ВИНТОВАЯ СТЯЖКА

История автосцепки

В конце девятнадцатого века все вагоны железных дорог России были оснащены  винтовой стяжкой. Её конструкция представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Винтовая стяжка

Стяжка состоит из двух гаек 3 и 5, навинченных на винт 6. Винт вращают с помощью рукоятки 4. Поскольку резьба на одной гайке правая, а на другой левая, то при вращении рукоятки гайки либо сходятся, либо расходятся. На цапфах правой гайки закреплена скоба 7, которая накидывается на крюк правого вагона. На цапфы левой гайки надеты две серьги 2, через противоположные концы которых пропущен кривой валик 1. Кривой валик продет сквозь крюк левого вагона. Кривым он сделан для самоцентрирования стяжки.

На фото (рис.2)  показано соединение вагонов с помощью винтовой стяжки, размещенной на крюке правого вагона. На крюке левого вагона также размещена винтовая стяжка, но она не используется. Она закреплена  под вагоном с помощью специального крепления.  Хотя стяжка точно такая же, как и правая; можно использовать для сцепления вагонов любую из них.  Для усиления сцепки (при ведении тяжеловесных поездов) возможно соединение сразу двумя стяжками, как правой, так и левой. Такой способ соединения вагонов показан на рисунке 3.

В 1892 году вес винтовой стяжки составлял 21 кг. Для того, чтобы поднять её и накинуть на крюк, сцепщик должен был обладать изрядной физической силой. По мере роста мощности паровозов, рос вес поездов. А с ростом веса – росло число случаев обрыва сцепки. Есть статистика за 1931  год  - почти 39 тысяч разрыва поездов на сети дорог СССР, более сотни обрывов ежедневно. Чтобы предотвратить разрыв поездов,  сцепку приходилось делать всё более мощной.

Рисунок 2 – Фото винтовой стяжки

Рисунок 3 – Соединение вагонов двумя стяжками

В 1916 году вес сцепки был уже 27 кг, в 1927 году – 32 кг, в 1935 году 34 кг. Такой вес приблизился к пределу физических возможностей человека.
К тому же работа сцепщика была опасной – сцепление и расцепление выполнялось с обязательным заходом между вагонами. Советской статистики по травмам сцепщиков не сохранилось, но есть статистика по 1916 году на дорогах Германии – более 600 сцепщиков травмированы и 220 погибших.

Рисунок 4 – Сцепщик

В начале 30-х годов прошлого века было принято решение о переводе подвижного состава СССР на автоматическую сцепку. Автоматические сцепки в то время уже применялись на железных дорогах Америки, на их анализ и направили своё внимание советские инженеры под руководством профессора В.Ф. Егорченко.  
В США применялись два типа автосцепок: автосцепка Джаннея с поворотным когтем и автосцепка Виллисона с выпадающим замком.

Рисунок 5 – Сцепленные автосцепки Джаннея

Рисунок 6 – Схема работы автосцепки Джаннея

Автосцепка Джаннея работает следующим образом. В первом положении  коготь 1 левой сцепки закрыт и заперт замком 2, размещенным между хвостовиком когтя и стенкой корпуса 3. В правой сцепке замок поднят вверх и опирается на хвостовик открытого когтя. При набегании автосцепок открытый коготь правой автосцепки ударит своим хвостовиком 4 в переднюю поверхность закрытого когтя левой автосцепки, из-за чего он поворачивается вокруг валика 5, как показано во втором положении. Когда коготь правой автосцепки войдёт в зев левой автосцепки, он повернётся так, что замок потеряет опору на его хвостовик и опустится вниз. Таким образом, правый коготь автоматически запирается в сцепленном положении (положение 3). Для расцепления достаточно поднять замок любой из сцепок; тогда коготь освободится и свободно повернется при разведении вагонов. На фото (рисунок 7) хорошо видна петля, за которую поднимают замок. Причем тянуть следует не за саму эту петлю, а за расцепной привод. Это вполне устраивало советских инженеров, для которых одним из важных требований была возможность расцепа без захода между вагонами.

Рисунок 7 – Автосцепка Джаннея в расцепленном состоянии

Однако, если оба когтя в сцепляемых вагонах закрыты – процесс сцепления невозможен; если оба когтя открыты – сцепление может «не получиться», надёжное сцепление гарантируется только при одном открытом и одном закрытом когте. Такое неудобство заставило группу Егорченко отказаться от использования автосцепки Джаннея в качестве прототипа для новой советской автосцепки.

Автосцепка Виллисона применялась в США с 1916 года на шахтных вагонетках.

Рисунок 8 – Автосцепка Виллисона в сцепленном виде

Рисунок 9 – Автосцепка Виллисона с цепью расцепного привода

Рисунок 10 – Схема работы автосцепки Виллисона

Как видим, она очень похожа на СА-3: большой и малый зуб, зев, выпадающие замки.  В 1932 году специалисты группы Егорченко  изготовили пять вариантов автосцепки, ими оборудованы несколько опытных составов, которые в течение года  курсировали по кольцу на Донецкой железной дороге.  По итогам испытаний был принят  вариант ИРТ-3 (Институт Развития Тяги, вариант третий), который в 1934 был утверждён, как окончательный и получил наименование СА-3 (советская автосцепка).
Полный перевод всего подвижного состава на автосцепку СА-3 продолжался в течение 20 лет и завершился в конце 50-х годов. Переходные автосцепки с так называемым «ухом» могли соединяться с винтовой стяжкой.

Рисунок 11 – Соединение автосцепки с винтовой стяжкой

Прежняя винтовая стяжка выполняла лишь одну функцию – соединение вагонов между собой и с локомотивом. Другую функцию – смягчение ударов и рывков, возникающих при разгоне и торможении, при следование поезда по переломам профиля, при маневровой работе – выполняли буферы, расположенные по краям концевых балок вагонов. Буферы хорошо видны на рисунке 2. При внедрении автосцепки СА-3 от буферов отказались, точнее говоря, вместо четырех буферов оставили только два и спрятали их внутри хребтовых балок, назвав «поглощающими аппаратами».
При такой конструкции возникли некоторые сложности со сжатием и растягиванием поездов. Винтовые стяжки между вагонами провисали под собственным весом, сдвигая вагоны состава поближе друг к другу. При трогании с места стяжки натягивались последовательно, одна за другой. Сначала приходил в движение первый вагон, через какое-то мгновение – второй, третий и так далее. Это облегчало взятие с места тяжелых поездов. При переходе на автосцепку для этой цели предусмотрен зазор 20 – 40 мм (в зависимости от износов) между тяговыми поверхностями зубьев.

Рисунок 12 – Сжатые (слева)  и растянутые (справа) автосцепки

Однако такая конструкция  не годилась для пассажирских вагонов – набегания и оттяжки вагонов при движении создавали некомфортные условия для пассажиров. Поэтому на пассажирских вагонах оставили буферные устройства, благодаря которым автосцепки остаются всегда в растянутом положении.

В начало страницы