воскресенье, 20 января 2008 г.

Эластомерные аппараты

Поглощающие аппараты эластомерного типа основаны на принципе объемного сжатия и перетекания (дросселирования) специального материала — эластомера, напоминающего упругий пластилин, из одной камеры аппарата в другую.

Эластомер обладает такими качествами, как упругость, т. е. выполняет роль пружины, и демпфирование, т. е. гасит энергию удара, превращая ее в тепловую и рассеивая в окружающую среду.

Обратите внимание.

Особенностью эластомерных поглощающих аппаратов является их автоматически регулируемая характеристика, т. е. при увеличении силы удара в аппарат, его силы упругости и гашения также возрастают.

Кратко рассмотрим особенности конструкций эластомерных поглощающих аппаратов.

На рис. 3.23 приведена схема поглощающего аппарата ЭПА-120 с эластомерным материалом конструкции Брянского государственного технического университета [12].

Рис. 3.23. Поглощающий аппарат с эластомерным материалом:
1 — корпус; 2 — тяговый хомут; 3 — плунжер; 4 — шток; 5 — днище; 6 — полости; 7 — концевой зазор

Поглощающий аппарат ЭПА-120 состоит из корпуса 1, объединенного с тяговым хомутом 2, плунжера 3 и штока 4, опирающегося на днище 5, соединенного с корпусом 1 и располагающегося в проеме заднего упора автосцепного устройства. Полости 6 плунжера, штока и днища заполнены объемно-сжимающимся рабочим телом — силиконовым эластомером.

Под действием сжимающей нагрузки, плунжер аппарата 3 перемещается внутрь корпуса 2, при этом эластомер, располагающийся в полостях плунжера, штока и днища, сжимается. Сила сжатия при ударе значительно повышается за счет сопротивления перетеканию силиконового эластомера через концевой зазор 7 между плунжером и штоком.

За счет дополнительного зазора в днище аппарата ЭПА-120 по сравнению с другими аппаратами этого типа, например 73ZW, удалось более, чем в 1,5 раза, увеличить объем деформируемого эластомера, снизить вдвое рабочее давление и, соответственно, существенно повысить его эксплуатационные характеристики и надежность при меньшей стоимости.

Технические характеристики аппарата ЭПА-120

Общий вид эластомерного поглощающего аппарата класса Т2 модели АПЭ-95-УВ3, производства ФГУП «ПО Уралвагонзавод» приведен на рис. 3.24.

Рис. 3.24. Общий вид эластомерного поглощающего аппарата класса Т2 модели АПЭ-95-УВЗ, производства ФГУП «ПО Уралвагонзавод»

Аппарат предназначен для защиты конструкции вагона и перевозимого груза от продольных силовых воздействий, передаваемых через автосцепку. Воспринимаемое продольное усилие на сжатие не менее 3,5 МН, а на растяжение — не менее 2,05 МН.

Рекомендуется устанавливать на цистерны, специализированные платформы, некоторые типы крытых вагонов, перевозящие ценные и опасные грузы. Температурный диапазон эксплуатации аппаратов АПЭ от +50 °С до –60 °С.

Характеристики поглощающего аппарата модели АПЭ-95-УВ3

Пружинно-фрикционные аппараты

Большая часть грузовых вагонов РФ, стран СНГ и Балтии оборудована пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами шестигранного типа (рис. 3.18).

Рис. 3.18. Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного типа:
а, б, в — соответственно типа Ш-1-ТМ, Ш-2В, Ш-2-Т

Аппаратами Ш-1-ТМ оснащались грузовые вагоны постройки до 1979 года, а затем четырехосные вагоны начали оборудоваться преимущественно аппаратами Ш-2-В, а восьмиосные вагоны аппаратами Ш-2-Т.

Пружинно-фрикционные поглощающие аппараты шестигранного типа имеют корпус 3 с шестигранной горловиной, в котором размещены прижимной конус 1 и три клина 2. Между клиньями и днищем корпуса 3 аппарата расположены 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 пружин.

Работает поглощающий аппарат пружинно-фрик-ционного типа следующим образом.

Под действием силы, передающейся на нажимной конус, он смещается, сжимая пружины и прижимая фрикционные клинья к корпусу аппарата. По мере сжатия аппарата и продвижения, расклиненных нажимным конусом, клиньев силы трения возрастают до наибольшей величины при полном сжатии пружин.

Работа, затрачиваемая на сжатие поглощающего аппарата, расходуется главным образом на преодоление сил трения — 75—90 %, а на сжатие пружин только — 10—25 %. Работа на преодоление сил трения полностью поглощается, т. е. превращается в тепловую энергию, а силы затрачиваемые на сжатие пружин, обеспечивают возвращение всех деталей аппарата в исходное положение.

Технические характеристики поглощающего аппарата Ш-2-В

Аппаратами Ш-2-Т оборудуются восьмиосные вагоны.

Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4 (рис. 3.19) имеет шестигранную схему фрикционного узла по типу аппаратов Ш-1-ТМ и Ш-2-В, но несколько в другом конструктивном исполнении.

Рис 3.19. Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4:
а) общий вид аппарата; б) схема аппарата: 1 — корпус; 2 — нажимной конус; 3 — фрикционные клинья; 4 — опорная шайба; 5 — наружная и внутренняя пружины; 6 — промежуточная шайба; 7 — съемное днище

Аппарат состоит из: корпуса 1, выполненного за одно целое с тяговым хомутом; отъемного днища 7; нажимного конуса 2; фрикционных клиньев 3; опорной шайбы 4; наружной и внутренней пружин 5, между которыми установлена промежуточная шайба 6; стяжного болта с гайкой (не показаны).

Технические характеристики поглощающего аппарата Т-6-ТО-4

Специалистами ООО «Вагонмаш», совместно с ВНИИЖТом и компанией «Майнер» (США), разработали современный поглощающий аппарат модели РТ-120 (рис. 3.20).

В качестве упругого узла в нем применен комплект из пяти полимерных элементов, поджатых с помощью шайбы, а демпфирующая часть состоит из трех фрикционных клиньев и нажимного конуса. На корпусе аппарата в зоне контакта с клиньями расположены Н-образные канавки. В них запрессованы бронзовые вкладыши, снижающие интенсивность износа поверхностей корпуса и клиньев.

Сам корпус поглощающего аппарата отливается из легированной стали и подвергается специальной термообработке с высокоточной закалкой и отпуском. Нажимной конус и фрикционные клинья, выполняются из другой легированной стали и также подвергаются специальной термообработке. Таким образом, рационально подобранные материалы трущихся пар (нажимной конус — фрикционные клинья — поверхность корпуса аппарата) обеспечивают стабильность работы поглощающего аппарата.

