RU176226U1 - Energy absorption buffer device - Google Patents
Energy absorption buffer device Download PDFInfo
- Publication number
- RU176226U1 RU176226U1 RU2017111671U RU2017111671U RU176226U1 RU 176226 U1 RU176226 U1 RU 176226U1 RU 2017111671 U RU2017111671 U RU 2017111671U RU 2017111671 U RU2017111671 U RU 2017111671U RU 176226 U1 RU176226 U1 RU 176226U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- crash
- grooves
- deforming
- deforming element
- tubular
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Предложенное буферное устройство поглощения энергии содержит деформирующий элемент в виде матрицы или оправки и трубчатый крэш-элемент, сопряженные поверхности которых - конические. С целью повышения надежности за счет предотвращения возможности поворота устанавливаемых на его конце ребристой ударной плиты или автосцепки, на поверхности деформирующего элемента, взаимодействующей с трубчатым крэш-элементом, выполнены канавки, глубина которых составляет 0,003…0,02, а ширина - 0,03…0,2 от наибольшего диаметра рабочей части деформирующего элемента. Канавки могут иметь в поперечном сечении форму кругового сегмента или трапецеидальную (прямоугольную, треугольную) форму. The proposed buffer device for energy absorption contains a deforming element in the form of a matrix or mandrel and a tubular crash element, the mating surfaces of which are conical. In order to increase reliability by preventing the possibility of rotation of a ribbed shock plate or automatic coupler installed at its end, grooves are made on the surface of the deforming element interacting with the tubular crash element, the depth of which is 0.003 ... 0.02 and the width is 0.03 ... 0.2 of the largest diameter of the working part of the deforming element. The grooves may be in the cross section the shape of a circular segment or a trapezoidal (rectangular, triangular) shape.
Description
Полезная модель относится к железнодорожным транспортным средствам с устройствами для поглощения энергии удара при аварийном столкновении.The utility model relates to railway vehicles with devices for absorbing impact energy in an emergency collision.
В настоящем описании термины будут использоваться в следующем толковании:In the present description, the terms will be used in the following interpretation:
внутренний конус - коническая деталь или конический элемент, внутренняя поверхность которых коническая;inner cone - a conical part or conical element whose inner surface is conical;
деформирующий элемент - деталь, непосредственно взаимодействующая на крэш-элемент, в настоящей полезной модели это коническая матрица или оправка;deforming element - a part directly interacting with a crash element; in the present utility model, it is a conical matrix or mandrel;
крэш-аппарат - устройство для поглощения кинетической энергии аварийного столкновения подвижного состава за счет контролируемой необратимой деформации входящего в его состав крэш-элемента;crash apparatus - a device for absorbing the kinetic energy of an accidental collision of a rolling stock due to the controlled irreversible deformation of its crash element;
крэш-элемент - необратимо деформируемая деталь, на деформацию которой расходуется энергия столкновения;a crash element is an irreversibly deformable part, the deformation of which consumes collision energy;
матрица - деталь крэш-аппарата, в которую вдавливается трубчатый крэш-элемент, на редуцирование которого расходуется энергия столкновения; в уровне техники иногда не вполне корректно называется фильерой;matrix - a part of a crash apparatus into which a tubular crash element is pressed, for the reduction of which the collision energy is consumed; in the prior art it is sometimes not quite correctly called a die;
оправка - деталь крэш-аппарата, на которую насаживается трубчатый крэш-элемент, на раздачу которого расходуется энергия столкновения, в уровне техники встречается эквивалентное название пуансон:mandrel - a part of a crash apparatus on which a tubular crash element is mounted, on the distribution of which the collision energy is consumed, the equivalent name for the punch is found in the prior art:
устройство поглощения энергии - по ГОСТ 32410-2013.energy absorption device - in accordance with GOST 32410-2013.
