История автосцепки

Отдельные единицы подвижного состава соединяют сцепными приборами. Вначале это была винтовая упряжь, изобретенная в США. Она состояла из петель или серег, свободно укрепленных на крюке вагона, и нарезного винта, вращая который можно сближать и раздвигать серьги. Быстрота работы и безопасность зависели в основном от квалификации сцепщика. Ручная винтовая сцепка сдерживала рост объема перевозок из-за недостаточной прочности, поскольку ее прочность определяется массой сцепки, а масса ограничена физической силой и квалификацией сцепщика. Другим существенным недостатком ручной сцепки является усложнение маневровой работы, поскольку необходимость скручивать стяжки вагонов увеличивает время формирования и вызывает дополнительные расходы на содержание сцепщиков. Велика также опасность травматизма.

Введение автосцепки взамен винтовой упряжи совпало с началом XX века. В 1890 г. железные дороги США начали, а в 1900 г. закончили полный перевод подвижного состава на автосцепку типа Дженни, изобретенную еще в 1876 г. С этого момента начинается активное внедрение автосцепки не только на американском, но и на других континентах.

Сцепки бывают неавтоматические, полуавтоматические, автоматические и полностью автоматические.
Неавтоматическая —- это, другими словами, винтовая стяжка.
Полуавтоматическая —- чтобы сцепка заработала, нужно произвести какие-либо предварительные действия.
Автоматическая —- понятно интуитивно:-)).
Полностью автоматическая —- не только вагоны сцепляет, но и соединяет воздушные и прочие магистрали.

Так же автосцепки делятся на нежесткие и жесткие .

 -

Винтовая стяжка
При помощи вот такой приспособы сцеплялись вагоны чуть ли не современ товарища Стефенсона. Вагоны упирались друг в друга буферами и стягивались винтовой упряжью.

История создания автосцепки

Джанней
Из ныне существующих первая автосцепка была изобретена в США бывшим майором армии Конфедерации Эли Джаннеем (Eli H. Janney) и запатентована 29 апреля 1873 года. В 1892 году Конгресс принял законопроект, которым все ЖД США должны были ввести автосцепку Джаннея в обязательном порядке (вот что значит грамотное лоббирование).

Но в таком виде автосцепка просуществовала недолго.
Уже в 1887 году MCB (Master Car Builders Association) существенно изменила контур зацепления. В дальнейшем контур зацепления изменялся, с сохранением совместимости, в 1904, 1916 (принят тип «-D»-), 1918, 1930 (принят тип «-E) (см. рисунок 4). Сейчас на ЖД США применяется автосцепка Дженнея стандарта AAR (Association of American Railroads) типов «-F»- и «-H»-, принятые в 1946 и 1954 годах.
Как она работает, понятно из рисунка. Что бы она нормально работала, необходимо предварительно разблокировать когти, поэтому эту сцепку и прозвали полуавтоматической.

Основные недостатки сцепки Джаннея —- это износ валика, недостаточное использование поверхности корпуса для передачи усилий, невозможность работы с вагонами с винтовой упряжью, а в ранних образцах —- ненадежность работы.

СА-3
У нас впервые вопрос о внедрении автосцепки на отечественных железных дорогах всерьёз обсуждался в 1898 году, на ХХ совещательном съезде представителей железных дорог. Как один из вариантов рассматривалась и американская автосцепка системы Джанея. Однако, из-за её недостатков и отсутствия подходящей отечественной конструкции введение автосцепки было решено отложить на неопределённый срок. Кстати, в Европе поступили так же.

Применяемая на отечественных железных дорогах автосцепка СА-3 сконструирована в 1932 году коллективом авторов в составе А.Ф. Пухова, И.Н. Новикова, В.А. Шашкова, В.Г. Голованова под руководством В.Ф. Егорченко. За основу была взята автосцепка Виллисона, изобретенная в 1916 году и предназначенная для подвижного состава шахт и рудников.
Авторы полностью переработали автосцепку, а главное, применили новый контур зацепления. Получилась очень удачная конструкция. На западе ее называют «-русская автосцепка»- или «-автосцепка Виллисона с русским контуром»-.
Схема  ее работы показана ниже.

Перевод железных дорог СССР на автосцепку начался в 1935 году, и был полностью завершён в 1957 году. Во время перехода с винтовой стяжки на автосцепку на отечественных железных дорогах применялись специальные переходные приспособления.
Вот так она выглядела с 1935 о 1957 год. Стрелкой показан выступ для крепления винтовой стяжки.

Шарфенберг
Немецкий инженер-железнодорожник Карл Вильгельм Генрих Фридрих Шарфенберг (родился 3 марта 1874 в Висмаре- умер 5 января 1938 в Готе) запатентовал свою автосцепку жесткого типа 18 марта 1903. Первые образцы его автосцепки были изготовлены в 1909 на Waggonfabrik L. Steinfurt в Кенигсберге. После долгой доводки опытных образцов в 1921 году Шарфенберг открывает в Берлине свою фирму Scharfenberg- Kupplung AG. В 1926 году он получает крупный заказ на оснащене своей автосцепкой вагонов S-Banh’-a.

У нас в стране автосцепка Шарфенберга используется в вагонах метрополитена. Сцепка полностью автоматическая, на рисунке хорошо видно соединительные гнезда воздушных и электрических магистралей.

Принцип работы автосцепки ясен из приведенной схемы (вид сверху).

 -

 -

Реже в трамваях.
Автосцепка «-Шарфенбера»- на вагонах «-Tatra»- T6B5

 -

География применения автосцепки

Наиболее широко применяется автосцепка Джанея. Кроме США ее применяют в Латинской Америке, там, где подвижный состав заказывали в США.  В Японии ее используют с середины 1920 годов, причем из-за невозможности одновременного использования Джанея и винтовой сцепки после многолетней подготовки переход совершили за несколько дней.

Так же ее широко применяют в Китае (наследие США и Японии), Вьетнаме (китайцы с японцами постарались) и Корее (в обоих, это чисто японская заслуга).

А вот в Индии сделали немыслемое:-)) —- разработали свою автосцепку на основе Джанея и приспособили ее к работе с винтовой упряжью.

В Австралии, как и в Африке существует целая толпа железнодорожных систем, кое-где используется и Джаней.

В странах бывшего СССР, а так же Монголии, используется СА-3.

А что же Европа? А нет в Европе автосцепки, за исключением мотовагонного подвижного состава, где юзаются Шарфенберги и подобные ему автосцепки. Точнее так —- с 1957 года UIC с ОСЖД вела совместную разработку всеевропейской автосцепки на основе наше СА-3. К 1973 году была создана полностью автоматическая автосцепка (см. рисунок 8).

Потом дело застопорилось неведомо почему. Последние новости были таковы —- в 1994 году автосцепку доработали (см. рисунок 9, изображено сцепление вагона с автосцепкой и винтовой упряжью) и в 1995 году она прошла испытания в Швеции. И снова —- тишина.

 -

А вот в Норвегии все грузовые вагоны и локомотивы оборудованы российскими СА-3, В Финляндии тоже. Норвегия поезд с рудника Кируне.

 -