Конструкция и действие поглощающих аппаратов

Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного типа. Большая часть подвижного состава в Российской Федерации оборудована пружинно-фрикционными поглощающими аппа ратами шестигранного типа. К их числу относятся аппараты Ш-1-ТМ, Ш-2-В, Ш-2-Т. Следует отметить, что детали этих аппаратов невзаимозаменяемы.

Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного типа (рис. 42) имеют корпус 3 с шестигранной горловиной, в которой размещены нажимной конус 1 и три клина 2. Между клиньями и днищем корпуса 3 аппарата размещены пружины 4 и 5 подпорного комплекта. В аппарате Ш-1-ТМ имеется шайба 6, которая у аппаратов Ш-2-В и Ш-2-Т отсутствует с целью увеличения высоты пружины.

Большая часть (75 — 90 %) воспринимаемой аппаратами данного типа кинетической энергии соударяющих масс вагонов преобразуется в основном в тепловую энергию фрикционного взаимодействия деталей фрикционного узла и частично в потенциальную энергию сжатия пружин 4 и 5.

Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ (см. рис. 42, а) имеет максимальный рабочий ход 70 мм и установочные размеры 230Ч318Ч568 мм.

Рис. 42. Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного типа:

1 — нажимной конус; 2 — клин; 3 — корпус; 4, 5 — пружины; 6 —

шайба

Энергоемкость аппарата в состоянии поставки (неприработанного) составляет около 25 кДж. Энергоемкость приработанного аппарата, которую он приобретает после 1-2 лет эксплуатации, составляет 50 кДж при продольной силе 2,5-3 МН, что позволяет производить соударения грузовых вагонов с массой брутто 84 т со скоростями до 2,22 м/с.

Из зависимости усилия сжатия аппарата от скорости соударения (рис. 43) видно, что соударение вагонов со скоростями выше 2,5 м1 с сопровождается закрытием приработанных поглощающих аппаратов. Закрытие аппаратов после выбора его рабочего хода приводит к передаче значительных продольных динамических воздействий на конструкцию вагона и груз, что может привести к их повреждению.

Поглощающий аппарат Ш-2-В (рис. 42, б) имеет установочные размеры 230Ч18Ч568 мм и максимальный рабочий ход 90 мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки составляет около 25 кДж, а в приработанном состоянии — 60 кДж при продольной силе 2 МН. Соударения грузовых вагонов с массой брутто 85 т, оборудованных данными аппаратами, показали, что продольной силе 2 МН соответствует скорость соударения 2,78 м/с (рис. 43). Закрытие аппаратов Ш-2-В происходит при скоростях соударения вагонов свыше 3,06 м/с.

Установка поглощающих аппаратов Ш-2-В на грузовые вагоны с розеткой переднего упора длиной 185 мм не допускается. Невыполнение этих требований, а также ошибочная установка на указанные вагоны поглощающих аппаратов Ш-2-В, имеющих максимальный ход сжатия 90 мм, приводит к выбору зазора между упором головки автосцепки и розеткой, равного (75+7) мм, и последующему повреждению, как автосцепки, так и розетки вагона.

Аппаратами Ш-2-Т (см. рис. 42,в) оборудованы восьмиосные вагоны, а также восьмиосные тепловозы. Неприработанные аппараты данного типа имеют энергоемкость около 30 кДж. После приработки аппараты Ш-2-Т имеют энергоемкость

Рис. 43. Зависимости усилия сжатия аппаратов типа Ш-1-ТМ, Ш-2-В и Ш-2-Т от скорости соударения

65 кДж, что позволяет производить соударения восьмиосных вагонов с массой брутто 172 т со скоростями до 1,83 м/с при продольной силе Р=2,5 МН (рис. 43).

Поглощающий аппарат Р-2П. Резинометаллический поглощающий аппарат Р-2П (рис. 44) состоит из корпуса 1, нажимной 2 и промежуточной 4 плит, а также комплекта из девяти резинометаллических элементов 3. Каждый элемент состоит из двух стальных листов толщиной 2 мм, между которыми расположена резиновая часть элемента, выполненная из морозостойкой резины 7-ИРП-1348 с твердостью 65-80 ед. по Шору и жестко связанная вулканизацией с ар-мировочными листами.

Резиновая часть элемента по своему периметру имеет параболическую выемку, вследствие чего предотвращается выжимание резины за пределы армировочных листов при полном сжатии аппарата. Толщина каждого элемента составляет 41 мм, поперечные размеры 265-220 мм. С целью исключения относительного смещения резинометаллических элементов при сжатии аппарата на его днище, нажимной и промежуточных плитах, а также на стальных листах резинометаллических элементов имеются фиксирующие выступы и соответствующие им углубления.

Ход аппарата равен 70 мм. При сборке аппарата сначала в корпус 1 сбоку заводят нажимную плиту 2 и устанавливают так, чтобы ее упорная часть полностью выходила из окна корпуса. Затем устанавливается промежуточная плита 4 таким образом, чтобы ее боковые заплечики обхватывали продольные стенки корпуса. После этого четыре резинометаллических элемента 3 размещают между промежуточной плитой и днищем корпуса.

Фиксирующие выступы на элементах должны совпадать с соответствующими углубления-

Рис. 44. Резинометаллический поглощающий аппарат:

1 — корпус; 2 — нажимная плита; 3 — резинометаллические элементы; 4 — промежуточная плита

ми. Под прессом или при помощи специальной струбцины эти элементы через промежуточную плиту сжимают в корпусе аппарата, чтобы между нажимной 2 и промежуточной 4 плитами можно было поставить остальные пять резинометаллических элементов. На этом сборка аппарата заканчивается.

При номинальных размерах деталей поглощающего аппарата и пространства для его установки на вагон начальная затяжка составляет 21 мм, чему соответствует усилие около 115 кН. Наибольшее усилие в конце хода при квазистатическом сжатии аппарата не превышает 1,3 МН.

Силовые характеристики резинометаллических аппаратов и, в частности, Р-2П зависят от скорости их деформации (г, м/с), что определяется явлением рассеивания напряжения в материале с течением времени — релаксацией, которая лежит в основе таких процессов, характерных для деформации резины, как ползучесть и гистерезис. Статическая — при нагружении под прессом (кривая I) и динамическая — при соударении вагонов (кривая II) характеристики аппарата Р-2П приведены на рис. 45.

При сжатии аппарата на полный ход относительная линейная деформация резиновых элементов составляет 0,27. Коэффициент полноты силовой характеристики при статическом нагружении достигает 0,32, а при динамическом — 0,4. Коэффициент необратимого поглощения энергии соответственно — 0,32 и 0,38. При отрицательных температурах повышаются жесткость на начальном этапе сжатия и коэффициент полноты силовой характеристики. При этом те же значения энергоемкости и конечного усилия реализуются при меньшем ходе сжатия аппарата.

Разброс значений твердости резины обусловливает соответствующий разброс энергоемкости аппарата, которая составляет 20-25 кДж при статическом нагружении и 25-29 кДж при динамическом. Характеристики каждого отдельного аппарата стабильны. Масса аппарата составляет 116 кг.

Рис. 45. Силовые характеристики аппарата Р-2П

2.7. Ходовая часть

Конструкция и действие автосцепки СА-3 | Конструкция тягового подвижного состава | Тележки. Назначение и условия работы

Добавить комментарий