- СУЧАСНІ поглинаючих апаратів В останні роки в конструкціях поглинаючих апаратів, що встановлюються...
- Еластомерного поглинаючих апаратів
СУЧАСНІ поглинаючих апаратів
В останні роки в конструкціях поглинаючих апаратів, що встановлюються на споруджувані вантажні вагони, відбулися докорінні зміни. Це, безумовно, стало наслідком введення в дію на початку поточного десятиліття галузевого стандарту ОСТ 32.175-2001 «Поглинають апарати автозчіпного пристрою вантажних вагонів. Загальні технічні вимоги ».
У стандарті вперше у вітчизняній історії було застосовано концепція поділу поглинаючих апаратів на класи в залежності від їх технічних показників, в першу чергу, енергоємності. Пред'являються цим документом вимоги стимулювали розробку нових конструкцій поглинаючих апаратів, Основний шлях досягнення необхідних показників - використання в конструкціях поглинаючих апаратів високотехнологічних полімерних матеріалів.
В даний час в експлуатації знаходиться близько десятка моделей поглинаючих апаратів, Їх серійне виробництво було освоєно в останнє десятиліття.
Все поглинаючі апарати призначені для амортизації динамічних поздовжніх сил, що діють на рухомий склад в експлуатації і переданих через автозчеплення на упори і хребтовую балку, Ці функції вони повинні виконувати в режимах маневрової і поїзної роботи вагонів і локомотивів.
Вимоги експлуатації забезпечуються певними показниками силової характеристики апарату, що представляють собою залежність сили опору апарату від ходу при стисненні і віддачі. Таким чином, силова характеристика поглинає апарату в значній мірі впливає на рівень поздовжніх сил, що діють на вагон, збереження конструкції вагона і вантажів, що перевозяться.
За способом поглинання енергії поглинаючі апарати ділять на наступні групи:
- фрикційні (поглинання механічної енергії відбувається за рахунок роботи сил тертя на робочих поверхнях деталей фрикційного вузла);
- гідравлічні (за рахунок дроселювання рідини);
- еластомерні (за рахунок продавлювання високов'язкого еластомерного матеріалу через калібрований щілинний зазор або отвір);
- апарати з пружних елементів (за рахунок внутрішнього тертя в пружних елементах при їх деформації);
- комбіновані (поглинання енергії відбувається двома або більше із зазначених вище способів).
В даний час технічні параметри поглинаючих апаратів регламентовані нормативними вимогами галузевого стандарту ОСТ-32.175-2001. Сертифікаційні вимоги до показників, що впливає на безпеку, визначені нормами безпеки НБ ЖТ ЦВ-ЦЛ 022-2000. Габаритні розміри повинні забезпечувати можливість застосування апаратів на вагоні, обладнаному автозчіпного пристрою з установочними розмірами по ГОСТ 3475-81.
В кінці 2008 р ВАТ «РЖД» були затверджені технічні вимоги на перспективне Автозчіпні пристрої для вантажних вагонів нового покоління. Ними слід керуватися при розробці і випробуваннях нових конструкцій поглинаючих апаратів. У них найбільш повно відображені різні показники поглинаючих апаратів та вимоги до них.
У табл. 1 приведено поділ поглинаючих апаратів на класи за основними технічними показниками. Основним критерієм, за яким той чи інший апарат відносять до одного з класів, слід вважати величини номінальної і максимальною енергоємності, оскільки для апаратів, що мають вузол сухого тертя, визначення статичної енергоємності є по ряду причин недоцільним. При цьому отримані значення не будуть інформативними.
Ряд вимог, що пред'являються до поглинає апаратів, - загальний для всіх класів. Зусилля початковій затягування поглинає Рп від 0,1 до 0,4 МН. Сила опору при статичному стисненні на максимальний робочий хід апарату повинна бути не менше 1,5 МН, при ударному стисненні - не більше 3,0 МН. Коефіцієнт незворотного поглинання енергії при статичному стисканні повинна бути не менше 0,4 і при ударному стисненні - не менше 0,7.
Для апаратів, що мають фрикційний вузол, встановлені вимоги щодо динамічної енергоємності в стані поставки (не менше 30 кДж для апаратів класу ТО і не менше 50 кДж для апаратів класу Т1).
Вимоги до діапазону робочих температур забезпечують можливість експлуатації апаратів у всіх кліматичних зонах Росії і ближнього зарубіжжя, При температурі -60 ° С апарати повинні повністю зберігати функціональну працездатність, Зміна номінальної енергоємності в діапазоні температур від -40 до +50 ° С не повинна перевищувати 30% .
Характеристики поглинаючих апаратів та їх показники істотно залежать від конструкції і типу вагона, виду і способу вантажу та інших умов проведення випробувань. Тому ОСТ 32,175-2001 наказує контролювати показники апаратів при проведенні випробувань за типовими методиками СТ ССФЖТ ЦВ-ЦЛ. Це забезпечує можливість об'єктивної оцінки апаратів різних типів і порівняння їх показників.
