Поглощающие аппараты

Поглощающие аппараты нового поколения.
2.1. Типоразмерный ряд поглощающих аппаратов.
2.2. Поглощающий аппарат РТ-120.
2.3. Поглощающий аппарат ПМКП-110.
2.4. Эластомерный поглощающий аппарат АПЭ-120-И.500.
2.5. Поглощающий эластомерный аппарат АПЭ-95-УВЗ.
2.6. Эластомерные поглощающие аппараты 73ZW.

План лекции:

и др. М.: УМК МПС России. 2000.
2. Вагоны. Под ред. Л.А. Шадура. М., Транспорт. 1980
3. Конструкция вагонов. Алпысбаев С.А., Кузьменко В.Н., Солоненко В.Г. и др. Алматы, 2007
4. Автосцепные устройства подвижного состава железных дорог. Коломийченко В.В., Беляев В.И., Костина Н.А. М., Транспорт. 2002.

Рекомендуемая литература:

вагонах применяются в основном пружинно-фрикционные поглощающие аппараты:
Ш-1-ТМ, Ш-2-Т, Ш-2-В,
ПМК- 110А, ПМК-110К-23,
Ш-6-ТО-4.
Пружинно-фрикционные аппараты широко применяются на грузовых вагонах, так как они просты по конструкции и надежны в эксплуатации.
Однако они имеют низкую стабиль-ность работы и ограниченную энерго-емкость при существующих габаритных размерах.

Аппарат поглощающий Ш-2-В-90

2 — опорный элемент, 3 — центрирующие пластины, 4 — корпус; б — полимерный упругий блок из материла Durel; в — конструкция упругого полимерного элемента

Техническая характеристика аппарата

вагонов в текущий ремонт по неисправностям автосцепного устройства и повреждениям кузова вагона до истечения гарантийного срока (изломы ударных розеток, трещины шкворневых балок, обрывы дверной закидки крытого вагона, повреждения торцовых дверей и люков полувагонов);
компенсации за порчу перевозимого груза.  

Перспективные поглощающие аппараты автосцепного оборудования должны обеспечивать:
повышение ресурса и стабильности характеристик;
значительное повышение энергоемкости в существующих габаритах;
сохранность перевозимого груза и конструкции вагона;
снижение эксплуатационных затрат на ремонт и техническое обслуживание;
увеличение межремонтного срока службы.

– запоршневая; 1 – корпус амортизатора; 2 – переднее дно; 3 – поршень, снабжённый обратным клапаном; 4 – направляющий стержень; 5 – заднее дно; 6 – подвижный шток, выполненный заодно с поршнем 3; силовая характеристика (б)

Основные технические характеристики

Предназначен для установки на вагоны, перевозящие ценные и опасные грузы и снижения уровня продольных сил, действующих в поезде и при маневрах.
В качестве рабочего тела был выбран материал на основе высокомолекулярного и кремнийорганического каучука — эластомер.
Этот материал обладает рядом уникальных свойств: низкой зависимостью механических свойств от температуры, долговечностью при воздействии циклических механических нагрузок, экологической безопасностью и др.

Поглощающий эластомерный аппарат АПЭ-95-УВЗ

силовая характеристика снижает воздействие на конструкцию вагона высокочастотных нагрузок;
безремонтный срок службы эластомерного аппарата достигает более 16 лет.

Поглощающие аппараты нового поколения

Предназначены для установки на вагоны, перевозящие ценные и опасные грузы и снижения уровня продольных сил, действующих в поезде и при маневрах.
В качестве рабочего тела используется материал на основе высокомолекулярного и кремнийорганического каучука — эластомер.
Этот материал обладает рядом уникальных свойств: низкой зависимостью механических свойств от температуры, долговечностью при воздействии циклических механических нагрузок, экологической безопасностью и др.

им. М. Тынышпаева
к.т.н. Кузьменко В.Н.

