RO117247B1 - Dispozitiv de franare pentru vehicule de cale ferata - Google Patents

Abstract

Inventia se refera la un dispozitiv de franare pentru vehicule de cale ferata. Dispozitivul de franare pentru vehicule de cale ferata, conform inventiei, cuprinde doua parghii (33, 33') si o parghie de actionare (23) astfel incat una din cele doua parghii (33, 33') ce sustin sabotii de franare (34, 34'), este montata pivotant pe organul de reactiune (20) cu capatul sau opus sabotului. Parghia de actionare (33 si 33') este de asemenea montata pivotant pe organul de reactiune (20) si este legata la mijloacele de tractiune. Cealalta parghie (33, 33') care sustine sabotul de franare (34, 34'), are capatul opus sabotului, legat la parghia de actiune (23). Parghiile (33 si 33') care sustin sabotii de franare (34 si 34'), sunt legate printr-un element de legatura (41) de zona lor centrala.

Description

Invenția se referă la un dispozitiv de frânare, pentru vehicule de cale ferată.

Sunt cunoscute dispozitive de frânare, folosite, în special, la vagoane de marfă.

Sabotul de frână acționează, prin frecare de bandajul de roată și asigură astfel frânarea. Mijloacele de acționare sunt alcătuite, în general, în configurație tri5 unghiulară, formată din elemente din bare metalice și cunoscute sub denumirea triunghi de frânare. Aceasta se prezintă sub forma unui triunghi isoscel, cu vârful în planul de simetrie al vagonului și cele două unghiuri adiacente bazei, în vecinătatea celor două roți montate pe o aceeași osie de vagon.

Forța de frânare se aplică în vârful triunghiului de frânare, situat în planul de 10 simetrie, menționat mai sus, și este astfel distribuită între cei doi saboți, încât să asigure aplicarea acestora pe bandajul de roată corespunzător, ceea ce atrage, după sine, frânarea vagonului.

Mai sunt cunoscute frâne cu disc, de tipul celor utilizate la automobile și care se folosesc, în general, la vagoane motor sau la vagoanele de călători. Frânele de 15 acest tip prezintă avantajul că asigură o frânare energică, sunt mai silențioase și produc mai puține vibrații decât frânele uzuale, care acționează direct asupra bandajelor de roată. în afară de aceasta, ele sunt mai costisitoare și se bazează pe un principiu de funcționare, complet diferit. în consecință, ele nu pot fi adaptate pentru vehiculele de cale ferată, echipate cu triunghiul de frânare.

Mai este cunoscut un dispozitiv prezentat în documentația de brevet

US A-4.008.789 și care cuprinde însă un ansamblu articulat, cu o alcătuire suficient de complexă.

Prezenta invenție realizează un dispozitiv îmbunătățit, de frânare, destinat vagoanelor de cale ferată. Mai precis, își propune realizarea unui dispozitiv de frânare, 25 care să îmbine simplitatea și robustețea tipurilor uzuale de frână cu o frânare mai eficientă.

Problema tehnică, pe care o rezolvă invenția de față, este realizarea unui dispozitiv care să facă posibilă utilizarea lanțului uzual de frânare, care cuprinde un triunghi de frânare, pentru creșterea eficienței de frânare a acestor lanțuri de 30 frânare, fără a implica și o creștere a forței de frânare, aplicate triunghiului de frânare.

Dispozitivul de frânare, pentru vehicule de cale ferată, conform invenției, cuprinde două pârghii și o pârghie de acționare, astfel încât una din cele două pârghii, ce susțin saboții de frânare, este montată pivotant pe organul de reacțiune, cu 35 capătul său opus sabotului, pârghia de acționare este, de asemenea, montată pivotant pe organul de reacțiune și este legată la mijloacele de tracțiune, iar cealaltă pârghie, care susține sabotul de frânare, are capătul său opus sabotului, legat la pârghia de acționare, iar pârghiile care susțin saboții de frânare sunt legate, printr-un element de legătură, de zona lor centrală.

Prin aplicarea invenției, se obține o creștere a forței de frânare, concomitent cu păstrarea nemodificată a lanțului de control al operației de frânare, utilizat la dispozitivele cunoscute.

într-o anume variantă de realizare a acestei invenții, organul de reacțiune, menționat mai sus, este reprezentat de bandajul de roată al vehiculului, iar pârghia 45 menționată mai sus conlucrează cu respectivul bandaj de roată, prin intermediul unui element de rezemare.