Рис. 3.20. Поглощающий аппарат модели РТ-120

Заряженный в заводских условиях аппарат монтируется на вагон без дополнительной подготовки. После первого соударения вагона аппарат автоматически переходит в рабочее состояние.

Ресурсные и эксплуатационные испытания аппарата подтвердили его гарантированную работу без ремонта более 16 лет и пробег не менее 2,8 млн. км.

Начиная с 2005 г. аппарат РТ-120 устанавливается на грузовые вагоны производства ФГУП «Уралвагонзавод».

Несколько по-другому устроены поглощающие аппараты с металлокерамическими элементами (ПМК).

Поглощающий аппарат ПМК-110А (рис. 3.21) относится к аппаратам пружинно-фрикционного типа, у которого в целях повышения энергоемкости и стабильности характеристик применены в качестве фрикционных элементов металлокерамические пластины.

Сборка аппарата ПМК-110А производится следующим образом. В корпус аппарата 10 в отверстие со стороны днища вводится стяжной болт 9. В корпусе аппарата устанавливаются неподвижные пластины 5 и заводятся пружины 7 и 8. На опорную поверхность пружин 7 и 8 устанавливается опорная пластина 6. Далее между боковыми стенками корпуса аппарата и неподвижными пластинами 5 размещаются подвижные пластины 1, которые своими опорными ребрами ложатся на опорную пластину 6. Фрикционные клинья 4 в свою очередь устанавливаются на наклонные поверхности опорной пластины 6, а нажимной конус 2 размещается между клиньями 4. Для окончательной сборки аппарата нажимной конус осаживается и детали аппарата фиксируются стяжным болтом 9 и гайкой 3.

Рабочий ход аппарата составляет — 110 мм, а энергоемкость — 70—85 кДж.

В настоящее время проходит опытную эксплуатацию поглощающий аппарат ПМКП-110, который является развитием серийного поглощающего аппарата ПМК-110К (рис. 3.22).

Рис. 3.21. Элементы пружинно-фрикционного поглощающего аппарата ПМК-110А с металлокерамическими элементами:
а) схема аппарата; б) общие виды деталей аппарата

Рис. 3.22. Поглощающий аппарат ПМКП-110

В нем вместо пружинного комплекта используется подпорно-возвратное устройство, представляющее собой набор упругих полимерных блоков. Применение полимерных блоков повышает энергоемкость аппарата и надежность его работы.

Поглощающие аппараты автосцепки

Поглощающим аппаратом называется устройство, обеспечивающее смягчение и частичное поглощение (рассеивание) энергии продольных сил, действующих на вагон.

Фактически поглощающий аппарат является горизонтальным рессорным комплектом, обеспечивающим рассеивание энергий соударений и продольных колебаний вагонов.

Следовательно, для выполнения своих функций любой поглощающий аппарат должен включать: упругий элемент, предназначенный для смягчения ударов и рывков передаваемых от автосцепки на раму вагона, и гаситель колебаний (демпфер), обеспечивающий нормированное поглощение энергии продольных сил.

В автосцепном оборудовании грузовых вагонов применяют два вида поглощающих аппаратов: пружинно-фрикционные моделей Ш-1-ТМ, Ш-2-В, Ш-2-Т, Ш-6-ТО-4, ПМК-110А и эластомерного типа моделей АПЭ-95-УВЗ и ЭПА-120.

Упряжное устройство автосцепки СА-3

Упряжным устройством называется механизм, обеспечивающий работу поглощающего аппарата только в режиме сжатия, как при действии растягивающих, так и сжимающих сил. Составные части упряжного устройства приведены на рис. 3.16.

Упряжное устройство состоит из: тягового хомута 3; тягового клина (клина); упорной плиты 5; передних и задних упорных угольников (упоров) 1 и 4; поддерживающей планки 2 с креплением к раме вагона.

Тяговый хомут предназначен для передачи растягивающего усилия поглощающему аппарату. Он представляет собой стальную отливку, в головной части которой имеется окно для хвостовика корпуса автосцепки, вертикальные отверстия для клина и приливы с отверстиями для прохода болтов, поддерживающих клин. Головная часть тягового хомута соединена с его хвостовой частью верхней и нижней тяговыми полосами.

Рис. 3.16. Составные части упряжного устройства автосцепки СА-3:
а) схема автосцепного устройства; б) составные части упряжного устройства; 1 — задние упорные угольники; 2 — планка; 3 — тяговый хомут; 4 — передние упорные угольники; 5 — упорная плита; 6 — поглощающий аппарат

Тяговый клин соединяет хвостовик автосцепки с тяговым хомутом и передает последнему растягивающее усилие. Он имеет внизу заплечик, предотвращающий выжимание клина вверх.

Упорная плита передает сжимающее усилие от корпуса автосцепки поглощающему аппарату и растягивающее усилие от поглощающего аппарата на передние упорные угольники и на раму вагона.

Упорная плита имеет прямоугольную форму и цилиндрическое гнездо в середине, облегчающее повороты корпуса автосцепки в горизонтальной плоскости и обеспечивает центральную передачу усилия.

Передние и задние упорные угольники являются опорными частями, передающими нагрузки от упряжного устройства на раму вагона. Через передние упорные угольники на раму вагона передаются растягивающие усилия, а через задние упорные угольники — сжимающие продольные нагрузки.

Работает упряжное устройство автосцепки СА-3 следующим образом (рис. 3.17).

При действии сжимающей силы на головку автосцепки 1 (позиция «б»), она смещается вправо и своим хвостовиком нажимает на упорную плату 3, через которую нагрузка передается на поглощающий аппарат 5, сжимая его, и далее на задние упорные угольники 6 и раму вагона.

Таким образом, при сжимающих силах они прямо передаются от головки автосцепки через упорную плиту на поглощающий аппарат, а тяговый хомут и клин фактически не работают.

При действии растягивающей силы на головку автосцепки 1 (позиция «в»), она смещается влево и через тяговый клин, соединяющий хвостовик автосцепки с тяговым хомутом, нагрузка передается на тяговый хомут 4, который своей хвостовой частью

Рис. 3.17. Схемы работы автосцепного устройства вагона при сжатии и растяжении поезда:
1 — головка автосцепки; 2 — передние упорные угольники; 3 — упорная плита; 4 — тяговый хомут; 5 — поглощающий аппарат; 6 — задние упорные угольники

воздействует на поглощающий аппарат 5, сжимая его, и далее нагрузка передается на упорную плиту 3 и передние упорные угольники 2 и на раму вагона.

Таким образом, при действии растягивающих (тяговых) сил, они передаются от головки автосцепки через тяговый клин на тяговый хомут и далее на поглощающий аппарат, упорную плиту и передние упорные угольники на раму вагона.

В обоих случаях поглощающий аппарат работает в режиме сжатия, что упрощает его конструкцию и повышает безопасность движения.

