RU2193988C2 - Hitch mechanism - Google Patents
Hitch mechanism Download PDFInfo
- Publication number
- RU2193988C2 RU2193988C2 RU2001104082/28A RU2001104082A RU2193988C2 RU 2193988 C2 RU2193988 C2 RU 2193988C2 RU 2001104082/28 A RU2001104082/28 A RU 2001104082/28A RU 2001104082 A RU2001104082 A RU 2001104082A RU 2193988 C2 RU2193988 C2 RU 2193988C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- fastening
- zone
- tail
- crack
- coupling device
- Prior art date
Links
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims abstract description 4
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 17
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 17
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 17
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 abstract description 4
- 230000009467 reduction Effects 0.000 abstract description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 abstract 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 238000004642 transportation engineering Methods 0.000 abstract 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 5
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Drilling And Exploitation, And Mining Machines And Methods (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к транспорту, в частности к сцепным устройствам транспортных средств, и может найти применение в железнодорожном и автомобильном машиностроении. The invention relates to transport, in particular to the coupling devices of vehicles, and may find application in railway and automotive engineering.
Известны различные сцепные устройства для крепления различных частей железнодорожного транспорта, в которых в хвостовой части сцепки выполнено сквозное отверстие для размещения в нем скрепляющего стержня (например, GB 1214752, B 61 G 1/28 или US 4081082, B 61 G 1/38). Various coupling devices for securing various parts of a railway vehicle are known, in which a through hole is made in the rear of the coupling for receiving a fastening rod (e.g. GB 1214752, B 61
Наиболее близким к данному изобретению является известное сцепное устройство, содержащее головную часть, хвостовую часть для крепления к деталям транспортного средства и элементы для крепления (RU 2028958 С1, B 61 G 1/28, 20.02.1995). Головная часть служит для зацепления с аналогичной головной частью смежного сцепного устройства, а хвостовая - для крепления к деталям (в зависимости от исполнения - хомуту или поглощающему аппарату), передающим тяговое или ударное усилие на раму (кузов) транспортного средства. В хвостовой части имеется отверстие, в которое вставляется стержень, посредством которого осуществляется крепление к деталям. Closest to this invention is a known coupling device comprising a head part, a tail part for attaching to vehicle parts and fastening elements (RU 2028958 C1, B 61
Недостатком известных конструкций является образование трещин А и Б (см. фиг. 1), развивающихся от отверстия, являющегося геометрическим концентратором. A disadvantage of the known structures is the formation of cracks A and B (see Fig. 1), developing from the hole, which is a geometric concentrator.
Задачей данного изобретения является повышение усталостной прочности конструкции за счет снижения концентрации напряжений в зоне крепления и исключения трещинообразования. The objective of the invention is to increase the fatigue strength of the structure by reducing the stress concentration in the attachment zone and to prevent cracking.
Для решения данной задачи предлагается изменить конструкцию хвостовой части, заменив отверстие вытянутой формы на соответствующие пазы. Т.е. в сцепном устройстве, содержащем головную часть, хвостовую часть для крепления к деталям транспортного средства и элементы для крепления, на наружной поверхности хвостовой части выполнены вытянутые пазы, противоположные друг другу, и в них размещены элементы для крепления к деталям транспортного средства. To solve this problem, it is proposed to change the design of the tail section, replacing an elongated hole with the corresponding grooves. Those. in a coupling device comprising a head part, a tail part for fastening to vehicle parts and fastening elements, elongated grooves opposite each other are made on the outer surface of the tail part, and elements for fastening to vehicle parts are placed therein.
Кроме того, поверхности пазов и размещенных в них элементов для крепления выполнены с возможностью обеспечения минимальной концентрации напряжений. In addition, the surface of the grooves and the fastening elements housed therein are configured to provide a minimum stress concentration.
На фиг.1 представлено известное устройство; на фиг.2 - сцепное устройство согласно изобретению; на фиг.3 - один из вариантов выполнения сцепного устройства. Figure 1 presents a known device; figure 2 - coupling device according to the invention; figure 3 - one of the embodiments of the coupling device.
Сцепное устройство содержит головную часть (не показана) и хвостовую часть 1. На наружной поверхности хвостовой части 1 противоположно друг другу выполнены пазы 2, в которые вставлены стержни 3 для крепления с деталью 4 транспортного средства. В детали 4 могут быть выполнены ответные пазы под стержень (фиг. 2). В другом варианте исполнения деталь 4 транспортного средства может быть выполнена за одно целое с элементами крепления (фиг.3). The coupling device comprises a head part (not shown) and a
Поверхность пазов хвостовой части и поверхность элементов крепления выполнена так, чтобы снизить концентрацию напряжений в зонах образования трещин, например, имеет несколько радиусов перехода или набор и сочетание других кривых и прямых. The surface of the grooves of the rear part and the surface of the fastening elements are designed to reduce the stress concentration in the zones of cracking, for example, has several transition radii or a set and combination of other curves and lines.
