PL74029Y1 - Podszynowa przekładka amortyzująca - Google Patents

Abstract

Przedmiotem zgłoszenia jest podszynowa przekładka amortyzująca w kształcie prostokątnej płytki wykonanej z elastomeru, posiadająca górną pofalowaną powierzchnię roboczą oraz dolną pofalowaną powierzchnię roboczą, charakteryzująca się tym, że: pofalowane powierzchnie robocze w przekroju poprzecznym (A-A, B-B) mają kształt sinusoidy o zmiennym okresie (Tx), który maleje od części środkowej przekładki w kierunku brzegów (13, 14) przekładki i o zmiennej amplitudzie (Ax), która rośnie od części środkowej przekładki w kierunku brzegów (13, 14); powierzchnie robocze w przekroju podłużnym (C-C, D-D) mają kształt sinusoidy o zmiennym okresie (Ty), który maleje od krawędzi czołowych przekładki w kierunku części środkowej przekładki i o stałej amplitudzie (Ay), przy czym wypusty sinusoid o amplitudzie (Ax, Ay) przekraczających grubość (H) przekładki są ścięte do poziomu grubości (H) przekładki tworząc wypusty (15) o płaskich powierzchniach; a ponadto wzdłuż brzegów (13, 14) znajdują się płaskie obszary (18, 19) o grubości (H) równej grubości przekładki.

Description

Opis wzoru Przedmiotem wzoru uzytkowego jest podszynowa przekladka amortyzujaca, przeznaczona do tlumienia drgan kolejowych szyn trakcyjnych.

Przekladki podszynowe sa wykorzystywane w systemach przytwierdzania szyn do podkladów betonowych i sluza do zapewnienia izolacji elektrycznej pomiedzy stopka szyny a podkladem oraz do zmniejszenia oddzialywan (obciazen) dynamicznych, przekazywanych poprzez szyny na podklad, które sa generowane przez poruszajace sie po tych nawierzchniach pojazdy szynowe.

Przykladowo, z polskiego opisu patentowego 182966 znana jest amortyzujaca przekladka pod- szynowa majaca postac ograniczonej dwiema równoleglymi powierzchniami roboczymi symetrycznej plytki z elastycznego tworzywa. Przynajmniej górna powierzchnia robocza przekladki, co najmniej w czesci, która bezposrednio wspólpracuje ze stopa spoczywajacej na niej szyny, jest przestrzennie uksztaltowana, i zawiera rozmieszczone naprzemiennie i przechodzace faliscie jedne w drugie wypu- klosci oraz wglebienia, przy czym profil co najmniej jednego przekroju poprzecznego tej przestrzennie uksztaltowanej czesci powierzchni roboczej, w plaszczyznie równoleglej do osi szyny, jest zasadniczo sinusoidalny.

Wada znanych przekladek tego typu jest nieodpowiedni stosunek miekkosci do sztywnosci sta- tycznej przekladki. Celowym byloby opracowanie nowej konstrukcji podszynowej przekladki amortyzuja- cej, która charakteryzowalaby sie zwiekszona wytrzymaloscia na deformacje przy jednoczesnym zacho- waniu odpowiedniej miekkosci oraz wieksza wartoscia tlumienia drgan przy jednoczesnym zachowaniu odpowiedniej sztywnosci statycznej.

Podszynowa przekladka amortyzujaca w ksztalcie prostokatnej plytki wykonanej z elastomeru, posiadajaca górna pofalowana powierzchnie robocza oraz dolna pofalowana powierzchnie robocza, charakteryzuje sie tym, ze: pofalowane powierzchnie robocze w przekroju poprzecznym maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie, który maleje od czesci srodkowej przekladki w kierunku brzegów prze- kladki i o zmiennej amplitudzie, która rosnie od czesci srodkowej przekladki w kierunku brzegów; po- wierzchnie robocze w przekroju podluznym maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie, który maleje od krawedzi czolowych przekladki w kierunku czesci srodkowej przekladki i o stalej amplitudzie; przy czym wypusty sinusoid o amplitudzie przekraczajacych grubosc przekladki sa sciete do poziomu grubosci przekladki tworzac wypusty o plaskich powierzchniach; a ponadto wzdluz brzegów znajduja sie plaskie obszary o grubosci równej grubosci przekladki.

