УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ
ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ

(ОРГАНИЗАЦИЯ РАБОТЫ КОНТРОЛЬНОГО ПУНКТА АВТОСЦЕПКИ)

1 Назначение и классификация поглощающих аппаратов
1.1 Общие сведения о поглощающих аппаратах

В последнее десятилетие в конструкции поглощающих аппаратов произошли коренные изменения и работы по повышению их надежности и эффективности непрерывно продолжаются. Одним из путей совершенствования конструкции поглощающих аппаратов — применение высокотехнологичных полимерных материалов.
Поглощающие аппараты предназначены для амортизации и поглощения ударных сил, действующих на вагон при эксплуатации. Правильно выбранные параметры и исправная работа аппаратов в значительной степени влияют на повреждаемость и срок службы вагонов, сохранность перевозимых грузов и безопасность движения.
Согласно отраслевому стандарту 2001 г. поглощающие аппараты в зависимости от их технических характеристик подразделяют на 4 класса: ТО, Tl, T2, ТЗ. Их технические характеристики приведены в табл. 1.1.

Таблица 1.1 Нормируемые показатели поглощающих аппаратов

 


Показатель

 

 

Класс аппарата

ТО

Т1

Т2

ТЗ

Ход, мм

 

 

70-110

90-120

90-120

120

Номинальная энергоемкость,

Дж,

не менее

40

70

100

140

Максимальная энергоемкость

кДж

, не менее

50

90

130

190

Общими требованиями для аппаратов всех классов являются:
- коэффициент необратимого поглощения энергии при ударном сжатии не менее 0,7 (70 %), а при статическом сжатии — не менее 0,4 (40 %);
- аппараты должны сохранять работоспособность при температуре до - 60 °С;
- конструкция аппарата должна предусматривать возможность предварительного сжатия их до установки на вагон.

Аппараты класса Т0 при постройке и плановых видах ремонта вагонов применять не разрешается. Аппараты класса Т1 используют для вагонов с неопасными грузами. Аппараты класса Т2 рекомендуется применять на вагонах для перевозки нефтепродуктов и химических веществ, а на вагонах для перевозки газов, кислот, аммиака, других вредных и ядовитых продуктов, а также радиоактивных и взрывчатых материалов — только класса ТЗ.

1.2 Поглощающие аппараты Ш-1-ТМ, Ш-2В, Ш-2Т

Пружинно-фрикционные аппараты нашли широкое применение в конструкции грузовых вагонов и в настоящее время ими оборудовано более половины парка подвижного состава.
Четырехосные вагоны оборудованы аппаратами Ш-1-ТМ (вагоны постройки до 1993 г.) и  Ш-2В (постройки до 2008 г.), а восьмиосные вагоны - аппаратами Ш-2Т.
Работа пружинно-фрикционных аппаратов основана на превращении кинетической энергии соударяемых вагонов в работу сил трения фрикционных элементов и в потенциальную энергию деформации пружин.
Недостатками этих аппаратов являются износы трущихся элементов и нестабильность работы в зависимости от степени износа деталей, а к достоинствам следует отнести простоту конструкции и невысокие вес и стоимость по сравнению с другими аппаратами.

Технические характеристики аппаратов приведены в табл. 1.2.
Таблица 1.2 Параметры поглощающих аппаратов


Показатель

Тип аппарата

Ш-1-ТМ

Ш-2В

Ш-2Т

Энергоемкость, кДж

25-40

30-60

30-65

Усилие сжатие конечное, МН

2,8

2

2,5

Ход аппарата, мм

70

90

110

Масса, кг

134

134

144

Скорость соударения вагонов массой 100 т, км/ч

7,3

7,3

7,3

Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ (рис. 1.1) имеет литой стальной корпус 5, в котором размещены стяжной болт 1, устанавливаемый через отверстие в основание корпуса, наружная 2 и внутренняя 3 пружины, нажимная шайба 4, три штампованных фрикционных клина 6, нажимной конус и гайка стяжного болта 8. Поглощающий аппарат установлен вместе с упорной плитой 10 в тяговый хомут 9.

Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ

Рисунок 1.1 -  Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ

Аппарат работает следующим образом. Растягивающие и сжимающие усилия от упорной плиты 10 передаются нажимному конусу 7. Он своими наклонными гранями нажимает на фрикционные клинья, которые начинают перемещаться по горловине внутрь корпуса и сжимать пружины. Между горловиной и клиньями возникают силы трения, уменьшающие ударные нагрузки между вагонами. 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°.
У аппарата Ш-2В (шестигранный, второй вариант, взаимозаменяемый) отсутствует нажимная шайба, увеличена толщина и изменена форма фрикционных клиньев, упрочнен материал пружин. Благодаря увеличению хода до 90 мм аппарат Ш-2В начинает работу от меньших ударно-тяговых усилий и обеспечивает более благоприятные условия для других узлов вагона и перевозимых грузов. В сравнении с аппаратом Ш-1-ТМ в аппарате Ш-2В реже происходит заклинивание и разрушение корпуса.
Сборка аппарата ведется в такой последовательности. В отверстие корпуса вставляют стяжной болт, под головку которого устанавливают временную прокладку, исключающую его поворот при навинчивании гайки. Затем ставят две пружины, на которые укладывают три фрикционных клина, а на них — нажимной конус. Собранный аппарат сжимают под прессом, на болт навинчивают гайку, под которую ставят временную подкладку, обеспечивающую свободную постановку поглощающего аппарата на вагон. После первого удара подкладка выпадает, а аппарат занимает нормальное положение между задним и передним упорами.
Поглощающий аппарат Ш-2Т применяется на восьмиосных полувагонах и цистернах и позволяет производить соударение вагонов массой брутто до 172 т со скоростью до 6,5 км/ч. Устроен так же, как и аппарат Ш-2В, но все детали усилены и по своим размерам аппарат Ш-2Т не взаимозаменяем с аппаратом Ш-1-ТМ.
Рассмотренные аппараты относятся к классу «ТО» и применяют­ся для вагонов с неопасными грузами.

