понедельник, 24 февраля 2014 г.

Назначение поглощающих аппаратов, типы



Поглощающие аппараты обеспечивают гашение части энергии удара,
уменьшение продольных растягивающих и сжимающих усилий, которые
передаются через автосцепку на раму кузова. Принцип действия их основан на
возникновении в аппарате сил сопротивления и превращении части энергии
удара в другие виды энергии. Поглощающий аппарат 5 смягчает удары и
рывки, предохраняя
              подвижной состав и его оборудование, грузы и
пассажиров от вредных динамических            воздействий, как при различных
режимах движения, а так же при маневровых соударениях. Поглощающий аппарат расположен между верхней и нижней тяговыми   полосами хомута.
По типу рабочего элемента, создающего силы сопротивления, и принципу действия поглощающие аппараты делятся на:
1.     Пружинные;
2.     Пружинно-фрикционные;
3.     Резинометаллические;
4.     Гидравлические;
5.     Эластомерные.
Работа пружинных аппаратов основана на возникновении сил сопротивления упругой деформации пружин при их сжатии. Такие аппараты применяются только в упругих площадках пассажирских вагонов.
Работа пружинно-фрикционных аппаратов основана на превращении кинетической энергии соударяемых вагонов в работу сил трения фрикционных элементов и потенциальную энергию деформации пружин. В аппаратах с резиновыми элементами эта энергия затрачивается на работу сил внутреннего трения резины.
В гидравлических (гидрогазовых) и эластомерных аппаратах кинетическая энергия удара затрачивается на преодоление сил вязкого сопротивления жидкости при перетекании ее из одной камеры в другую через калиброванные отверстия.
Энергоемкость аппарата представляет собой величину кинетической энергии, которую он воспринимает при полном сжатии. После сжатия его подвижные части необходимо возвратить в исходное положение, поэтому они проектируются так, чтобы не вся энергия поглощалась необратимо. Это свойство оценивается (коэффициентом необратимо поглощенной энергии). Коэффициент готовности аппарата определяется при испытаниях как отношение числа нагружений, при которых произошло заклинивание аппарата, к общему числу. Показатель стабильности работы аппарата характеризует способность сохранять основные его параметры при многократных его нагружениях.
Выбор типа поглощающего аппарата для вагонов определяется его параметрами: энергоемкостью, ходом, величинами начального и конечного сжатия, величиной необратимо поглощенной энергии, стабильностью и готовностью аппарата к работе (показатель заклинивания). Параметры поглощающих аппаратов выбирают в соответствии с Нормами.
На вагонах железных дорог наибольшее распространение получили пружинно-фрикционные аппараты и аппараты с резинометаллическими элементами. Все типы пружинно-фрикционных аппаратов по конструкции аналогичны и отличаются в основном параметрами.

Особенности конструкции пружинно - фрикционных поглощающих аппаратов.
Аппараты Ш-1-ТМ, Ш-2-В и Ш-2-Т устанавливают в автосцепное устройство, имеющее стандартное расстояние между передними и задними упорами (625 мм). Пружинно - фрикционные поглощающие аппараты (Ш-1-ТМ, Ш-2-Т, Ш-2-В) имеют корпус 3 с шестигранной горловинной, в которой размещены нажимной конус 1 и три клина 2. Между клиньями и днищем корпуса размещены пружины 4 и 5 подпорного комплекта.


В аппарате Ш-1-ТМ (рис.2) имеется шайба 6, которая отсутствует на Ш-2-В (рис.3) и Ш-2-Т (рис.4). До 75-90 % кинетической энергии соударяющихся масс вагонов преобразуется в тепловую энергию фрикционного взаимодействия деталей фрикционного узла и частично в потенциальную энергию сжатия пружин 4 и 5.

Табл.
1. Основные показатели поглощающих аппаратов
Тип
Конструктивный рабочий ход в мм.
Энергоемкость, кДж
Ш-1-ТМ,
70
25
Ш-2-В
90
46
Ш-2-Т
11О
65
Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ (шестигранный, первый вариант, термообработанный, модернизированный) имеет максимальный рабочий ход 70 мм. и установочные размеры 230x318x568 мм. Зазор между упором автосцепки и розетки составляет 60-90мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки (не приработанного) составляет около 25 кДж. Энергоемкость приработанного аппарата, которую он приобретает после 1-2 лет эксплуатации, составляет 50 кДж, что позволяет производить соударения грузовых вагонов с массой брутто 84т. со скоростями до 2,22 м/с.

