Муфты Janney представляют собой полуавтоматическую конструкцию , также известную как American, AAR, APT, ARA, MCB, муфты с кулаком или центральным буфером, которые были впервые запатентованы в 1873 году Эли Х. Дженни ( патент США 138,405 ). [1] [2] Эндрю Джексон Борода был среди различных изобретателей, которые внесли множество улучшений в шарнирный соединитель; Патентами Берда были патент США 594 059, выданный 23 ноября 1897 года, который затем был продан примерно за 50 000 долларов, и патент США 624 901, выданный 16 мая 1899 года.
В Великобритании несколько версий сцепных устройств Janney (Alliance, BuckEye | DropHead, TightLock, SwingHead ...) устанавливаются на ограниченное количество вагонов, несколько единиц, вагонов и локомотивов.
Сцепные устройства Janney типа E, InterLock типа F и TightLock являются совместимыми подтипами, каждый из которых предназначен для определенных типов железнодорожных вагонов : грузовых вагонов , цистерн , поворотных самосвальных полувагонов , пассажирских вагонов и т.
До образования Ассоциации американских железных дорог (AAR) они были известны как сцепные устройства Master Car Builder (MCB). [3] В 1934 году MCB был переименован в AAR.
Поворотные муфты 1880-х и 1890-х годов имели хаотичную смесь запатентованных внутренних компонентов, но все имели стандартный внешний контур MCB, что делало их совместимыми. Было множество марок и моделей - Burns, Climax, Gould, Miller, Sharon и Tower. Некоторые работали лучше, чем другие.
В 1913 году компания American Steel Foundries (ASF) разработала муфту Janney «Тип D», которая затем стала стандартной муфтой MCB для Северной Америки; Этой сцепкой должен был быть оснащен новый и реконструированный подвижной состав. Этот стандарт положил конец рынку шарнирных соединителей с запатентованными компонентами, за исключением тех, которые экспортируются из США в другие страны, не соответствующие стандартам MCB.
Муфта Alliance, названная в честь принадлежащего ASF литейного завода в Alliance, штат Огайо , была разработана как более легкая конструкция, чем «Тип D», и продавалась корпорацией Amsted, материнской компанией ASF, как «Стандарт для мира». Он по-прежнему остается наиболее часто используемым шарнирным соединением в мире. В современном сцепном устройстве Alliance по-прежнему используется современный контур AAR-10 или 10A, но он имеет более короткую и, следовательно, более слабую длину головки, и, следовательно, не может использоваться на североамериканском сменном подвижном составе .
Производители современных муфт типа E, InterLock типа F и Tightlock типа H включают McConway & Torley , [4] [5] ASF и Buckeye, также известные как Columbus Castings .
Внешний контур шарнирных соединителей Janney был первым аспектом, стандартизованным MCB в 1880-х годах. До этого существовало хаотичное разнообразие постоянно меняющихся и запатентованных внешних контуров и внутренних компонентов. В 1893 году производители стандартизировали контур MCB-5 или типа C, затем в 1915 году на улучшенный контур MCB-10 или типа D, и снова в 1932 году на контур AAR-10A или типа E. Контуры 1893, 1915 и 1932 заметно отличаются с небольшими изменениями размеров, которые улучшили характеристики, но при этом остаются совместимыми. В муфтах Janney по-прежнему используется контур 1932 года, хотя допуски, металлургия и методы обработки улучшились, что привело к заметному уменьшению провисания муфты. Муфты TightLock типа H, используемые на пассажирском складе, имеют вариацию контура 10A, что почти устраняет провисание при нормальной работе и сводит к минимуму возможность « телескопирования » при сходе с рельсов.