пружина;
6-внутренняя пружина; 7-стяжной болт; 8-нажимная шайба

Поглощающие аппараты предназначены для амортизации и поглощения ударных сил,
действующих на вагон в процессе эксплуатации. Правильно выбранные параметры и
исправная работа аппаратов в значительной мере влияет на повреждаемость и срок службы
вагонов, сохранность перевозимых грузов и безопасность движения.

Аппаратами Ш-1-ТМ
оборудованы четырехосные
грузовые вагоны
постройки до 1979 г.

2- фрикционные клинья; 3-корпус;
4-гайка стяжного болта; 5-наружная пружина;
6-внутренняя пружина; 7-стяжной болт

3-корпус;
4-гайка стяжного болта; 5-наружная пружина;
6-внутренняя пружина; 7-стяжной болт

сил трения
фрикционных элементов и в потенциальную
энергию деформации пружин.
Диаграмма работы аппарата показывает зависимость между силой нажатия на аппарат Р и величиной перемещения нажимного конуса. Площадь, ограниченная кривой АБГЕ, - работа на полное сжатие аппарата, а площадь АБВД – необратимо поглощенная энергия.

Недостатки пружинно-фрикционных аппаратов:
Износ трущихся элементов
Нестабильность работы ( в зависимости от
степени износа деталей аппарата)

корпуса вместе с тяговым хомутом. Такая конструкция позволяет установить пружины большей высоты, что увеличивает ход и энергоемкость.
Аппарат взаимозаменяем с аппаратами Ш-1-ТМ и Ш-2-В

1 – нажимной конус; 2 – фрикционные клинья; 3 – опорная шайба; 4 – корпус;
5 – промежуточная шайба; 6 – наружная пружина; 7 – внутренняя пружина;
8 – стяжной болт с гайкой; 9 - днище

гайкой. Все внутренние детали удерживаются съемным днищем
специальной конструкции, которое фиксируется в корпусе посредством сухарей.

1 – нажимной конус; 2 – фрикционные клинья; 4 – корпус; 6 – наружная пружина; 7 – внутренняя пружина; 9 – днище; 10 – упорная плита; 11 – вырез;
12 – сухари-вкладыши; 13 – заплечики; 14 - буртики корпуса

частично – в восьмиосных
вагонах. Для повышения энергоемкости и стабильности работы в качестве
фрикционных элементов применяются металло-керамические пластины.

1- наружная пружина;
2 – внутренняя пружина;
3 – неподвижная пластина;
4 – корпус;
5 – подвижная пластина;
6 – опорная пластина;
7 - клин;
8 – конус нажимной;
9 – гайка;
10 - болт

вместо пружинного комплекта используется подпорно-возвратное устройство, представляющее собой набор упругих полимерных блоков. Применение полимерных блоков повышает полноту и энергоемкость силовых характеристик аппарата. Достигается это за счет повышения жесткости подпорного комплекта .

Поглощающий аппарат ПМКП-110

для получения нормативной энергоемкости, благодаря чему аппарат надежно защищает вагон от повреждений уже при первых ударах;
Большая энергоемкость и надежность по сравнению с предшествующими моделями;
Износостойкие металлокерамические элементы на основных поверхностях трения стабилизируют работу аппарата;
Более эффективная сохранность вагонов, перевозимых грузов, повышенная безопасность движения, увеличение межремонтного пробега и уменьшение стоимости ремонта вагона;
Возможность установки на вагоны любой грузоподъемности, перевозящие неопасные грузы (полувагоны, крытые, платформы, хопперы);
Эксплуатация без технического обслуживания (нормативный межремонтный срок службы составляет 16 лет)

в аппарате происходит за счет последовательно вступающих в работу
фрикционных элементов, вследствие чего сила сопротивления возрастает
с увеличением хода аппарата.