В известном сцепном устройстве (см. фиг.1) нагрузки передаются следующим образом. Растягивающее усилие передается через стержень на перемычку отверстия хвостовой части, а сжимающее усилие воспринимается торцом хвостовика, взаимодействующим с упорной плитой. Как показывают расчеты напряженного состояния, при действии растягивающего усилия в зоне образования трещины А возникают высокие сжимающие напряжения, причем величина компоненты напряжений в направлении нагружения (развития трещины) примерно в 1,5÷2 раза больше по абсолютной величине, чем в перпендикулярном направлении. В зоне трещины Б возникают растягивающие напряжения, примерно в 2÷2,5 раза меньшие по абсолютной величине, чем сжимающие в направлении нагрузки. In the known coupling device (see figure 1), the loads are transmitted as follows. The tensile force is transmitted through the rod to the jumper of the tail end hole, and the compressive force is perceived by the end face of the shank interacting with the thrust plate. As the calculations of the stress state show, under the action of a tensile force in the zone of formation of crack A, high compressive stresses arise, and the magnitude of the stress component in the direction of loading (crack development) is approximately 1.5 ÷ 2 times larger in absolute value than in the perpendicular direction. In the zone of crack B, tensile stresses arise, which are approximately 2–2.5 times smaller in absolute value than compressive stresses in the direction of the load.
На фиг.4 представлены изополя главных напряжений σ1 и σ3, действующие в хвостовой части базовой конструкции автосцепки подвижного состава СА-3, при растяжении (фиг.4,а,б) и сжатии (фиг.4,в,г) нагрузкой 100 тс.Figure 4 presents the isopole of the main stresses σ 1 and σ 3 acting in the tail of the basic design of the automatic coupling of the rolling stock CA-3, under tension (figure 4, a, b) and compression (figure 4, c, d) load 100 tf
От сжимающего усилия в зоне трещины А возникают высокие растягивающие напряжения, ориентированные на раскрытие трещины, а в зоне трещины Б - сопоставимые по абсолютной величине высокие сжимающие напряжения. From the compressive force in the zone of the crack A, high tensile stresses appear, oriented toward opening the crack, and in the zone of the crack B, high compressive stresses comparable in absolute value arise.
Т. е. за один цикл растяжения-сжатия, при равенстве растягивающей и сжимающей нагрузки, в зоне трещины Б формируется примерно симметричный цикл нагружения, а в зоне трещины А - более сложное нагружение: в направлении развития трещины - почти пульсирующее сжатие, а в перпендикулярном направлении (направлении раскрытия трещины А) - цикл нагружения с максимальной абсолютной величиной сжимающего напряжения, примерно в 1,5 раза большей растягивающего. That is, for one tensile-compression cycle, with equal tensile and compressive loads, an approximately symmetrical loading cycle is formed in the zone of crack B, and more complex loading is formed in the zone of crack A: almost pulsating compression in the direction of crack development, and in the perpendicular direction (crack opening direction A) - loading cycle with a maximum absolute value of compressive stress, approximately 1.5 times greater than tensile stress.
Такое напряженное состояние в процессе эксплуатации приводит к образованию соответствующих трещин А и Б и дальнейшему излому конструкции сцепного устройства. Причем, как показывает статистика, наиболее распространенным изломом является излом по трещине А, что и подтверждают большие значения амплитуд напряжений, действующих в этой зоне. Such a stress state during operation leads to the formation of corresponding cracks A and B and a further fracture of the design of the coupling device. Moreover, as statistics show, the most common kink is a kink along crack A, which is confirmed by large values of the stress amplitudes acting in this zone.
В предлагаемом сцепном устройстве согласно изобретению (см.фиг.2) растягивающее усилие передается через стержень на скругленную часть паза, а сжимающее усилие, как и в известном устройстве, воспринимается торцом хвостовика, взаимодействующим с упорной плитой. In the proposed coupling device according to the invention (see FIG. 2), the tensile force is transmitted through the rod to the rounded part of the groove, and the compressive force, as in the known device, is perceived by the end face of the shank interacting with the thrust plate.
На фиг. 5 и 6 представлены изополя главных напряжений σ1 и σ3, действующие в хвостовой части вариантов предлагаемой конструкции хвостовой части согласно изобретению, при растяжении (фиг.5,а,б и фиг.6,а,б) и сжатии (фиг. 5,в,г и фиг.6,в,г) нагрузкой 100 тс.In FIG. 5 and 6 show an isopole of principal stresses σ 1 and σ 3 acting in the tail of the variants of the proposed construction of the tail according to the invention under tension (FIG. 5, a, b and FIG. 6, a, b) and compression (FIG. 5 , c, d and Fig.6, c, d) with a load of 100 tf.