Цель
Муфты предназначены для соединения железнодорожных вагонов и локомотивов друг с другом, чтобы все они были надежно связаны друг с другом. Майор Эли Дженни , ветеран гражданской войны в США из Конфедерации, в 1868 году изобрел полуавтоматический шарнирный соединитель. Он автоматически блокирует сцепные устройства на вагонах или локомотивах, чтобы железнодорожный рабочий не вставал между вагонами, и заменил тягу и штифт. сцепка , которая стала основной причиной травм железнодорожников. Стопорный штифт, который обеспечивает соединение соединительных муфт Janney, извлекается вручную рабочим с помощью «режущего рычага», который приводится в действие с любой стороны вагона и не требует, чтобы человек проходил между вагонами. Единственный раз, когда рабочий должен переходить между вагонами, - это после того, как они будут надежно соединены, чтобы подключить воздушные линии для пневматических тормозов и силовые кабели головной части в случае легковых автомобилей .
Современные сцепные устройства Janney обычно крепятся к железнодорожным вагонам и локомотивам с помощью тягового механизма ; Ранние сцепные устройства Janney часто имели переходные хвостовики, которые устанавливались в гнезда для старых звеньев и шарнирных соединителей или прикреплялись болтами непосредственно к передним стойкам паровозов .
Соединитель Janney / MCB / ARA / AAR / APTA
Ответвитель Janney используется в Канаде , США , Мексике , Японии , Австралии , Новой Зеландии , Южной Африке , Саудовской Аравии , Кубе , Чили , Бразилии , Китае , Южной и Северной Корее и других странах.
Среди его особенностей:
- Максимальный тоннаж достигает 32 000 метрических тонн (35 000 коротких тонн ; 31 000 длинных тонн ), например, на железной дороге Fortescue . [ необходима цитата ]
- Минимальный предел прочности на разрыв :
- Костяшки пальцев класса E: 650 000 фунт-сила (2,9 МН ) [6]
- Для замены требуются кулаки класса C или класса E [7] .
- Муфты класса E: 900 000 фунтов силы (4,0 МН) [6]
- Костяшки пальцев класса E: 650 000 фунт-сила (2,9 МН ) [6]
- Существует несколько типов муфт Janney для различных автомобилей, но все они должны иметь определенные общие размеры, обеспечивающие совместимость. [8]
- На более легких железных дорогах, особенно на узкоколейных линиях, не требующих развязки , иногда используются меньшие (три четверти или половину) версии сцепки Janney MCB. [9] Например, викторианские линии узкой колеи .
- Муфты Janney всегда правосторонние, т. Е. Их форма напоминает правую руку человека со скрученными пальцами, если смотреть сверху.
- Требуемая высота муфты в Северной Америке [7]
- Пустые вагоны: 33,5 дюйма (850 мм) ± 1 дюйм (25 мм)
- Загруженные автомобили: 32,5 дюйма (830 мм) ± 1 дюйм (25 мм)
- Современные стандарты AAR требуют, чтобы сцепные устройства Janney эксплуатировались снизу на вагонах и сверху на локомотивах. [10] Приведение в действие или отсоединение осуществляется путем подъема фиксирующего штифта с помощью рычага, доходящего до угла автомобиля; этот штифт заблокирован, когда сцепное устройство находится под напряжением, поэтому обычные этапы разъединения состоят в том, чтобы сжать сцепление с локомотивом, поднять и удерживать штифт, а затем развести вагоны. Муфты «Buckeye» [11] и «SASKop» представляют собой варианты муфт Janney с боковым приводом.
- Поезда, оснащенные сцепками Janney, могут выдерживать более тяжелые грузы, чем сцепные устройства любого другого типа. [ необходима цитата ]
- В Северной Америке ответвители Janney соответствуют стандартам AAR и APT; магистральные грузовые поезда часто превышают 1 милю (1,6 км) в длину; в Европе ( [ необходима цитата ] ) грузовые поезда, как правило, намного короче, с прежними буферами и цепной муфтой, которые остаются стандартом де-факто.
- В Новой Зеландии тяжелые угольные поезда были впервые оснащены сцепками Janney в 1972 году; полный переход начался в 2013 году по замене оставшихся норвежских сцепных устройств на сцепные устройства Janney в грузовом составе и сцепные устройства Scharfenberg в составе пассажирского парка.