RO 117247 Bl în particular, este de menționat că acest element de rezemare poate fi un sabot de frână, caz în care suprafața de frânare constituie o suprafață de frânare, complementară.

Această suprafață de frânare, complementară, permite o creștere a capacității 50 de frânare, prin comparație cu un sistem uzual, bazat pe o configurație triunghiulară de frână. Totuși, așa cum s-a arătat mai sus, lanțul de control al operației de frânare este identic cu cel aparținând unui dispozitiv uzual.

într-o altă variantă de realizare a acestei invenții, elementul de rezemare nu participă la operația de frânare și este reprezentat, de exemplu, de o rolă care 55 rulează pe bandajul de roată.

în fine, într-o altă variantă de realizare a acestei invenții, organul de reacțiune este montat pe structura vehiculului. Firește că, atunci când vehiculul este de tipul montat pe boghiuri, organul de reacțiune se montează, de fapt, pe însăși structura boghiului. 60 în această variantă constructivă, devine posibil să se evite participarea roții la procesul de frânare și astfel să elimine pericolul deteriorării acesteia. Tot astfel, se obține și o reducere a vibrațiilor și a nivelului de zgomot.

într-o altă variantă de realizare a invenției, pârghia menționată mai sus este alcătuită din două brațe de pârghie, dispuse de ambele părți ale axului de pivotare, pe 65 unul din brațe, fiind fixat elementul de rezemare, iar pe celălalt, sabotul de frână.

Mergând mai în detaliu, este de remarcat că suprafața de frânare poate fi o suprafață cilindrică, dispusă coaxial cu roata.

Această suprafață de frânare poate fi o suprafață inelară, plană, paralelă cu planul roții și coaxială cu roata. 70

Referindu-ne la acest din urmă caz special, dispozivitul poate prezenta două suprafețe de frânare, fiecare din acestea asociată cu câte un sabot și cu câte o pârghie, în așa fel încât forțele exercitate de cei doi saboți sunt dirijate în sensuri opuse și se aplică fiecare asupra suprafeței de frânare, ce îi este destinată.

în aceste condiții, devine posibil să se obțină o creștere globală a forței de 75 fricțiune și deci, și a capacității de frânare a dispozitivului, fără ca aceasta să implice o creștere a forței aplicate mijlocului de acționare. Acest lucru se explică prin aceea că, în general, forța ce se aplică pe suprafețele de frânare se aplică lateral, iar aceste forțe se compensează reciproc.

Referindu-ne la varianta descrisă mai sus, este de menționat că dispozitivul 80 poate cuprinde două pârghii portsabot și o pârghie de comandă. Una din aceste pârghii portsabot are capătul opus sabotului montat pe organul de reacțiune și poate pivota în jurul punctului de fixare. Pârghia de comandă este, de asemenea, montată pe organul de reacțiune, putând pivota în jurul punctului de fixare și mai este legată de mijlocul de acționare. Cealaltă pârghie portsabot are capătul opus sabotului legat 85 de pârghia de comandă și cele două pârghii portsabot sunt legate între ele, printr-un element de legătură, dispus în zona centrală a pârghiilor.

în cele ce urmează, se prezintă un exemplu de realizare a invenției în legătură și cu fig. 1+9 care reprezintă:

- fig. 1, o primă variantă de realizare a invenției; 90

- fig.2 , o a doua variantă de realizare a invenției;

- fig. 3, o a treia variantă de realizare a invenției în vedere de sus;

RO 117247 Bl

- fig. 4, vedere frontală din direcția săgeții A din fig.3;

- fig. 5 și 6, vedere în perspectivă a uneia din pârghiile ce apar în fig. 3 și 4;

- fig.7, o a patra variantă de realizare a invenției (vedere de sus);

- fig. 8, vedere în perspectivă a pârghiei de acționare a dispozitivului din fig. 7;

- fig. 9, vedere în perspectivă a capătului de furcă a dispozitivului din fig. 7.

Dispozitivul de frânare pentru vehicule de cale ferată, conform invenției, prezintă în fig. 1, are o configurație triunghiulară de frână de tip cunoscut, alcătuită din două bare metalice 1 de aceeași lungime și dintr-o a treia bară 2. O pârghie, ce nu apare în desen, permite exercitarea unei forțe aplicate în punctul 3 comun celor două bare 1, forța este indicată grafic prin săgeata F.