Известен закрепленный на неподвижной опоре крэш-аппарат, содержащий скрепленный одним концом с удароприемным оголовком, в качестве которого служит стандартная автосцепка, трубчатый крэш-элемент и охватывающий один из его концов деформирующий элемент в виде кольцевой матрицы, скрепленной с опорой, причем взаимодействующие поверхности крэш-элемента и матрицы выполнены в виде соответственно наружного и внутреннего усеченных конусов с близкими углами при вершине [RU № 2253583].Known fixed on a fixed support, a crash apparatus containing one end fastened with a shock receiving head, which is a standard automatic coupler, a tubular crash element and a deforming element enclosing one of its ends in the form of an annular matrix fastened to the support, and the interacting crash surfaces element and matrix are made in the form of respectively outer and inner truncated cones with close angles at the apex [RU No. 2253583].
Автосцепке удароприемного оголовка при монтаже придают обычное для автосцепок положение, чтобы она могла нормальным образом взаимодействовать с автосцепкой затормаживаемого поезда. Поскольку известный крэш-аппарат является частью тупикового упора, жестко скреплен с тупиковой призмой, не подвергается ударам или вибрации, вероятность поворота автосцепки вместе с крэш-элементом вокруг продольной оси последнего практически равна нулю. Но применять подобную конструкцию на подвижном составе нельзя. Как бы крепко ни был первоначально запрессован конец крэш-элемента в фильере, бесконечные толчки, удары и вибрация, сопровождающие движение, вызовут ослабление посадки и поворот автосцепки в нерабочее положение.When mounting the shock-receiving head during installation, they attach the usual position for automatic couplings so that it can interact normally with the automatic coupling of a braked train. Since the known crash device is part of the dead end stop, rigidly fastened to the dead end prism, and is not subject to shock or vibration, the probability of the automatic coupler turning together with the crash element around the longitudinal axis of the latter is practically zero. But it is impossible to apply a similar design on rolling stock. No matter how firmly the end of the crash element in the die is pressed into place, endless jolts, bumps and vibration accompanying the movement will cause a weakening of the landing and rotation of the automatic coupler to the inoperative position.
Известны также боковые и центральный крэш-аппараты с трубчатым крэш-элементом, и подвижным деформирующим элементом в виде поршня, на переднем конце которых укреплены противоподъемные ударные ребристые плиты или пассажирские сцепные устройства [SU № 2520632].Side and central crash devices with a tubular crash element and a movable deforming element in the form of a piston are also known, at the front end of which anti-lifting shock rib plates or passenger coupling devices are reinforced [SU No. 2520632].
Известные крэш-аппараты не предотвращают поворота плит или сцепных устройств вместе с крэш-элементами, на конце которых они закреплены, поворота вполне неизбежного из-за толчков, ударов, вибраций и термоциклирования, которым подвергаются все элементы подвижного состава. В случае поворота ударных плит их ребра не смогут предотвращать подъем на препятствие. В случае поворота сцепного устройства исключается возможность присоединения к нему другой единицы подвижного состава.Known crash devices do not prevent the rotation of plates or couplings together with the crash elements at the end of which they are fixed, the rotation is completely inevitable due to the shocks, shock, vibration and thermal cycling to which all elements of the rolling stock are subjected. In the case of rotation of the shock plates, their ribs will not be able to prevent the climb to an obstacle. In the case of rotation of the coupling device, the possibility of attaching another unit of rolling stock to it is excluded.
Наиболее близким к предложенному по технической сущности и достигаемому результату является крэш-аппарат рельсового транспортного средства, содержащий неподвижный трубчатый крэш-элемент и установленный внутри него подвижный деформирующий элемент, выполненный в виде кольцевой оправки-пуансона из твердой стали, причем взаимодействующие поверхности крэш-элемента и пуансона выполнены в виде соответственно внутреннего и наружного усеченных конусов с близкими углами при вершине. Деформирующий элемент через поглощающий аппарат соединен с буфером или автосцепкой [RU № 2359853].The closest to the proposed technical essence and the achieved result is a rail vehicle crash apparatus containing a fixed tubular crash element and a movable deforming element mounted inside it, made in the form of an annular mandrel-punch made of solid steel, and the interacting surfaces of the crash element and the punch is made in the form of respectively inner and outer truncated cones with close angles at the apex. The deforming element through the absorbing apparatus is connected to a buffer or automatic coupler [RU No. 2359853].
