PL198886B1 - Aparat pochłaniający - Google Patents

Abstract

1. Aparat poch laniaj acy posiadaj acy rucho- m a tulej e umieszczon a przesuwnie w korpusie zamkni etym z jednej strony dnem i posiadaj acy umieszczony we wn etrzu ruchomej tulei amor- tyzator sprezynowy zawieraj acy sprezyny tale- rzowe, na którym wspiera si e denna cz esc amortyzatora elastomerowego, którego trzon przylega do korpusu, znamienny tym, ze mie- dzy spr ezynami talerzowymi (11), (27), (28) umieszczone s a przek ladki zewn etrzne (12) i przek ladki wewn etrzne (13), przy czym prze- k ladki zewn etrzne, umieszczone mi edzy po- wierzchniami wypuk lymi (14) sprezyn talerzo- wych maj a przekrój zw ezaj acy si e w kierunku osi g lównej amortyzatora sprezynowego (7), a przek ladki wewn etrzne, umieszczone mi edzy powierzchniami wkl es lymi (15) sprezyn talerzo- wych maj a przekrój zw ezaj acy si e w kierunku powierzchni wewn etrznej (16) ruchomej tulei (3). PL PL PL PL PL PL

Description

Opis wynalazku

Przedmiotem wynalazku jest aparat pochłaniający mający zastosowanie, zwłaszcza w kolejowych sprzęgach automatycznych.

Znany jest z opisu zgłoszenia polskiego wynalazku nr P 328443 aparat pochłaniający, zwłaszcza do kolejowych wagonów osobowych. Posiada on ruchomą tuleję umieszczoną przesuwnie w korpusie zamkniętym z jednej strony dnem, która to tuleja wspiera się na płycie oporowej. We wnętrzu ruchomej tulei umieszczony jest amortyzator sprężynowy, na którym wspiera się denna część amortyzatora elastomerowego. Amortyzator elastomerowy umieszczony jest przesuwnie w tulei, a trzon tego amortyzatora przylega do dna korpusu. Ponadto w powyższym opisie ujawniono, że amortyzator sprężynowy ma postać stosu sprężyn talerzowych.

Wadą powyższego rozwiązania jest ograniczona trwałość amortyzatora sprężynowego wchodzącego w skład aparatu pochłaniającego.

Celem wynalazku jest wyeliminowanie powyższej niedogodności.

Aparat pochłaniający, według wynalazku, ma między sprężynami talerzowymi umieszczone przekładki zewnętrzne i przekładki wewnętrzne. Przekładki zewnętrzne umieszczone są między powierzchniami wypukłymi sprężyn talerzowych i mają one przekrój zwężający się w kierunku osi głównej amortyzatora sprężynowego. Przekładki wewnętrzne umieszczone są między powierzchniami wklęsłymi sprężyn talerzowych i mają przekrój zwężający się w kierunku powierzchni ruchomej tulei. Okazało się przy tym, że zastosowanie przekładek pomiędzy sprężynami talerzowymi amortyzatora sprężynowego przyczynia się do znacznego podwyższenia trwałości tego amortyzatora.

Korzystnym jest zakończenie części dennej amortyzatora elastomerowego powierzchnią przylegania, która wyznaczona jest przez zbiór punktów jednakowo odległych od powierzchni stykowej przekładki znajdującej się po przeciwnej stronie pierwszej sprężyny, która to sprężyna styka się z powierzchnią przylegania tego amortyzatora. Powyższe przyczynia się do zwiększenia trwałości pierwszej sprężyny. Podobny efekt uzyskuje się poprzez umieszczenie między częścią denną amortyzatora elastomerowego a pierwszą sprężyną amortyzatora sprężynowego podkładki o przekroju zwężającym się w kierunku promieniowym.

Celowe też jest zastosowanie w jednym amortyzatorze sprężynowym sprężyn talerzowych o różnej twardości. Powyższe pozwala na uzyskanie nieliniowej charakterystyki amortyzatora sprężynowego.