Punctele notate cu 4 și care aparțin, pe de o parte, barei 2 și pe de altă parte, fiecăreia din cele două bare 1, sunt situate în vecinătatea fiecăreia din cele două roți 5 montate pe o aceeași osie a vehiculului. în momentul în care forța F acționează asupra punctului 3, cele două puncte 4 se apropie de roțile 5.

Cele două puncte 4 constituie, de fapt, articulații pentru niște pârghii 6 alcătuite, fiecare, din câte două brațe de pârghie 7 și 8 ce formează un unghi drept. Brațele de pârghie 7 sunt aproximativ paralele cu osiile pe care sunt montate roțile 5, iar brațele de pârghie 8 sunt aproximativ paralele cu axa de simetrie a vehiculului.

La capătul opus articulației 4, brațele de pârghie 7 sunt prevăzute cu câte un sabot de frânare 9, fixat cu ajutorul unui dispozitiv portsabot (nu apare în desen). în mod similar, la capătul opus articulației 4, brațele de pârghie 8 sunt prevăzute cu câte un sabot de frânare 10. Saboții de frânare 9 sunt de tipul uzual și sunt executați din fontă, iar saboții 10 dintr-un material de fricțiune.

în momentul în care asupra configurației triunghiulare de frână se exercită o forță de tracțiune, saboții de frânare 9 vin în contact cu o bandă inelară de fricțiune 11 al fiecărei roți 5, iar pârghiile 6 pivotează în sensul indicat prin săgețile F1. Prin această deplasare, fiecare sabot de frânare 10 vine în contact cu banda inelară, de fricțiune 11, dispusă într-un plan paralel cu planul roții 5, ceea ce conduce la generarea unei a doua forțe de frânare.

Niște benzi inelare 12, ce sunt executate dintr-un material oarecare, de fricțiune, cu caracteristici adecvate, sunt coaxiale cu roțile 5 de care sunt fixate și cu care fac corp comun, în timpul mișcării de rotație.

Este deci de subliniat faptul că, în condițiile aplicării unei aceleiași forțe de tracțiune F ca și în cazul dispozitivelor aparținând stadiului cunoscut de dezvoltare a tehnicii, invenția permite ca o primă forță de frânare F/2 să fie aplicată asupra bandajelor inelare, de fricțiune, ale roții și, în mod suplimentar, o a doua forță de frânare, asupra benzilor inelare 12. Cele două forțe de frânare aplicate asupra celor două benzi inelare 12 sunt dirijate către exterior și au deci sensuri opuse, ceea ce are drept urmare asigurarea echilibrului triunghiului de frânare.

în varianta constructivă prezentată în fig. 2, brațul de pârghie opus brațului de pârghie 7 - cu alte cuvinte brațul de pârghie 8' - este prevăzut cu un sabot de frânare

IO', care conlucrează cu o suprafață complementară de frânare 12' de formă cilindrică și dispusă coaxial cu roata 5. Așa cum s-a arătat mai sus bandajul inelar de fricțiune 11, exercită asupra sabotului de frânare 9 o forță de reacțiune care tinde

RO 117247 Bl să facă pârghia 6 să pivoteze în jurul articulației 4 în sensul indicat prin săgeata F1. în felul acesta, sabotul de frânare 10’ este apăsat pe suprafața complementară de frânare 12' care, și în acest caz, conduce la formarea unei a doua forțe de frânare.

Varianta prezentată în figurile 3-6, este fundamental diferită de cea din fig. 1 prin aceea că include două pârghii 6' și 6 montate în dreptul articulațiilor 4' și 4”. Aceste articulații sunt dispuse pe un element 19 montat la capetele barelor 1 și 2 și au în alcătuire capetele organului de reacțiune 20 montate pe axele 4' și 4”. Niște portsaboți 21 sunt montați pe brațele de pârghie 8' și 8” iar pe ei sunt fixați niște saboți de frână 10a și 10b.

în acest caz, brațele de pârghie 7' și 7” prezintă, la capete, niște proeminențe cotite 21' și 21” care, ambele, servesc atât pentru introducerea unui ax orizontal 22, paralel cu osia pe care sunt montate roțile, cât și pentru fixarea portsabotului 9. în felul acesta, axul orizontal 22 face legătura între brațele de pârghie 7' și 7” și portsabotul 9'.

în acest caz, roata 5 prezintă două suprafețe de fricțiune, complemnetare, asupra cărora acționează cei doi saboți de frână 10a și 10b. în felul acesta, roata 5 preia funcția discului de frână din tipurile cunoscute, de frâne cu disc.

