RU209271U1

RU209271U1 - Traction clamp

Info

Publication number: RU209271U1
Application number: RU2021131430U
Authority: RU
Inventors: Иван Алексеевич Саврулин; Наталья Анатольевна Кривзун; Денис Владимирович Палатов; Екатерина Владимировна Киселева; Светлана Валерьевна Харитонова
Original assignee: Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского»; Общество с ограниченной ответственностью «Уральское конструкторское бюро вагоностроения»
Priority date: 2021-10-27
Filing date: 2021-10-27
Publication date: 2022-02-10

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям тяговых хомутов автосцепных устройств.Хомут тяговый в виде отливки содержит головную часть 1, заднюю опорную часть 2 и две тяговые полосы 3, примыкающие к головной и задней опорной частям и соединяющие их между собой. Задняя опорная часть в зоне опорной площадки 4 содержит пару внутренних наклонных ребер 5, которые одной стороной 5.1 расположены под опорной площадкой, а другой стороной 5.2 направлены к центральной оси хомута ОY. К оси ОY также направлена пара наружных наклонных ребер 6, противоположные стороны 6.1 которых переходят в опорную площадку в месте примыкания тяговых полос. Пара внутренних ребер выполнена по прямой, а пара наружных ребер выполнена по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер 5. Сумма углов α, образованных хордами 7 дуг наружных наклонных ребер и внутренними наклонными ребрами, составляет диапазон от 90 до 150°.Заявляемая полезная модель позволяет создать конструкцию хомута тягового, которая позволяет повысить прочностные характеристики хомута и увеличить назначенный срок службы за счет улучшенного распределения напряжений. 4 з.п. ф-лы, 2 ил.The claimed utility model relates to railway transport, in particular to the designs of traction clamps for automatic couplers. A traction clamp in the form of a cast includes a head part 1, a rear support part 2 and two traction strips 3 adjacent to the head and rear support parts and connecting them to each other. The rear support part in the area of the support platform 4 contains a pair of internal inclined ribs 5, which on one side 5.1 are located under the support platform, and on the other side 5.2 are directed to the central axis of the clamp ОY. A pair of external inclined ribs 6 is also directed to the OY axis, the opposite sides 6.1 of which pass into the support platform at the junction of the traction strips. A pair of inner ribs is made in a straight line, and a pair of outer ribs is made in an arc curved in the direction from the inner inclined ribs 5. The sum of the angles α formed by the chords 7 of the arcs of the outer inclined ribs and the inner inclined ribs is in the range from 90 to 150°. The model makes it possible to create a design of a traction clamp, which makes it possible to increase the strength characteristics of the clamp and increase the intended service life due to improved stress distribution. 4 w.p. f-ly, 2 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям тяговых хомутов автосцепных устройств.The claimed utility model relates to railway transport, in particular to the designs of traction clamps for couplers.

Известен тяговый хомут железнодорожного вагона [Патент на изобретение RU 2581319 С2 приоритет от 31.03.2011г.], включающий головную часть; по меньшей мере две тяговые полосы, примыкающие к головной части, при этом, по меньшей мере, две тяговые полосы включают, по меньшей мере, одну тяговую верхнюю полосу, примыкающую к верхнему участку головной части, и, по меньшей мере, одну нижнюю тяговую полосу, примыкающую к нижнему участку головной части; заднюю опорную часть, примыкающую, по меньшей мере, к двум тяговым полосам таким образом, чтобы обеспечивалось разделение головной части и задней опорной части, по меньшей мере, двумя тяговыми полосами, в котором задняя опорная часть включает, по меньшей мере, один вогнутый профиль вдоль наружной поверхности задней опорной части, при этом наружная поверхность является поверхностью вдоль задней опорной части, противоположной головной части, идущей от верхней поверхности, по меньшей мере, одной верхней тяговой полосы до нижней поверхности, по меньшей мере, одной нижней тяговой полосы, при этом, по меньшей мере, один вогнутый профиль проходит, по меньшей мере, по половине ширины внешней поверхности задней опорной части от первой кромки внешней поверхности до второй кромки внешней поверхности.Known traction clamp of a railway car [Patent for invention RU 2581319 C2 priority dated 03/31/2011], including the head part; at least two traction strips adjacent to the head part, wherein at least two traction strips include at least one traction upper strip adjacent to the upper section of the head part, and at least one lower traction strip adjacent to the lower section of the head; a rear support part adjacent to at least two traction strips in such a way as to ensure separation of the head part and the rear support part by at least two traction strips, in which the rear support part includes at least one concave profile along the outer surface of the rear support part, wherein the outer surface is the surface along the rear support part opposite the head part, extending from the upper surface of at least one upper traction band to the lower surface of at least one lower traction band, while, at least one concave profile extends at least half the width of the outer surface of the rear support portion from the first edge of the outer surface to the second edge of the outer surface.

