4 Функціонування гасителів коливань

4.1 В центральному підвішуванні пасажирських вагонів застосовуються гасителі коливань телескопічно-поршневої конструкції з дросельними пристроями і клапанними системами. При повільному переміщенні штока з поршнем в циліндрі робоча рідина циркулює між камерами циліндра через дросельні отвори, а при підвищених швидкостях поршня – через запобіжні клапани.

4.2 Конструктивна схема пристрою наведена на рисунку 1. В циліндрі 5 знаходиться шток 8 із поршнем 6. Знизу він закритий днищем 2, зверху – напрямною 9 штока. В поршні і в днищі вмонтовані впускні 17, 20 і запобіжні 7, 3 клапани та виконані дросельні отвори 19, 21. Усі деталі пристрою розміщені в корпусі, який складається із стакана 4, нижньої головки 1 і гайки 11. Порожнини циліндра і корпусу заповнені рідиною, ущільненнями яких є поршневе кільце 18, манжета 14 і гумове кільце 16. До штока 8 закріплена верхня головка 13 та захисний кожух 12 у вигляді циліндра. В напрямній штока є зливний виріз 10, а в манжеті – притискна пружина 15.

4.3 Гаситель коливань кріпиться головками до кронштейнів 2 (рисунок 2) рами візка і надресорного бруса за допомогою валиків 1, зафіксованих шплінтом 3, спеціальною втулкою 4 або шайбами 5,6.

4.4 При коливаннях візка і кузова вагона шток 8 (рисунок 1) гасителя коливань здійснює зворотно-поступальний рух відносно циліндра 5. При стисненні об’єм підпоршневої порожнини зменшується, а надпоршнева порожнина збільшується. Рідина витискується поршнем штока 8 (рисунок 3а) із циліндра через дросельний отвір 21 нижнього клапана в рекуперативну камеру С. Робота сил в’язкого тертя витрачається на нагрівання рідини, а тепло розсіюється через корпус в атмосферу. При надмірних швидкостях поршня рідина під тиском відкриває запобіжний клапан 3 в днищі і рідина із циліндра перепускається в рекуперативну камеру С (рисунок 3в).

Рисунок 1 – Конструктивна схема гасителя коливань телескопічно-поршневого типу

Рисунок 2 – Варіанти фіксації кріплення гасителя коливань

4.5 При русі штока вверх рідина дроселює з надпоршневої В (рисунок 3б) в підпоршневу А порожнину через малий отвір 19 в поршні. Одночасно за рахунок розрідження, яке створюється при виході штока із циліндра, частина рідини, якої бракує в порожнині А, поповнюється із рекуперативної камери С через відкритий перепадом тиску впускний клапан 20.

4.6 При розтягуванні гасителя коливань стиснена рідина відкриває запобіжний клапан 7 (рисунок 3г) в поршні і рідина перепускається із надпоршневої порожнини В в підпоршневу А.

Якщо площа перерізу штока дорівнює половині площі поршня, об’єм дросельованої рідини при стисненні і розтягуванні приблизно рівні і гаситель коливань працює по симетричному циклу в’язкого тертя. Рідина, яка пройшла через кільцевий зазор між штоком і напрямною, стікає по вирізу 10 в рекуперативну камеру С. Збільшені витоки рідини через нещільність штока і поршневого кільця знижують ефективність дії гасителя коливань.

Рисунок 3 – Схеми циркуляції рідини в гасителі коливань

4.7 Роботоздатність гасителів коливань визначається процесами наповнення порожнин циліндра робочою рідиною та її дроселюванням через калібровані отвори. Якість процесу наповнення характеризується:

• зниженням опору тертя рідини й місцевого опору потоку в перепускних місцях від рекуперативної камери до підпоршневої порожнини;

• видаленням повітря із порожнин високого тиску завдяки розташуванню дроселів в самих високих точках порожнин, запобіганню збовтування та спінення рідини;

• забезпеченням максимуму перепускного перерізу та мінімуму інертності (маси) впускного клапана;

• обмежуваннями швидкості поршня від високочастотних складових пружним включенням, постановкою гасителя коливань в кузовну ступінь підвішування;

• обмежуванням в’язкості рідини, особливо при низьких температурах навколишнього середовища.

Якість процесу дроселювання можливо встановити за наступними ознаками:

• із збільшенням в’язкості мастила збільшується опір гасителя коливань;

• ослаблена і нещільна посадка диска впускного клапана призводить до втрати робочого ходу і зниження опору гасителя коливань, тому легкі диски повинні рівномірно підтискуватися по колу слабою пружиною до посадочного гнізда;

• неповне заповнення циліндра рідиною і попадання повітря в порожнини високого тиску призводить до зниження зусилля опору та підвищення ступеня його нелінійності.