Korzystnie, przekladka jest wykonana z termoplastycznego poliuretanu.

Korzystnie, okres sinusoidy w przekroju poprzecznym przy brzegach stanowi 80% okresu tej si- nusoidy w srodkowej czesci przekladki.

Korzystnie, amplituda sinusoidy w przekroju poprzecznym przy brzegach jest o 50% wieksza od grubosci przekladki.

Korzystnie, okres sinusoidy w przekroju podluznym w srodkowej czesci przekladki stanowi 80% okresu tej sinusoidy przy czolowych krawedziach przekladki.

Korzystnie, kazdy z plaskich obszarów ma szerokosc równa od 3 do 15% szerokosci przekladki.

Przedmiot wzoru uzytkowego zostal przedstawiony na rysunku, na którym: Fig. 1 przedstawia podszynowa przekladke amortyzujaca w widoku z ukosa; Fig. 2 przedstawia podszynowa przekladke amortyzujaca w widoku od góry; Fig. 3A przedstawia uklad przekroju poprzecznego A-A podszynowej przekladki amortyzujacej z Fig. 2; Fig. 3B przedstawia uklad przekroju poprzecznego B-B podszynowej przekladki amortyzujacej z Fig. 2; Fig. 4A przedstawia uklad przekroju poprzecznego C-C podszynowej przekladki amortyzujacej z Fig. 2; Fig. 4B przedstawia uklad przekroju poprzecznego D-D podszynowej przekladki amortyzujacej z Fig. 2.

Fig. 1 przedstawia podszynowa przekladke amortyzujaca w widoku z ukosa, a Fig. 2 przedstawia przekladke w widoku od góry. Przekladka ma zasadniczo forme prostokatnej plytki wykonanej z elasto- meru, korzystnie z termoplastycznego poliuretanu. Przekladka zawiera górna pofalowana powierzchnie robocza 11 o profilu sinusoidalnym, która docelowo przylega do stopki szyny oraz dolna pofalowana powierzchnie robocza 12 o profilu sinusoidalnym, która docelowo znajduje sie od strony podkladu Sinusoidalny profil przekladki, na która dzialaja sily nacisku powoduje, ze w pierwszej kolejnosci podczas nacisku poddaje sie ta czesc profilu, w której jest najmniej materialu, czyli wierzcholki sinusoid (wypusty 15). Odksztalcenie zmniejsza sie w kierunku w glab materialu, gdzie jednoczesnie rosnie jego sztywnosc statyczna i dynamiczna. Podczas przejazdu pojazdu szynowego elastyczna przekladka pod- szynowa odksztalca sie zatem miekko i lagodnie, dzieki czemu dobrze tlumi drgania i amortyzuje ude- rzenia powstajace podczas przetaczania sie kól pojazdu szynowego nad fragmentem szyny lezacym bezposrednio na tej przekladce. W poczatkowej fazie odksztalcania wypuklosci sa zgniatane i wciskane tak, ze zawarty w nich material przemieszcza sie lagodnie, wypelniajac stopniowo wglebienia przekladki.

Ze wzgledu na sinusoidalny profil uksztaltowania przestrzennego górnej powierzchni roboczej, w trak- cie zgniatania wypuklosci przez cyklicznie powtarzajace sie obciazenia dynamiczne i drgania, powsta- jace podczas przejazdu pojazdu szynowego, miedzy aktywna powierzchnia wypuklosci i dolna po- wierzchnia stopy szyny nie wystepuje poslizg, co korzystnie ogranicza zuzycie przekladki wskutek scierania. W miare wzrostu obciazen pojawiaja sie odksztalcenia, spowodowane sciskaniem i zgniata- niem przekladki podszynowej, wypuklosci zostaja tak wcisniete, ze wglebienia zostaja wypelnione. Od tej chwili przekladka podszynowa staje sie niemalze plaska, a co za tym idzie znacznie bardziej sztywna, stad jej dalsze odksztalcenie moze nastapic tylko pod wplywem znacznie wiekszego przyro- stu obciazenia. Ta zmiana sztywnosci elastycznej przekladki ogranicza obrót szyn w lukach toru pod wplywem sil bocznych.

