Поглощающий аппарат

Аппарат типа Ш-2-В (см. рис. 1.5.1.) применяется в четы­рехосных грузовых вагонах. Энергоемкость этого аппарата с хорошо при­работанными поверхностями достигает 25–60 кДж, а сила сопротивления при сжатии составляет 2МН; полный ход 90 мм.

Аппарат имеет ли­той корпус 3, три штампованных фрикционных клина 4, штампованный нажимной конус 7, наружную 5 и внут­реннюю 6 пружины и стяжной болт 7 с гайкой 2. Масса аппарата 134 кг. Детали его изготавливают из стали марок: пружины - 60С2ХФА (ГОСТ 14959-79); корпус - 30ГСЛ-Б, или 32Х06Л-У; болт с гайкой – сталь Ст.3сп5 (ГОСТ 380-71). Пружины использу­ются заневоленные.

Основные размеры фрикционных элементов и углы наклона клиньев выбраны из условия получения больших сил трения при сохранении опре­деленной стабильности работы.

Рис 1.5.1. Поглощающий аппарат Ш-2-В

Аппарат работает следующим обра­зом. При сжатии усилием 240 кН 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°.

Рис 1.5.2. Силовая характеристика аппарата Ш-2-В

Основные параметры аппарата опре­деляются при испытании его на прес­се по рабочей диаграмме (рис. 1.5.2.). Площадь ОАБГ на диаграмме харак­теризует энергоемкость аппарата, пло­щадь ДАБВ - необратимо поглощен­ную энергию, а ОДВГ - потенциаль­ную энергию деформации пружин, ко­торая обеспечивает возвращение дета­лей в исходное положение. Точка А соответствует начальному сжатию ап­парата, а точка Б – усилию конечного сжатия.

Основной недостаток: нестабильность связана с высокой чувствительностью аппарата к измене­ниям коэффициента трения. Это, с одной стороны, проявляется в изменении энергоемкости по мере приработки поверхностей трения во вре­мя эксплуатации (зона рассеяния заштрихована); с другой стороны, в аппа­рате с хорошо приработанными поверхностями иногда возникает заклини­вание при прямом и обратном ходе, а начальная жесткость аппарата (на­чальная сила) становится недопустимо большой. Кроме того, как правило, появляется скачкообразное изменение силы (автоколебания при трении). Аппараты такого типа чувствительны к изменению окружающей темпера­туры - при низких температурах коэффициенты трения повышаются. Из­менение температур способствует также появлению коррозии на поверхно­стях трения, особенно в периоды длительных остановок.