RU2373092C2 - Reailroad vehicle automatic coupling absorber element - Google Patents

Reailroad vehicle automatic coupling absorber element Download PDF

Info

Publication number
RU2373092C2
RU2373092C2 RU2007128667/11A RU2007128667A RU2373092C2 RU 2373092 C2 RU2373092 C2 RU 2373092C2 RU 2007128667/11 A RU2007128667/11 A RU 2007128667/11A RU 2007128667 A RU2007128667 A RU 2007128667A RU 2373092 C2 RU2373092 C2 RU 2373092C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
elastic sleeve
elastic
sleeve
housing
flexible sleeve
Prior art date
Application number
RU2007128667/11A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2007128667A (en
Inventor
Геннадий Васильевич Артюх (UA)
Геннадий Васильевич Артюх
Виктор Геннадиевич Артюх (UA)
Виктор Геннадиевич Артюх
Вячеслав Александрович Корчагин (UA)
Вячеслав Александрович Корчагин
Татьяна Вячеславовна Корчагина (UA)
Татьяна Вячеславовна Корчагина
Original Assignee
Геннадий Васильевич Артюх
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Геннадий Васильевич Артюх filed Critical Геннадий Васильевич Артюх
Priority to RU2007128667/11A priority Critical patent/RU2373092C2/en
Publication of RU2007128667A publication Critical patent/RU2007128667A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2373092C2 publication Critical patent/RU2373092C2/en

Links

Images

Landscapes

  • Vibration Dampers (AREA)
  • Springs (AREA)

Abstract

FIELD: transport.
SUBSTANCE: automatic coupling absorber element comprises casing with bottom, flexible elements arranged inside aforesaid casing and acted upon by pressure plate locked by central coupling bolt. Aforesaid casing represents cylindrical sleeve accommodating hollow plunger and flexible sleeve made from elastomer that are arranged with a clearance fit. Inner minimum diametre of flexible sleeve is selected subject to required depth by the formula
Figure 00000004
, where d0 is flexible sleeve ID, D is flexible sleeve OD, H -is the height of flexible sleeve before deformation, h is the height of flexible sleeve after deformation, d is coupling bolt diametre.
EFFECT: simplified design and expanded performances.
6 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно к поглощающим аппаратам автосцепных устройств вагонов и локомотивов, в частности к резинометаллическим аппаратам.The invention relates to railway transport, and in particular to absorbing devices of automatic couplers of wagons and locomotives, in particular to rubber-metal devices.

Известен типовой пружинно-фрикционный аппарат автосцепки Ш-2-В (см. стр.125 И.Ф.Пастухов, В.В.Лукин, Н.И.Жуков. Вагоны. - М.: Транспорт, 1988. - 280 с.), содержащий корпус, в котором между его дном и нажимным конусом смонтированы соосно две пружины и три фрикционных клина. Нажимной конус после предварительной нагрузки зафиксирован стяжным болтом и гайкой.A typical spring-friction apparatus of the Sh-2-V automatic coupler is known (see p. 125 I.F. Pastukhov, V.V. Lukin, N.I. Zhukov. Wagons. - M.: Transport, 1988. - 280 p. ), comprising a housing in which, between its bottom and the pressure cone, two springs and three friction wedges are mounted coaxially. After the preload, the pressure cone is fixed with a coupling bolt and nut.

Такое решение не позволяет иметь энергоемкость аппарата свыше 50 кДж, так как невозможно увеличить жесткость пружин в используемых габаритах, а изменение углов клиньев приводит к нестабильности в работе и заклиниванию.This solution does not allow the apparatus to have an energy consumption of more than 50 kJ, since it is impossible to increase the stiffness of the springs in the dimensions used, and changing the angles of the wedges leads to instability in operation and jamming.

Известен резино-металлический поглощающий аппарат (см. В.Д.Верескун, Г.С.Глейзер, Г.С.Фроянц. Резино-металлические поглощающие аппараты ударно-тягового устройства // Промышленный транспорт. - 1988. - №3. - С.11), более простой и надежной конструкции со стабильной работой в эксплуатации.Known rubber-metal absorbing device (see V.D. Vereskun, G.S. Glaser, G.S. Froyants. Rubber-metal absorbing devices of shock-traction device // Industrial Transport. - 1988. - No. 3. - C .11), a simpler and more reliable design with stable operation in operation.