У табл. 2 представлені існуючі в експлуатації і серійно вироблені поглинаючі апарати з віднесенням їх до конкретних класах, типам енергії), Також дані відомості про їх виробниках і технічних умовах виготовлення.
Як видно,
- до класу ТО відносяться пружинно-фрикційні апарати,
- до класу Т1 - переважно, фрикційні поглинаючі апарати з полімерними пружними елементами (комбіновані), в яких поглинання енергії здійснюється як за рахунок тертя в фрикційної вузлі, так і за рахунок внутрішнього тертя в пружних елементах,
- до класу Т2 - еластомерні апарати, але можуть зустрічатися і комбіновані,
- до класу ТЗ - виключно еластомерні поглинаючі апарати.
Область застосування апаратів класу ТО повинна обмежуватися лише винятковими випадками (наприклад, на вагонах наступних в ремонт). Апарати класу Т1 повинні встановлюватися на всі види неспеціалізованого рухомого складу, а також на вагони, призначені для експлуатації в маршрутних поїздах постійного формування.
Спеціалізовані вагони, що перевозять небезпечні і дорогі вантажі, які можуть бути пошкоджені при впливі на вагон великих поздовжніх сил, повинні бути обладнані апаратами класів Т2 і ТЗ.
Технічні вимоги на перспективне автозчіпного пристрою наказують встановлювати поглинаючі апарати класу Т2 на цистерни, спеціалізовані платформи, деякі типи критих вагонів, що перевозять цінні і небезпечні вантажі класів 3,4,5,8,9 по ГОСТ 19433-88. Апарати класу ТЗ рекомендується встановлювати на газові та хімічні цистерни, а також на вагони, що перевозять особливо небезпечні вантажі класів 1,2,6,7 по ГОСТ 19433-88.
В даний час новоспоруджувані вагони обладнають поглинають апаратами відповідно до наведеної вище класифікацією. З 2002 р поглинають аппрата класів Т2 і ТЗ обладнають усі знову виготовляються цистерни, а з 2005 р всі відповідні вагони нової споруди стали обладнати апаратами класу Т1.
В кінці 2007 р було затверджено керівництво з капітального ремонту вантажних вагонів № 627-2007. У ньому передбачена постановка апаратів відповідних класів при капітальному ремонті.
Поглинаючих апаратів РТ-120
З 2004 р, освоєний серійний випуск поглинає апарату РТ-120. Фрикційний вузол в апараті підпирається комплектом пружних елементів. Особливістю фрикційного вузла, на відміну від інших апаратів шестигранного типу (таких як Ш-2-В), є наявність на внутрішніх поверхнях корпусу в зоні роботи клинів бронзових вставок. Вони стабілізують тертя і дозволяють знизити знос деталей, що труться. Крім того, апарат не має стяжного болта. Направляючий стержень служить для центрального стиснення пружного комплекту. Як пружний вузла в поглинає апараті РТ-120 застосований комплект з полімерних елементів, підібганих за допомогою шайби, трьох фрикційних клинів і натискного конуса. На корпусі в зоні контакту з клинами розташовані Н-образні канавки. У них запресовані бронзові вкладиші, що знижують інтенсивність зносу поверхонь корпусу і клинів.
Безсумнівна перевага даної моделі - тривалий ресурс, Однак процес підробітки даного апарату займає досить великий проміжок часу, До недоліків можна віднести загальну проблему фрикційних поглинаючих апаратів - нестабільність силовий характеристики.
У класі Т1 представлена також модель ПМКП-110 . По суті, конструкція цього апарату аналогічна конструкції апарату ПМК-110К-23, добре відомого в експлуатації.
Тільки на відміну від попередника фрикційний вузол у новій моделі підпирається за допомогою комплекту пружних елементів. Апарат зберіг позитивні риси свого прототипу. Він має досить стабільною силовий характеристикою і швидкої приработкой, фактично з перших днів роботи, що забезпечує необхідні експлуатаційні показники.
До недоліків даної конструкції можна віднести наявність стяжного болта. В експлуатації відзначені випадки самораскручіванія (самозакручіванія) гайки. При цьому пошкоджується різьблення стяжного болта, апарат при знятті з вагона розвалюється і вимагає складання.
Еластомерного поглинаючих апаратів
Першим еластомерним апаратом, що з'явилися в Росії ще в середині 90-х років минулого століття, став апарат 73ZW, Він складається з литого корпуса, амортизатора, наповненого еластомерній композицією, і наполегливої плити. Незважаючи на високу енергоємність, яка в 3-4 рази перевищувала енергоємність випускалися в той час пружинно-фрикційних апаратів Ш-2-В, апарат не виконував вимоги, що пред'являються до величини сили статичного закриття.
У зв'язку з цим в 2004 році була проведена модернізація апарату. В результаті неї в конструкцію апарату був доданий пружний полімерний елемент, Це і дозволило реалізувати необхідну силу статичного закриття апарату. При цьому модель отримала позначення 73ZWy.