Дженни Тип E
Джани Type E DoubleShelf ответвители еще одна разновидность, типичный на североамериканском HazMat цистернами . [12] [13] [14]
Джани Type E DoubleShelf
ответвители на
HAZMAT цистерне
с отдельными
Пневматические
соединенияДжани Type E DoubleShelf
ответвители на
HAZMAT цистерне
с отдельными
Пневматические
соединенияДжани Type E DoubleShelf
ответвители на
HAZMAT цистерне
с отдельными
Пневматические
соединения
Муфта гусиная шея
В муфтах типа «гусиная шея» или муфтах со смещенным хвостовиком горизонтальная осевая линия головки муфты находится над горизонтальной средней линией стержня или вала муфты и тягового механизма . Эта конструкция предназначена для использования с грузовыми вагонами с низким полом , чтобы поднять головку сцепки достаточно высоко, чтобы она соответствовала сцепкам на другом подвижном составе. [15] В большом выкатном boxvans для деталей автомобилей , используемых на викторианских железных дорогах , были оснащены GOOSENECK муфтами по этой причине.
Муфта из анрикоса
Муфта Henricot - это разновидность муфты Janney, представленная бельгийским инженером и предпринимателем Эмилем Анрико
из Корт-Сент-Этьен . Он используется на некоторых электропоезда Бельгийских государственных железных дорог , включая класс 75 NMBS / SNCB .
Муфты Janney Type D Henricot
в Бельгии, EMU
Муфты Janney Type H Henricot
в Бельгии EMU
Памятник Эмилю Анрико
в Корт-Сент-Этьен
История
Джани был сухой товар клерком и бывшего конфедераты армии офицером из Александрии, штат Вирджиния , который использовал его для обеда укоротить из древесины альтернативы линии связи и контактного соединитель. Термин Buckeye происходит от прозвища американского штата Огайо , «Buckeye state» и компании Ohio Brass Company [16], которая первоначально продавала муфту. [11] [17]
В 1893 году, убедившись в том, что автосцепное устройство может отвечать требованиям коммерческих железнодорожных операций и в то же время безопасно манипулировать им, Конгресс США принял Закон о средствах безопасности . Его успех в обеспечении безопасности подстанции был ошеломляющим. Между 1877 и 1887 годами примерно 38% всех железнодорожных несчастных случаев были связаны с сцеплением. Этот процент упал, поскольку железные дороги начали заменять тягово-пальцевые сцепки на автоматические. К 1902 году, всего через два года после вступления в силу SAA, несчастные случаи со связями составляли только 4% всех несчастных случаев с сотрудниками. Число несчастных случаев, связанных с муфтами, снизилось с почти 11 000 в 1892 году до чуть более 2 000 в 1902 году, хотя число железнодорожных служащих в течение этого десятилетия неуклонно росло. [ необходима цитата ]
Когда муфта Janney была выбрана в качестве американского стандарта, на выбор было 8000 запатентованных альтернатив. Единственным существенным недостатком использования конструкции AAR (Janney) является то, что иногда вытяжные головки необходимо выравнивать вручную.
В переходный период от шарнирно-пальцевых соединителей шарнирные соединители на многих локомотивах имели горизонтальный зазор и вертикальное отверстие в самом поворотном кулаке для размещения, соответственно, звена и штифта, чтобы его можно было соединять с транспортными средствами, которые все еще находились в эксплуатации. оснащен более старыми соединителями звеньев и штифтов.
Изменения с 1873 г.
Муфта Janney выдержала испытание временем с момента своего изобретения, с незначительными изменениями: [9]
- Нынешний контур AAR восходит к конструкции Ассоциации автостроителей 1888 года (MCBA), которая, в свою очередь, основана на патенте Дженни 1879 года. [3]
- Соединитель Buckeye, версия соединителя MCBA с боковым управлением [11]
- Муфта типа D, принятая в 1916 году MCBA (предшественник ARA), имела взаимозаменяемые отдельные части, что упрощало обслуживание. Более ранние конструкции имели совместимые профили, но составные части различались между производителями, что создавало проблемы с обслуживанием при замене вагонов с другими железными дорогами.
