Автосцепка

Материал из Ответы на вопросы WikiPTE
Перейти к: навигация, поиск

Автосцепка — разновидность ударно-тяговых приборов, устройство для автоматического сцепления железнодорожного подвижного состава, передачи и смягчения действия продольных усилий, развиваемых при движении и остановке поезда, а также при маневровой работе. Обеспечивает автоматическое сцепление подвижного состава при соударении, автоматическое возвращение деталей механизма в положение готовности к сцеплению после разведения подвижного состава и возможность работы «на буфер», когда при соударении автосцепок их сцепления не требуется. Расцепление производится вручную (при этом человек не заходит между вагонами).

Классификация автосцепок[править]

Все существующие автосцепки могут быть разделены по их типу на две группы: нежёсткие и жёсткие и по принципу восприятия усилий также на две группы: тягово-ударные и тяговые.

  • Нежёсткой называется автосцепка, которая допускает перемещение в вертикальном направлении её корпуса относительно корпуса смежной автосцепки в сцепленном состоянии.
  • Жёсткой называется автосцепка, у которой продольная ось корпуса в сцепленном состоянии находиться на одной прямой с осью корпуса смежной автосцепки, при этом исключается возможность взаимного перемещения корпусов автосцепок.
  • Тягово-ударной называется автосцепка, служащая для передачи растягивающих и сжимающих усилий между единицами подвижного состава.
  • Тяговой называется автосцепка, которая воспринимает только растягивающие усилия между единицами подвижного состава, а сжимающая воспринимается отдельными приборами (буферами).

На железных дорогах СНГ применяются тягово-ударные сцепки нежёсткого типа. В вагонах метрополитена применяется тягово-ударная сцепка жёсткого типа.

Автосцепка СА-3[править]

Описание[править]

Применяется сейчас на всех магистральных железных дорогах СНГ, в Финляндии и Монголии, а также на нескольких отдельных линиях в других государствах. По краям вагона или локомотива имеется два буфера, а посередине располагается автосцепка. Автосцепка вагона состоит из следующих частей: корпуса автосцепки и расположенного в нём механизма, тягового устройства с поглощающим аппаратом (пружинами), расцепного привода и ударно-центрирующего прибора. Корпус автосцепки представляет собой пустотелую стальную отливку, в головной части которой размещаются детали механизма. Если смотреть на автосцепку спереди, то у неё справа расположен большой зуб, слева — малый. Пустота между зубьями называется зевом автосцепки. Слева из зева выступает замок, в середине выходит лапа замкодержателя.

Файл:Автосцепка.PNG
Автосцепка СА-3

На рисунке показана автосцепка и её расположение на вагоне. В корпусе автосцепки 13 размещаются детали механизма сцепления. Тяговый хомут 6 с помощью клина 8, закрепленного болтами, упорной плиты 7, переднего 9 и заднего 1 упоров передаёт через поглощающий аппарат 5 продольные растягивающие и сжимающие усилия от корпуса автосцепки на раму вагона. Маятниковые подвески 11 и центрирующая балка 12 возвращают в центральное положение отклоненный корпус автосцепки. Расцепной рычаг 3, удерживаемый кронштейном 2 и державкой 10, и цепь 14 предназначены для расцепления автосцепки и установки механизма в выключенное положение при необходимости работы «на буфер»; поддерживающая планка 4 служит для удержания тягового хомута с поглощающим аппаратом и упорной плитой. Корпус сцепки имеет два зуба — большой и малый, между которыми образован зев. При сцеплении малый зуб одной сцепки входит в зев другой, а расположенные в корпусе автосцепки замки нажимают один на другой и входят в карманы корпусов 13, обеспечивая сцепление. В сцепленном состоянии замкодержатель препятствует саморасцеплению автосцепки в пути под влиянием ударов и толчков. Для расцепления автосцепки необходимо поворотом валика подъёмника любой из сцепок сначала отпереть соответствующий замкодержатель, а затем отвести замок назад. В положение готовности к новому сцеплению замки приводятся при выводе малого зуба из зева или без разведения автосцепки (при ошибочном расцеплении) — поднятием замкодержателя. Действует автосцепка следующим образом. При нажатии или соударении вагонов головы автосцепок скользят одна по другой в горизонтальной плоскости до тех пор, пока малый зуб одной не войдёт в зев другой. При нажатии друг на друга замки сначала уходят каждый в свой карман, а затем выпадают в образовавшееся пространство и запирают автосцепки. Чтобы расцепить автосцепки, достаточно убрать один из замков внутрь головы автосцепки. Для этого при помощи расцепного привода поворачивается валик подъёмника, а вместе с ним и подъёмник замка, который сначала поднимает верхнее плечо собачки, чем выключает действие предохранителя замка, затем уводит замок внутрь головы автосцепки и одновременно заходит за расцепной угол замкодержателя. Проследним движением подъёмник замка запирает свой обратный ход, так как, упираясь в расцепной угол замкодержателя, он не может вернуться в своё прежнее положение до тех пор, пока не освободиться лапа замкодержателя, что произойдёт только при разъединении автосцепок. При этом она под действием веса своего противовеса и нажатия подъёмника войдёт в зев автосцепки. В пассажирских вагонах устраиваются, помимо поглощающих аппаратов автосцепки, центральные упругие площадки (переходы). Упругая площадка, размещаемая на торцовой стенке вагона, имеет рамку, выступающую вперёд за плоскость зацепления автосцепок. Нижняя часть рамки соединяется штырями с буферами, а верхняя с хомутом листовой рессоры, концы которой при помощи шарниров опираются на торцовую стенку вагона. При соединении вагонов сначала сжимаются упругие площадки, после чего уже сцепляются автосцепки, в результате этого автосцепки находятся в натянутом положении, что смягчает толчки, вызываемые зазорами между сцепляемыми поверхностями автосцепок. Сбоку и сверху переходы закрываются резиновым суфле.

