УСТРОЙСТВО И РЕМОНТ 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.
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.
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.
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)