Буфер — часть системы буферов и цепных сцепок, используемая на железнодорожных сетях многих стран, в том числе большинства стран Европы , для соединения железнодорожных транспортных средств (в Северной Америке вместо этого в сцепках имеются поглощающие аппараты) .
Установленные на концах рам транспортных средств на буферной балке, по одному на каждом углу, буферы представляют собой выступающие, амортизирующие подушки, которые при сцеплении транспортных средств вступают в контакт с подушками на следующем транспортном средстве. Сам буфер состоит из буферных пластин, которые принимают на себя удар.
Тяговая цепь, используемая между каждой парой транспортных средств, включает винт, который затягивается после сцепления, чтобы укоротить цепь и удерживать буферы прижатыми друг к другу. Это известно как «винтовое сцепление». Исторически соединительные цепи были не более чем коротким отрезком тяжелой цепи (обычно длиной в три звена) без регулировки. Это приводило к «слабосцепленному поезду», в котором буферы соседних транспортных средств соприкасались только тогда, когда соединительная цепь была полностью провисшей, например, при толкании или движении под уклон.
Буферы в самые ранние дни железных дорог были жесткими немыми буферами , сделанными из деревянных брусков с металлическим колпачком на конце. Например, первый коммерчески успешный локомотив Германии, Adler , построенный в 1835 году, имел деревянные буфера.
В 1830-х годах первые пружинные буфера были введены на Ливерпульско-Манчестерской железной дороге, а в середине 19-го века пружинные буфера были установлены на всех пассажирских вагонах и повозках. [2]
Оригинальные английские буферные пластины были одинаковыми с каждой стороны, так что иногда возникала тенденция к их соскальзыванию друг с друга и блокировке. Немецкие железнодорожные буферные пластины плоские с одной стороны и выпуклые с другой, чтобы уменьшить эту тенденцию к соскальзыванию. [1]
Стержневой буфер был самым ранним немецким типом пружинного буфера. Первые состояли из стального стержня, который нес буферную пластину на одном конце. Стержень буфера толкал назад спиральную пружину ( витую пружину ), которая поддерживалась прочной цилиндрической втулкой из листового металла. Сжатие пружины поглощало удар. Первые пружинные буферы были изобретены Джоном Бейли в 1846 году. [3]
В настоящее время в Европе буферы стержней можно найти только на музейных автомобилях. Они все еще распространены в Аргентине.
.jpg/1280px-Buffer_1_(Otto's_Encyclopedia).jpg)
Поскольку относительно тонкие буферные стержни часто изгибались во время эксплуатации и вызывали серьезные повреждения при авариях, немецкие государственные железные дороги разработали плунжерный буфер. Буферная пластина установлена на стальной трубке большего диаметра, которая, следовательно, более устойчива к изгибу.
Система спиральных пружин, изначально все еще использовавшаяся для плунжерных буферов, имела тот недостаток, что энергия, вложенная в сжатие, полностью высвобождалась снова, так что вагоны снова раздвигались после удара. Это требовало равномерного торможения поездов и, прежде всего, не только в определенных точках, чтобы избежать колебаний в составе поезда, которые, в частности, могут привести к поломке сцепок. Улучшение было достигнуто путем использования кольцевых пружин , поскольку они преобразуют большую часть входной энергии в тепло трения .
В случае с центральными буферными сцепками задачи буферов обычно передаются элементам сцепки, которые спроектированы так, чтобы быть соответственно устойчивыми, и установлены с помощью вставленных пружинных элементов внутри рамы транспортного средства, а не на буферной балке. Они часто используются на узкоколейных железных дорогах и фуникулерах.
Буферы, устанавливаемые на современных локомотивах и подвижном составе, включают в себя масляно-пневматические амортизаторы .
На заре железной дороги каждая железнодорожная компания определяла расположение и компоновку сцепок и буферов по своему усмотрению. Но как только железнодорожная сеть начала развиваться с первых независимо построенных маршрутов, это затруднило перемещение вагонов. Железнодорожные транспортные средства, которые должны были быть перемещены в другие части сети, управляемые другими компаниями, должны были быть оборудованы несколькими буферами или системами сцепок. Основанная в 1882 году Международная конференция по содействию техническому единообразию на железных дорогах определила размеры буферных позиций и расстояний, принятые в Англии и северной Германии, в качестве стандарта.