В корпусе аппарата между нажимной и опорной плитами смонтирован набор чередующихся шевронообразных металлических пластин, между которыми расположены резиновые прокладки, пересыпанные алюминиевой пудрой. В данном случае резина работает на сжатие со сдвигом, а так как допускаемые напряжения у резин небольшие (0,5…1,5 МПа), то и энергоемкость такого аппарата ниже, чем у предыдущего (36 кДж). Кроме того, при циклических нагрузках ускоряется старение и необратимая деформация резиновых элементов, вследствие чего снижается ресурс такого аппарата.A set of alternating chevron-shaped metal plates, between which are located rubber gaskets, sprinkled with aluminum powder, is mounted in the body of the device between the pressure plate and the base plate. In this case, the rubber works with compression with a shift, and since the allowable stresses of the rubbers are small (0.5 ... 1.5 MPa), the energy consumption of such a device is lower than that of the previous one (36 kJ). In addition, under cyclic loads, aging and irreversible deformation of rubber elements are accelerated, as a result of which the resource of such an apparatus is reduced.

Известен поглощающий аппарат (А.с. СССР №1615003 А1, В61G 9/06. Поглощающий аппарат автосцепки железнодорожного транспортного средства / Ю.С.Шастин. - Заявл. 9.02.87; Опубл. 23.12.90), принятый за прототип. В корпусе аппарата между нажимной и опорной плитами смонтирован трубчатый резиновый элемент и две пружины: одна из них охватывающая, а вторая - охватываемая, смонтированная в центральном отверстии резинового элемента. Плиты стянуты центральным стяжным болтом после предварительной нагрузки.Known absorbing apparatus (AS USSR No. 1615003 A1, B61G 9/06. Absorbing apparatus for automatic coupling of a railway vehicle / Yu.S. Shastin. - Declared 9.02.87; Publ. 23.12.90), adopted as a prototype. A tubular rubber element and two springs are mounted in the device’s body between the pressure plate and the support plate: one of them is female and the other is male, mounted in the central hole of the rubber element. Plates are pulled together by a central coupling bolt after preload.

В данном решении по мере возрастания нагрузки с конечным усилием 2,5…2,8 МН упругий элемент из резины стремится заполнить межвитковое пространство пружин, что вызывает в этих местах большие локальные напряжения, а при циклических нагружениях - разрушение упругого элемента из резины и, следовательно, снижение ресурса аппарата.In this solution, as the load increases with a final force of 2.5 ... 2.8 MN, the elastic element made of rubber tends to fill the inter-turn space of the springs, which causes large local stresses in these places, and under cyclic loads, the destruction of the elastic element from rubber and, therefore , reducing the resource of the device.

Кроме этого, резина имеет низкий модуль продольной упругости (5…15 МПа) и допускаемые напряжения, поэтому в данных габаритах энергоемкость аппарата не превышает 40…50 кДж, что существенно ниже требований, предъявляемых к аппаратам в настоящее время (70…140 кДж).In addition, rubber has a low modulus of longitudinal elasticity (5 ... 15 MPa) and permissible stresses, therefore, in these dimensions the energy consumption of the device does not exceed 40 ... 50 kJ, which is significantly lower than the requirements for devices at present (70 ... 140 kJ).

Кроме этого, применение пружин удорожает и усложняет конструкцию аппарата; а из-за циклических соударений витков пружин происходит их преждевременное разрушение, что снижает ресурс аппарата.In addition, the use of springs increases the cost and complicates the design of the apparatus; and due to the cyclic collisions of the coil of the springs, their premature destruction occurs, which reduces the life of the apparatus.