Расцепной привод

Расцепным приводом называется устройство, обеспечивающее срабатывание замкового механизма автосцепки на расцепление и удержание замка в утопленном состоянии при постановке расцепного рычага на полочку (рис. 3.14).

Рис. 3.14. Расцепной привод автосцепки СА-3:
1 — кронштейн с полкой; 2 — расцепной рычаг; 3 — державка;4 — цепочка; 5 — валик подъемника

Более подробно детали расцепного привода автосцепки СА-3 приведены на рис. 3.15.

Расцепной привод состоит из двуплечего рычага 2 с рукояткой (расцепного рычага), кронштейна с полкой 1, державки 3 и цепи 4 для соединения рычага с валиком подъемника 5.

Рис. 3.15. Детали расцепного привода автосцепки СА-3:
1 — расцепной рычаг; 2 — ограничитель; 3 — стержень; 4 — малое плечо; 5 — рукоятка; 6 — державка; 7 — фиксирующий кронштейн; 8 — болт; 9 — кольцо; 10 — цепочка; 11 — кольцо; 12 — валик подъемника

Расцепление автосцепок производится поднятием рукояти вверх, для выведения рычага из паза кронштейна, поворотом рычага против часовой стрелки и последующим переводом его в исходное положение. В результате такого поворота расцепного рычага натягивается цепь и поворачивается валик подъемника, следствием чего является утáпливание замка и подготовка к расцеплению автосцепок.

Для установки замкового механизма автосцепки в выключенное положение (работа автосцепки на буфер без сцепления) расцепной рычаг после поворота не возвращают в исходное положение, а устанавливают его плоской частью на полке кронштейна. В этом положении замок автосцепки будет удерживаться в утопленном состоянии и не будет происходить сцепления автосцепок. Для включения автосцепки в работу, расцепной рычаг должен быть снят с полочки кронштейна и переведен в исходное положение (рукояткой вниз).

Ударно-центрирующий прибор

Ударно-центрирующим прибором называется устройство, облегчающее горизонтальные перемещения головки автосцепки как при движении вагона, так и при улавливании (центрировании) автосцепки другого вагона в процессе сцепления экипажей, а также передачу части чрезмерных продольных сил, при полном сжатии поглощающего аппарата, на ударную розетку и далее на раму вагона.

Схема ударно-центрирующего прибора приведена на рис. 3.11.

Рис. 3.11. Центрирующий прибор стандартного типа:
1 — центрирующая балочка; 2 — маятниковая подвеска; 3 — хвостовик автосцепки; 4 — ударная розетка

Ударно-центрирующий прибор четырехосного грузового вагона (рис. 3.11) состоит из: ударной розетки, прикрепленной к концевой балке рамы вагона; двух маятниковых подвесок, опирающихся на розетку; центрирующей балки (балочки), подвешенной на маятниковые подвески и поддерживающей корпус автосцепки.

При боковом отклонении (действии силы) корпус автосцепки вместе с центрирующей балочкой и маятниковыми подвесками отклоняясь, несколько поднимается вверх, а по прекращении действия боковой силы, под действием собственного веса, они возвращаются в исходное нижнее (центральное) положение.

Следовательно, корпус автосцепки, расположенный на центрирующей балочке, подвешенной на маятниковых подвесках, как в «люльке» раскачивается в поперечной плоскости, обеспечивая центрирование и проход кривых участков пути.

При продольных ударах и в режиме тяги хвостовик головки автосцепки скользит по упорной поверхности центрирующей балочки, а при чрезмерных ударах, упор головы автосцепки ударяется в ударную розетку, передавая часть энергии удара прямо на раму вагона.

Такая передача нагрузок предусмотрена для того, чтобы при чрезмерных ударах в автосцепку не повреждалось упряжное устройство и поглощающий аппарат.

На рис. 3.12 приведена схема центрирующего прибора тоже с маятниковыми подвесками (болтами), но с подпружиненной опорной поверхностью центрирующей балочки.

Рис. 3.12. Центрирующий прибор маятникового типа с подпружиненной опорой для автосцепки

Такая конструкция прибора должна предотвращать частые обрывы маятниковых подвесок, возникающие при сильном соударении вагонов после роспуска их с сортировочных горок.

Центрирующий прибор состоит из маятниковых подвесок 4, центрирующей балочки 6, в средней части которой находятся цилиндрические карманы для размещения пружин 1 и 7. На пружины сверху, устанавливается опора 2, несущий хвостовик 3 автосцепки. Центрирующая балочка имеет направляющие выступы, которые входят в соответствующие углубления опоры. Стяжные болты 5 предназначены для предварительной затяжки пружин усилием около 10 кН. При отклонении автосцепки вниз, например во время прохождения горба сортировочной горки, хвостовик давит на опору и сжимает пружины 1 и 7, отчего нагрузка на маятниковые подвески существенно снижается.

Центрирующие балочки со стяжными болтами, вследствие случаев их обрыва, в настоящее время не выпускаются.

Испытываются балочки со специальными закладными планками (рис. 3.13).

Рис. 3.13. Центрирующий прибор маятникового типа с подпружиненной опорой для автосцепки с закладной планкой

Для сборки такой балочки вначале устанавливаются пружины 4 в проемы основания 5 балочки, затем на пружины ставят закладную планку 2, с помощью которой сжимаются пружины, а в направляющие балочки ставят плиту 3. После снятия нагрузки пружины прижимают плиту 3 к упорам 1 балочки, обеспечивая их предварительную затяжку.

Процесс расцепления автосцепок

Как следует из рассмотренного выше взаимодействия частей механизма автосцепки во время сцепления вагонов, для того чтобы расцепить автосцепки необходимо убрать (утопить в карман) один из замков в карман головы корпуса и удерживать его там до разведения вагонов. При этом условии малый зуб может выйти из зева соседней автосцепки и произойдет расцепление вагонов.

Но для утопливания замка внутрь кармана головы автосцепки необходимо сначала вывести верхнее плечо собачки из положения упора в противовес замкодержателя, т. е. поднять его.

Поэтому расцепление автосцепок производится с помощью расцепного привода путем поворота валика подъемника.

На рис. 3.10 приведены положения деталей замкового механизма на разных этапах расцепления автосцепок.

Рис. 3.10. Положение деталей замкового механизма при расцеплении автосцепок

При повороте валика подъемника поворачивается соединенный с ним подъемник. В этом случае верхний (широкий) палец подъемника нажимает на нижнее плечо собачки 2, вследствие чего верхнее плечо поднимается и становится выше противовеса замкодержателя 1, т. е. происходит выключение предохранителя и замок 3 может быть утоплен в карман головы автосцепки (рис. 3.10 а). При дальнейшем повороте подъемника тот же широкий палец давит на выступ замка 3 и уводит его внутрь кармана (рис. 3.10 б). Следовательно, автосцепки готовы к расцеплению, но нужно еще удержать замок 3 в утопленном состоянии до разведения вагонов. Удержание замка 3 в расцепленном состоянии до разведения вагонов осуществляется при помощи узкого (нижнего) пальца подъемника и замкодержателя.