Также известен хомут тяговый по ГОСТ 32885-2014 «Детали литые сцепных и автосцепных устройств железнодорожного подвижного состава. Общие технические условия» вариант 1, содержащий головную часть, заднюю опорную часть, верхнюю и нижнюю тяговые полосы, соединяющие головную и заднюю опорную часть хомута, при этом боковые поверхности головной части выполнены прямоугольной формы и имеют в местах соединения тяговых полос с боковыми и торцевыми поверхностями головной части переходные участки, соединяющие смежные поверхности под углами, близкими к перпендикулярным.Also known is a traction clamp according to GOST 32885-2014 “Cast parts for coupling and automatic couplers of railway rolling stock. General specifications" version 1, containing the head part, the rear support part, the upper and lower traction strips connecting the head and rear support parts of the clamp, while the side surfaces of the head part are rectangular in shape and have traction strips with side and end surfaces at the junctions the head part of the transition sections connecting adjacent surfaces at angles close to perpendicular.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design is chosen as a prototype for the claimed utility model.

Недостатком вышеуказанных конструкций является наличие концентраторов напряжения с внешней стороны задней опорной части хомута в районе расположения опорных ребер вследствие неравномерного распределения ударных нагрузок, возникающим при эксплуатации автосцепного устройства грузового вагона, что приводит к снижению прочностных характеристик хомута тягового.The disadvantage of the above structures is the presence of stress concentrators on the outer side of the rear supporting part of the clamp in the area of the support ribs due to the uneven distribution of shock loads that occur during the operation of the automatic coupler of a freight car, which leads to a decrease in the strength characteristics of the traction clamp.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание конструкции хомута тягового, позволяющей повысить прочностные характеристики хомута и увеличить назначенный срок службы за счет улучшенного распределения напряжений.The task to be solved by the utility model is to create a design of a traction clamp, which makes it possible to increase the strength characteristics of the clamp and increase the assigned service life due to improved stress distribution.

Поставленная задача решается путём того, что задняя опорная часть в зоне опорной площадки содержит пару внутренних наклонных ребер, которые одной стороной расположены под опорной площадкой, а другой стороной направлены к центральной оси хомута, к которой также направлена пара наружных наклонных ребер, противоположные стороны которых переходят в опорную площадку в месте примыкания тяговых полос, при этом пара внутренних ребер выполнена по прямой, а пара наружных ребер выполнена по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер, таким образом, что сумма углов, образованных хордами дуг наружных наклонных ребер и внутренними наклонными ребрами, составляет диапазон от 90 до 150°.The problem is solved by the fact that the rear support part in the zone of the support platform contains a pair of internal inclined ribs, which on one side are located under the support platform, and on the other side are directed to the central axis of the clamp, to which a pair of external inclined ribs is also directed, the opposite sides of which pass into the support platform at the junction of the traction strips, while the pair of inner ribs is made in a straight line, and the pair of outer ribs is made in an arc curved in the direction from the inner inclined ribs, so that the sum of the angles formed by the chords of the arcs of the outer inclined ribs and the inner inclined ribs, ranges from 90 to 150°.

