Изучение объекта исследования
Общий обзор по теме
По виду рабочего элемента и принципу поглощения энергии амортизаторы удара обычно подразделяют на пружинные, пру¬жинно-фрикционные (фрикционные), резиновые (резинометаллические), полимерные, эластомерные, гидравлические, а также комбинированные, включающие различные виды ра¬бочих элементов (резинофрикционные, гидрофрикционные, гидрополимерные) .
В современном отечественном и зарубежном железнодорожном подвижном составе на¬ибольшее применение нашли фрикционные, гидрофрикционные, эластомерные и резино¬металлические амортизаторы удара.
Благодаря простоте конструкции, низкой стоимости изготовления, а также неприхотливости в эксплуатации самое широкое рас¬пространение получили фрикционные аппараты. Во фрикционных амортизаторах при ударном сжатии основ¬ная часть воспринятой энергии затрачивается на ра¬боту сил трения.
В настоящее время на отечественных вагонах различных лет постройки установлены шестигранные фрикционные поглощающие аппараты Ш-1-ТМ, Ш-2-В90, Ш-2-Т, Ш-6-ТО4, пластинчатые поглощающие аппараты ПМК-110А, ПМК-110К-23. На грузовых ва¬гонах железных дорог США широко применяются шестигранные аппара¬ты фирмы «Miner» («Майнер»), и пластинчатые аппараты фирм «Keystone» («Кейстоун») и «Westinghouse» («Вестингауз»).
Система производства, ремонта и эксплуатации фрикционно-пружинных аппаратов хорошо отлаже¬на, имеются успехи в повышении ресурса и надежности их работы. Пере¬ход от одного типа фрикционного аппарата к другому обычно не требует значительных капиталовложений или перестройки производства. Основной недостаток фрикционных аппаратов – относительно низкие значения коэффициента полноты силовой характеристики П (в пределах 0,23 0,32) и, соответственно, энергоемкости; меньшие значения – для аппаратов с парой трения сталь-сталь, большие значения – для пары трения сталь-металлокерамика. При применении пары трения сталь-сталь наблюдается специфический скачкообразный характер изменения продольных сил и склонность к заклиниванию.
Другим известным недостатком серийных фрикционных аппаратов является невыгодная для условий работы в поезде силовая характеристи¬ка: высокое начальное усилие и значительная зона застоя (анкилозис) приводят к слабой связи силы и хода аппарата; поэтому большую часть времени переходного процесса аппараты практически не работают, а ди¬намические процессы поезда определяются в основном упругодиссипативными свойствами системы вагон-груз.
Одним из путей улучшения показателей работы фрикционных аппаратов является использование в их подпорной части упругих блоков, обладающих более высокой энергоемкостью по сравнению с пружинным комплектом. Это позволяет уменьшить коэффициент передачи фрикционной клиновой системы, повысить коэффициент полноты силовой характеристики и её стабильность.