Конструкция известного крэш-аппарата также не предотвращает поворота деформирующего элемента относительно крэш-элемента, а вместе с ним и концевого устройства: буфера или сцепки. Для буфера с круглой тарелкой такой поворот еще терпим, но для ребристой плиты или сцепного устройства требуется безусловное соблюдение заданной ориентации в течение всего срока службы. Вероятность ослабления повышается еще и тем, что в большинстве случаев концевое устройство скрепляется с крэш-аппаратом консольно. Это снижает надежность защиты подвижного состава, поскольку ни ребристая плита, ни автосцепка, повернутые на некоторый угол от рабочего положения, не смогут выполнить свою функцию при столкновении должным образом.The design of the known crash apparatus also does not prevent rotation of the deforming element relative to the crash element, and with it the end device: buffer or hitch. For a buffer with a round plate, such a turn is still bearable, but for a ribbed plate or coupling device, the specified orientation must be unconditionally observed throughout the entire service life. The likelihood of attenuation is also increased by the fact that in most cases the end device is cantilevered to the cache device. This reduces the reliability of the protection of the rolling stock, since neither the ribbed plate nor the automatic coupler, turned at a certain angle from the working position, will be able to fulfill their function in a collision properly.
Техническим результатом от использования предложенной полезной модели является повышение надежности защиты подвижного состава за счет предотвращения поворота концевого устройства, сопряженного с крэш-элементом или деформирующим элементом крэш-аппарата.The technical result from the use of the proposed utility model is to increase the reliability of the protection of rolling stock by preventing the rotation of the end device associated with the crash element or the deforming element of the crash device.
Указанный технический результат достигается благодаря тому, что на поверхности деформирующего элемента, взаимодействующей с трубчатым крэш-элементом, выполнены канавки, глубина которых составляет 0,003…0,02, а ширина - 0,03…0,2 от наибольшего диаметра рабочей части деформирующего элемента.The specified technical result is achieved due to the fact that on the surface of the deforming element interacting with the tubular crash element, grooves are made, the depth of which is 0.003 ... 0.02, and the width is 0.03 ... 0.2 of the largest diameter of the working part of the deforming element.
Благодаря наличию канавок с указанными параметрами при первоначальной запрессовке крэш-элемента его материал проникает в канавки деформирующего элемента, образуя подобие шлицевого соединения. Это исключает возможность их взаимного поворота в ходе эксплуатации единицы подвижного состава, оборудованной предложенными крэш-аппаратами, тем самым обеспечивая постоянную готовность к действию буферного или сцепного устройства, использующего крэш-аппарат.Due to the presence of grooves with the indicated parameters during the initial mounting of the crash element, its material penetrates into the grooves of the deforming element, forming a semblance of a splined joint. This eliminates the possibility of their mutual rotation during operation of a rolling stock unit equipped with the proposed crash devices, thereby ensuring constant readiness for the operation of a buffer or coupling device using a crash device.
Существо полезной модели поясняется чертежами.The essence of the utility model is illustrated by drawings.
На фиг. 1 показан крэш-аппарат с трубчатым крэш-элементом, конец которого заправлен в фильеру.In FIG. 1 shows a crash apparatus with a tubular crash member, the end of which is threaded into a die.
На фиг. 2 показан фрагмент сечения фильеры плоскостью, перпендикулярной образующей ее конуса.In FIG. Figure 2 shows a fragment of the cross section of the die by a plane perpendicular to its cone.
На фиг. 3 показан фронтальный вид со стороны большего диаметра на фильеру предложенного крэш-аппарата.In FIG. 3 shows a front view from the side of a larger diameter on the die of the proposed crash apparatus.