При вращении подъемника его узкий палец нажимает снизу на расцепной угол замкодержателя и несколько приподнимает замкодержатель 1. Далее, пройдя расцепной угол, узкий палец подъемника оказывается за вертикальной гранью и зацепляется за замкодержатель 1, т. е. не может повернуться в обратную сторону и тем самым удерживает замок 3 в расцепленном состоянии (рис. 3.10 в).

При разведении вагонов автосцепки расходятся и лапа замкодержателя, под действием противовеса поворачивается, выходит в первоначальное состояние, т. е. в зев автосцепки.

При этом расцепной угол замкодержателя поворачивается и освобождает узкий палец подъемника. Это позволяет подъемнику под действием собственного веса и веса балансира валика подъемника возвратиться в первоначальное горизонтальное положение. Вместе с ним, за счет эксцентриситета между опорой и центром тяжести замка, последний выходит из кармана и занимает первоначальное состояние.

Таким образом, после разведения вагонов механизм автосцепки автоматически становится в положение готовности к новому сцеплению.

Если же вагоны расцеплены ошибочно, но не разведены, то для восстановления сцепления нет надобности их вновь соударять. Для этого достаточно через нижнее отверстие в корпусе головы автосцепки (со стороны большого зуба) нажать рукояткой молотка, сигнального флажка или другим подобным предметом на замкодержатель. От такого нажатия замкодержатель, имеющий овальное отверстие, поднимется вверх и узкий палец подъемника, лишившись своей опоры на расцепной угол замкодержателя, возвратится в исходное состояние, а замок выйдет в зев автосцепки и вновь произойдет сцепление автосцепок.

В условиях маневровой работы иногда требуется осуществлять толкание вагонов без сцепления автосцепок. Для этой цели необходимо удерживать замок в расцепленном состоянии у одной из смежных автосцепок, что называется выключенным положением механизма автосцепки.

Выключенное положение механизма автосцепки достигается установкой рукоятки расцепного рычага на горизонтальную полочку кронштейна. В этом случае валик подъемника поворачивается и удерживается в таком состоянии натяжением цепи расцепного привода. Вместе с валиком поворачивается и подъемник, который широким пальцем уводит замок в карман головы автосцепки и удерживается в этом положении, т. е. замковый механизм автосцепки отключается. Для восстановления готовности механизма автосцепки к автоматическому сцеплению необходимо опустить рукоятку расцепного рычага в вертикальное положение.

Головка (корпус) автосцепки СА-3

Корпус автосцепки СА-3 (рис. 3.3, 3.4) предназначен для сцепления вагонов и передачи растягивающих и сжимающих усилий. Корпус автосцепки является стальной отливкой, имеющей полую головную часть, в которой помещается замковый механизм

Рис. 3.3. Общий вид автосцепки СА-3:
Масса — 0,206 т; величина бокового захвата автосцепок — 175/175 мм. Габаритные размеры: длина — 1130 мм; ширина — 420 мм

Рис. 3.4. Схема автосцепного устройства

и пустотелый хвостовик. Головная часть корпуса автосцепки выполнена в виде большого и малого зубьев, которые соединяясь, образуют зев автосцепки. В полости зева выступают части замка и замкодержателя.

Горизонтальная проекция зубьев, зева и выступающей части замка называется контуром зацепления (рис. 3.5).

Рис. 3.5. Схема контура зацепления (зева) автосцепки

Головная часть корпуса автосцепки заканчивается упором, предназначенным для передачи удара в ударную розетку и далее на раму вагона, в случае полного сжатия поглощающего аппарата упряжного устройства.

Пустотелый хвостовик (рис. 3.3) корпуса автосцепки имеет прямоугольное сечение. На конце хвостовика предусмотрено отверстие для клина, через который передается тяговое усилие упряжному устройству. Концевая часть хвостовика (между торцом и отверстием для клина) называется перемычкой. Торцевая часть хвостовика, передающая ударное усилие через упорную плиту поглощающему аппарату, имеет цилиндрическую форму для облегчения горизонтального перемещения автосцепки.

Рассмотрим фазы процесса сцепления головок автосцепок при сцеплении вагонов (рис. 3.6).

Рис. 3.. Схемы фаз процесса сцепления автосцепок

При подходе одного вагона к другому (рис. 3.6 а и б) автосцепки скользят одна по другой в горизонтальной плоскости и направляются скошенными поверхностями зубьев так, что малые зубья каждой из двух автосцепок входят в зев другой автосцепки. При этом, чтобы не произошло самопроизвольного расцепления автосцепок пространство между малыми зубьями (рис. 3.6 г) должно быть заполнено (заперто) замками. Если, например, в этом пространстве будет находиться только один замок (рис. 3.6 в), то автосцепки можно свободно развести, т. е. запирания автосцепок не произойдет.

Следовательно, чтобы расцепить запертые автосцепки (рис. 3.6 г), необходимо убрать один из замков (рис. 3.6 в) внутрь головки автосцепки.

Теперь рассмотрим как действует замковый механизм автосцепки.

Замковый механизм автосцепки состоит из следующих деталей: замка, замкодержателя, предохранителя замка (собачки), подъемника и валика подъемника (рис. 3.7).

Рис. 3.7. Схемы поворотов частей автосцепки под действием силы тяжести (гравитационный принцип действия)

Отметим, что автосцепка, т. е. автоматическая сцепка, получила свое название из-за того, что при сближении и соударении вагонов происходит автоматическое их сцепление и удержание в сцепленном состоянии. Это происходит потому, что замковый механизм автосцепки работает на принципе гравитационного автомата, использующего для своей работы силу тяжести (притяжения) земли.

Детали замкового механизма автосцепки сконструированы таким образом (рис. 3.7), что у них точки опоры (подвески) расположены на определенном расстоянии от центров тяжести, что обеспечивает при нарушении равновесия возврат в исходное положение.

Так, замок при утапливании в полость головки автосцепки под силой тяжести стремится вернуться в исходное положение в зев автосцепки. Лапа замкодержателя под действием противовеса стремится занять свое место в зеве автосцепки рядом с замком и т. д. (см. рис. 3.7).

Далее кратко рассмотрим назначение деталей замкового механизма автосцепки.

Замок служит для запирания двух сомкнутых автосцепок. В нижней части замок имеет радиальную опору и направляющий зуб, вокруг которых замок может поворачиваться. Рядом расположен сигнальный отросток, по положению которого можно судить, сцеплены или расцеплены автосцепки. Для лучшей видимости сигнальный отросток окрашен в красный цвет.