Powierzchnie robocze 11, 12 w przekroju poprzecznym (Fig. 3A, 3B, wzdluz linii A-A i B-B z Fig. 2) maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie Tx w kierunku poprzecznym do osi szyny, przy czym okres Tx sinusoidy jest mniejszy przy brzegach 13, 14 przekladki oraz wiekszy w jej czesci srodkowej.

Innymi slowy, wypusty 15 utworzone przez wierzcholki sinusoidy sa rozmieszczone gesciej przy brze- gach 13, 14 przekladki niz w jej obszarze srodkowym. Korzystnie, okres Tx maleje w sposób ciagly w kierunku brzegów 13, 14 przekladki od wartosci Tx1 do wartosci Tx2 stanowiacej okolo 80% wartosci okresu Tx1. Natomiast amplituda Ax sinusoidy w kierunku poprzecznym rosnie w sposób ciagly od czesci srodkowej przekladki w kierunku brzegów 13, 14 od grubosci H przekladki do wartosci Ax, przykladowo wiekszej o 50% od grubosci H przekladki.

Wierzcholki sinusoid, których amplituda przekracza grubosc przekladki H sa sciete na grubosc H.

W konsekwencji, powierzchnia scietych wypustów 15 znajdujacych sie przy brzegach 13, 14 jest wiek- sza niz powierzchnia wypustów 15 znajdujacych sie blizej czesci srodkowej przekladki. Wypusty 15 sa zatem sciete do maksymalnej grubosci przekladki wyznaczonej przez grubosc H marginesów 18, 19, a wiec ze wzgledu na to, ze w czesci srodkowej amplituda sinusoid jest równa/mniejsza niz grubosc H to w tej czesci wypusty 15 sa zaokraglone (maja forme pelnej sinusoidy).

W przekroju podluznym (Fig. 4A, 4B, wzdluz linii C-C i D-D z Fig. 2), powierzchnie robocze 11, 12 maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie Ty w kierunku wzdluznym do osi szyny. Okres Ty sinuso- idy w kierunku wzdluznym jest wiekszy przy krawedziach czolowych 16, 17 przekladki oraz mniejszy w jej czesci srodkowej. Innymi slowy, wypusty 15 utworzone przez wierzcholki sinusoidy sa rozmiesz- czone rzadziej przy krawedziach czolowych 16, 17 przekladki niz w jej obszarze centralnym. Korzystnie, okres Ty maleje w sposób ciagly w kierunku czesci srodkowej przekladki od wartosci Ty1 do wartosci Ty2, stanowiacej okolo 80% wartosci okresu Ty2. Natomiast amplituda Ay sinusoidy w kierunku wzdluznym jest stala (odpowiada amplitudzie sinusoidy przebiegajacej w kierunku poprzecznym w danym punkcie tego przekroju poprzecznego).

Grubosc H przekladki jest równa (przy zmiennej wysokosci sinusoidy Ax). Zwiekszona gestosc wypustów 15 przy brzegach przekladki 13, 14 wplywa na zwiekszenie sztywnosci przekladki tylko w miejscu koniecznym, czyli przy brzegach 13, 14, które sa najbardziej narazone na sciskanie.

Ponadto przy brzegach 13, 14 przekladka ma plaski margines 18, 19, który dodatkowo usztywnia przekladke, przejmujac najwieksze obciazenia na brzegach przekladki, które w szczególnosci sa odpo- wiedzialne za wypaczenia toru. Korzystnie margines 18, 19 stanowi obszar o szerokosci W1 od 3 do % szerokosci W2 przekladki.

Korzystnie, przy brzegach 13, 14 przekladka posiada wypusty pozycjonujace 20, 21. Wypusty pozycjonujace 20, 21 zapewniaja pozycjonowanie przekladki na podkladzie kolejowym (aby nie przesu- wala sie podczas montazu lub transportu).

Konstrukcja powierzchni roboczych przekladki wedlug wzoru uzytkowego umozliwia ukladanie przekladki na podkladzie dowolna strona.

Zwiekszajaca sie powierzchnia styku przekladki z kotwa lub stopka szyny w kierunku czesci ze- wnetrznej przekladki powoduje, iz destrukcyjne sily przenoszone na przekladke podczas jazdy pociagu,4 zwlaszcza w skrajnych warunkach, w szczególnosci na lukach, rozkladaja sie na wieksza powierzchnie.

