción en términos de material y tiempo de ensamble.

La invención ha sido descrita en términos tan completos, claros, concisos y exactos como para hacer posible que cualquier persona capacitada en la técnica a la cual pertenece haga y use la misma. Se debe entender que variaciones, modificaciones, equivalentes y sustituciones de componentes de las modalidades de la invención descritas específicamente pueden hacerse por aquellos expertos en la técnica sin alejarse del espíritu y alcance de la invención como el ilustrado en las reivindicaciones anexas. Las personas que posean esta capacidad también reconocerá que la descripción anterior es simplemente ilustrativa y no está destinada a limitar ninguna de las siguientes reivindicaciones a ninguna interpretación limitada particular.

Claims (11)

REIVINDICACIONES

1. Un ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad y viaje largo para absorber cargas tanto de amortiguamiento como de tracción aplicadas a un elemento de umbral central de un vagón de ferrocarril durante la fabricación de una composición de tren y la operación en vías de esta composición de tren, el ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción estando dispuesto entre un par de retenes frontales y un par opuesto de retenes posteriores unidos al elemento de umbral central, estos retenes frontal y posterior forman una cavidad para dispositivo de tracción de 62.55 centímetros, el ensamble de dispositivo de tracción tipo . embrague por fricción se caracteriza porque comprende: (a) un elemento de alojamiento que tiene una pared extrema para cerrar un primer extremo del mismo un par de elementos de reborde dispuestos intermedios al primer extremo y un segundo extremo radialmente opuesto que empalma superficies de trabajo del extremo de los retenes posteriores para hacer posible la extensión del primer extremo dentro del umbral más allá de las superficies de trabajo de los retenes posteriores y la disposición del primer extremo intermedio al par de retenes posteriores, la extensión hace posible un viaje más largo mientras conserva la capacidad de caber dentro de una cavidad de 62.55 centímetros, el elemento de alojamiento estando abierto en el segundo extremo radialmente opuesto del mismo; (b) un medio de amortiguamiento comprimible dispuesto dentro de una cavidad del elemento de alojamiento que empalma al menos una porción de una superficie interior de la pared extrema dispuesta en el primer extremo del elemento de alojamiento, el medio de amortiguamiento comprimible se extiende longitudinalmente desde el primer extremo; (c) un mecanismo de embrague por fricción dispuesto al menos parcialmente dentro del extremo abierto del elemento de alojamiento, el mecanismo de embrague por fricción incluye: (i) un par de elementos de placa estacionaria exteriores, cada uno del par de elementos de placa estacionaria exteriores tiene una superficie interior y una exterior, la superficie exterior puede acoplarse con una porción radialmente opuesta respectiva de una superficie interior de un elemento de alojamiento de dispositivo de tracción adyacente a un extremo abierto del elemento de alojamiento; (ii) un par de elementos de placa móviles, cada uno de los elementos de placa móviles tiene al menos una porción predeterminada de una superficie exterior del mismo que puede acoplarse por fricción con una de las superficies interiores respectivas del par de elementos de placa estacionaria exteriores para absorber al menos una primera porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción; (iii) un par de elementos de placa estacionaria interiores, cada uno del par de elementos de placa estacionaria interiores tiene una superficie exterior de los mismos que puede acoplarse por fricción con al menos una porción de una superficie interior respectiva del par de elementos de placa móviles para absorber al menos una primera porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción, una superficie interior del cada uno de los elementos de placa estacionarios interiores siendo ahusada a un primer ángulo predeterminado; (iv) un par de elementos de zapata de cuña, cada uno de los elementos de zapata de cuña incluye (a) una superficie exterior ahusada que puede acoplarse por fricción con una respectiva de las superficies interiores de los elementos de placa estacionaria ahusados para absorber una tercera porción de energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción, (b) una superficie superior ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro desde la superficie exterior ahusada hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo en relación a un eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción, la superficie superior ahusada estando ahusada a un ángulo de entre aproximadamente 49.0° y aproximadamente 50.0°, y (c) una superficie inferior ahusada desde un punto dispuesto hacia adentro desde la superficie exterior ahusada hacia adentro en dirección y a un ángulo agudo perpendicularmente en relación al eje longitudinal del mecanismo de embrague por fricción; y (v) un elemento de cuña central, el elemento de cuña central incluye un par de superficies correspondientemente ahusadas que pueden acoplarse por fricción con una superficie ahusada superior de uno respectivo del par de elementos de zapata de cuña para absorber al menos una cuarta porción de la energía calorífica generada durante el cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción; y (d) un elemento de asiento de muelle que tiene al menos una porción de una primera superficie del mismo empalmando el extremo opuesto del medio de amortiguamiento comprimible y una segunda superficie para acoplar porciones predeterminadas del mecanismo de embrague por fricción, el elemento de asiento de muelle estando montado para moverse longitudinalmente dentro del alojamiento para comprimir y liberar respectivamente al medio de amortiguamiento comprimible durante la aplicación y liberación de una fuerza en el ensamble de dispositivo de tracción.

2. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie superior ahusada de cada uno de los elementos de zapata de cuña está ahusada a un ángulo de aproximadamente 49.5°.

3. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el medio de amortiguamiento comprimible incluye al menos una pluralidad de muelles.

4. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie interior de cada uno de los elementos de placa estacionaria exteriores incluye una primera ranura alargada y un primer elemento inserto lubricante dispuesto dentro de la primera ranura alargada para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción luego del cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción y durante un ciclo de liberación del mismo.

5. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los primeros elementos de inserto lubricante se forman a partir de una mezcla de un metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

6. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie exterior de cada una de las placas ahusadas incluye una segunda ranura alargada y un segundo elemento inserto lubricante dispuesto dentro de la segunda ranura alargada para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción luego del cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción y durante un ciclo de liberación del mismo.

7. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los segundos elementos de inserto lubricante se forman a partir de una mezcla de un metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

8. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la superficie exterior de cada una de las placas ahusadas incluye una tercera ranura alargada y un tercer elemento inserto lubricante dispuesto dentro de la tercera ranura alargada para evitar la adherencia dañina del mecanismo de embrague por fricción luego del cierre del ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción y durante un ciclo de liberación del mismo.

9. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado porque los terceros elementos de inserto lubricante se forman a partir de una mezcla de un metal lubricante preseleccionado y por lo menos 2% de grafito.

10. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el primer ángulo predeterminado de la superficie interior del par de elementos de placa estacionaria interiores mide alrededor de 4.5°.

11. El ensamble de dispositivo de tracción tipo embrague por fricción de alta capacidad de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el par de superficies ahusadas de la cuña central está ahusado a un ángulo de aproximadamente 49.5 °.