1.3. Поглощающие аппараты ПМК-110А, ПМК-110К-23 и Ш-6-ТО-4

Для повышения энергоемкости с 1979 года на грузовых вагонах применяют поглощающие аппараты ПМК-ПОА и Ш-6-ТО-4 с увеличенным ходом класса Т1. Основные параметры аппаратов приведены в табл. 1.3.

Таблица 1.3 Параметры поглощающих аппаратов


Показатель

Тип аппарата

Ш-6-ТО-4

ПМК-110А

Энергоемкость, кДж

40-90

35-85

Сила сопротивления при сжатии, МН

2

2

Ход аппарата, мм

120

110

Масса, кг

307

162

Скорость соударения вагонов массой 100 т, км/ч

8,7

8,7

Пружинно-фрикционный аппарат ПМК-110А применяется в рефрижераторном подвижном составе, платформах для перевозки контейнеров и частично в восьмиосных вагонах. Для повышения энергоемкости и стабильности работы в качестве фрикционных элементов применены металлокерамические пластины. Поглощающие аппараты ПМК-110А и ПМК-110К-23 одинаковы по конструкции и отличаются только маркой металлокерамических элементов.
Поглощающие аппараты ПМК – 110А имеют корпус прямоугольного сечения 4 (рис. 1.2), в котором размещены наружная 1 и внутренняя 2 пружины, неподвижные 3 и подвижные 5 пластины, опорная пластина 6, два фрикционных клина 7, нажимной конус 8 и стяжной болт 10 гайкой 9. К характерным особенностям работы аппаратов ПМК-110 относится трение их деталей по плоским поверхностям, что способствует их лучшей приработке и контак­ту друг с другом. Работа аппарата происходит следующим образом. Усилие от упорной плиты передается на нажимной конус, который прижимает фрикционные клинья к неподвижным пластинам, имеющим металлокерамическое покрытие. Между фрикционными клиньями 7 и неподвижными пластинами 3 происходит трение, в результате которого поглощается энергия. После того как упорная плита дойдет до подвижных пластин 5, они начинают двигаться, создавая дополнительное сопротивление. Пружины возвращают детали аппарата в первоначальное положение.

Поглощающий аппарат ПМК-110

Рисунок 1.2 - Поглощающие аппараты ПМК-110А, ПМК-110К-23

При сборке аппарата следует обеспечить следующие размеры:
- среднеарифметическая величина зазоров а и 6 между нажимным конусом и подвижными пластинами должна быть не менее 4 мм;
-  выход конуса в до постановки гайки стяжного болта должно быть не менее 120 мм;
-  зазор г между опорной пластиной и нажимным конусом не менее 4 мм.

Особенность аппарата Ш-6-ТО-4 (рис. 1.3) заключается в том, что корпус 4 объединен с тяговым хомутом. Такая конструкция позволила установить пружины большей высоты, что увеличило ход и энергоемкость. Аппарат взаимозаменяем с Ш-1-ТМ и Ш-2В. В корпусе аппарата размещены нажимной конус 1, три фрикционных клина 2, опорная шайба 3, наружная 6 и две внутренние пружины 7. Между внутренними пружинами установлена шайба 5. Пружины проходят через отверстие в основании аппарата и закрыты крышкой 9, которая удерживается стяжным болтом 8 с гайкой. В последние годы разработан аппарат Ш-6-ТО-4У без стяжного болта, с креплением крышки сухарями-вкладышами. Сборка аппарата Ш-6-ТО-4 производится в следующей последовательности. В корпус 4 устанавливают наружную пружину 6 и крышку 9. Затем корпус с установленными в него деталями ставят вертикально на технологический поддон так, чтобы при повороте крышки ее выступы лопали в соответствующие прорези буртов корпуса. Затем в корпус вкладывают последовательно внутреннюю пружину 7, промежуточную шайбу 5, вторую внутреннюю пружину 7, опорную шайбу 3, фрикционные клинья 2, нажимной конус 1, стяжной болт 8.

Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4

Рисунок 1.3 - Аппарат Ш-6-TO-4: общий вид; б - узел соединения корпуса с крышкой

Фрагмент работы с оформлением в формате PDF можно посмотреть ЗДЕСЬ

В комплект входит чертеж поглощающих аппаратов (три штуки на одном листе) наформате А1 в программе "Компас" (формат CDW)

Чертеж поглощающих аппаратов

КАК СКАЧАТЬ РАБОТУ ВСЮ ЦЕЛИКОМ ?

Вернуться к списку работ

Книги по тепловозам

Книги по электровозам

Книги по вагонам

Книги по тормозам

Книши по железным дорогам

Технические средства железных дорог

Кралов Автоматические тормоза

Николаев ВЛ80с

Тепловоз ТЭМ2У