Przedmiot wynalazku uwidoczniony jest w przykładach wykonania na rysunku, na którym fig. 1 przedstawia aparat pochłaniający w widoku wzdłuż głównej osi, w częściowym przekroju, fig. 2 - przekrój fragmentu aparatu pochłaniającego zawierającego sprężyny talerzowe o jednakowej twardości, fig. 3 - przekrój fragmentu aparatu pochłaniającego zawierającego sprężyny talerzowe o różnej twardości, a fig. 4 przedstawia porównanie charakterystyki dynamicznej aparatu pochłaniającego zaopatrzonego w sprężyny o jednakowej twardości z aparatem pochłaniającym wyposażonym w sprężyny o różnej twardości.

Aparat pochłaniający, według wynalazku, posiada korpus 1, w kształcie tulei, który zakończony jest z jednej strony dnem 2. We wnętrzu korpusu umieszczona jest przesuwnie ruchoma tuleja 3. Tuleja ta zaopatrzona jest w wewnętrzny kołnierz 4. Kołnierz oddziela komorę sprężyn 5 od komory amortyzatora 6. W komorze sprężyn umieszczony jest amortyzator sprężynowy 7. W komorze amortyzatora znajduje się amortyzator elastomerowy 8, którego trzon 9, zanurzający się w pojemniku 10, wspiera się na dnie korpusu. Amortyzator sprężynowy zawiera ułożone w stos sprężyny talerzowe 11. Są one umieszczone przesuwnie w ruchomej tulei. Między sprężynami talerzowymi są umieszczone przekładki zewnętrzne 12 i przekładki wewnętrzne 13. Oba rodzaje przekładek mają kształt pierścieni. Przekładki zewnętrzne umieszczone są między powierzchniami wypukłymi 14 sprężyn talerzowych. Mają one przekrój zwężający się w kierunku osi głównej amortyzatora sprężynowego, która to oś przebiega przez linię A-B. Natomiast przekładki wewnętrzne umieszczone są między powierzchniami wklęsłymi 15 sprężyn talerzowych i mają przekrój zwężający się w kierunku powierzchni wewnętrznej 16 ruchomej tulei. Ponadto umieszczony w komorze amortyzatora amortyzator elastomerowy posiada część denną 17, która zakończona jest powierzchnią przylegania 18. Powierzchnia ta wyznaczona jest przez zbiór punktów jednakowo odległych od powierzchni stykowej 19 znajdującej się po przeciwnej strome pierwszej sprężyny 20, która to sprężyna styka się z powierzchnią przylegania dennej części amortyzatora elastomerowego.

PL 198 886 B1

W przykładzie wykonania przedstawionym na fig. 3 część denna amortyzatora elastomerowego 21 zakończona jest powierzchnią płaską 22. Między powierzchnią płaską a powierzchnią zewnętrzną 23, pierwszej sprężyny 24 amortyzatora sprężynowego 25, umieszczona jest podkładka 26. Powierzchnia zewnętrzna jest wklęsła, a podkładka ma przekrój zwężający się w kierunku powierzchni wewnętrznej 16 ruchomej tulei. Jest przy tym oczywiste, że stosując pierwszą sprężynę z wypukłą powierzchnią zewnętrzną umieszcza się między powierzchnią płaską a pierwszą sprężyną podkładkę mającą przekrój zwężający się w kierunku osi głównej amortyzatora sprężynowego. Ponadto przedstawiony na fig. 3 amortyzator sprężynowy posiada sprężyny talerzowe 27 o mniejszej grubości a oraz sprężyny talerzowe 28 o większej grubości b. Sprężyny te różnią się twardością.

Aparat pochłaniający, według wynalazku, umieszcza się w, nieuwidocznionej na rysunku, komorze sprzęgu między dwoma płytami wspartymi na przeciwległych końcach komory. Przy tym jedna z tych płyt styka się z zakończeniem ramienia sprzęgu, a druga z elementem ciągnącym tego sprzęgu.