В верхней части замка имеется цилиндрический прилив (шип), на который навешивается предохранитель замка (собачка). В средней части замка предусмотрен овальный вырез, через который проходит стержень валика подъемника. Замок устроен и установлен так, что под действием собственного веса он выходит наружу из кармана (полости) головки автосцепки.

Замкодержатель вместе с собачкой препятствует самопроизвольному расцеплению автосцепки. вместе с подъемником, замкодержатель удерживает замок в расцепленном положении до разведения вагонов.

Замкодержатель имеет лапу и противовес. В средней его части предусмотрено овальное отверстие, которым замкодержатель навешивается на шип, имеющийся внутри головы автосцепки со стороны большого зуба.

В нижней части замкодержателя, между противовесом и лапой, имеется прямоугольный выступ (расцепной угол). До сцепления автосцепок замкодержатель располагается так, что его противовес опущен вниз, а лапа выходит из зева головы автосцепки.

Предохранитель замка (собачка), удерживающий замок в сцепленном состоянии, представляет собой двуплечный рычаг с круглым отверстием для навешивания на цилиндрический прилив (шип) замка. Верхнее плечо собачки предусмотрено для упора в противовес замкодержателя, с целью предупреждения самопроизвольного ухода замка внутрь кармана корпуса, а нижнее плечо — для подъема верхнего плеча при расцеплении вагонов. Верхнее плечо собачки опирается на полочку, прилитую к внутренней стенке головы автосцепки со стороны малого зуба. Центр тяжести собачки (рис. 3.7) расположен таким образом, что верхнее ее плечо старается занять нижнее положение.

Подъемник предназначен для выведения собачки из положения упора в противовес замкодержателя, перемещения замка внутрь головы автосцепки и удержания его в этом положении.

Подъемник имеет два пальца: широкий и узкий. Через квадратное отверстие в подъемник проходит стержень валика подъемника. Подъемник имеет полукруглую опорную часть, которой он ложится на прилив (козырек), имеющийся внутри головы корпуса автосцепки. Второй опорой подъемника является шип, прилитый к внутренней стенке кармана головы автосцепки. Буртик предохраняет подъемник от выпадания в овальный вырез замка. Центр тяжести подъемника заставляет его занимать нижнее положение (рис. 3.7).

Валик подъемника предназначен для поворота подъемника. Стержень валика в средней части имеет квадратное сечение соответственно отверстию в подъемнике.

Цилиндрической частью стержня валик подъемника проходит через отверстие в корпусе автосцепки и вращается в нем. Балансир облегчает возвращение повернутого валика подъемника в первоначальное положение. На балансире имеется отверстие для соединения с цепью расцепного привода. Выемка предназначена для прохода болта валика подъемника.

Механизм автосцепки собирается следующим образом.

Подъемник широким пальцем кверху устанавливается в нижнюю часть полости головы автосцепки на имеющийся там шип и козырек. При этом подъемник должен быть плотно прижат к правой стенке корпуса автосцепки. Затем замкодержатель противовесом вперед вводится в карман (полость) головы корпуса автосцепки и навешивается на шип, расположенный в кармане вверху справа. Собачка навешивается на шип замка и обе эти детали вводятся в карман корпуса так, чтобы замок стал на свою опору, а верхнее плечо собачки легло на полочку в корпусе автосцепки. Последнее условие может быть выполнено, если одновременно с введением замка внутрь кармана бородком или другим подобным предметом нажимать на нижнее (фигурное) плечо собачки. При установке замка сигнальный отросток и направляющий зуб замка должны попасть в соответствующие отверстия в наклонном дне кармана корпуса автосцепки.

После установки замка вставляется валик подъемника через отверстие в голове корпуса (со стороны малого зуба) так, чтобы отверстие для цепи, имеющееся на его противовесе, находилось вверху. При этом стержень валика проходит через овальный вырез замка и своей квадратной частью входит в отверстие подъемника, а круглый конец стержня входит в отверстие корпуса со стороны большого зуба. Наконец, ставится болт головкой вверх и закрепляется гайкой. Края верхней шайбы загибаются на грани головки болта, а нижней шайбы — на грани гайки.

Правильность сборки должна быть проверена.

Разборка механизма автосцепки производится в обратном порядке.

Работа механизма автосцепки при сцеплении и расцеплении вагонов осуществляется следующим образом.

При соударении вагонов малый зуб корпуса одной автосцепки скользит по скошенной поверхности большого зуба и входит в зев. Войдя в зев малый зуб нажимает на выступающие части замка и замкодержателя, утапливая их внутрь кармана корпуса (рис. 3.8).

Рис. 3.9. Схема взаимодействия двух автосцепок

Когда малые зубья займут свои крайние положения в зевах, замки освобождаются от нажатия и под влиянием собственного веса выходят из карманов. Этим самым замки запирают автосцепки в сцепленном состоянии, так как, заполняя пространства между малыми зубьями, они препятствуют их обратному выходу, т. е. расцеплению автосцепок.

На рис. 3.9 приведены положения деталей замкового механизма на разных этапах сцепления автосцепок.

Рис. 3.9. Положение деталей замкового механизма при сцеплении автосцепок

На первом этапе (рис. 3.9 а), когда еще не произошло соприкосновения автосцепок, часть замка 3 и лапа замкодержателя 1 выходят за плоскость П—П зева автосцепки, а плечо собачки 2 (предохранителя) находится выше противовеса замкодержателя, т. е. ничто не препятствует при нажатии на замок и замкодержатель их утапливанию в полость корпуса автосцепки.

В положении «б» (рис. 3.9) замок 3 и замкодержатель 1, под действием автосцепки соседнего вагона, утоплены внутрь головки автосцепки, т. е. не выходят за плоскость П—П.

В положении «в» (рис. 3.9), после сцепления автосцепок, замок 3 выходит в зев автосцепки (за плоскость П—П), а лапа замкодержателя 1 находится в утопленном состоянии из-за действия на нее малого зуба соседней автосцепки. При этом верхнее плечо собачки 2, соскользнув с противовеса замкодержателя, становится против его упора, опираясь на полочку. Теперь замок не может быть вновь самопроизвольно утоплен в карман, так как этому препятствует торец верхнего плеча собачки, расположенный против упора противовеса замкодержателя. Последний сохраняет свое горизонтальное положение вследствие упора лапы замкодержателя в малый зуб соседней автосцепки (лапа замкодержателя утоплена внутрь кармана).

Следовательно, при сцеплении автосцепок происходит автоматическое включение предохранителей от саморасцепа, когда устанавливается торец верхнего плеча собачки против упорной поверхности противовеса замкодержателя.

