Межвагонные амортизаторы, буфера и переходные площадки

В контуре зацепления автосцепок между ударными поверхностями, а также между клином тягового хомута и отверстиями в хомуте с одной стороны и хвостовика автосцепки с другой имеются зазоры. Для нового автосцепного устройства суммарные зазоры могут быть около 40 мм на вагон, а при максимально допустимом износе - до 100 мм. В пределах этих зазоров под действием сжимающих и растягивающих сил автосцепки свободно перемещаются в продольном направлении. За пределами зазоров перемещение автосцепок происходит лишь в том случае, если действующие на них продольные силы превышают силу начальной затяжки поглощающих аппаратов, с которой начинается их сжатие. Такой скачок возрастания силы сопротивления перемещению автосцепок, а следовательно, и вагонов друг относительно друга приводит к появлению значительных ускорений при переходных режимах движения поезда - трогании с места, торможении, а также при проходе переломов профиля пути, что в значительной степени влияет на комфорт перевозки пассажиров. Для устранения этих рывков все пассажирские вагоны оборудуются специальными амортизирующими устройствами, которые обеспечивают постоянное натяжение сцепленных автосцепок, ликвидируя гем самым свободные зазоры и исключая их отрицательное влияние на значение продольных ускорений в вагоне. У цельнометаллических пассажирских вагонов для этой цели установлены центральные упругие переходные площадки, которые создают достаточное натяжение сцепленных автосцепок. Выход упорной части упругой переходной площадки за ось зацепления автосцепок составляет около 65 мм.

С начала постройки цельнометаллических вагонов упругая переходная площадка (рис. 79) имела подвижную вертикальную раму 3, нижняя часть которой соединялась через штыри 2 с тарелями буферов 7, а верхняя - с хомутом листовой рессоры 6, причем рессора ушками прикреплена к вертикальным упорным стойкам кронштейнов 5, установленных на торцовой стене вагона.

На верхней части рамы 3 укреплена специальная накладка 4, расположенная в одной плоскости с ударными поверхностями буферных тарелей. Над нижней перемычкой рамы расположен переходной мостик 8 для перехода пассажиров между вагонами. Между рамой 3 и торцовой стеной вагона сверху и с боков расположено предохранительное брезентовое суфле 7 площадки.

Боковой буфер этой упругой площадки, получивший название "буфер тяжелого типа" (рис. 80), которым оборудовались вагоны с 1951 г., состоит из полого буферного стержня 7 с тарелью диаметром 500 мм, внутри которого расположена шайба 2 с горловиной для упора и центрирования внутренней пружины 3. Другим концом пружина 3 опирается на дно стакана 4, который, в свою очередь, бортом опирается на наружную пружину 5, надетую на направляющий патрубок поддона 9, жестко связанного с буферным стаканом 6 двумя болтами с корончатыми гайками. Буферный стержень запирается в буферном стакане двумя продольными клиньями 7. Буферный комплект устанавливается на вагон в собранном виде и крепится к концевой балке четырьмя болтам^ 8.

Принцип действия буферного комплекта упругой площадки состоит в следующем. В начале сжатия работают две последовательно

Рис. 79. Упругая площадка с буферами тяжелого типа
Силовые характеристики упругих площадок
Рис. 81. Силовые характеристики упругих площадок

1 - тяжелый буфер; 11- буфер с увеличенным распорным усилием; III - буфер вагона габарита РИЦ

расположенные пружины. После достижения хода 110 мм шайба 2 упирается в стакан 4, внутренняя пружина выключается из работы и жесткость буфера резко возрастает.

Силовая характеристика двух буферов тяжелого типа (кривая /) упругой площадки пассажирского вагона приведена на рис. 81. Верхняя рессора при сцепленных вагонах обеспечивает плотное взаимное прижатие накладок рамки, в результате чего создается дополнительная сила трения при вертикальных и горизонтальных смещениях упругих площадок во время движения поезда. Рабочий прогиб верхней рессоры равен полному ходу буфера (155 мм). Усилие сопротивления рессоры при полном сжатии составляет 3,27 кН, при сцеплении автосцепок - 1,37 кН. Масса буфера 188 кг.

В начале 60-х годов была разработана конструкция облегченной без-буферной площадки, в которой вместо боковых буферов использованы легкие пружинные амортизаторы шпинтонного типа (рис. 82), а вместо переходного суфле - подвижная рама. Нижняя часть рамки, выполненная в виде плоских прямоугольных пластин с ребрами жесткости, закреплена на штоках этих амортизаторов. Верхняя ее часть соединена с эллиптической рессорой или пружинными амортизаторами.

Шпинтон упругой площадки состоит из стакана 1 с пружиной 4, имеющей небольшую предварительную затяжку, основания 7, на которое опирается пружина, втулки 3, передающей усилие сжатия от стержня на пружину.

Перед постановкой на вагон шпинтон должен быть предварительно собран. В стакан ставятся втулка, пружина и основание, которое крепится к стакану двумя болтами 5 с гайками. Усилие предварительной затяжки пружины при этом равно примерно 0,8 кН. Затем устанавливается стержень 2, который пропускается через втулки 3 и 10, а также шайбу 8 и закрепляется корончатой гайкой 9 со шплинтом. Шпинтон крепится к концевой балке вагона четырьмя болтами 6 с корончатыми гайками и шплинтами.

