Все существующие автосцепки могут быть разделены на две группы: нежёсткие и жёсткие.
Нежёсткой автосцепкой называется такая, которая в сцепленном положении может перемещаться в вертикальной плоскости относительно автосцепки смежного вагона (фиг. 3).
Жёсткой автосцепкой называется такая, продольная ось которой в сцепленном положении находится постоянно на одной прямой с осью автосцепки смежного вагона (фиг. 4). Сцепленные жёсткие автосцепки не перемещаются относительно друг друга в вертикальной плоскости, а поворачиваются совместно.
Наибольшее распространение на железнодорожном транспорте мира получили нежёсткие тягово-ударные автосцепки. Автосцепкой такого типа оборудован весь подвижной состав США, Канады, Японии, большое количество вагонов и локомотивов железных дорог Китайской Народной Республики и др.; на подвижном составе железных дорог СССР применена также нежёсткая автосцепка.
Жёсткие тягово-ударные автосцепки имеют ограниченное распространение на специальном подвижном составе, на вагонах метрополитена и пригородного сообщения. Преобладающее распространение автосцепок нежёсткого типа объясняется большей приспособленностью их к тяжёлым условиям работы в грузовых поездах.
Отсутствие пружинного подвешивания к раме вагона, неизбежного для жёсткой автосцепки, и простота устройства, обеспечивающего повороты автосцепки в горизонтальной плоскости, упрощают наблюдение и уход за нежёсткой автосцепкой в эксплуатации. Сцепление автосцепок нежёсткого типа при значительной разности высот продольных осей над головками рельсов, а также проход сцепленных вагонов через сортировочную горку осуществляются проще, чем при жёстком типе автосцепок.
Относительное смещение автосцепок, сцепленных при разном уровне их осей, улучшает передачу больших сжимающих и ударных усилий и уменьшает опасность выжимания вагона вверх.
Недостатком автосцепок нежёсткого типа по сравнению с жёсткими является больший износ рабочих поверхностей во время хода поезда. Значительно усложняется также автоматическое соединение междувагонных труб и проводов.
Количество различных конструкций автоматических сцепок невелико. Среди них наиболее распространёнными являются две конструкции — советская автоматическая сцепка СА-3 и американская полуавтоматическая сцепка с подвижным когтем.
В 1930—1934 гг., когда советское правительство поручило специалистам железнодорожного транспорта выбрать автоматическую сцепку для оборудования ею подвижного состава железных дорог СССР, специальные комиссии производили испытания ряда конструкций автосцепок, в числе которых была и американская. В процессе широких и тщательных испытаний американская автосцепка была забракована и снята с дальнейших испытаний как не удовлетворяющая предъявленным требованиям.
Недостатки американской автосцепки заключаются в следующем:
- нет переходных приспособлений для сцепления с винтовой упряжью;
- полу автоматичность действия, так как при обоих закрытых когтях автосцепки не могут быть сцеплены без предварительной ручной подготовки;
- малая величина улавливающих захватов головы автосцепки, что вызывает иногда необходимость подготовки сцепок вручную перед их сцеплением;
- большой износ когтя и его шарнира, через которые передаётся всё тяговое усилие;
- плохо использован материал головы сцепки для воспринятая и передачи усилий.
Советская автосцепка СА-3 выдержала самые тяжёлые испыта-
7 ния и была рекомендована как типовая для оборудования всего подвижного состава железных дорог широкой колеи.
К достоинствам советской автосцепки относятся:
- полная автоматичность, гарантирующая готовность к очередному сцеплению без специальной подготовки после разведения расцепленных автосцепок;
- возможность применить простые переходные приспособления (двухзвенную цепь и ухо на голове сцепки);
- использование всей ширины головы автосцепки под улавливающие захваты, чем обеспечивается автоматическое сцепление при значительных боковых смещениях вагонов (например на кривых участках пути малого радиуса);
- сравнительно небольшой износ рабочих поверхностей головы автосцепки, которые нагружены половиной тягового усилия;
- рациональное использование материала головы автосцепки для передачи усилий;
- наличие предохранителя от саморасцепов, запирающего замок сцепленной автосцепки.
Американская сцепка также имеет предохранитель замка, но она неавтоматическая, вследствие чего устройство предохранителя в её механизме довольно легко осуществимо. Автосцепка СА-3 является центральным тягово-ударным сцепным прибором, приспособленным для воспринятая и передачи растягивающих (тяговых) и сжимающих усилий, а также ударных нагрузок, возникающих в поезде. Поэтому автосцепка СА-3 не требует применения буферов.
В переходный период, когда в эксплуатации одновременно находится подвижной состав на винтовой упряжи и на автосцепке, буфера оставлены также и на вагонах, оборудованных автосцепкой. Это объясняется тем, что только при наличии буферов возможно сцепление автосцепки с винтовой упряжью без опасения разрушения вагонов.
Если снять буфера с вагона, оборудованного автосцепкой, то при соударении его на манёврах с вагоном на винтовой упряжи (фиг. 5) автосцепка разрушала бы упряжь и буферный брус последнего, так как крюк не приспособлен для передачи ударных или сжимающих усилий. При нажиме автосцепки на крюк винтовой упряжи буферные тарелки, выступающие от буферного бруса на 595 мм, не дойдут до упора в буферный брус вагона с автосцепкой, так как даже после упора головы автосцепки в ударную розетку расстояние между буферными брусьями соударяющихся вагонов останется равным 715 мм.
После окончания оборудования автосцепкой всего рабочего парка подвижного состава буфера будут сняты со всех вагонов. В настоящее время буфера уже сняты с некоторых грузовых вагонов на автосцепке, курсирующих в опытных и замкнутых маршрутах и не сцепляемых с вагонами на винтовой упряжи.