Przyłożenie do ramienia sprzęgu zewnętrznej siły poosiowej, w postaci udaru, o wartości większej od wartości napięcia wstępnego A aparatu pochłaniającego, która to wartość jest zaznaczona na wykresie na fig. 4, powoduje ugięcie aparatu pochłaniającego. W początkowej fazie odkształceniu ulega amortyzator sprężynowy 7. Amortyzator sprężynowy wyposażony w sprężyny talerzowe 11, o jednakowej grubości, odkształca się wprost proporcjonalnie do przyłożonej siły, aż do wyczerpania się jego skoku, co odpowiada wartości B siły zewnętrznej. Towarzyszy temu oparcie się sprężyn talerzowych całą powierzchnią na przekładkach 12, 13. Natomiast w amortyzatorze sprężynowym, który jest wyposażony w sprężyny talerzowe 27, 28, wyczerpanie się skoku sprężyn talerzowych 27 o mniejszej grubości a, następuje przy wartości B'. Wówczas sprężyny talerzowe 27 przylegają do przekładek 12, 13, a sprężyny talerzowe 28 o większej grubości b pozostają nie w pełni dociśnięte do przekładek. Ze względu na większą twardość do całkowitego ściśnięcia sprężyn talerzowych 28, wymagana jest znacznie większa siła o wartości B niezbędna do wyczerpania się skoku tego amortyzatora. Odcinek B'-B zaznaczony jest na wykresie linią przerywaną. Zastosowanie w jednym amortyzatorze sprężynowym sprężyn o różnej charakterystyce pozwala na uzyskanie większego zakresu pracy amortyzatora sprężynowego. Po przekroczeniu przez narastającą siłę zewnętrzną wartości C następuje zagłębianie się trzona 9 we wnętrzu pojemnika amortyzatora elastomerowego 8. Osiągnięcie przez siłę zewnętrzną wartości D doprowadza do całkowitego ściśnięcia aparatu pochłaniającego wywołanego całkowitym zagłębieniem się trzona 9 w pojemniku 10 amortyzatora elastomerowego. Z kolei przy szybkim obniżaniu siły zewnętrznej, od wartości maksymalnej, początkowo następuje zwiększanie długości aparatu pochłaniającego wzdłuż linii D-E-F gdyż amortyzator sprężynowy 7 pozostaje całkowicie ściśnięty, a w amortyzatorze elastomerowym 8, na skutek tarcia wewnętrznego, następuje znaczne rozproszenie energii. Dalsze zmniejszanie siły zewnętrznej, poniżej wartości B, gdy aparat pochłaniający wyposażony jest w amortyzator sprężynowy ze sprężynami talerzowymi 27, 28 o różnej grubości albo poniżej wartości B, kiedy to zastosowane są sprężyny talerzowe 11 o jednakowej grubości, powoduje oddawanie energii na poziomie nieznacznie mniejszym od uzyskanego przy ściskaniu zestawu sprężyn. Spadek siły zewnętrznej poniżej wartości A powoduje osiągnięcie przez aparat pochłaniający długości początkowej.

Claims (4)

1. Aparat pochłaniający posiadający ruchomą tuleję umieszczoną przesuwnie w korpusie zamkniętym z jednej strony dnem i posiadający umieszczony we wnętrzu ruchomej tulei amortyzator sprężynowy zawierający sprężyny talerzowe, na którym wspiera się denna część amortyzatora elastomerowego, którego trzon przylega do korpusu, znamienny tym, że między sprężynami talerzowymi (11), (27), (28) umieszczone są przekładki zewnętrzne (12) i przekładki wewnętrzne (13), przy czym przekładki zewnętrzne, umieszczone między powierzchniami wypukłymi (14) sprężyn talerzowych mają przekrój zwężający się w kierunku osi głównej amortyzatora sprężynowego (7), a przekładki wewnętrzne, umieszczone między powierzchniami wklęsłymi (15) sprężyn talerzowych mają przekrój zwężający się w kierunku powierzchni wewnętrznej (16) ruchomej tulei (3).

2. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że część denna (17) amortyzatora elastomerowego (8) zakończona jest powierzchnią przylegania (18), która wyznaczona jest przez zbiór punktów jednakowo odległych od powierzchni stykowej (19) przekładki znajdującej się po przeciwnej stronie pierwszej sprężyny (20), która to sprężyna styka się z powierzchnią przylegania tego amortyzatora.

PL 198 886 B1

3. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że między częścią denną (21) amortyzatora elastomerowego (8), a pierwszą sprężyną (23) amortyzatora sprężynowego umieszczona jest podkładka (26) o przekroju zwężającym się w kierunku promieniowym.

4. Aparat według zastrz. 1, znamienny tym, że w amortyzatorze sprężynowym umieszczone są sprężyny talerzowe (27), (28) o różnej twardości.