Автосцепное устройство

Автосцепным оборудованием называются устройства, которые обеспечивают сцепление вагонов между собой и с локомотивом, удерживают вагоны на определенном расстоянии друг от друга, а также передают и смягчают силы тяги и соударения вагонов.

Все типы грузовых вагонов РФ, стран СНГ и Балтии, оборудованы автосцепками типа СА-3 (советская сцепка третий вариант). При разработке этого типа автосцепных устройств учитывались следующие особенности.

При сцеплении вагонов между собой и с локомотивом могут возникнуть, по крайней мере, два варианта расположения экипажей (рис. 3.1).

В варианте «а» из-за различной загрузки экипажей или по другим причинам возникает вертикальное Нв несовпадение осей сцепных устройств, а в варианте «б», при установке вагонов на кривом участке пути, возникает горизонтальное Нг несовпадение осей сцеп-ных устройств.

Поэтому автосцепное устройство должно иметь такую конструкцию головок автосцепок, которые позволяли бы «улавливать» сцепляемые вагоны при нормированной величине как вертикальных, так и горизонтальных смещений экипажей.

Рис. 3.1. Схема расположения вагонов при сцеплении:
а) в вертикальной плоскости; б) в горизонтальной плоскости

В автосцепном оборудовании СА-3 эти и другие вопросы сцепления и расцепления экипажей решаются за счет соответствующих устройств.

Общий вид установки автосцепки на грузовом вагоне приведен на рис. 3.2.

Автосцепное устройство вагона (рис. 3.2) состоит из следующих частей: 1) головки автосцепки и расположенного в ней замкового механизма; 2) расцепного привода; 3) ударно-центрирующего прибора; 4) упряж-ного устройства с поглощающим аппаратом.

Рис. 3.2. Автосцепное устройство СА-3 грузовых вагонов:
1 — задние упорные угольники; 2 — фиксирующий кронштейн; 3 — расценкой рычаг; 4 — поддерживающая планка; 5 — поглощающий аппарат; 6 — тяговый хомут; 7 — упорная плита; 8 — тяговый клин; 9 — ударная розетка; 10 — державка; 11 — маятниковые болты; 12 — центрирующая балочка; 13 — головка автосцепки; 14 — цепочка расцепного привода

Корпусом (головкой) автосцепки называется составная часть автосцепного устройства, которая обеспечивает «улавливание» и сцепление с другой автосцепкой, передачу растягивающих и сжимающих продольных усилий, а также удерживает вагоны на определенном расстоянии друг от друга.

Расцепным приводом называется устройство, обеспечивающее срабатывание замкового механизма автосцепки на расцепление и удержание замка в утопленном состоянии, при постановке расцепного рычага на полочку.

Ударно-центрирующим прибором называется устройство, облегчающее горизонтальные перемещения головки автосцепки как при движении вагона, так и при улавливании (центрировании) автосцепки другого вагона в процессе сцепления экипажей, а также передачу части чрезмерных продольных сил, при полном сжатии поглощающего аппарата, на ударную розетку и далее на раму вагона.

Упряжным устройством называется механизм, обеспечивающий работу поглощающего аппарата только в режиме сжатия, как при действии растягивающих, так и сжимающих сил.

Поглощающим аппаратом называется устройство, обеспечивающее смягчение и частичное поглощение (рассеивание) энергии продольных сил, действующих на вагон.
Фактически поглощающий аппарат является горизонтальным рессорным комплектом, обеспечивающим рассеивание энергий соударений и продольных колебаний вагонов.

Более подробно рассмотрим конструкции основных частей автосцепного устройства.

Многоосные тележки

Многоосные тележки устанавливаются под вагоны большой грузоподъемности, в частности, под восьмиосные вагоны и различные типы транспортеров.

Особенностью многоосных тележек является то, что они собираются путем объединения в единую конструкцию стандартных двух- и трехосных тележек, с использованием одной или нескольких соединительных балок.

Наибольшее распространение получили четырехосные тележки модели 18-101 (рис. 2.44).

Рис. 2.44. Четырехосная тележки модели 18-101:
1 — боковая рама тележки 18-100; 2 — пятник соединительной балки; 3 — подпятник соединительной балки; 4 — пятник; 5 — соединительная балка

Конструкция тележки состоит из двух двухосных тележек модели 18-100, связанных между собой соединительной балкой.

Соединительная балка представляет собой сложную конструкцию, снабженную по концам балки пятниками и скользунами, взаимодействующими с подпятниками и скользунами надрессорных балок тележек 18-100, а в средней части имеет большой подпятник и скользуны, взаимодействующие с пятником и скользунами на кузове вагона.

Схема передачи нагрузок у восьмиосного вагона на четырехосных тележках приведена на рис. 2.45.

Рис. 2.45. Схема передачи нагрузок у вагона на четырехосных тележках

Технические характеристики четырехосной тележки модели 18-101

Трехосные тележки

Особенностью трехосных тележек, в отличие от двухосных тележек, является наличие в них устройств для равномерного распределения нагрузки от кузова вагона по буксовым узлам трех колесных пар. Рассмотрим конструкцию наиболее распространенной трехосной тележки типа УВЗ-9М (модель 18-102), производства ФГУП Уралвагонзавод (рис. 2.36).

Рис. 2.36. Трехосная тележка типа УВЗ-9М (модель 18-102):
1 — буксовый узел; 2 — боковая рама; 3 — гаситель колебаний; 4 — балансир; 5 — боковая рама; 6 — соединительная балка; 7 — надрессорная балка; 8 — тормозная передача; 9 — подпятник; 10 — скользун

Трехосная тележка типа УВЗ-9М (модель 18-102) предназначена для подкатки под шестиосные вагоны.

Она имеет три колесные пары с буксовыми узлами 1, четыре боковые рамы 2 и 5, два балансира 4, четыре комплекта рессорного подвешивания 3, две надрессорные балки 7, соединительную балку 6 и тормозную рычажную передачу 8.

Боковые рамы 2 и 5, шарнирно соединенные посредством балансиров 4, опираются на буксы крайних колесных пар непосредственно, а на буксы средней колесной пары — через балансиры.

Боковая рама тележки несимметричной конструкции в средней части имеет проем для размещения рессорного комплекта и надрессорной балки. На нижнем поясе проема отлиты бонки и ребра, фиксирующие пружины рессорного комплекта, а для установки фрикционного гасителя колебаний предусмотрено углубление. На одном конце рамы выполнен проем для буксового узла, а на другом — удлиненная часть (хобот) для опоры на противоположное плечо балансира средней колесной пары.

Схема распределения нагрузки от кузова вагона на колесные пары приведена на рис. 2.37.

Соединительная балка выполнена в виде Н-образ-ной отливки. Она имеет опоры для взаимодействия с кузовом — подпятник и боковые скользуны. На концах балки имеются челюсти и приливы для установки ее на надрессорные балки, а также отверстия для болтов, соединяющих надрессорные балки с соединительной балкой (рис. 2.38).