Для разных вариантов исполнения пазов от растягивающего усилия в зоне Б, благодаря сочетанию нескольких радиусов округления и др., происходит снижение главных растягивающих напряжений на 10-12% по сравнению с той же зоной известного устройства с вытянутым отверстием. Зона же А в предлагаемом устройстве фактически отсутствует, хотя в зоне контакта у наружной части паза возникают сжимающие напряжения σ3, в 1,4÷2 раза меньшие по абсолютной величине, чем в зоне контакта известного устройства.For different versions of the grooves from tensile forces in zone B, due to a combination of several rounding radii, etc., the main tensile stresses decrease by 10-12% compared with the same zone of the known device with an elongated hole. Zone A in the proposed device is virtually absent, although compressive stresses σ 3 arise in the contact zone near the outer part of the groove, 1.4–2 times smaller in absolute value than in the contact zone of the known device.
От сжимающего усилия в зоне Б предлагаемого сцепного устройства возникают невысокие сжимающие напряжения. Т.е. за цикл растяжения-сжатия в этой зоне будет формироваться цикл с амплитудой напряжений, значительно меньшей (примерно в 1,7 раза), чем для сцепного устройства с вытянутым отверстием. Зона же А при сжимающем нагружении также фактически отсутствует. From the compressive force in zone B of the proposed coupling device, low compressive stresses arise. Those. for a tensile-compression cycle in this zone, a cycle will be formed with a stress amplitude much less (about 1.7 times) than for a coupling device with an elongated hole. Zone A under compressive loading is also virtually absent.
Поэтому выполнение хвостовой части согласно изобретению исключает основное повреждение хвостовика (зона А фиг.1) и обеспечивает снижение концентрации напряжений в опасных сечениях (зона трещины Б фиг.2), что приводит к увеличению срока службы сцепного устройства и сопряженных элементов. Therefore, the implementation of the tail part according to the invention eliminates the main damage to the shank (zone A of figure 1) and provides a reduction in stress concentration in hazardous sections (crack zone B of figure 2), which leads to an increase in the service life of the coupling device and associated elements.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001104082/28A RU2193988C2 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Hitch mechanism |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2001104082/28A RU2193988C2 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Hitch mechanism |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2193988C2 true RU2193988C2 (en) | 2002-12-10 |
Family
ID=20245974
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2001104082/28A RU2193988C2 (en) | 2001-02-14 | 2001-02-14 | Hitch mechanism |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2193988C2 (en) |
Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU626258A1 (en) * | 1977-04-07 | 1978-09-30 | Предприятие П/Я Р-6719 | Locking device |
| SU1663254A1 (en) * | 1989-06-22 | 1991-07-15 | Научно-Исследовательский Институт Энергомашиностроения Мгту Им.Н.Э.Баумана | Workpiece connector |
| RU2028958C1 (en) * | 1991-05-27 | 1995-02-20 | Женыс Мадыкенович Касылкасов | Coupling gear |
-
2001
- 2001-02-14 RU RU2001104082/28A patent/RU2193988C2/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU626258A1 (en) * | 1977-04-07 | 1978-09-30 | Предприятие П/Я Р-6719 | Locking device |
| SU1663254A1 (en) * | 1989-06-22 | 1991-07-15 | Научно-Исследовательский Институт Энергомашиностроения Мгту Им.Н.Э.Баумана | Workpiece connector |
| RU2028958C1 (en) * | 1991-05-27 | 1995-02-20 | Женыс Мадыкенович Касылкасов | Coupling gear |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US6406011B1 (en) | Wire rope isolator with pinned bar and method for making same | |
| US6234283B1 (en) | Brake beam structure | |
| RU2193988C2 (en) | Hitch mechanism | |
| CN201288376Y (en) | Connection structure of steel structural member | |
| JP4389848B2 (en) | Load energy absorber | |
| US4997306A (en) | Joint for reinforcing bars | |
| JP2002249042A (en) | Bolsterless bogie traction device for railway vehicles | |
| KR100552720B1 (en) | Frame mounting structure of frame body vehicle | |
| KR200406191Y1 (en) | Steel fiber for concrete reinforcement | |
| JPH11348844A (en) | Endless track | |
| JPS624577B2 (en) | ||
| KR100452488B1 (en) | Buffer unit of sock absorber assembly | |
| KR200363096Y1 (en) | Polyurethane washer | |
| KR20110005191U (en) | Steel structure fastening structure and steel structure fastening member with excellent vibration damping ability | |
| US7393282B2 (en) | Coupling structure of steering torque transmitting member for steering shaft | |
| KR960006453Y1 (en) | Concrete towing device for rolling stock | |
| KR100462161B1 (en) | Apparatus for preventing separation of pins of torque rod for vehicles | |
| KR100423309B1 (en) | lower arm of front suspension system | |
| JP3895872B2 (en) | Reinforcing method of reinforcing bar | |
| KR200152053Y1 (en) | Fork structure of the trailing link | |
| KR0131250Y1 (en) | Vibration reduction coupling structure of cross member and body | |
| KR200247031Y1 (en) | a removal type anchor | |
| JP3006584U (en) | Buffer connection material | |
| KR100383996B1 (en) | body mounting structure of frame body vehicle | |
| JPH10266166A (en) | Auxiliary chain for fender |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20040215 |