Устройство и способ поглощения энергии

1. Способ поглощения энергии, выделяемой при столкновении между двумя объектами при их движении относительно друг друга, в котором исключительная нагрузка, приложенная к любому из двух объектов, приводит к ускорению указанного объекта относительно другого объекта, и в котором для замедления указанного ускорения энергия поглощается в процессе деформации элемента или элементов, которые подвергаются воздействию напряжения от столкновения объектов,
отличающийся тем, что процесс деформации включает контролируемое уменьшение диаметра при вынужденном удлинении полусплошного или сплошного деформационного болта (4), выполненного из материала способом холодного формования, в направлении силы (FX), генерируемой при указанном ускорении.
2. Способ по п. 1, в котором
- предварительно формуют указанный деформационный болт с получением болта, имеющего первую секцию (4.1) с первым диаметром, примыкающую через сужающуюся секцию (5) ко второй секции (4.2) болта, имеющей второй диаметр, который больше первого диаметра,
- обеспечивают кольцо (8) из твердого металла, имеющее сквозное отверстие (9), при этом внутренний диаметр (10, 12) кольца сопрягается с диаметром сужающейся секции (5),
- закрепляют кольцо на одном из указанных двух элементов,
- вставляют деформационный болт в кольцо до тех пор, пока сужающаяся секция (5) не окажется в указанном сквозном отверстии (9), и закрепляют деформационный болт на другом одном из указанных двух элементов.
3. Способ по п. 2, в котором:
- предотвращают относительное вращение между деформационным болтом (4) и кольцом (8) путем выполнения радиального зацепления (13, 14) между сужающейся секцией (5) и внутренним диаметром (10, 12) кольца.
4. Устройство (3) поглощения энергии, предназначенное для поглощения энергии, выделяемой при столкновении между двумя объектами при их движении относительно друг друга, при этом исключительная нагрузка, приложенная к любому из двух объектов, приводит к ускорению указанного объекта относительно другого объекта, причем для замедления указанного ускорения энергия поглощается в процессе деформации элемента или элементов устройства поглощения энергии,
отличающееся тем, что
устройство (3) поглощения энергии содержит полусплошной или сплошной деформационный болт (4), выполненный из материала способом холодного формования с сужающейся секцией (5), выполненной с возможностью размещения в сквозном отверстии (9), которое выполнено в кольце (8) из твердого металла.
5. Устройство по п. 4, в котором деформационный болт (4) имеет первую секцию (4.1) с первым диаметром (11), примыкающую через сужающуюся секцию (5) ко второй секции (4.2) болта, имеющей второй диаметр, который больше первого диаметра.
6. Устройство по п. 5, в котором кольцо (8) имеет сужающееся сквозное отверстие (9) и внутренний диаметр (10, 12), согласующийся с диаметром сужающейся секции (5) деформационного болта.
7. Устройство по п. 6, в котором кольцо содержит вставку (8.1) из твердого металла, установленную в держателе (8.2) вставки.
8. Устройство по п. 7, в котором вставка (8.1) на своем внутреннем диаметре (10) имеет по меньшей мере одно радиальное углубление (13), которое проходит в осевом направлении от отверстия на одном конце вставки.
9. Устройство по п. 8, в котором деформационный болт (4) на своей сужающейся секции (5) имеет по меньшей мере один радиальный выступ (14), который соответствует углублению (13), выполненному на внутреннем диаметре вставки (8. 1).
10. Устройство по пп. 8 и 9, в котором первая секция (4.1) болта, сужающаяся секция (5) и радиальный выступ(ы) (14) в сужающейся секции выполнены с помощью экструзии.
11. Устройство по любому из пп. 5-10, в котором первая секция (4.1) болта меньшего диаметра вблизи конца деформационного болта имеет резьбовую часть (6).
12. Сцепка (100), предназначенная для соединения рельсовых транспортных средств, которые в связанном друг с другом состоянии перемещаются вместе в общем движении и направлении, причем исключительная нагрузка, приложенная к сцепке, приводит к ускорению сцепки или ее частей относительно транспортного средства, и при этом для замедления указанного ускорения энергия поглощается в процессе деформации элемента или элементов, включенных в сцепку,
отличающаяся тем, что элемент или элементы поглощения энергии содержат по меньшей мере одну комбинацию полусплошного или сплошного деформационного болта (4), выполненного из материала способом холодного формования, с сужающейся секцией (5), размещенной в сквозном отверстии (9), которое выполнено в сплошном металлическом кольце (8).
13. Сцепка по п. 12, дополнительно содержащая:
- тяговый элемент (101),
- кронштейн (103) шарнира и шкворень (102), шарнирно соединяющий тяговый элемент с одним из указанных двух транспортных средств,
- монтажную пластину (105), неподвижно соединенную с указанным одним транспортным средством, причем монтажная пластина имеет сквозное отверстие (106), обеспечивающее проход для кронштейна шарнира и шкворня при крушении,
причем деформационный болт (4) закреплен неподвижно относительно одного из следующего: монтажной пластины (105) и кронштейна (ЮЗ) шарнира, а кольцо (8) неподвижно закреплено относительно другого из этих же элементов: монтажной пластины (105) и кронштейна (103) шарнира.
14. Сцепка по п. 13, в которой деформационный болт имеет первую секцию (4.1) с первым диаметром, примыкающую через сужающуюся секцию (5) ко второй секции (4.2) болта, имеющей второй диаметр, который больше первого диаметра, и резьбовую часть (6), выполненную на первой секции болта вблизи конца болта, при этом деформационный болт закреплен через соединение (6, 7) болт-гайка на передней поверхности монтажной пластины (105), тогда как сужающаяся секция (5) и вторая секция (4.2) болта проходят на противоположной и задней сторонах монтажной пластины.
15. Сцепка по п. 13 или 14, в которой сплошное металлическое кольцо (8) закреплено в хомуте (104), который соединен с кронштейном (103) шарнира и с возможностью снятия прикреплен к задней поверхности монтажной пластины (105), при этом хомут удерживает сплошное металлическое кольцо в зажатом положении между сужающейся секцией (5) на деформационном болте (4) и задней поверхностью хомута (104).
16. Сцепка по п. 13, в которой деформационный болт имеет первую секцию (4.1) с первым диаметром, примыкающую через сужающуюся секцию (5) ко второй секции (4.2) болта, имеющей второй диаметр, который больше первого диаметра, и резьбовую часть (6), выполненную на первой секции болта вблизи конца болта, при этом деформационный болт закреплен через соединение (6, 7) болт-гайка на задней поверхности хомута (104), который соединен с кронштейном (103) шарнира и с возможностью снятия прикреплен к задней поверхности монтажной пластины (105) таким образом, что сужающуюся секция (5) и вторая секция (4.2) болта проходят на противоположной и передней сторонах монтажной пластины (105).
17. Сцепка по п. 16, в которой сплошное металлическое кольцо (8) закреплено на передней поверхности монтажной пластины (105), которая удерживает сплошное металлическое кольцо в зажатом положении между сужающейся секцией (5) на деформационном болте (4) и передней поверхностью монтажной пластины (105).
18. Сцепка по пп. 15-17, в которой монтажная пластина (105) и хомут (104) или кронштейн шарнира соединены посредством срезаемых элементов, таких как срезаемые болты (108).
19. Сцепка по любому из пп. 13-18, в которой по меньшей мере одна комбинация из деформационного болта (4) и сплошного металлического кольца (8) расположена на каждой противоположной стороне отверстия (106) для прохода кронштейна (103) шарнира и шкворня через монтажную пластину (105) при снятии устройства поглощения энергии.