Рессора жестко прикреплена к верхнему листу рамки упругой площадки двумя болтами. Концы рессоры через шарниры-петли опираются на торцовую стену вагона. Плоскость рамки с накладками выходит за линию зацепления автосцепок на 65 мм, поэтому сцепленные вагоны всегда распираются упругими площадками с усилием 9,14 кН. Силовая характеристика шпинтонов линейна. Конечное усилие сжатия двух шпинтонов составляет 18,6 кН.

В дальнейшем вместо рамки в конструкции этой площадки стали применять резиновые уплотнения, выполненные в виде замкнутых профилей большого диаметра, укрепленных на торцовой стене вагона. При этом верхняя эллиптическая рессора не ставится и плотность переходного соединения обеспечивается благодаря упругости резиновых уплотнений. В связи с этим несколько снизились значения усилий: распорного (8,7 кН) и конечного при полном сжатии (17,8 кН).

Такие резиновые уплотнения устанавливаются и на все новые упругие площадки, а также при модернизации на старые вагоны (взамен гармоники и подвижной рамки).

С 1972 г. пассажирские вагоны оборудовались облегченными буферами (рис. 83), имеющими, как и шпинтон, одну пружину. Силовая характеристика этого буфера, таким образом, также линейна и полностью соответствует характеристике шпинтона.

Тарели буфера (левая выпуклая, правая плоская, если смотреть на торец вагона) имеют диаметр 610 мм и срезаны сверху и снизу до размера по высоте 500 мм. Центр тарели смещен на 35 мм от оси стержня и корпуса к внешней стороне вагона. Тарели фиксируются от поворота двумя продольными клиньями.

Ввиду неудовлетворительной работы в эксплуатации шпинтонных упругих площадок и буферов облегченного типа новые вагоны с такими площадками и буферами не строятся, а имеющиеся в парке модернизируются.

С 1978 г. вагоны новой постройки выпускались с буферами тяжелого типа, аналогичными изготавливаемым ранее. Однако тарели буферов (и Лравого и левого) стали выпуклыми с радиусом сферы 1600 мм. Диаметр тарели 610 мм, размер по вертикали 500 мм.

Буфера пассажирских вагонов производства завода Амендорф имеют тарели с уменьшенным до 350 мм размером по вертикали. Крепление этих тарелей к буферному стержню производится с помощью заклепок. Силовые характеристики буферов вагонов постройки завода Амендорф и СССР идентичны.

В 1988 г. Калининский вагоностроительный завод начал серийный выпуск буфера с увеличенным распорным усилием (рис. 84). Увеличение распорного усилия приводит к уменьшению суммарного относительного перемещения автосцепок и, следовательно, к снижению изно-сов их контуров, а также позволяет уменьшить продольные ускорения в длинносоставных поездах.

Благодаря использованию заневоленной пружины распорное уси лие двух буферов составило 19,2 кН, а конечное - 41,9 кН. Силовая характеристика буферов при этом линейная (см. кривую /1 на рис. 81). Масса буфера уменьшилась до 151 кг.

Общий вид упругой площадки с резиновыми уплотнениями 1 показан на рис. 85.

На советских железных дорогах эксплуатируются также вагоны габарита РИЦ. Эти вагоны оборудованы буферами, полностью отвечающими требованиям МСЖД (рис. 86). Буфер имеет две последовательно расположенные пружины - витую внутреннюю 1 и кольцевую наружную 2. Выход буфера за ось зацепления автосцепок составляет 22 мм, чему соответствует усилие 9,6 кН (для двух буферов). Силовая характеристика двух буферов вагонов габарита РИЦ (кривая 11/) приведена на рис. 81. Точки перелома силовой характеристики определяются: первая - выключением внутренней пружины, вторая - замыканием разрезных колец кольцевой пружинь1.

Каждый из рассмотренных типов буферов в зависимости от года выпуска и завода-изготовителя имеет несколько конструктивных вариантов, однако эти различия незначительны (форма тарели и т. п.).

Переходные устройства пассажирских вагонов различаются способом опирания переходного мостика (фартука) и его исполнением. Большая часть парка оборудована подъемными листовыми фартуками, опирающимися в рабочем положении на поперечный угольник 2, закрепленный на кронштейнах буферов 3 (см. рис. 85). Вагоны постройки завода Амендорф, буфера которых не связаны между собой угольником, оборудуются тяжелыми литыми фартуками (с подвижными подпружиненными закрылками), опирающимися на кронштейны, укрепленные на торцовой стене кузова.

Фартуки переходных устройств обоих типов в рабочем положении выступают за ось зацепления автосцепок и для предохранения их от повреждений при сцеплении вагонов поднимаются в вертикальное положение и фиксируются в этом положении специальным кронштейном, закрепленным на торцовой стене. Однако поскольку перед сцеплением вагонов фартуки часто не поднимаются, происходит повреждение деталей устройства, в частности изгиб или излом фартука или опорного угольника.

Указанного недостатка лишена переходная площадка по типу вагонов электропоездов, элементы которой не выходят за ось зацепления автосцепок, что при сцеплении с вагоном, оборудованным аналогичной площадкой, предохраняет ее от повреждений. В эксплуатации находится небольшое количество вагонов, оборудованных этими, а также другими опытными площадками, отличающимися, главным образом, креплением фартука к кузову.

Поглощаюший аппарат Р-5П | Автосцепное устройство железнодорожного подвижного состава | Система межвагонных связей для гашения вертикальных колебаний вагонов