Рис. 2.37. Схема перераспределения нагрузки от кузова вагона на колесные пары

Рис. 2.38. Соединение соединительной балки с надрессорной:
1 — соединительная балка; 2 — надрессорная балка; 3 — болт; 4 — прилив надрессорной балки

Балансир представляет собой стальную отливку в виде коромысла с центральным проемом для размещения буксового узла средней колесной пары. По концам балансир имеет отверстия для соединения с хоботами боковых рам при помощи валиков (рис. 2.39).

Рис. 2.39. Соединение боковины с балансиром:
1 — валик; 2 — вкладыш; 3— прокладка; 4 — балансир; 5 — хобот боковины

Надрессорная балка тележки литая, коробчатого сечения, в форме бруса равного сопротивления изгибу. На одной вертикальной стене расположены направляющие выступы для челюстей соединительной балки, а на другой — кронштейны с отверстиями для болтов соединения надрессорных и соединительных балок.

Тележка имеет четыре рессорных комплекта, каждый из которых состоит из четырех двухрядных цилиндрических пружин и одного пружинно-фрик-ционного гасителя колебаний. Пружины рессорного комплекта взаимозаменяемые с пружинами тележки 18-100.

Фрикционный клиновый гаситель колебаний трехосной тележки (рис. 2.40) включает: 1 — нажимной клин; 2 — два фрикционных клина; 3 — опорное кольцо; 4 — пружину; 5 — фрикционный стакан.

Рис. 2.40. Фрикционный гаситель колебаний трехосной тележки:
1 — нажимной клин; 2 — фрикционный клин; 3 — опорное кольцо; 4 — пружина; 5 — фрикционный стакан; А — поверхность трения фрикционного клина; Б — тоже, фрикционного стакана.

Работает гаситель колебаний следующим образом. Нагрузка от надрессорной балки передается через нажимной клин 1 на фрикционные раздвижные клинья 2, прижимая их к внутренней поверхности фрикционного стакана 5. Силы трения в гасителе возникают при относительных перемещениях клиньев и фрикционного стакана (поверхности А и Б).

Разновидностью этого типа трехосных тележек является тележка модели 18-522 (рис. 2.41).

Рис. 2.41. Трехосная тележка с центральным рессорным подвешиванием, модель 18-522 (ФГУП УВЗ):
Масса тележки — 9,6 т; статический прогиб рессорного комплекта под брутто — 52 мм; высота опорной поверхности подпятника — 824 мм; конструкционная скорость — 80 км/ч

Трехосная тележка модели 18-522, производства ГУП Уралвагонзавод, предназначена для подкатки под вагоны-самосвалы (думпкары) промышленного транспорта.

Технические характеристики трехосной тележки модели 18-522

Другой тип трехосной тележки приведен на рис. 2.42.

Рис. 2.42. Трехосная тележка, производства ООО «Калининградский вагоностроитель»

Рис. 2.43. Схема перераспределения нагрузки от кузова вагона на колесные пары

Трехосная тележка модели 18-142 с увеличенной осевой нагрузкой производства «Калининградский завод», предназначена для эксплуатации под шестиосными вагонами-самосвалами для горнорудных и угледобывающих предприятий. Тележка модели 18-142 создана на базе двухосной тележки модели 18-131, объединенной с третьей колесной парой при помощи соединительной балки (водила). Тележка имеет центральное рессорное подвешивание в двуосной тележке и надбуксовое на третьей колесной паре с фрикционными гасителями колебаний.

Тележка оборудована устройствами, обеспечивающими ее целостность при подъеме и возможном сходе с рельс, а также при воздействии динамических нагрузок, возникающих при разгрузке вагона-самосвала.

Технические характеристики трехосной тележки модели 18-142

пятница, 11 января 2008 г.

Двухосные тележки грузовых вагонов

Тележками называются устройства, которые обеспечивают безопасное движение вагона по рельсовому пути, с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода.

Подавляющее большинство грузовых вагонов парка РФ, стран СНГ и Балтии, а также предприятий-собственников подвижного состава эксплуатируются на двухосных тележках модели 18-100. До 1972 г. эта тележка имела наименование — ЦНИИ-Х3, т. е. разработчиком ее был Центральный научно-исследовательский институт МПС, изобретатель — инженер Ханин, а цифра 3 — третий вариант.

Общий вид и схема тележки 18-100 приведены на рис. 2.21.

Тележка включает: две колесные пары с буксовыми узлами; две литые боковые рамы; два рессорных комплекта; литую надрессорную балку с подпятником, шкворнем и скользунами; навесную рычажную тормозную передачу. По отдельности общие виды составных частей тележки модели 18-100 без колесных пар с буксовыми узлами приведены на рис. 2.22.

Рекомендуется подробно рассмотреть общие виды составных частей тележки 18-100.

Рамой тележки называется базовая часть, включающая боковые рамы или другие несущие элементы, которая объединяет в единую систему колесные пары с буксовыми узлами, рессорное подвешивание, надрессорную балку и навесное тормозное оборудование.

Боковая рама тележки 18-100 представлена на рис. 2.23.

Конструкция боковой рамы образована верхним и нижним поясом, объединенными наклонными поясами и колонками, образующими в её средней части проем для размещения комплекта центрального рессорного подвешивания. По концам боковой рамы располо-жены буксовые проемы. Особенностью конфигурации рамы является выпуклость верхнего пояса вверх.

Рис. 2.21. Тележка модели 18-100:
1 — колесная пара; 2 — боковая рама; 3 — фрикционный клин (гаситель колебаний); 4 — надрессорная балка; 5 — буксовый узел; 6 — тормозная передача; 7 — подпятник; 8 — скользун

Рис. 2.22. Составные части тележки модели 18-100 (ЦНИИ-Х3) без колесных пар с буксовыми узлами:
а) общий вид тележки в сборе; б) боковая рама; в) надрессорная балка; г) рессорный комплект; д) тормозная передача

Рис. 2.23. Общий вид (а) и схема (б) боковой рамы тележки модели 18-100 разных лет выпуска

Сечения наклонных поясов, верхнего пояса и колонок имеют корытообразную форму с некоторым загибом вовнутрь концов полок. Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение. В зоне буксовых проемов концевые части боковой рамы имеют коробчатое сечение.

По бокам центрального проема в верхней части боковой рамы расположены направляющие, к которым прикреплены фрикционные планки, взаимодействующие с фрикционными клиньями при их вертикальных и поперечных перемещениях. Поперечные перемещения клиньев ограничены упорами. Поверхности фрикционных планок также воспринимают продольные нагрузки при соударении вагонов и проходе горочных замедлителей.