В основу изобретения поставлена задача разработать такой поглощающий аппарат (в пределах известных габаритов), у которого введение новых элементов и материалов, а также конструктивное изменение известных решений позволило бы упростить конструкцию и расширить функциональные возможности.The basis of the invention is the task to develop such an absorbing apparatus (within known dimensions), in which the introduction of new elements and materials, as well as a structural change in known solutions, would simplify the design and expand the functionality.

Для решения поставленной задачи предлагается поглощающий аппарат, содержащий корпус с днищем, упругие элементы, смонтированные внутри корпуса с предварительным поджатием нажимной плитой, зафиксированной с помощью центрального стяжного болта, в соответствии с изобретением корпус выполнен в форме цилиндрической втулки, в которой смонтированы по посадке с зазором пустотелый плунжер и упругая втулка из эластомера, внутренний наименьший диаметр которой определяется исходя из требуемой осадки по формулеTo solve this problem, an absorbing apparatus is proposed, comprising a housing with a bottom, elastic elements mounted inside the housing with preliminary pressing by a pressure plate fixed with a central coupling bolt, in accordance with the invention, the housing is made in the form of a cylindrical sleeve in which it is mounted landing with a gap a hollow plunger and an elastic sleeve made of elastomer, the smallest inner diameter of which is determined based on the required draft according to the formula

Figure 00000001
,
Figure 00000001
,

где d0 - внутренний диаметр упругой втулки;where d 0 is the inner diameter of the elastic sleeve;

D - наружный диаметр упругой втулки;D is the outer diameter of the elastic sleeve;

Н - высота упругой втулки;H is the height of the elastic sleeve;

h - высота упругой втулки после деформации;h is the height of the elastic sleeve after deformation;

d - диаметр стяжного болта.d is the diameter of the coupling bolt.

Кроме того, посадочный зазор находится в пределах 0,05…0,2 мм.In addition, the landing clearance is in the range of 0.05 ... 0.2 mm.

Кроме того, в качестве материала упругой втулки применен модифицированный полиуретан.In addition, a modified polyurethane is used as the material of the elastic sleeve.

Кроме того, наружная цилиндрическая часть упругой втулки снабжена проточками, которые заполнены твердой смазкой.In addition, the outer cylindrical part of the elastic sleeve is provided with grooves that are filled with solid lubricant.

Кроме того, плунжер имеет широкую проточку на наружной цилиндрической поверхности, в которой смонтирована манжета, а свободная часть проточки заполнена твердой смазкой.In addition, the plunger has a wide groove on the outer cylindrical surface, in which the cuff is mounted, and the free part of the groove is filled with solid lubricant.

Кроме того, упругий элемент выполнен из набора чередующихся металлических и упругих втулок, установленных по посадке в корпусе с минимальным зазором.In addition, the elastic element is made of a set of alternating metal and elastic bushings installed to fit in the housing with a minimum clearance.

Таким образом, выполнение основных деталей поглощающего аппарата цилиндрической формы упрощает выполнение посадки деталей в корпусе с заданным зазором 0,1…0,2 мм, при котором обеспечивается надежная работа аппарата без выдавливания материала упругой втулки в зазор при усилиях сжатия 2,5…2,8 МН. При этом упругая втулка поглощает энергию удара как за счет накопления внутренней энергии при сжатии, так и за счет трения по цилиндрической поверхности корпуса, что позволяет довести энергоемкость аппарата до 100…150 кДж. Применение в качестве материала упругой втулки модифицированного полиуретана позволяет повысить энергоемкость и ресурс аппарата за счет того, что допускаемые напряжения у полиуретана в 3-5 раз выше, чем у резины.Thus, the implementation of the main parts of the absorbing apparatus of a cylindrical shape simplifies the fit of parts in the housing with a given clearance of 0.1 ... 0.2 mm, which ensures reliable operation of the apparatus without extruding the material of the elastic sleeve into the gap with compression forces of 2.5 ... 2, 8 MN In this case, the elastic sleeve absorbs impact energy both due to the accumulation of internal energy during compression, and due to friction along the cylindrical surface of the housing, which allows to increase the energy consumption of the apparatus to 100 ... 150 kJ. The use of modified polyurethane as an elastic sleeve allows to increase the energy consumption and life of the apparatus due to the fact that the allowable stresses of polyurethane are 3-5 times higher than that of rubber.