Сущность полезной модели заключается в том, что хомут тяговый в виде отливки содержит головную часть, заднюю опорную часть и две тяговые полосы, примыкающие к головной и задней опорной частям и соединяющие их между собой, при этом задняя опорная часть в зоне опорной площадки содержит пару внутренних наклонных ребер, которые одной стороной расположены под опорной площадкой, а другой стороной направлены к центральной оси хомута, к которой также направлена пара наружных наклонных ребер, противоположные стороны которых переходят в опорную площадку в месте примыкания тяговых полос, при этом пара внутренних ребер выполнена по прямой, а пара наружных ребер выполнена по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер, таким образом, что сумма углов, образованных хордами дуг наружных наклонных ребер и внутренними наклонными ребрами, составляет диапазон от 90 до 150°.The essence of the utility model lies in the fact that the traction collar in the form of a casting contains a head part, a rear support part and two traction strips adjacent to the head and rear support parts and connecting them to each other, while the rear support part in the area of the support platform contains a pair of internal inclined ribs, which on one side are located under the support platform, and on the other side are directed to the central axis of the clamp, to which a pair of external inclined ribs is also directed, the opposite sides of which pass into the support platform at the junction of the traction strips, while the pair of internal ribs is made in a straight line , and a pair of outer ribs is made along an arc curved in the direction from the inner inclined ribs, so that the sum of the angles formed by the chords of the arcs of the outer inclined ribs and the inner inclined ribs is in the range from 90 to 150°.

Стороны наружных наклонных ребер, направленные к центральной оси хомута, соединены между собой прямым участком, выполненным перпендикулярно центральной оси хомута.The sides of the outer inclined ribs directed towards the central axis of the clamp are interconnected by a straight section made perpendicular to the central axis of the clamp.

Стороны наружных наклонных ребер, направленные к центральной оси хомута, соединены между собой участком, выполненным по дуге.The sides of the outer inclined ribs directed towards the central axis of the clamp are interconnected by a section made along an arc.

Внутренние и наружные наклонные ребра имеют переменное сечение по длине.Internal and external inclined ribs have a variable section along the length.

На опорной площадке, выполнена канавка, расположенная между внутренними наклонными ребрами с внутренней стороны хомута.On the support platform, a groove is made, located between the internal inclined ribs on the inner side of the collar.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings:

Фиг. 1 - Хомут тяговый (общий вид);Fig. 1 - Traction collar (general view);

Фиг. 2 - Хомут тяговый (вид А);Fig. 2 - Traction clamp (type A);

Хомут тяговый в виде отливки содержит головную часть 1, заднюю опорную часть 2 и две тяговые полосы 3, примыкающие к головной 1 и задней опорной 2 частям и соединяющие их между собой. Задняя опорная часть 2 в зоне опорной площадки 4 содержит пару внутренних наклонных ребер 5, которые одной стороной 5.1 расположены под опорной площадкой 4, а другой стороной 5.2 направлены к центральной оси хомута ОY. К оси ОY также направлена пара наружных наклонных ребер 6, противоположные стороны 6.1 которых переходят в опорную площадку 4 в месте примыкания тяговых полос 3. Пара внутренних ребер 5 выполнена по прямой, а пара наружных ребер 6 выполнена по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер 5. Сумма углов α, образованных хордами 7 дуг наружных наклонных ребер 6 и внутренними наклонными ребрами 5, составляет диапазон от 90 до 150°.The traction clamp in the form of a casting comprises a head part 1, a rear support part 2 and two traction bands 3 adjoining the head 1 and rear support 2 parts and connecting them to each other. The rear support part 2 in the area of the support platform 4 contains a pair of internal inclined ribs 5, which on one side 5.1 are located under the support platform 4, and on the other side 5.2 are directed to the central axis of the clamp ОY. A pair of external inclined ribs 6 is also directed to the OY axis, the opposite sides 6.1 of which pass into the support platform 4 at the junction of the traction strips 3. A pair of internal ribs 5 is made in a straight line, and a pair of external ribs 6 is made in an arc curved in the direction from the internal inclined ribs 5. The sum of the angles α formed by the chords 7 of the arcs of the outer inclined ribs 6 and the inner inclined ribs 5 ranges from 90 to 150°.

Стороны 6.2 наружных наклонных ребер 6, направленные к центральной оси хомута OY, соединены между собой прямым участком 8, выполненным перпендикулярно центральной оси хомута OY.The sides 6.2 of the outer inclined ribs 6 directed towards the central axis of the collar OY are interconnected by a straight section 8 made perpendicular to the central axis of the collar OY.

Стороны 6.2 наружных наклонных ребер 6, направленные к центральной оси хомута OY, соединены между собой участком 8, выполненным по дуге.The sides 6.2 of the outer inclined ribs 6, directed towards the central axis of the clamp OY, are interconnected by a section 8 made in an arc.