- Муфта типа E, принятая в 1930 году ARA (предшественник AAR), также имела отдельные детали, взаимозаменяемые, но не с типом D из-за улучшений. По-прежнему наиболее широко используемый дизайн сегодня. [18] Цистерны, перевозящие опасные материалы , оснащены двойными стеллажами типа E [19] [20] [21] [22]
- Муфта типа F, вариант с вертикальной блокировкой для предотвращения аварий, схода с рельсов и поломок из-за отсоединения муфты. Тип F также включает в себя версию с вращающимися валами для хоппера роторных самосвалов , таких как на железных дорогах Пилбара и Транснут грузовую железнодорожных перевозки «с Sishen-Sandanha железной рудой и Эрмел - Richards Bay Coal Terminal линии.
- Муфта типа H, вариант с « плотной фиксацией » для уменьшения провисания и повышения безопасности легковых автомобилей. Сейчас находится под наблюдением APTA ( Американской ассоциации общественного транспорта ).
- Усовершенствования в металлургии и технологиях литья для увеличения максимальной тягово-сцепной нагрузки.
- Узкоколейные железные дороги, такие как Victorian Puffing Billy Railway, используют трехчетвертную [9] или половинную версию сцепки Janney / MCB.
Муфта Bazeley
Муфта Bazeley 1905-1918 MCB Тип D, утвержденный в качестве универсального стандарта MCB, принят в 1915 г.
Артур Джеймс Базли (1872-1937), изобретатель / инженер-конструктор железнодорожных муфт; родился в Бристоле, Англия , в 1872 году и работал в компании Great Western Railway до 34 лет, когда он иммигрировал в Кливленд, штат Огайо , в 1906 году, где работал инженером-механиком в компании National Malleable Castings, Co., изобретая и разработка улучшений в функциональности, прочности и долговечности (MCB / ARA / AAR / APTA) муфт Janney, Knuckle, Alliance и других сцепных устройств / тягового механизма для растущих требований железных дорог США, а также National Malleable Castings 'международные клиенты в Великобритании, Индии и многих других странах, строящих и расширяющих свои железнодорожные системы. А.Дж. Бейзли непосредственно отвечал за более 90 зарегистрированных патентов США на усовершенствования железнодорожных автосцепов посредством их дизайна под названиями типов муфт, в том числе «Buckeye coupler», «Sharon Coupler» PAT APP 10 ноября 1910, 1911, 1913, 1914 гг. , приложение PAT "Симплексный соединитель" 3 мая 1903 г., "Соединитель кульминации", "Соединитель Латроба", "Соединитель башни", "Главный соединитель", "Соединитель Гулда", "Соединитель Питта", «RE Janney Coupler», «Kelso Coupler» и другие.
На изобретения, связанные с железными дорогами, патенты США, чертежи и иллюстрации железнодорожных сцепных устройств, связанные с AJ Bazeley, которые были поданы и переданы National Malleable Castings Company, можно найти в поиске патентов в разделах «Bazeley, железнодорожные муфты» или «Arthur James Bazeley, железнодорожные муфты», составлено / подано и предоставлено Роджером Бейзли-США, MSTM, MSID, CHSRM Транспортным институтом Минета , промышленным дизайнером транспорта. Патенты, относящиеся к железнодорожной муфте AJ Bazeley, усовершенствованиям конструкции / конструкции и проекту оснастки, включают: US 1193222, US 124622, US 1932719, US 1518299, US 1932503, US 2235194, US 1932440 и другие.