У тому ж році почався серійний випуск апарату 73ZWy2, який за своїми характеристиками відповідав класу ТЗ. Візуально один від одного ці дві моделі можна відрізнити лише по товщині наполегливої плити. У моделі 73ZWy2 вона на 20 мм тонше стандартної.
У 2001 р російські виробники освоїли серійний випуск вітчизняних еластомерних апаратів. Фахівці ТОВ «НПК" Уралвагонзавод "» розробили і почали серійний випуск апарату моделі АПЕ-95-УВЗ. Конструктивно цей апарат виконаний з литого корпусу і амортизатора, заповненого еластомерній композицією,
На відміну від аналогів апарат АПЕ-95-УВЗ наполегливої плитою не комплектується, Варто також відзначити, що з 2008 р даний апарат був модернізований з тих же причин, що і 73ZW. У його конструкцію також увійшов пружний полімерний елемент, який отримав найменування еластичною вставки.
Ще дві моделі вітчизняних еластомерних апаратів випускає ВАТ «Авіаагрегат». Характерною ознакою цих моделей є відсутність литого корпусу.
Освоєння серійного виробництва еластомерних поглинаючих апаратів було розпочато на цьому підприємстві в 1999- 2001 рр. з моделі АПЕ-120-І. Апарат складається з циліндричного корпусу, штока з поршнем, денця і проміжної гайки. У комплект також входить і наполеглива плита.
Даний апарат має дві внутрішні камери - циліндричну і сферичну, в той час як всі інші мають тільки циліндричну. Це дозволило реалізувати чималу силу статичного закриття апарату.
З 2009 р, серійно почав випускатися апарат АПЕ-90-А. Він має зовнішній вигляд, схожий з моделлю АПЕ-120-І.
Однак в його комплект не входить наполеглива плита, а для забезпечення необхідних габаритних розмірів в конструкцію апарату увійшла додаткова плита, яка не є наполегливою. Також зовнішнім відмітною ознакою є більш масивна задня плита.
В даний час на завершальній стадії розробки знаходиться ще ряд моделей поглинаючих апаратів. Співробітники ВАТ «НПК" Уралвагонзавод "» розробляють апарат класу Т1 із застосуванням пружних полімерних елементів, а також еластомірний апарат класу ТЗ.
Фахівцями ТОВ «НВП Діпрі» розроблений поглинає апарат класу Т2, який отримав найменування ПМКЕУ-110. Цей апарат створений на базі апарату ПМК-110-К-23 з використанням еластомерній вставки замість пружин. ВАТ «Авіаагрегат» розробляє конструкцію еластомерного поглинає аппрата класу Т1 з використанням полімерних елементів.
ВАТ «Азовмаш» розроблений поглинає апарат АПМ-120-Т1. ВІН являє собою механізм пружно-фрикційного типу, розроблений на базі серійного випускається поглинає апарату ПМКП-110К-23. Замість пружинного комплекту в ньому використовується пакет пружних елементів 6. Стабілізацію силовий характеристики пакета пружних елементів 6 забезпечують регулювальні пластини 10 і пластина 11. Фіксацію всіх деталей в апараті забезпечує болт стягнутий 8 з гайкою 9.
1-конус натискний; 2 - корпус; 3 - клин; 4 - пластина нерухома; 5 - пластина опорна; 6 - пакет пружних елементів;
7- пластина рухома; 8 - болт стягнутий; 9 - гайка М30-6Н.20 ГОСТ 5916-70; 10 пластина регулювальна; 11- пластина
Основні технічні показники апаратів, розглянутих вище, а також масово зустрічаються в експлуатації, наведені в табл. 3.
Сучасні поглинаючі апарати в 2 - 4 рази перевершують пружинно-фрикційні апарати Ш-2-В по енергоємності і забезпечують завдяки цьому кращий захист вагона і вантажу, що перевозиться від шкідливого впливу поздовжніх сил в поїзному і маневровому режимах експлуатації,
Більшість з цих апаратів володіє високою стабільністю силовий характеристики, надійністю, великим терміном служби. Виходячи з цього для підвищення збереження вагонів і вантажів, що перевозяться необхідно насичення вагонного парку новими, більш енергоємними поглинають апаратами, не тільки шляхом їх установки на знову будується рухомий склад, а й на вагони, що проходять планові види ремонту.
Ще одне безперечне достоїнство сучасних апаратів - високий гарантійний термін служби (табл. 4). У більшості апаратів він становить 8 років.
Їх ремонт передбачений в умовах заводів-виготовлювачів або в спеціалізованих ремонтних центрах, що мають необхідне обладнання для перевірки силовий характеристики після ремонту.
При планових видах ремонту вагонів на вагоноремонтних підприємствах слід тільки зняти апарат, в контрольному пункті автозчеплення КПА оцінити його технічний стан за зовнішніми бракувальною ознаками, зарядити, засунути апарат з наполегливою плитою в тяговий хомут і встановити на вагон.
Web- сторінка підготовлена
на основі статті AH Степанова, наукового співробітника
і Д.А. Ступина, завідувача лабораторією ВАТ «ВНИИЖТ»
На початок сторінки
назад <<< >>> Уперед