Внутренние 5 и наружные 6 наклонные ребра имеют переменное сечение по длине.Inner 5 and outer 6 inclined ribs have a variable section along the length.

На опорной площадке 4 выполнена канавка 9, расположенная между внутренними наклонными ребрами 5 с внутренней стороны хомута.On the support platform 4, a groove 9 is made, located between the internal inclined ribs 5 on the inner side of the collar.

Хомут тяговый работает следующим образом.The traction clamp works as follows.

Исправное состояние сцепного оборудования определяет безопасность движения железнодорожного состава. Во время движения поезда, при его остановках и выполнении различных маневров хомут тяговый постоянно подвергается сжимающим и растягивающим ударным нагрузкам, передаваемым от автосцепки. Действующие на хомут продольные нагрузки могут вызвать концентрацию напряжений. В результате происходит неравномерное распределение ударных нагрузок в задней опорной части. Это может привести к снижению прочности хомута, а также к возникновению трещин и изломов. Для уменьшения концентрации напряжений необходимо обеспечить более равномерное распределению нагрузки на конструкцию задней опорной части хомута.The good condition of the coupling equipment determines the safety of the movement of the train. During the movement of the train, during its stops and performing various maneuvers, the traction collar is constantly subjected to compressive and tensile shock loads transmitted from the automatic coupler. Longitudinal loads acting on the clamp can cause stress concentrations. As a result, there is an uneven distribution of shock loads in the rear support part. This can lead to a decrease in the strength of the clamp, as well as to the occurrence of cracks and kinks. To reduce the concentration of stresses, it is necessary to provide a more uniform distribution of the load on the structure of the rear supporting part of the clamp.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что выполнение в задней опорной части, в зоне опорной площадки пары внутренних наклонных ребер, которые одной стороной расположены под опорной площадкой, а другой стороной направлены к центральной оси хомута, к которой также направлена пара наружных наклонных ребер, противоположные стороны которых переходят в опорную площадку в месте примыкания тяговых полос и при этом выполнение пары внутренних ребер по прямой, а пары наружных ребер по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер, таким образом, что сумма углов, образованных хордами дуг наружных наклонных ребер и внутренними наклонными ребрами, составляет диапазон от 90 до 150° обеспечивает равномерное распределение продольных ударных нагрузок, передаваемых от автосцепки за счет прохождения силового потока по наружным и внутренним опорным ребрам, что позволяет уменьшить концентраторы напряжений, возникающих в задней опорной части хомута во время движения поезда и снизить вероятность появления трещин и изломов в гарантийный эксплуатационный период и тем самым повысить прочностные характеристики хомута и увеличить назначенный срок службы, при этом происходит снижение материальных затрат в рамках рекламационной деятельности. Также обеспечивается возможность изготовления элементов задней опорной части хомута меньшей толщины, что позволяет снизить массу хомута тягового при сохранении прочностных характеристик.The technical result of the claimed utility model is that in the rear support part, in the area of the support platform, a pair of internal inclined ribs are located under the support platform on one side, and the other side is directed to the central axis of the clamp, to which a pair of external inclined ribs is also directed. , the opposite sides of which pass into the support platform at the junction of the traction strips and at the same time the execution of a pair of internal ribs along a straight line, and a pair of external ribs along an arc curved in the direction from the internal inclined ribs, so that the sum of the angles formed by the chords of the arcs of the outer inclined ribs and internal inclined ribs, ranging from 90 to 150° ensures uniform distribution of longitudinal shock loads transmitted from the coupler due to the passage of power flow along the external and internal support ribs, which reduces stress concentrators that occur in the rear support part of the clamp during movement trains and reduce the likelihood of cracks and breaks during the warranty period and thereby increase the strength characteristics of the clamp and increase the intended service life, while reducing material costs as part of the reclamation activity. It also provides the possibility of manufacturing elements of the rear supporting part of the clamp of smaller thickness, which allows to reduce the weight of the traction clamp while maintaining strength characteristics.

Соединение между собой сторон наружных наклонных ребер, направленных к центральной оси хомута, прямым участком, выполненным перпендикулярно центральной оси хомута или участком, выполненным по дуге, способствует эффективному распределению силового потока и позволяет снизить концентрации напряжений в конструкции хомута.The connection between the sides of the outer inclined ribs, directed towards the central axis of the clamp, by a straight section made perpendicular to the central axis of the clamp or by a section made along an arc, contributes to the efficient distribution of the power flow and reduces stress concentrations in the clamp structure.