în momentul în care asupra configurației triunghiulare de frână se exercită o forță de acționare, sabotul de frână 9 este presat pe bandajul 11 care împinge înapoi axul 22 și determină pârghiile 6' și 6”, să pivoteze în jurul axelor 4' și 4”, ceea ce are drept urmare intrarea în contact a saboților de frănă 10a și 10b cu benzile complementare de frânare.

în varianta prezentată în fig. 7-9, organele de reacțiune 20 se prezintă sub forma unor piese fixe, montate pe structura pe care reazemă roțile 5, cu alte cuvinte, pe corpul vagonului sau pe structura boghiului. Fiecare din aceste organe de reacțiune 20 este prevăzut cu două urechi 21 și 22 de fixare, oarecare, asupra funcționalității cărora vom reveni, în detaliu, în cele ce urmează.

Pe această ureche 21, este montată o pârghie de acționare 23 de formă pătrată, care determină pivotarea acesteia în jurul unei axe notate cu 24. La capătul unuia din brațe 25, se găsește o furcă 26, iar la capătul celuilalt braț 27, este practicată o gaură 28.

La capetele celor două bare 1 și 2, este fixată o piesă de legătură 29, în care este practicată o gaură 30 de formă alungită. între găurile 32 de pe furca 26 și gaura 30, apare un ax 31 care pătrunde în aceste găuri.

Pe unul din capetele pârghiilor 33 și 33', este fixat câte un sabot de frânare 34 și 34' care conlucrează cu suprafețele de frânare 35 și respectiv 35' realizate pe flancurile roții 36. într-o altă variantă, suprafețele 35 și 35' pot fi realizate pe un disc montat fix pe osia roții 36.

Mai este prevăzută o bară de legătură 37, care face legătura între capătul brațului 27 al piesei pătrate 23 și capătul pârghiei 33 opus sabotului de frână 34. în acest sens, bara de legătură 37 este fixată articulat, la unul din capete, de axul 38 care trece prin gaura 28, iar la celălalt capăt de axul 39 montat pe capătul de pârghie 33 de mai sus și dispus în dreptul sabotului de frână.

140

145

150

155

160

165

170

175

RO 117247 Bl

Capătul de pârghie 33’ din dreptul sabotului de frână 34' este legat articulat de urechea 22 aparținând piesei fixe a organului de reacțiune 20. Zonele mediane ale pârghiilor 33 și 33' sunt legate de axele 42 și respectiv 42' cu ajutorul unor elemente de legătură 41.

în momentul în care se aplică o forță de tracțiune asupra configurației triunghiulare de frână, piesa pătrată 23 este făcută să pivoteze în sensul indicat prin săgeata F2. Aceasta face ca pârghia 33 să pivoteze în jurul axului 42, în sensul indicat prin săgeata F3. în consecință, pe de o parte sabotul de frână 34 este apăsat pe suprafața de frânare 35, iar pe de altă parte, piesa de legătură 41 transmite pârghiei 33 o forță de tracțiune în direcția săgeții F4. în felul acesta, cei doi saboți de frână 34 și 34', vin în contact cu suprafețele de frânare 35 și 35'. Astfel nu se ocolește bandajul 43 al roții 36 în această variantă.

Revendicare

Claims (1)

1. Dispozitiv de frânare pentru vehicule de cale ferată, ce cuprinde mijloace de acționare astfel dispuse, încât să asigure contactul între un sabot de frânare și o suprafață de frânare, montată pe o roată a vehiculului, un organ de reacțiune și cel puțin o pârghie, astfel dispusă, încât să conlucreze cu organul de reacțiune și elementele de legătură dispuse între mijloacele de acționare și pârghia menționată, caracterizat prin aceea că acesta cuprinde două pârghii (33, 33*) și o pârghie de acționare (23) astfel, încât una din cele două pârghii (33,33') ce susțin saboții de frânare (34, 34'), este montată, pivotant, pe organul de reacțiune (20), cu capătul său opus sabotului, pârghia de acționare (33 și 33') este, de asemenea, montată, pivotant, pe organul de reacțiune (20) și este legată la mijloacele de acționare, iar cealaltă pârghie (33, 33') care susține sabotul de frânare (34,34*) are capătul său opus sabotului, legat la pârghia de acționare (23), iar pârghiile (33 și 33') care susțin saboții de frânare (34 și 34') sunt legate printr-un element de legătură (41) de zona lor centrală.