3. Гидрогазовые поглощающие аппараты

Действие гидрогазовых поглощающих аппаратов основано на протекании жидкости через калиброванные (дроссельные) отверстия из одной полости в другую, что создает упругое сопротивление при ударах в автосцепку. Для обеспечения восстановления аппарата в исходное состояние и быстрой подготовки его к восприятию последующих ударов в качестве упругого элемента применяют инертный газ. Гидрогазовые поглощающие аппараты разработаны в двух вариантах: ГА-100М и ГА-500.

При воздействии на аппарат ГА-500 (рис.10) продольных сжимающих сил плунжер 10 входит внутрь корпуса 2, вытесняя жидкость из камеры В через отверстия жиклеров в промежуточном дне 4 в камеру Д и сжимая газ в камере А При дальнейшем перемещении плунжера 10 плавающий поршень 3 упирается в дно корпуса 2, жидкость из камеры В при этом через отверстия жиклеров в диафрагме 6 и профильные канавки штока 5 перетекает в камеру Г, перемещая плавающий поршень 7 и сжимая газ в камере Б. Перетекание жидкости через калиброванные отверстия создает сопротивление, зависящее от скорости приложения нагрузки к аппарату.

Рис. 10. Поглощающий аппарат ГА-500:

1 – заглушки заправочных отверстий; 2 – корпус; 3, 7 - плавающие поршни; 4 - промежуточное дно; 5 - шток; 6 - диафрагма; 8, 10 - плунжеры; 9 - гайка

После снятия с аппарата сжимающих сил давлением газа в газовых камерах А и Б на плавающие поршни 3 и 7 жидкость из камер Д и Г выжимается в камеру В, в результате чего происходит восстановление аппарата. Наличие в аппарате регулирующего элемента в виде стержня 5, имеющего профильные канавки, позволяет создавать необходимое сопротивление аппарата в зависимости от скорости соударения единиц подвижного состава, что обеспечивает улучшение условий его работы.

Гидравлический аппарат ГА-500 может быть использован как для 4-осного, так и для 8-осного подвижного состава. Аппараты данного типа, в отличие от пружинно-фрикционных, не требуют приработки и реализуют свою максимальную энергоемкость с момента начала эксплуатации.

4. Поглощающие аппараты пассажирских вагонов

Поглощающий аппарат ЦНИИ-Н6 (рис. 11) состоит из двух последовательно расположенных частей – пружинной, включающей в себя основание 1 с комплектом пружин, и фрикционной, состоящей из горловины 6, пружин и фрикционной системы подобной аппарату Ш-1-ТМ.

Сборка аппарата производится в его вертикальном положении следующим порядком: в основание 1 корпуса аппарата вставляют стяжной болт 7, в гнездо основания аппарата – центральную пружину 2, в боковые ниши вводят малые угловые пружины 3. В отверстия основания вставляют стержни 12, на выступающие части которых надевают большие угловые пружины 4. Далее горловину 6 корпуса ставят так, чтобы ее цилиндрические выступы вошли внутрь больших угловых пружин. В горловину вставляют наружную 5 и внутреннюю 13 пружины, нажимную шайбу 8, фрикционные клинья 9 и конус 10. На болт навинчивают гайку, для чего аппарат предварительно сжимают, конец болта расклепывают.

Рис. 10. Поглощающий аппарат ЦНИИ-Н6:

1 – основание корпуса, 2 – центральная пружина, 3 – малые угловые пружины, 4 – большие угловые пружины, 5 – наружная пружина, 6 – горловина, 7 – стяжной болт, 8 – нажимная шайба, 9 – фрикционные клинья, 10 – нажимной конус, 11 – гайка, 12 – стержень, 13 – внутренняя пружина

При действии на аппарат сжимающей нагрузки вначале работает только пружинная часть, затем при нагрузке свыше 120 кН в работу плавно включаются фрикционные клинья. Совместное действие пружинной и фрикционной частей продолжается до упора горловины корпуса в его основание, после чего работает только фрикционная часть аналогично аппарату Ш-1-ТМ. Последовательное действие пружинной и фрикционной частей обеспечивает облегчение трогания поезда с места, плавное его торможений и постепенный переход к высокому конечному сопротивлений аппарата. Ход аппарата составляет 70 мм, энергоемкость 25 кДж.

В настоящее время эти аппараты не выпускаются. Поглощающий аппарат Р-2П (рис. 12) состоит из корпуса 1, нажимной 4 и промежуточной 3 плит. Для поглощения энергии предназначены резинометаллические элементы 2. Каждый элемент (а их 9 штук) состоит из двух стальных пластин, между которыми находится резиновый элемент, связанный с ними вулканизацией.

При действии на автосцепку сжимающих усилий хвостовик ее через упорную плиту аппарата давит на основание корпуса аппарата. Последний начинает сжиматься. Усилие поглощается в результате работы сил упругого сопротивления резинометаллических элементов. После прекращения действия усилия резинометаллические элементы расправляются и перемещают нажимную плиту в первоначальное положение. Ход аппарата 70 мм, энергоемкость 20 кДж.

В поглощающем аппарате Р-4П резинометаллические элементы подобны элементам, применяемым в аппарате Р-2П. Отличие лишь в толщине, которая составляет 24,2 мм вместо 41,5 у аппарата Р-2П. Аппарат Р-4П рекомендован для рефрижераторных вагонов.

Рис. 12. Поглощающий аппарат Р-2П

1 – корпус, 2 - резинометаллические элементы, 3 – промежуточная плита, 4 – нажимная плита

В целях повышения энергоемкости был разработан поглощающий аппарат Р-5П (рис. 13).

Рис. 13. Поглощающий аппарат Р-5П

1 - корпус-хомут, 2 - промежуточная плита, 3 - упорная плита, 4 - плита

Поглощающий аппарат Р-5П отличается от аппарата Р-2П тем, что корпус аппарата заменен корпусом-хомутом, позволяющим увеличить пространство для размещения пятнадцати резинометаллических элементов и повысить энергоемкость аппарата. Ход аппарата увеличен до 80 мм. Аппарат Р-5П действует так же, как и аппарат Р-2П, энергоемкость аппарата 45 кДж. Аппарат устанавливают на все вновь строящиеся пассажирские вагоны, у которых конструкция ударной розетки обеспечивает ход 80 мм. Крепление клина тягового хомута осуществляется так же, как и у аппарата Ш-6-ТО-4у.

Для высокоскоростного электропоезда "Сокол" также применяется поглощающий аппарат с резинометаллическими элементами с рабочим ходом 75 мм и энергоемкостью 15 кДж, но вагоны электропоезда оборудуются дополнительными амортизаторами, защищающими дорогостоящее оборудование.

Таблица 2