Выполнение внутренних и наружных наклонных ребер переменного сечения по длине обеспечивает усиление конструкции задней опорной части хомута и позволяет использовать в конструкции автосцепного устройства поглощающий аппарат большей энергоемкости.The execution of internal and external inclined ribs of variable cross-section along the length provides reinforcement of the design of the rear supporting part of the clamp and allows the use of a draft gear of greater energy intensity in the design of the automatic coupler.

Выполнение на опорной площадке канавки, расположенной между внутренними наклонными ребрами с внутренней стороны хомута увеличивает площадь контакта поглощающего аппарата с опорной поверхностью хомута, что позволяет равномерно распределить сжимающую ударную нагрузку, возникающую при движении поезда.Execution on the bearing platform of the groove located between the internal inclined ribs on the inner side of the clamp increases the contact area of the draft gear with the bearing surface of the clamp, which allows you to evenly distribute the compressive shock load that occurs when the train moves.

Размеры углов, образованных внутренними и наружными наклонными ребрами выбраны расчетным методом и проверены на опытном образце.The dimensions of the angles formed by the internal and external inclined ribs were chosen by the calculation method and tested on a prototype.

В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и ведутся всесторонние испытания опытных образцов.Currently, design documentation has been developed for the claimed utility model and comprehensive testing of prototypes is underway.

Claims

1. Хомут тяговый в виде отливки, содержащий головную часть, заднюю опорную часть и две тяговые полосы, примыкающие к головной и задней опорной частям и соединяющие их между собой, отличающийся тем, что задняя опорная часть в зоне опорной площадки содержит пару внутренних наклонных ребер, которые одной стороной расположены под опорной площадкой, а другой стороной направлены к центральной оси хомута, к которой также направлена пара наружных наклонных ребер, противоположные стороны которых переходят в опорную площадку в месте примыкания тяговых полос, при этом пара внутренних ребер выполнена по прямой, а пара наружных ребер выполнена по дуге, выгнутой в направлении от внутренних наклонных ребер, таким образом, что сумма углов, образованных хордами дуг наружных наклонных ребер и внутренними наклонными ребрами, составляет диапазон от 90 до 150°.1. Traction clamp in the form of a casting, containing a head part, a rear support part and two traction strips adjacent to the head and rear support parts and connecting them to each other, characterized in that the rear support part in the area of the support platform contains a pair of internal inclined ribs, which, on one side, are located under the support platform, and on the other side are directed to the central axis of the clamp, to which a pair of external inclined ribs is also directed, the opposite sides of which pass into the support platform at the junction of the traction strips, while the pair of internal ribs is made in a straight line, and the pair the outer ribs are made along an arc curved in the direction from the inner inclined ribs, so that the sum of the angles formed by the chords of the arcs of the outer inclined ribs and the inner inclined ribs is in the range from 90 to 150°.

2. Хомут тяговый по п. 1, отличающийся тем, что стороны наружных наклонных ребер, направленные к центральной оси хомута, соединены между собой прямым участком, выполненным перпендикулярно центральной оси хомута.2. Traction clamp according to claim 1, characterized in that the sides of the outer inclined ribs directed towards the central axis of the clamp are interconnected by a straight section made perpendicular to the central axis of the clamp.

3. Хомут тяговый по п. 1, отличающийся тем, что стороны наружных наклонных ребер, направленные к центральной оси хомута, соединены между собой участком, выполненным по дуге.3. Traction clamp according to claim 1, characterized in that the sides of the outer inclined ribs directed towards the central axis of the clamp are interconnected by a section made in an arc.

4. Хомут тяговый по п. 1, отличающийся тем, что внутренние и наружные наклонные ребра имеют переменное сечение по длине.4. Traction clamp according to claim 1, characterized in that the inner and outer inclined ribs have a variable section along the length.

5. Хомут тяговый по п. 1, отличающийся тем, что на опорной площадке выполнена канавка, расположенная между внутренними наклонными ребрами с внутренней стороны хомута.5. Traction clamp according to claim 1, characterized in that a groove is made on the support platform, located between the internal inclined ribs on the inner side of the clamp.