В нижней части проема расположена опорная поверхность для установки комплекта из семи двухрядных пружин с буртами и бонками для ограничения их перемещений. Нижняя часть опорной плиты усилена косынками, а в зоне нижних углов расположены полки, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва их подвесок, кронштейны которых расположены в верхней части боковой рамы.

Буксовые проемы боковой рамы имеют в верхней части приливы, через которые боковая рама взаимодействует с опорными поверхностями букс. Буксовые челюсти снабжены вертикальными направляющими приливами, для взаимодействия с приливами на корпусах букс. Букса может свободно устанавливаться в буксовом проеме боковой рамы в пределах допускаемых зазоров.

Надрессорной балкой (рис. 2.24) называется несущий элемент тележки, выполненный в виде пустотелой балки, опирающийся на рессорные комплекты, и снабженная подпятником и скользунами, что обеспечивает перераспределение нагрузок на рессорные комплекты.

Обратите внимание на общий вид надрессорной балки (рис. 2.24).

Рис. 2.24. Общий вид надрессорной балки тележки 18-100

Надрессорная балка представляет собой достаточно сложную пустотелую с отверстиями литую конструкцию, в которой выделяются следующие элементы: подпятник; скользуны; опорные поверхности для рессорных комплектов; упоры, ограничивающие горизонтальные смещения балки относительно рессорных комплектов, и технологические отверстия.

Схема надрессорной балки приведена на рис. 2.25.

Подпятник имеет плоскую рабочую поверхность для опоры и вращения в нем подпятника рамы вагона. Через центр подпятника проходит стальной стержень — шкворень, предохраняющий саморазборку соединения пятник—подпятник.

Скользун состоит из опоры (корпуса) и съемного колпака. Между ними помещается прокладка, для регулирования зазора между скользунами на раме вагона и надрессорной балке тележки.

Рис. 2.25. Надрессорная балка и скользун тележки модели 18-100:
а) надрессорная балка; б) скользун:
1 — подпятник; 2 — кронштейн; 3 — корпус скользуна; 4 — упор; 5 — прилив; 6 — наклонные поверхности; 7 — полка; 8 — колпак; 9 — прокладка; 10 — болт; 11— опора для шкворня

Рессорным подвешиванием (комплектом) называется устройство, состоящее из упругих элементов (например, пружин или других типов), гасителей колебаний (демпферов) и ограничителей перемещений, обеспечивающих необходимую плавность хода вагона (рис. 2.26).

В тележке 18-100 рессорное подвешивание состоит из двух комплектов, размещенных в рессорных проемах левой и правой боковых рам. В каждый комплект

Рис. 2.26. Общий вид рессорного комплекта тележки 18-100

входит семь двухрядных цилиндрических пружин и два клиновых фрикционных гасителя колебаний.

Каждая двухрядная пружина состоит из наружной и внутренней пружин, имеющих разную навивку — правую и левую соответственно, чтобы пружины не сцеплялись между собой.

Главной характеристикой цилиндрической пружины, кроме габаритных размеров, является ее жесткость (податливость), которая определяется следующим образом.

При действии на пружину нагрузки (силы) она упруго прогибается, т. е. ее вертикальная высота уменьшается на определенную величину.

Причем, чем больше жесткость пружины, тем меньше она прогибается под действием одной и той же нагрузки. Следовательно жесткость пружинного комплекта можно определить путем деления величины нагрузки, действующей на комплект (или пружину), на величину прогиба, под действием этой нагрузки. Например, если при действии на рессорное подвешивание тележки 18-100 нагрузки от кузова вагона в 40 т, пружины прогнулись на 50 мм (5,0 см), то это значит, что жесткость рессорного подвешивания тележки равна:
а одного рессорного комплекта 8 т/см: 2 = 4 т/см.

Иногда параметр рессорного комплекта характеризуется гибкостью, т. е. величиной обратной жесткости. В этом случае гибкость рессорного комплекта тележки 18-100 будет равна:
т. е. рессорный комплект прогнется на 0,25 см под действием нагрузки в одну тонну.

Гасителем колебаний (демпфером) называется устройство, обеспечивающее уменьшение амплитуд колебаний (гашение) вагона за счет преобразования кинетической энергии колебаний в тепловую энергию и рассеивания ее в окружающую среду.

Фрикционный клиновый гаситель колебаний двухосной тележки имеет два фрикционных клина, размещенных между наклонными поверхностями надрессорной балки и фрикционными планками, укрепленными на колонках боковой рамы тележки. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины (рис. 2.27).

Рис. 2.27. Схема фрикционного клинового гасителя колебаний тележки модели 18-100

При колебаниях вагона (надрессорной балки) фрикционные клинья перемещаются относительно фрикционных планок и наклонных поверхностей надрессорной балки, в результате чего возникают силы трения, обеспечивающие гашение колебаний вагона. Величина силы трения пропорциональна прогибу пружин. Она возрастает по мере увеличения прогиба (см. график на рис. 2.27).

Величина поглощенной энергии является главной характеристикой гасителя колебаний и для фрикционных демпферов она определяется в виде коэффициента относительного трения. Например, если коэффициент относительного трения рессорного подвешивания тележки 18-100 равен 10 %, то это значит, что при нагрузке на тележку в 40 т, ее фрикционные клинья развивают силы трения равные 4 т.

Тормозным оборудованием, как указывалось выше, называются устройства, которые позволяют создавать искусственное (тормозное) сопротивление движению вагона, т. е. обеспечивают регулирование скорости движения и остановку вагона в заданном месте.

Тормозная рычажная передача четырехосного грузового вагона приведена на рис. 2.28.

Рис. 2.28. Тормозная рычажная передача четырехосного грузового вагона:
1 — тормозная колодка; 2 — тормозной башмак; 3, 19 — вертикальные рычаги; серьга; 5 — триангель; 6 — тяга; 7 — регулировочный винт для размера «А» авторегулятора; 8 — рычаг упора привода авторегулятора; 9, 16 — затяжки; 10 — тормозной цилиндр; 11 — кронштейн мертвой точки ТЦ; 12, 13 — отверстия; 14 — головка тяги; 15 — горизонтальные рычаги; 17 — авторегулятор; 18, 20 — валики; 21 — подвеска; 22 — предохранительные угольники; 23 — предохранительные скобы; 24 — распорка

Сущность работы тормозного оборудования состоит в следующем. С помощью тормозных подвесок с валиками тормозная рычажная передача навешивается на приливы боковых рам тележки, при этом тормозные башмаки с колодками располагаются с зазором у поверхностей катания колес.

При торможении, под действием сил тяжести, три-ангели прижимают колодки к колесам, вызывая до-полнительное сопротивление их вращению, что приводит к снижению скорости, т. е. торможению вагона. Более подробно тормозные системы описаны в [6].