На фиг. 4 показан крэш-аппарат с трубчатым крэш-элементом, насаженным на пуансон с деформирующим элементом на конце.In FIG. 4 shows a crash apparatus with a tubular crash member mounted on a punch with a deforming member at the end.
На фиг. 5 показан фронтальный вид со стороны меньшего диаметра на деформирующий элемент предложенного крэш-аппарата.In FIG. 5 shows a front view from the side of a smaller diameter on the deforming element of the proposed crash apparatus.
В предложенных крэш-аппаратах энергия столкновения расходуется на деформирование трубчатого крэш-элемента. Возможны два равноправных с точки зрения достижения заявленного технического результата варианта конструктивного исполнения предложенного крэш-аппарата. В первом варианте энергия расходуется на уменьшение (редуцирование) диаметра трубчатого крэш-элемента 1 продавливанием его усилием столкновения через кольцевую коническую матрицу 2 из твердого материала (фиг. 1). Во втором варианте энергия расходуется на раздачу (увеличение диаметра) трубчатого крэш-элемента 1 насаживанием его на деформирующий элемент, состоящий из конической оправки (пуансона) 3, выполненной из твердого материала, и установленный на конце трубы 4.In the proposed crash devices, the collision energy is spent on the deformation of the tubular crash element. There are two peers in terms of achieving the claimed technical result of the embodiment of the proposed crash apparatus. In the first embodiment, energy is spent on reducing (reducing) the diameter of the
В исходном, то есть до столкновения, состоянии один из концов крэш-элемента заранее, то есть при изготовлении, деформирован с образованием внешнего (фиг. 1) или внутреннего (фиг. 2) конуса, который соответственно, либо заправляется в фильеру 2 либо насаживается на оправку 3 и трубу 4.In the initial, that is, before the collision, state, one of the ends of the crash element in advance, that is, during manufacture, is deformed to form an external (Fig. 1) or internal (Fig. 2) cone, which, respectively, is either inserted into die 2 or inserted on the
В первом варианте диаметр матрицы 2 плавно уменьшается, а во втором диаметр оправки 3 плавно увеличивается в направлении от конца крэш-элемента.In the first embodiment, the diameter of the
В крэш-аппарате первого варианта (фиг. 1) обычно фильера 2 закреплена в плите 5, установленной на раме 6 вагона или локомотива, а ребристая ударная плита 7 или сцепка - на свободном конце крэш-элемента.In the crash apparatus of the first embodiment (Fig. 1), the
В крэш-аппарате второго варианта (фиг. 4) возможны два исполнения: когда ребристая ударная плита 7 или сцепка укреплены на свободном конце трубы 4 либо когда они укреплены на свободном конце крэш-элемента 1, как это показано на фиг. 4. Второй из взаимодействующих элементов крэш-аппарата закрепляется в плите 5, установленной на раме 6 вагона.Two versions are possible in the crash apparatus of the second embodiment (FIG. 4): when the ribbed
Крэш-аппарат в исполнении по первому варианту короче и нет риска того, что труба крэш-элемента лопнет по образующей в момент раздачи, снизив тем самым усилие деформации до минимума. При низких (до - 60°C) температурах, при которых должны работать отечественные железные дороги, этот риск должен приниматься во внимание. Крэш-аппарат по второму варианту при равной длине хода крэш-элемента вдвое длиннее первого и его применение целесообразно в случаях большого рассстояния от рамы до передней части вагона или локомотива.The crash device in the embodiment according to the first embodiment is shorter and there is no risk that the tube of the crash element will burst along the generatrix at the time of distribution, thereby reducing the strain force to a minimum. At low (up to - 60 ° C) temperatures at which domestic railways should operate, this risk should be taken into account. The crash device according to the second embodiment, with an equal stroke length of the crash element is twice as long as the first one and its use is advisable in cases of large distances from the frame to the front of the car or locomotive.