Компания National Malleable Castings в 1891 году поглотила Chicago Malleable Iron, основанную в 1873 году Альфредом А. Поупом и Джоном К. Кунли, которые управляли аналогичными компаниями в Огайо и Индиане. К концу 1880-х годов компания насчитывала около 1000 человек на 26-м заводе и заводе в Западном Чикаго, которые производили различные железнодорожные сцепки и стальную продукцию для железнодорожной промышленности. В 1891 году Chicago Malleable стала частью новой компании National Malleable Castings Co., находящейся в Кливленде, где Артур Дж. Бейзли работал старшим инженером-конструктором, и располагала дополнительными производственными предприятиями на Среднем Западе. National Malleable приобрела завод Latrobe Steel & Coupler в Мелроуз-Парке, штат Иллинойс , в 1909 году. В 1923 году, когда компания начала поставлять продукцию для автомобильной промышленности, компания сменила название на National Malleable & Steel Castings. Его акции котировались на Нью-Йоркской фондовой бирже с 1936 г. [23]
Муфта Bazeley от National Malleable Castings 1905-1918 MCB D Type в качестве универсального стандарта MCB, принятого в 1915 году
На совместном заседании комитета MCB 15 июля 1913 г. из множества изученных конкурирующих производителей и конструкторов железнодорожных сцепных устройств было выбрано два сцепных устройства для нового предложенного универсального стандарта проектирования сцепных устройств США / Канады, принятого 15 июня 1916 г. MCB. Из девяти муфт, представленных комитету как воплощающих совместную спецификацию конструкции, муфты TYPE D, основанные на The National Malleable Castings Bazeley, были приняты муфты компании Malleable Castings Company Bazeley Coupler и American Steel Foundries № 3 модифицированные муфты Alliance. Coupler запатентованные конструкции и улучшение были выбраны в качестве стандарта стандартного MCB Ассоциации с 1918 г., после выполнения MCB тестировало вместе с типом C конструкции.
Экспериментальный стандартный соединитель MCB типа «D» был единогласно рекомендован Главной ассоциацией производителей автомобилей и его Комитетом по соединителям для принятия в качестве национального / международного (США / Канады) стандарта для проектирования соединителей и единообразия производственных спецификаций Главными строителями автомобилей MCB. Ассоциация 15 июня 1916 г. после съезда 1915 г. Это привело к совместному использованию улучшений патентов США и согласованию с Национальной компанией по производству эластичных отливок, президентом Генри Поупом; Buckeye Steel Castings Company, Gould Coupler Company, American Steel Foundries и The Monarch Steel Castings Company, и с 1 января 1918 года стать действующим стандартным MCB типа D. Компания Buckeye Steel Castings была основана в 1881 году как компания Murray-Hayden. Литейный завод до перехода на The Buckeye Automatic Car Coupler Company, а в 2002 году после подачи заявления о банкротстве был преобразован в Columbus Castings.
Железнодорожные сцепные устройства были изготовлены в соответствии со Стандартными спецификациями AAR, охватывающими закупку и приемку сцепных устройств, поворотных кулаков, замков и других рабочих частей, как показано в их «Руководстве по стандартам и рекомендуемой практике механического отдела». Спецификации от марта 1939 г. требовали, чтобы в качестве литейного материала использовалась сталь марки «B» для мартеновской печи или электропечи с особыми металлургическими требованиями для обеспечения надлежащей прочности на разрыв и надежности муфты и ее движущихся частей. Для того, чтобы управлять единообразными стандартами взаимозаменяемости и правильного соотношения между фитинговыми деталями, Комитет ARA по сцепным устройствам и поглощающим механизмам разработал и распространил шаблоны, калибры и основные руководства для обеспечения надлежащей взаимозаменяемости и подгонки деталей для поддержания надлежащей работы железнодорожные сцепные устройства различных производителей. [24]
Галерея
Сцепные устройства Janney AAR типа E с нижним приводом, типичные для грузовых вагонов.
Сцепное устройство Janney AAR типа E с главным оператором на мобильном кране .
Сцепное устройство Janney BuckEye DropHead, повернутое вниз, показывает сцепное устройство с буфером и цепью на локомотиве British Class91 .
Откинувшаяся вниз муфта Janney BuckEye DropHead показывает муфту буфера и цепи на британском автобусе Mark1 Coach.
Сцепные устройства Janney AAR типа E: верхний - нижний - на вагон, нижний - верхний - на локомотив.
Муфта Janney AAR типа H на кабине управления MBTA с отдельными силовыми и управляющими соединениями.