История[править]

У нас впервые вопрос о внедрении автосцепки на отечественных железных дорогах всерьёз обсуждался в 1898 году, на ХХ совещательном съезде представителей железных дорог. Как один из вариантов рассматривалась и американская автосцепка системы Джанея. В начале XX века на нескольких вагонах были испытаны сцепки американского типа. Однако, из-за её недостатков и отсутствия подходящей отечественной конструкции введение автосцепки было решено отложить на неопределённый срок.

Применяемая на отечественных железных дорогах автосцепка СА-3 сконструирована в 1932 году коллективом авторов в составе А. Ф. Пухова, И. Н. Новикова, В. А. Шашкова, В. Г. Голованова под руководством В. Ф. Егорченко. За основу была взята автосцепка Виллисона, изобретенная в 1916 году и предназначенная для подвижного состава шахт и рудников. Авторы полностью переработали автосцепку, а главное, применили новый контур зацепления. Получилась очень удачная конструкция. На западе ее называют «русская автосцепка» или «автосцепка Виллисона с русским контуром». Перевод железных дорог СССР на автосцепку начался в 1935 году, и был полностью завершён в 1957 году. Во время перехода с винтовой стяжки на автосцепку на отечественных железных дорогах применялись специальные переходные приспособления.

Модификации[править]

Патент, выданный Виллисону: http://www.google.com/patents/US1201665

Конструкция большинства элементов сцепки неоднократно подвергалась изменениям для улучшения эксплуатационных характеристик.

Для паровозов и путевой техники выпускаются модификации автосцепки, не имеющие поглощающего аппарата. Сцепки локомотивов и части вагонов имеют возможность установки предохранительного крюка, удерживающего головку автосцепки в случае обрыва на исправной сцепке. Для восьмиосных вагонов разработана усиленная сцепка СА-3М, допускающая бОльшие отклонения головки.

С 1950-х гг. для внедрения на дорогах Европы предлагаются различные модификации СА-3, обеспечивающие соединение электрических цепей и пневматических магистралей.

По тому же принципу зацепления Виллисона, но с другими геометрическими размерами, существуют сцепки для узкоколейных дорог и горной техники.

Например, сейчас производится автосцепка А-7 для шахтных вагонеток, позволяющая:

  1. Автоматическое сцепление, быстрое и безопасное расцепление вагонеток при формировании составов.
  2. Разгрузку вагонеток в круговом опрокидывателе без расцепления состава.
  3. Надежное сцепление и расцепление вагонеток на закруглениях рельсовых путей радиусом не менее 10 мм.
  4. Прохождение вагонеток на закруглениях рельсовых путей радиусом не менее 6 м.
  5. Прохождение вагонеток на превышениях рельсовых путей до 50 мм.
  6. Прохождение сцепленных вагонеток на переломах рельсовых путей в вертикальной плоскости без радиуса сопряжения путей 200 а при радиусе сопряжения путей 20 м более 200
  7. Автосцепка одновременно выполняет роль буфера.
  8. Тяговое рабочее усилие автосцепкой 7000 кг.
  9. Автосцепка не может сцепляться с вагонетками оборудованными не автоматическими сцепками.
  10. Для сцепления вагонеток оборудованных автосцепками модели А-7 с электровозами, последние должны оборудоваться переходными автосцепками.

