Особенности конструкции пружинно - фрикционных поглощающих аппаратов

Аппараты Ш-1-ТМ, Ш-2-В и Ш-2-Т устанавливают в автосцепное устройство, имеющее стандартное расстояние между передними и задними упорами (625мм). Пружинно - фрикционные поглощающие аппараты (TTI-1-ТМ, Ш-2-Т, Ш-2-В) имеют корпус 3 с шестигранной горловинной, в которой размещены нажимной конус 1 и три клина 2. Между клиньями и днищем корпуса размещены пружины 4 и 5 подпорного комплекта.

В аппарате Ш-1-ТМ (рис.2) имеется шайба 6, которая отсутствует на Ш-2-В (рис.3) и Ш-2-Т (рис.4). До 75-90 % кинетической энергии соударяющихся масс вагонов преобразуется в тепловую энергию фрикционного взаимодействия деталей фрикционного узла и частично в потенциальную энергию сжатия пружин 4 и 5.

Поглощающий аппарат Ш-1-ТМ (шестигранный, первый вариант, термообработанный, модернизированный) имеет максимальный рабочий ход 70 мм. и установочные размеры 230x318x568 мм. Зазор между упором автосцепки и розетки составляет 60-90мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки (не приработанного) составляет около 25 кДж. Энергоемкость приработанного аппарата, которую он приобретает после 1-2 лет эксплуатации, составляет 50 кДж, что позволяет производить соударения грузовых вагонов с массой брутто 84т. со скоростями до 2,22 м/с.

Из зависимости усилия сжатия аппарата от скорости соударения видно, что соударение вагонов со скоростями свыше 2,5 м/с. сопровождается закрытием приработанных поглощающих аппаратов. Закрытие аппаратов после выбора его хода приводит к передаче значительных продольных динамических воздействий на конструкцию вагона и груз, что может привести к их повреждению.

Рисунок 4 – Поглощающие аппараты.

Поглощающий аппарат Ш-2-В (шестигранный, второй вариант, взаимозаменяемый) имеет литой корпус, три штампованных фрикционных клина, штампованный нажимной конус, наружную и внутреннюю пружины и стяжной болт с гайкой. Масса аппарата 134кг.

Поглощающий аппарат Ш-2-В имеет установочные размеры 230x318х568мм и максимальный рабочий ход 90мм. Зазор между упором автосцепки и розеткой составляет 120-150 мм. Энергоемкость аппарата в состоянии поставки составляет около 25 кДж, а в приработанном состоянии -60 кДж. Закрытие аппаратов Ш-2-В происходит при скоростях соударения вагонов свыше 3,06 м/с.

Установка поглощающих аппаратов Ш-2-В на грузовые вагоны с розеткой переднего упора длиной 185мм не допускается. (Ударная грань розетки выполнена не сферической, как обычно, а прямолинейной)

Невыполнение этих требований, а также ошибочная установка на указанные вагоны поглощающих аппаратов Ш-2-В, имеющих максимальный ход сжатия 90мм, приводит к выбору зазора между упором головки автосцепки и розеткой, равного (75 +-7) мм, и последующему повреждению, как автосцепки, так и розетки вагона.

Аппарат работает следующим образом:

При сжатии усилием 240кН клинья начинают перемещаться по горловине внутрь корпуса и сжимать пружины. Между горловиной и клиньями возникают силы трения, пропорциональные давлению между трущимися поверхностями. Давление клиньев на корпус увеличивается по мере сжатия пружин и к концу хода аппарата оно достигает наибольшего значения. Чтобы клинья при своем перемещении не смещались в одну сторону и не перекашивались, горловина корпуса аппарата выполнена шестигранной. Окончанием хода аппарата считается положение, при котором нажимной конус полностью входит в корпус аппарата, а упорная плита касается горловины корпуса. После уменьшения сжимающей силы происходит восстановление (отдача) аппарата за счет упругих сил пружин. Для облегчения возвращения клиньев в исходное положение грани горловины корпуса выполнены с наклоном 2 градуса.

Аппаратами Ш-2-Т (шестигранный, второй вариант, термообработанный) оборудованы восьмиосные вагоны, а также восьмиосные тепловозы. Не приработанные аппараты данного типа имеют энергоемкость около 30 кДж. После приработки аппараты Ш-2-Т имеют энергоемкость65кДж, что позволяет производить соударения восьмиосных вагонов с массой брутто 172т со скоростями до 1,83м/с.

Поглощающий аппарат Р-2П (резиновый, второй вариант, пассажирский). Устанавливается на пассажирские вагоны, включая электропоезда и дизельные поезда. Применение резины позволяет проектировать аппараты более простой и надежной конструкции, меньших габаритных размеров и массы, чем пружинно-фрикционные с высокой энергоемкостью при хорошей стабильности работы в эксплуатации.

В качестве упругого элемента в этом аппарате применяются резинометаллические секции, каждая из которых состоит из двух металлических пластин толщиной 2мм, между которыми размещен слой специальной резины 7-ИРП-1348, соединенной методом вулканизации. Характеристика аппарата: энергоемкость 22кДж, ход 70мм, усилие конечного сжатия 1 МН, коэффициент необратимо поглощенной энергии 0,45. Аппарат Р-2П взаимозаменяем с ЦНИИ-Н6. В корпусе аппарата установлена нажимная плита, девять резинометаллических элементов и промежуточная плита.

На пассажирских вагонах применяется аппарат Р- 5П (пятый вариант), ход этого аппарата увеличен до 80 мм. Использование аппарата Р-5П по сравнению с аппаратом Р-2ГТ обеспечивает снижение продольной силы и уменьшает вероятность повреждения оборудования вагонов.