2.6. Поглощающий аппарат

Аппарат типа Ш-2-B (см. рис. 7) применяется в четы­рехосных грузовых вагонах. Энергоемкость этого аппарата с хорошо при­работанными поверхностями достигает 55—65 кДж, а сила полного сжатия составляет примерно 2,5—2,8 МН; при силе 2 МН аппарат воспринимает энергию примерно 40 кДж.

Литой корпус аппарата в соответствии с требованиями ГОСТ 977—75 изготовляют из термически обработанной стали марки ЗОГСЛ-Б или 32Х06Л-У. Клинья штампуют из стали марки 38ХС (ГОСТ 4543—71) или марки 30 (ГОСТ 1050—74) с последующей закалкой. Пружины использу­ются заневоленные.

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

Рис.7. Поглощающий аппарат типа Ш-2-B

При сжатии аппарата нажимной конус 1, продвигаясь внутрь корпуса 5, перемещает клинья 3 и через нажимную шайбу 4 передает усилие на пру­жины 6 и 7. Все части аппарата стянуты болтом 2 с гайкой. Сила прижатия клиньев к корпусу увеличивается по мере сжатия аппарата, соответственно растут силы трения и общее сопротивление сжатию. После прекращения действия сжимающей силы пружины возвращают нажимную шайбу, клинья и конус в первоначальное положение.

Основной недостаток аппарата Ш-2-B - нестабильность его работы и недостаточная энергоемкость для вагонов большой грузоподъемности. Нестабильность связана с высокой чувствительностью аппарата к измене­ниям коэффициента трения. Это, с одной стороны, проявляется в изменении энергоемкости (рис. 9) 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.

3.1) Последовательность расчетов технико-экономических параметров следующая:

1. Длина вагона по осям сцепления автосцепок:

2. Определяем длину вагона по раме:

где а_а – вылет автосцепки (а_а =0,61м)

2.1 Определяем длину базы вагона :

2l=

Габарит 1-ВМ

Ограничение полуширины габарита для сечений кузова вагона вычисляют по выражениям:

- для направляющего (шкворневого) сечения

- для внутреннего (по середине вагона) сечения

- для наружного (в конце кузова) сечения

- максимальная полуширина колеи в кривой расчетного радиуса;

- половина минимального расстояния между наружными гранями предельно изношенных гребней ободов колес;

- наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении рамы тележки относительно колесной пары вследствие наличия зазоров при максимальных износах в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой, мм;

- наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении кузова, относительно рамы тележки вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле сочленения кузова и рамы тележки, мм;

- для тележки 18-100.

- база вагона, м;

- длина консоли.

- величина, на которую допускается выход подвижного состава за очертание габаритов в кривой, мм (в этом случае ).

- величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса тележечного вагона;

- коэффициент, зависящий от расчетного радиуса кривой;

- величина геометрического смещения расчетного вагона в кривой (для данного случая )

Рис.2.1

На рис. 2.1. представлена схема определения строительного очертания вагона по вписыванию его в заданный габарит.

Максимально допускаемая ширина строительного очертания кузова вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головок рельсов определяется по выражению.

2В=2·(В_г-max(Е_в, Е_н ,Е₀)),

где: В – максимальная полуширина строительного очертания кузова вагона на рассматриваемой высоте Н;

В_г – полуширина заданного габарита подвижного состава на той же высоте Н (2,045 м)

Е – ограничение полуширины кузова вагона для одного из рассматриваемых сечений: направляющего - Е_о, внутреннего - Е_в, наружного - Е_н.

Вывод: Следует , что вагон может использоваться в рамках габарита 1-ВМ, т.к его допустимая ширина составляет 3,235м<3,4

Определяем объём котла цистерны:

Для определения тары вагона используют зависимость , где

- постоянная масса частей вагона, не зависящая от изменения длины кузова (масса тележек, автосцепного оборудования, тормозного оборудования и других конструктивных элементов, масса которых с изменением длины кузова не меняется);

- переменный коэффициент тары вагона;

- длина кузова вагона (наружная).

Значения коэффициентов

Таблица 2.1

Масса тележки типа ЦНИИ-Х3 (18-100)	5 т
Масса автосцепного оборудования	0,9т
Масса тормозного оборудования	0,5 т
	12,8

Максимальная грузоподъемность определяется по формуле

_{q0 - максимальная допустимая осевая нагрузка}

_{m- количество осей в вагоне;}

Определение статической нагрузки:

,

Длина вагона по раме	=12,8			=13,2			=12,2
,T	102,05	119,3	50,72	105,23	123,026	52,304	97,263	113,7	48,34
,T	70	70	50.72	69,65	69,65	52.304	70,53	70,53	48,34

Средняя статическая нагрузка для каждого типа вагона, в котором перевозятся различные грузы, определяют по формуле

где - абсолютное количество или доля - го груза в общем объеме грузов, перевозимых в рассматриваемом типе вагона.

Средняя динамическая нагрузка вагона определяется по формуле ,

где - среднее расстояние перевозки - го груза.

Величина средней динамической нагрузки определяет количество груза в вагоне с учетом структуры грузов и расстояния, на которое они перевозятся.

_{Средний погрузочный коэффициент тары:}

_{Технический коэффициент тары:}

Одним из главных показателей эффективности вагона является величина средней погонной нагрузки нетто.

Таким образом, при уменьшении длины вагона его погонная нагрузка нетто увеличивается. Следовательно, для перевозки исследованной номенклатуры грузов необходимо конструировать вагон с меньшей длиной