На рабочей, то есть непосредственно взаимодействующей с крэш-элементом, конической поверхности матрицы 2 или пуансона3 выполнены канавки 8 или 9, направленные вдоль образующей конической поверхности. Как показали испытания, форма поперечного сечения канавок не оказывает влияние на достижение заявленного технического результата и определяется удобством изготовления.On the working, that is, directly interacting with the crash element, conical surface of the
Так для фильеры 2 канавки могут быть нарезаны цилиндрической торцевой фрезой, конец которой перемещается вдоль образующей конуса матрицы. В поперечном сечении получаемые канавки 8 имеют профиль кругового сегмента. Помимо удобства изготовления, канавки с таким профилем не создают концентраторов напряжений и меньше ослабляют матрицу, работающую на радиальное растяжение.So for the
Для оправки 3 анавки могут быть нарезаны дисковой фрезой. Считая квадрат и треугольник предельными вырожденными случаями трапеции, можно называть поперечный профиль получаемых таким способом канавок 9 рапецеидальным (фиг. 5). Предпочтительным является трапецеидальный профиль с соотношением оснований трапеции 1:(1,2…2), поскольку при таком соотношении металл крэш-элемента гарантированно заполняет полностью всю канавку.For
Существенным для достижения заявленного технического результата является соотношение размеров канавок h и t с диаметром D деформирующего элемента 2 или 3 фиг. 2). Поскольку рабочая поверхность деформирующего элемента коническая, в данном описании диаметром D деформирующего элемента считается наибольший диаметр деформирующего элемента, непосредственно соприкасающийся с крэш-элементом (см. фиг. 1 и 4).Essential to achieve the claimed technical result is the ratio of the size of the grooves h and t with the diameter D of the
Стендовыми испытаниями установлен диапазон допустимых изменений соотношений размеров h =(0,003…0,02)2) и t =(0,03…0,2) D . При уменьшении любого из соотношений ниже нижнего из указанных пределов происходит срыв материала крэш-элемента, внедренного в канавки, под действием крутящего момента 2000 Н⋅м. Вращательное усилие с таким моментом, как установлено расчетным путем, может возникнуть в ходе эксплуатации крэш-аппарата с ударной плитой или автосцепкой, увеличение обоих параметров h и t сверх высших указанных пределов, снижает прочность деформирующего элемента.Bench tests have established the range of permissible changes in size ratios h = (0.003 ... 0.02) 2) and t = (0.03 ... 0.2) D. When any of the ratios decreases below the lower of the indicated limits, the material of the crash element embedded in the grooves breaks down under the action of a torque of 2000 N⋅m. Rotational force with such a moment, as established by calculation, can occur during operation of a crash apparatus with a shock plate or automatic coupler; an increase in both parameters h and t in excess of the above specified limits reduces the strength of the deforming element.
Количество канавок 8 или 9 определяется диаметром трубы крэш-элемента 1 должно быть не менее трех для диаметра трубы 100 мм, не менее пяти для диаметра 180 мм и не менее семи для диаметра 220 мм. Предпочтительным является симметричное расположение канавок. На фиг. 3 показана матрица 2 с тремя канавками 8, а на фиг. 5 - оправка 3 с пятью канавками 9.The number of
Материал деформирующего элемента (обычно это закаленная низколегированная сталь) тверже материала крэш-элемента (конструкционная сталь).The material of the deforming element (usually a hardened low alloy steel) is harder than the material of the crash element (structural steel).
Указанный технический результат может быть достигнут и при использовании крэш-элемента с отличным от круглого поперечным сечением, например, квадратного или овального. Однако такое исполнение оказывается намного дороже.The specified technical result can be achieved by using a crash element with a cross-section different from round, for example, square or oval. However, such a performance is much more expensive.