Выполнение проточек на цилиндрической части упругого элемента с заполнением их твердой смазкой при монтаже позволит снизить износ цилиндрических поверхностей упругой втулки и корпуса и избежать заклинивания при обратном ходе, а также стабилизировать коэффициент трения, а следовательно, и энергоемкость аппарата.The implementation of grooves on the cylindrical part of the elastic element with filling them with solid lubricant during installation will reduce the wear of the cylindrical surfaces of the elastic sleeve and the housing and avoid jamming during the reverse stroke, as well as stabilize the friction coefficient and, consequently, the energy consumption of the apparatus.

Размещение манжеты в проточке плунжера способствует равномерному распределению смазки по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям, уменьшая тем самым их износ.Placing the cuff in the groove of the plunger contributes to a uniform distribution of lubricant along the mating cylindrical surfaces, thereby reducing their wear.

Набор чередующихся металлических и упругих элементов с посадочными диаметрами в корпусе позволяет повысить жесткость и энергоемкость устройства, а также величину необратимо рассеиваемой энергии (до 70-80%).A set of alternating metal and elastic elements with bore diameters in the housing allows to increase the rigidity and energy intensity of the device, as well as the value of irreversibly dissipated energy (up to 70-80%).

Сущность изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен продольный разрез аппарата с предварительным сжатием упругой втулки (слева) и полной нагрузкой (справа), на фиг.2 - вариант исполнения из чередующихся металлических пластин и упругих втулок, на фиг.3 - элементы аппарата в увеличенном масштабе.The invention is illustrated by drawings, where figure 1 shows a longitudinal section of the apparatus with preliminary compression of the elastic sleeve (left) and full load (right), figure 2 is an embodiment of alternating metal plates and elastic bushings, figure 3 - elements apparatus on an enlarged scale.

Поглощающий аппарат автосцепки содержит корпус 1 в форме цилиндрической втулки с днищем в виде опорной плиты прямоугольной формы с резьбовым отверстием по центру. Упругая втулка 2 из полиуретана смонтирована в корпусе по ходовой посадке. Плунжер 3 выполнен пустотелым с отверстием в центре и смонтирован в корпусе также по ходовой посадке. Зазор посадки должен быть в пределах 0,1…0,2 мм. Упругая втулка 2 предварительно сжата (0,1…0,2 МН) плунжером 3, который зафиксирован с помощью стяжного болта 4, как показано (слева) на фиг.1 и 2. Наименьший диаметр отверстия в упругой втулке (в исходном состоянии) определяется исходя из равенства объемов до и после деформации по формуле (1).The automatic coupler absorber comprises a housing 1 in the form of a cylindrical sleeve with a bottom in the form of a rectangular support plate with a threaded hole in the center. The elastic sleeve 2 of polyurethane is mounted in the housing along the landing fit. The plunger 3 is made hollow with a hole in the center and is mounted in the housing also along the landing landing. The landing clearance should be within 0.1 ... 0.2 mm. The elastic sleeve 2 is pre-compressed (0.1 ... 0.2 MN) with a plunger 3, which is fixed with a coupling bolt 4, as shown (left) in FIGS. 1 and 2. The smallest hole diameter in the elastic sleeve (in the initial state) is determined based on the equality of volumes before and after deformation according to the formula (1).