[1]

Для узкой колеи выпускалась автосцепка АУК, предложенная Медведевым.

http://vks-techno.com/?page_id=16

Автосцепка Джаннея[править]

Из ныне существующих первая автосцепка была изобретена в США Эли Джаннеем и запатентована 29 апреля 1873 года. В 1892 году Конгресс принял законопроект, которым все ЖД США должны были ввести автосцепку Джаннея в обязательном порядке. Но в таком виде автосцепка просуществовала недолго. В 1887 году Master Car Builders Association существенно изменила контур зацепления. В дальнейшем контур зацепления изменялся, с сохранением совместимости, в 1904, 1916 (принят тип «D»), 1918, 1930 (принят тип "E). Сейчас на ЖД США применяется автосцепка Дженнея стандарта Association of American Railroads типов «F» и «H», принятые в 1946 и 1954 годах. Чтобы она нормально работала, необходимо предварительно разблокировать когти, поэтому эту сцепку и прозвали полуавтоматической. Основные недостатки сцепки Джаннея — это износ валика, недостаточное использование поверхности корпуса для передачи усилий, невозможность работы с вагонами с винтовой упряжью, а в ранних образцах — ненадежность работы.

Разновидностью является сцепка Tightlock, обеспечивающая вертикальную взаимную неподвижность сцепок и соединение пневматических магистралей.

Автосцепка Шарфенберга[править]

Файл:Автосцепка1.PNG
Автосцепка Шарфенберга в расцепленном состоянии
Файл:Карл Шарфенберг.JPG
Карл Шарфенберг

Немецкий инженер-железнодорожник Карл Вильгельм Генрих Фридрих Шарфенберг (родился 3 марта 1874 в Висмаре; умер 5 января 1938 в Готе) запатентовал свою автосцепку жесткого типа 18 марта 1903. образцы его автосцепки были изготовлены в 1909 в Кенигсберге. После долгой доводки опытных образцов в 1921 году Шарфенберг открывает в Берлине свою фирму. В 1926 году он получает крупный заказ на оснащение своей автосцепкой вагонов.

У нас в стране автосцепка Шарфенберга используется на вагонах метрополитена, некоторых трамвайных вагонах и части скоростных поездов. Сцепка полностью автоматическая.

За рубежом создано значительное количество разновидностей сцепки Шарфенберга, отличющихся размерами, формой отдельных частей и расположением электрических и пневматических соединителей. Зачастую вагоны с разными модификациями сцепки оказываются не совместимы между собой. Одним из крупнейших производителей модифакаций сцепки Шарфеньерга является компания Dellner, иногда её сцепки выделяют в отдельный подтип.

Автосцепка Томлинсона[править]

Аммериканским инженером Томлинсоном предложено несколько конструкций автоматических сцепок, обеспечивающих соединение магистралей.

Применяются, в частности, на МВПС в Японии, например Токийским метрополитеном.

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:Tomlinso.jpg

Автосцепка Шибаты[править]

Применяется в Японии для МВПС.

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:%E6%96%B0%E5%B9%B9%E7%B7%9A%E7%94%A8%E9%80%A3%E7%B5%90%E5%99%A8.jpg

Близкий вариант сцепки используется на скоростных поездах Синкансен:

http://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%95%E3%82%A1%E3%82%A4%E3%83%AB:%E6%96%B0%E5%B9%B9%E7%B7%9A%E7%94%A8%E9%80%A3%E7%B5%90%E5%99%A8.jpg

Автосцепка Wedgelock[править]

Применяется в Лондонском метрополитене.

http://en.wikipedia.org/wiki/File:London_Underground_1996ts.jpg

Другие системы[править]

Существует также ряд имеющих более узкое применение других конструкций автоматических сцепок.

  • Сцепка ABC (Automatic Buffing Contact)

- Современные конструкции http://laf-lloyd.com/en/prod/attelages/lloyd.htm

- История http://www.historywebsite.co.uk/Museum/Transport/Trains/ABC/ABC01.htm

  • Сцепки трамвайных вагонов, например сцепка УКВЗ

Ссылки[править]

См. также:

Источники:

  • А. С. Бакулин «Сооружения, устройства, подвижной состав метрополитена» М., Транспорт, 1979.
  • Большая Советская энциклопедия
  • en.wikipedia.org