Опыт практической эксплуатации сотен образцов крэш-аппаратов, изготовленных согласно предложенной полезной модели, показал полное отсутствие поворотов установленных на них плит или сцепок. Выборочные стендовые испытания показали отсутствие разрушений деформирующих элементов с канавками, имеющими заявленные размеры, на полной длине хода крэш-аппарата.The practical experience of hundreds of samples of crash devices made according to the proposed utility model showed a complete absence of turns of plates or couplings installed on them. Selective bench tests showed the absence of destruction of deforming elements with grooves having the declared dimensions over the full stroke length of the crash apparatus.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111671U RU176226U1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Energy absorption buffer device |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017111671U RU176226U1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Energy absorption buffer device |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU176226U1 true RU176226U1 (en) | 2018-01-12 |
Family
ID=68235284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017111671U RU176226U1 (en) | 2017-04-06 | 2017-04-06 | Energy absorption buffer device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU176226U1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203995U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью «Транспортная техника» | Energy absorption unit for hitch |
RU203994U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью «Транспортная техника» | Energy absorption unit |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2181677C2 (en) * | 1999-03-31 | 2002-04-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения" | Emergency energy-absorbing device for railway cars |
EP1626886B1 (en) * | 2003-05-26 | 2009-03-11 | Dellner Couplers Ab | Muff coupling for vehicle couplers |
RU2359853C2 (en) * | 2004-02-04 | 2009-06-27 | Деллнер Каплерс АБ | Towing device and deformable tube in coupling for railway cars |
-
2017
- 2017-04-06 RU RU2017111671U patent/RU176226U1/en active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2181677C2 (en) * | 1999-03-31 | 2002-04-27 | Открытое акционерное общество "Всероссийский научно-исследовательский институт транспортного машиностроения" | Emergency energy-absorbing device for railway cars |
EP1626886B1 (en) * | 2003-05-26 | 2009-03-11 | Dellner Couplers Ab | Muff coupling for vehicle couplers |
RU2359853C2 (en) * | 2004-02-04 | 2009-06-27 | Деллнер Каплерс АБ | Towing device and deformable tube in coupling for railway cars |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU203995U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью «Транспортная техника» | Energy absorption unit for hitch |
RU203994U1 (en) * | 2021-02-24 | 2021-05-04 | Общество с ограниченной ответственностью «Транспортная техника» | Energy absorption unit |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2559870C2 (en) | Railway car coupler assembly | |
US3308908A (en) | Energy absorber | |
EP3424794B1 (en) | Collision energy absorption apparatus for rail vehicles | |
RU176226U1 (en) | Energy absorption buffer device | |
US8051995B2 (en) | Energy dissipation device for a car body of a multi-member rail vehicle | |
EP2851260B1 (en) | A coupler | |
EP2862777A1 (en) | Front installed suspension system having overload protection | |
CN108340937B (en) | Composite material anti-creeping energy-absorbing device | |
CN109070912B (en) | Traction and impact device | |
US3339674A (en) | Energy absorbing device | |
CN110539773B (en) | Collision interface energy absorption device and rail train | |
RU174223U1 (en) | Energy absorbing device for rolling stock protection | |
RU173118U1 (en) | Rolling stock traction unit | |
EP3357785B1 (en) | Energy absorption device and rail vehicle having same | |
CN111845831A (en) | Train passive collision safety device and rail train | |
RU176272U1 (en) | Energy absorption device | |
CN110962513A (en) | Tow hook nut box | |
EP4190668A1 (en) | Deformable tube, coupler cushioning energy-absorption device for rail transit vehicle, and rail vehicle | |
CN109024385B (en) | Highway safety protective guard | |
RU203994U1 (en) | Energy absorption unit | |
CN109515468B (en) | Energy-absorbing anti-creeper of composite railway vehicle | |
RU2650282C1 (en) | Shock-traction equipment of rolling stock | |
CN113911161B (en) | Vehicle-end traction connecting device for rescue | |
RU2651317C1 (en) | Emergency crash-system of the electric train | |
CN114987570B (en) | Anti-creeping energy-absorbing device of railway vehicle and railway vehicle |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
QB9K | Licence granted or registered (utility model) |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200325 Effective date: 20200325 |