Проточки на упругой втулке снабжены твердой смазкой 5 (например, дисульфидом молибдена). Количество проточек выбирается, исходя из возможности смазывания сопрягаемых цилиндрических поверхностей корпуса, упругой втулки и плунжера за один рабочий ход. Проточка плунжера (фиг.3), кроме твердой смазки 5, снабжена манжетой 6, которая при обратном ходе плунжера распределяет смазку по сопрягаемым цилиндрическим поверхностям. Для второго варианта исполнения (фиг.2) чередующиеся металлические пластины 7 и упругие втулки 2 смонтированы в корпусе по посадке с зазором (0,05…0,2 мм), а проточки на упругих втулках также снабжены твердой смазкой 5.The grooves on the elastic sleeve are provided with solid lubricant 5 (for example, molybdenum disulfide). The number of grooves is selected based on the possibility of lubricating the mating cylindrical surfaces of the housing, the elastic sleeve and the plunger in one working stroke. The groove of the plunger (Fig. 3), in addition to the solid lubricant 5, is equipped with a cuff 6, which, when the plunger moves backward, distributes the lubricant along the mating cylindrical surfaces. For the second embodiment (Fig. 2), alternating metal plates 7 and elastic bushings 2 are mounted in the landing housing with a gap (0.05 ... 0.2 mm), and the grooves on the elastic bushings are also provided with solid lubricant 5.

Аппарат работает следующим образом.The device operates as follows.

При столкновении вагонов удар через автосцепку, хомут и нажимную плиту (на чертежах не показано) передается на плунжер 3, который перемещается, сжимая упругую втулку 2. Энергия удара при деформации упругой втулки поглощается за счет внутреннего трения материала втулки и внешнего трения по посадочному диаметру в корпусе 1 (для первого варианта, фиг.1) или по посадочному диаметру в корпусе 1 и по пластинам 7 (для второго варианта, фиг.2). При этом усилие сжатия изменяется пропорционально ходу плунжера (0,2…2,8 МН). Окончанием хода аппарата считается положение, при котором плунжер полностью входит в корпус аппарата, при этом упругая втулка деформируется до полной выборки внутреннего свободного пространства (фиг.1, 2 справа).When cars collide, a blow through an automatic coupler, a clamp and a pressure plate (not shown in the drawings) is transferred to the plunger 3, which moves by compressing the elastic sleeve 2. The impact energy during deformation of the elastic sleeve is absorbed due to internal friction of the sleeve material and external friction over the bore diameter casing 1 (for the first embodiment, FIG. 1) or according to the mounting diameter in the casing 1 and along the plates 7 (for the second embodiment, FIG. 2). In this case, the compression force varies in proportion to the stroke of the plunger (0.2 ... 2.8 MN). The end of the apparatus stroke is considered the position at which the plunger fully enters the apparatus body, while the elastic sleeve is deformed to a full sample of the internal free space (Fig. 1, 2 on the right).

После снятия нагрузки происходит возврат аппарата в исходное положение за счет упругих сил сжатой упругой втулки из полиуретана, при этом коэффициент поглощения энергии находится в пределах Ψ=0,6…0,8.After removing the load, the apparatus returns to its original position due to the elastic forces of the compressed elastic sleeve made of polyurethane, while the energy absorption coefficient is in the range Ψ = 0.6 ... 0.8.

Применение предложенного поглощающего аппарата повышает в 2-3 раза ресурс и энергоемкость, увеличивает надежность и стабильность рабочих параметров при эксплуатации, упрощает его конструкцию. Аппарат взаимозаменяем с типовыми аппаратами, эксплуатируемыми в настоящее время.The use of the proposed absorbing apparatus increases by 2–3 times the resource and energy consumption, increases the reliability and stability of the operating parameters during operation, and simplifies its design. The device is interchangeable with typical devices currently in use.

Claims (6)