Муфты Janney AAR типа E (слева) Около 1932 г., муфты Janney MCB Type5 (справа) требуются Законом об устройствах безопасности 1893 года .
Соединитель Janney AAR Type H на British Rail Class 321 с полностью автоматическим подключением питания и управления.
Разъем Janney MCB Type5 около 1893 года. Разъемный кулак подходит для соединительной муфты и пальца или соединительной муфты Джонстона . Вертикальное отверстие в поворотном кулаке подходит для штифта. Также можно было разместить буферы и цепную муфту с дополнительным штифтом.
Муфта Janney MCB Type5 ок. 1893 ~ 1914 гг. С нижним оператором, National # Sharon (марка # модель).
Схема из патента Борода на муфту 1897 года.
Смотрите также
- 6 полностью автоматических муфт
- Стальные отливки Buckeye
- Тягач
- Дышло
- Двойное сцепление
- Траповое соединение
- В самых тяжелых поездах грузоподъемностью 30 000 коротких тонн (27 216 т ; 26 786 длинных тонн ) используются сцепные устройства Janney.
- Длина по тяговым поверхностям муфты
- Jane's World Railways , перечисляет сцепки, используемые на любой железнодорожной системе.
- Железнодорожная сцепка
- Соединение железных дорог по странам
- Муфта SA3
- Слабое действие
- Южный вокзал (Бостон) , включает скульптуру, построенную из соединителей вагонов.
- Муфта Tightlock
Рекомендации
- ↑ Эли Дженни - Муфта Дженни
- ↑ Изобретатели: Эли Дженни - Муфта Дженни. Вагонно-сцепные устройства / About, Inc
- ^ a b MCB
- ^ "МакКонвей и Торли" . Архивировано из оригинала на 2015-03-15 . Проверено 7 июля 2014 .
- ^ МакКонвей и Торли
- ^ a b Руководство по стандартам и рекомендуемой практике AAR, Раздел S, Часть I: Детали литья, Выпуск 06/2007
- ^ a b Полевое руководство AAR 2011 г.
- ^ Руководство по стандартам и рекомендуемой практике AAR, Раздел S, Часть III: Детали муфты и вилки, Выпуск 06/2007
- ^ а б в " ПАСПОРТ НАЦИОНАЛЬНОЙ МОДЕЛИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ АССОЦИАЦИИ " (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 20 августа 2013 года . Проверено 15 ноября 2013 .
- ^ Управление снизу
- ^ a b c Муфта Buckeye (прокрутите вниз). Архивировано 26 сентября 2006 г., в Wayback Machine.
- ^ Двойная полка типа E
- ^ "Муфты и коромысла Columbus Castings" . Архивировано из оригинала на 2013-05-30 . Проверено 26 мая 2013 .
- ^ «Архивная копия» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 10 марта 2014 года . Проверено 26 мая 2013 .CS1 maint: заархивированная копия как заголовок ( ссылка )
- ^ Муфты со смещением или гибкой шеей
- ^ Огайо Брасс Компания
- ^ Ohio Brass компания
- ^ http://cprr.org/Museum/Ephemera/Link-Pin_Couplers.html
- ^ «Муфты типа E и типа F» . Архивировано из оригинала на 2013-05-30 . Проверено 26 мая 2013 .
- ^ «Безопасность и исследования» (PDF) . Архивировано из оригинального (PDF) 10 марта 2014 года . Проверено 26 мая 2013 .
- ^ [1]
- ^ [2]
- ^ Уилсон, Марк Р. "Электронная энциклопедия Чикаго" . www.encyclopedia.chicagohistory.org . Проверено 30 июня 2014 года .
- ^ АРА STANDARD Тип "E" COUPLER марта 1931, стр 9
Внешние ссылки
- [3] Поезда (журнал)
- Муфты со смещением или гусиной шеей
- СЦЕПКИ И ТЯГА ДЛЯ ГРУЗОВОГО АВТОМОБИЛЯ
- Переходник между муфтой Janney и муфтой SA3
- Патент US1194109 A ,
- Патент US1194110 A
- Патент 643581 A
- Двойной соединитель полок