Испания долгое время была исключением. Там было указано буферное расстояние в 1950 мм из-за силы, передаваемой на продольные балки вагонов, которые находятся дальше друг от друга из-за их широкой колеи. Поэтому вагоны, предназначенные для транзита, получили более широкие буферные плиты. Переход Испании на международный стандарт произошел до 1990-х годов. Сверхширокие буферные плиты по-прежнему распространены в Испании, и французские вагоны Corail также были оснащены ими. Более широкое буферное расстояние также распространено на ширококолейных сетях Португалии, Индии, Пакистана, Бангладеш и Шри-Ланки, а также Аргентины. Из-за меньшей пропускной способности португальских вагонов в стандартную колею сверхширокие буферные плиты менее распространены в Португалии. Пассажирские вагоны для дальних перевозок были почти полностью оснащены ими. В результате продажи железнодорожного состава локомотивы и вагоны с сверхширокими буферами Iberian также достигли Аргентины.
Стандартизированные буферы используются европейскими железнодорожными компаниями:
Вышеупомянутые брошюры UIC были заменены стандартом EN 15551 после введения Руководства по совместимости TSI.
.jpg/1280px-08-130_Esclusas_de_Miraflores_(23).jpg)
Во многих случаях буфер с левой стороны по направлению движения был спроектирован с плоской пластиной, а буфер с правой стороны — с изогнутой пластиной, так что плоская пластина и изогнутая пластина всегда соприкасались, тем самым избегая давления на края.
Согласно правилам UIC 1961 года , все транспортные средства в Европе должны были быть оборудованы буферными пластинами, которые были изогнуты с обеих сторон, но гораздо более плоскими. Радиус кривизны буфера составляет 1500 мм для пассажирских вагонов и 2750 мм для грузовых вагонов, построенных с 1994 года. Круглые буферные пластины диаметром 340, 370, 450 или 500 мм распространены на грузовых вагонах. Прямоугольные формы пластин обычно используются для пассажирских вагонов и локомотивов, при этом край, расположенный ближе к продольному центру транспортного средства, скошивается на пассажирских вагонах из-за пространства, необходимого для проходов вагона. Существуют также буферные пластины других форм и ширины, при этом высота между верхним и нижним горизонтальным краем составляет от 340 до 360 мм. Согласно EN 15551, стандартизированная ширина буферов грузовых вагонов составляет 450 или 550 мм, для Испании 550 или 650 мм при высоте 340 мм. Для пассажирских вагонов ширина буферных пластин составляет от 600 до 720 мм в зависимости от геометрии транспортного средства. Буферы с некруглыми головками буферов ни в коем случае не могут вращаться.
Оставшееся свободное пространство между транспортными средствами называется Бернским пространством ( Berner Raum ).
Британская специализация — выдвижные буфера на пассажирских вагонах и локомотивах с шарнирными центральными буферными сцепками конструкции Janney. Если аналогичные транспортные средства соединены с помощью этих центральных буферных сцепок, буферы вдавливаются и становятся неэффективными. Для сцепных транспортных средств, которые оснащены только винтовыми сцепками, буферы вытягиваются и фиксируются в этом положении с помощью запорных элементов.
Тупиковые пути часто оснащаются буферными упорами, чтобы предотвратить сход транспортных средств с конца пути. Они могут состоять из простой поперечной балки, закрепленной на высоте буфера, но буферные упоры на пассажирских станциях могут быть сложными гидравлическими установками, способными поглощать значительное количество энергии.
Фрикционные буферные упоры «слабо» закреплены на рельсах и при столкновении с поездом, который не смог правильно остановиться, перемещаются вместе с поездом примерно на 30 м (98 футов), царапая верхнюю часть рельсов, что поглощает значительную энергию.
При сильных столкновениях буферы соседних вагонов могут смещаться относительно друг друга, что позволяет вагонам телескопироваться, что очень опасно. Риск этого можно снизить, если буферы (или поддельные буферы) имеют гофры, которые сцепляются друг с другом и предотвращают смещение буферов, что приводит к телескопированию.