Из зависимости усилия сжатия аппарата от скорости соударения видно, что соударение вагонов со скоростями свыше 2,5 м/с. сопровождается закрытием приработанных поглощающих аппаратов. Закрытие аппаратов после выбора его хода приводит к передаче значительных продольных динамических воздействий на конструкцию вагона и груз, что может привести к их повреждению.
Поглощающий аппарат Ш-2-В (шестигранный, второй вариант, взаимозаменяемый) имеет литой корпус, три штампованных фрикционных клина, штампованный нажимной конус, наружную и внутреннюю пружины и стяжной болт с гайкой. Масса аппарата 134кг.
Поглощающий аппарат Ш-2-В имеет установочные размеры 230x318x568мм и максимальный рабочий ход 90мм. Зазор между упором автосцепки и розеткой составляет 120-150 мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки составляет около 25 кДж, а в приработанном состоянии -60 кДж. 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 185мм не допускается. (Ударная грань розетки выполнена не сферической, как обычно, а прямолинейной)
Невыполнение этих требований, а также ошибочная установка на указанные вагоны поглощающих аппаратов Ш-2-В, имеющих максимальный ход сжатия 90мм, приводит к выбору зазора между упором головки автосцепки и розеткой, равного (75 +/-7) мм, и последующему повреждению, как автосцепки, так и розетки вагона.
Аппарат работает следующим образом:
При сжатии усилием 240кН клинья начинают перемещаться по горловине внутрь корпуса и сжимать пружины. Между горловиной и клиньями возникают силы трения, пропорциональные давлению между трущимися поверхностями. Давление клиньев на корпус увеличивается по мере сжатия пружин и к концу хода аппарата оно достигает наибольшего значения. Чтобы клинья при своем перемещении не смещались в одну сторону и не перекашивались, горловина корпуса аппарата выполнена шестигранной. Окончанием хода аппарата считается положение, при котором нажимной конус полностью входит в корпус аппарата, а упорная плита касается горловины корпуса. После уменьшения сжимающей силы происходит восстановление (отдача) аппарата за счет упругих сил пружин. Для облегчения возвращения клиньев в исходное положение грани горловины корпуса выполнены с наклоном 2 градуса.
Аппаратами         Ш-2-Т         (шестигранный,        второй         вариант,
термообработанный) оборудованы восьмиосные вагоны, а также восьмиосные тепловозы. Не приработанные аппараты данного типа имеют энергоемкость около 30 кДж. После приработки аппараты Ш-2-Т имеют энергоемкость65кДж, что позволяет производить соударения восьмиосных вагонов с массой брутто 172т со скоростями до 1,83м/с.

Поглощающий аппарат Р-2П (резиновый, второй вариант, пассажирский). Устанавливается на пассажирские вагоны, включая электропоезда и дизельные поезда. Применение резины позволяет проектировать аппараты более простой и надежной конструкции, меньших габаритных размеров и массы, чем пружинно-фрикционные с высокой энергоемкостью при хорошей стабильности работы в эксплуатации.
В качестве упругого элемента в этом аппарате применяются резинометаллические секции, каждая из которых состоит из двух металлических пластин толщиной 2мм, между которыми размещен слой специальной резины 7-ИРП-1348, соединенной методом вулканизации. Характеристика аппарата: энергоемкость 22кДж, ход 70мм, усилие конечного сжатия 1 МЫ, коэффициент необратимо поглощенной энергии 0,45. Аппарат Р-2П взаимозаменяем с ЦНИИ-Н6. В корпусе аппарата установлена нажимная плита, девять резинометаллических элементов и промежуточная плита.
На пассажирских вагонах применяется аппарат Р- 5П (пятый вариант), ход этого аппарата увеличен до 80 мм. Использование аппарата Р-5П по сравнению с аппаратом Р-2П обеспечивает снижение продольной силы и уменьшает вероятность повреждения оборудования вагонов.

Share:

Поиск по этому блогу

Мы в соцсетях

Популярные сообщения


Яндекс.Метрика
Рейтинг@Mail.ru