1 – подвижная плита; 2 – фрикционные клинья; 3 – боковые вкладыши;
4 – отбойная пружина; 5 – неподвижные вкладыши; 6 – корпус;
7 – опорная плита; 8 – промежуточная шайба; 9 – наружная пружина;
10 – внутренняя пружина; 11 – удлинитель корпуса; 12 – распорный
клин; 13 – выступы удлинителя

размещенного в наружной пружине. Поэтому аппарат ПГФ-4
относится к гидрофрикционному типу, обеспечивающему поглощение
энергии удара преодолением сил трения фрикционных деталей и сопротивлением
гидроусилителя

1 – заправочное отверстие; 2 – цилиндр; 3 – уплотнение; 4 – поршень; 5 – отверстие;
6 – сливное отверстие; 7 – дифференциальный клапан; 8, 9 – пружины;
10 – резинотканевый сильфон; 11 – шток; 12 – крышка;
А – камера с рабочей жидкостью; Б – компенсационная камера

преодоление сил вязкого сопротивления жидкости при ее перетекании через
калиброванные отверстия

1 – корпус;
2 – плунжер;
3 – поршень;
4 – промежуточное дно;
5 – плавающий поршень;
6 – регулирующий стержень;
7 – дроссельные отверстия;
8 – диафрагма;
А и С – газовые камеры;
В – гидравлическая камера

Недостатки: - малое сопротивление сжатию
при медленно нарастающих нагрузках;
сложность конструкции; необходимость
точной механической обработки элементов;
трудность обеспечения на длительное время
надежных уплотнений; влияние температуры окружающей
среды на вязкость жидкости и,как следствие, на жесткость аппарта

следующие преимущества:
Мягко амортизируют удары небольшой силы, возникающие при движении поезда;
Компенсируют сильные удары в момент сцепления вагонов;
Удобны для обслуживания, осмотра и ремонта. Их можно заменить частично;
Не нуждаются в большом пространстве для установки;
Небольшой вес (26-100 кг, в зависимости от модели);
Применяемый материал (синтетический каучук) обладает более высокой стойкостью против старения по сравнению с продукцией из натурального каучука;
Энергоемкость можно легко изменить за счет числа «подушек»

по своим показателям зарубежные образцы

Разработан на Уралвагонзаводе

Эластомер-высокополимерное вещество, отличается высокой стойкостью к естественным и искусственным факторам старения. Важным преимуществом эластомерного наполнителя является сжимаемость под действием давления в замкнутом объеме, высокая вязкость и незначительное ее изменение при изменении температуры. В результате эластомер обеспечивает необходимую упругость и демпфирование. При равных
габаритных размерах амортизирующие устройства с использованием эластомеров имеют более высокую
энергоемкость, приходящуюся на единицу веса, а также боле простую конструкцию по сравнению с
прочими амортизаторами. Однако, при изготовлении таких амортизаторов требуется высокая точность
механической обработки поршней и цилиндров для создания герметичности заполняемых объемов эдастомером, работающим под давлением до 500 МПа.

эластомер

эластомер

аппаратами. Установка данного аппарата на грузовые вагоны позволяет значительно повысить безопасность транспортировки грузов и
сохранность вагонного парка, сократить убытки, вызванные повреждениями перевозимых грузов, снизить количество отцепочных
ремонтов из-за неисправностей автосцепного устройства.

пружинной и пружинно-
фрикционной. Данный аппарат
обеспечивает плавное трогание
поезда с места и спокойный
его ход в пути следования в
результате постепенного
включения в работу фрикционной
части.

1-нажимная шайба; 2-наружная центральная пружина горловины; 3-внутренняя пружина;
4-центральная пружина основания; 5-угловые пружины основания; 6-стержни;
7-основание; 8- угловая пружина горловины; 9-горловина; 10-фрикционные клинья;
11- нажимной конус; 12-стяжной болт; 13-гайка стяжного болта

простотой конструкции,
хорошей стабильностью работы,
более высокой энергоемкостью
при меньшей массе по сравнению
с пружинно-фрикционными аппаратами.
Работа аппаратов основана на поглощении энергии соударяемых вагонов силами внутреннего трения резины. Основными элементами аппарата являются резинометаллические секции.

Аппарат взаимозаменяем
с Ш-1-Т и ЦНИИ-Н6

с тяговым хомутом