1. Поглощающий аппарат автосцепки железнодорожного транспортного средства, содержащий корпус с днищем, упругие элементы, смонтированные внутри корпуса с предварительным поджатием нажимной плитой, зафиксированной с помощью центрального стяжного болта, отличающийся тем, что корпус выполнен в форме цилиндрической втулки, в которой смонтированы по посадке с зазором пустотелый плунжер и упругая втулка из эластомера, внутренний наименьший диаметр которой определяется, исходя из требуемой осадки, по формуле
Figure 00000002
,
где d0 - внутренний диаметр упругой втулки;
D - наружный диаметр упругой втулки;
Н - высота упругой втулки до деформации;
h - высота упругой втулки после деформации;
d - диаметр стяжного болта.1. Absorbing device for automatic connection of a railway vehicle, comprising a housing with a bottom, elastic elements mounted inside the housing with preliminary pressing by a pressure plate fixed with a central coupling bolt, characterized in that the housing is made in the form of a cylindrical sleeve, in which the gap is a hollow plunger and an elastic sleeve made of elastomer, the smallest inner diameter of which is determined based on the required draft, according to the formula
Figure 00000002
,
where d 0 is the inner diameter of the elastic sleeve;
D is the outer diameter of the elastic sleeve;
H is the height of the elastic sleeve to deformation;
h is the height of the elastic sleeve after deformation;
d is the diameter of the coupling bolt. 2. Поглощающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что посадочный зазор находится в пределах 0,05…0,2 мм.2. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the landing clearance is in the range of 0.05 ... 0.2 mm 3. Поглощающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что в качестве материала упругой втулки применен модифицированный полиуретан.3. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that a modified polyurethane is used as the material of the elastic sleeve. 4. Поглощающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что наружная цилиндрическая часть упругой втулки снабжена проточками, которые заполнены твердой смазкой.4. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the outer cylindrical part of the elastic sleeve is provided with grooves that are filled with solid lubricant. 5. Поглощающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что плунжер имеет широкую проточку на наружной цилиндрической поверхности, в которой смонтирована манжета, а свободная часть проточки заполнена твердой смазкой.5. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the plunger has a wide groove on the outer cylindrical surface in which the cuff is mounted, and the free part of the groove is filled with solid lubricant. 6. Поглощающий аппарат по п.1, отличающийся тем, что упругий элемент выполнен из набора чередующихся металлических и упругих втулок, установленных по посадке в корпусе с минимальным зазором. 6. The absorbing apparatus according to claim 1, characterized in that the elastic element is made of a set of alternating metal and elastic bushings installed by landing in the housing with a minimum clearance.
RU2007128667/11A 2007-07-25 2007-07-25 Reailroad vehicle automatic coupling absorber element RU2373092C2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128667/11A RU2373092C2 (en) 2007-07-25 2007-07-25 Reailroad vehicle automatic coupling absorber element

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2007128667/11A RU2373092C2 (en) 2007-07-25 2007-07-25 Reailroad vehicle automatic coupling absorber element

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2007128667A RU2007128667A (en) 2009-01-27
RU2373092C2 true RU2373092C2 (en) 2009-11-20

Family

ID=40543859

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2007128667/11A RU2373092C2 (en) 2007-07-25 2007-07-25 Reailroad vehicle automatic coupling absorber element

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2373092C2 (en)

Also Published As

Publication number Publication date
RU2007128667A (en) 2009-01-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2008246063B2 (en) Compressible elastomeric spring
US6446820B1 (en) Railcar draft gear assembly and system
CA2784234C (en) Friction/elastomeric draft gear
KR20130093563A (en) Gas spring and gas spring components
JP5222965B2 (en) Shock absorber for railway vehicles
RU112881U1 (en) ABSORBING APPARATUS
RU2373092C2 (en) Reailroad vehicle automatic coupling absorber element
US4140304A (en) Resilient vehicle ride strut
RU177828U1 (en) Absorber
CN107906160B (en) Novel rod-type viscous damper
WO2019099675A1 (en) Selective cushioning apparatus for a railway car
CN211423245U (en) Elastic self-recovery micro-motion damper
CN112513474A (en) Actuator
RU2754563C1 (en) Cushioning device
RU165253U1 (en) ABSORBING DEVICE WITH AN INCREASED TIME OF FAILURE-FREE OPERATION
RU2618668C1 (en) Automatic center coupler draft gear
RU169528U1 (en) ABSORBING APPARATUS
RU2651789C2 (en) Compressed elastic element
RU147619U1 (en) ELASTOMER ABSORBING DEVICE
US2503231A (en) Draft gear construction
US11008028B2 (en) Friction end-of-car cushioning assembly
AU2021261776B2 (en) Railroad freight car coupling system
CN211624057U (en) Elastic device and buffer with same
CN210978331U (en) External fatigue-resistant micro-motion damper
CN117552838A (en) Mining energy absorber

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20110726