- •Введение.
- •1.1. Устройство кузова полувагона.
- •1.2. Ходовая часть
- •1.3. Автосцепное устройство
- •1.4. Расцепной привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное устройство и опорные части.
- •1.5. Поглощающий аппарат
- •1.6. Тормозное оборудование.
- •2. Основные параметры грузового вагона.
- •2.1. Расчет технико-экономических параметров полувагона
- •3. Расчет несущих конструкций кузова.
- •3.1. Расчет прочности кузова вагона.
- •3.2. Уточненный расчет рамы полувагона на продольную нагрузку по мкэ.
- •4. Оценка соответствия ходовых качеств вагона требованиям «Норм»
- •4.1. Коэффициенты динамики и амплитуды ускорений
- •4.2. Показатели плавности хода вагона
- •4.3. Коэффициент запаса устойчивости колеса от вкатывания на головку рельса
- •4.4. Валкость кузова.
- •5. Расчеты прочности элементов ходовых частей
- •5.1. Расчет боковой рамы тележки 18-100
- •5.2. Расчет колеса и оси
- •5.3. Расчет буксового узла.
- •6. Оценка соответствия требованиям «Норм» элементов ударно-тяговых устройств
- •6.1. Проверка автоматической сцепляемости вагона.
- •6.2. Проверка прохода вагоном сортировочных горок и аппарелей паромных переправ
- •7. Дополнительные оценки безопасности движения вагона, предусмотренные «Нормами»
- •7.1. Устойчивость от выжимания продольными силами.
- •7.2. Устойчивость вагона от опрокидывания наружу кривой.
1.5. 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°.
Р ис 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.