Dzieki temu proces deformacji przekladki, zwiazany z pelzaniem materialu (elastomeru), który zachodzi podczas wieloletniej eksploatacji przekladki w torze, pod wplywem oddzialywan toru na elastomerowy material przekladki, jest zredukowany.

Szczególowy opis mozliwego wykonania wzoru na podstawie rysunku: Wykonano podszynowa przekladke amortyzujaca w formie plytki z termoplastycznego poliure- tanu majaca górna pofalowana powierzchnie robocza 11 oraz dolna pofalowana powierzchnie robo- cza 12. Przekladka w przekroju podluznym ma ksztalt sinusoidy o okresie Tx1 równym 15 mm w czesci srodkowej oraz o okresie Tx2 równym 10 mm przy brzegach 13, 14 przekladki, przy czym sinusoida w kierunku poprzecznym ma amplitude Ax równa 11,4 mm przy brzegach 13, 14 przekladki oraz ampli- tude H równa 7,6 mm w czesci srodkowej przekladki, odpowiadajaca grubosci H przekladki. Powierzch- nie robocze 11, 12 w przekroju wzdluznym maja ksztalt sinusoidy o okresie Ty1 równym 14 mm przy krawedziach czolowych 16, 17 przekladki oraz o okresie Ty2 równym 10 mm w czesci srodkowej prze- kladki. Wzdluz brzegów 13, 14 znajduja sie plaskie obszary/marginesy 18, 19 o szerokosci W1 równej mm. Szerokosc W2 przekladki wynosi 150 mm, dlugosc przekladki wynosi 160 mm. Ten wzór pod- szynowej przekladki amortyzujacej jest odpowiedni do stosowania dla szyn o szerokosci stopy w czesci podszynowej (stykajacej sie z przekladka) równej 150 mm.

Mozliwe sa dalsze wykonania wzoru o innych wymiarach, dobranych odpowiednio do wymiaru szyny i wymiaru podkladu.

Claims (6)

Zastrzezenia ochronne

1. Podszynowa przekladka amortyzujaca w ksztalcie prostokatnej plytki wykonanej z elastomeru, posiadajaca górna pofalowana powierzchnie robocza oraz dolna pofalowana powierzchnie ro- bocza, znamienna tym, ze: ? pofalowane powierzchnie robocze (11, 12) w przekroju poprzecznym (A-A, B-B) maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie (Tx), który maleje od czesci srodkowej przekladki w kierunku brzegów (13, 14) przekladki i o zmiennej amplitudzie (Ax), która rosnie od cze- sci srodkowej przekladki w kierunku brzegów (13, 14); ? powierzchnie robocze (11, 12) w przekroju podluznym (C-C, D-D) maja ksztalt sinusoidy o zmiennym okresie (Ty), który maleje od krawedzi czolowych (16, 17) przekladki w kie- runku czesci srodkowej przekladki i o stalej amplitudzie (Ay); ? przy czym wypusty sinusoid o amplitudzie (Ax, Ay) przekraczajacych grubosc (H) prze- kladki sa sciete do poziomu grubosci (H) przekladki tworzac wypusty (15) o plaskich po- wierzchniach; ? a ponadto wzdluz brzegów (13, 14) znajduja sie plaskie obszary (18, 19) o grubosci (H) równej grubosci przekladki.

2. Przekladka wedlug zastrz. 1 znamienna tym, ze jest wykonana z termoplastycznego poliure- tanu.

3. Przekladka wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze okres (Tx2) sinu- soidy w przekroju poprzecznym (A-A, B-B) przy brzegach (13, 14) stanowi 80% okresu (Tx1) tej sinusoidy w srodkowej czesci przekladki.

4. Przekladka wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze amplituda (Ax) sinusoidy w przekroju poprzecznym (A-A, B-B) przy brzegach (13, 14) jest o 50% wieksza od grubosci (H) przekladki.

5. Przekladka wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze okres (Tx2) sinu- soidy w przekroju podluznym (C-C, D-D) w srodkowej czesci przekladki stanowi 80% okresu (Tx1) tej sinusoidy przy czolowych krawedziach (16, 17) przekladki.

6. Przekladka wedlug dowolnego z wczesniejszych zastrz. znamienna tym, ze kazdy z plaskich obszarów (18, 19) ma szerokosc (W1) równa od 3 do 15% szerokosci (W2) przekladki.