Основные типы гасителей колебаний

Гасители колебаний предназначены для создания сил, обеспечивающих устранение или уменьшение амплитуды колебаний вагонов или его частей. На дорогах России наиболее широкое распространение получили гидравлические и фрикционные гасители колебаний. Принцип действия гидравлических гасителей заключается в последовательном перемещении вязкой жидкости под действием растягивающих или сжимающих сил с помощью поршневой системы из одной полости цилиндра в другую. В фрикционных гасителях колебаний силы трения возникают при вертикальном и горизонтальном перемещениях клиньев гасителя, трущихся о фрикционные планки, укреплённые на колонках боковин тележек.

Фрикционные гасители колебаний

Гаситель колебаний с постоянной силой трения. В пазах надрессорной балки с каждой стороны вмонтирован башмак, в котором помещены стакан и пружина. Стакан прижат пружиной к фрикционной планке боковой рамы тележки. Сила трения этого гасителя возникает при относительном перемещении стакана и фрикционной планки. Величина силы трения зависит от усилия предварительного сжатия пружины и её жёсткости, а также от коэффициента трения между стаканом и фрикционной планкой. Существенным недостатком фрикционных гасителей с поступательным движением частей является неравномерный износ их частей в процессе эксплуатации, вследствие чего изменяется характеристика гасителя. Этих недостатков не имеет дисковый фрикционный гаситель колебаний. Такой гаситель имеет стальной диск, соединенный с поводком, который при помощи пружины, болта, поводков и резиновых прокладок зажат между двумя фрикционными прокладками из асбестовой массы. Поводками или гаситель крепится к рессорному подвешиванию вагона. При относительном перемещении поводков, и соответственно диска и прокладок возникают силы трения постоянной величины. Сила трения регулируется сжатием пружин.

Клиновой гаситель колебаний, имеющий силы трения, пропорциональные перемещениям, но различной величины для нисходящего и восходящего движений, применён в тележках грузовых вагонов. Силы трения в этих гасителях возникают при относительном вертикальном и горизонтальном перемещениях трущихся поверхностей клиньев по фрикционным планкам, укреплённым на колонках боковых рам тележки. Следовательно, клиновые гасители могут гасить вертикальные и горизонтальные колебания. Они отличаются простотой конструкции, надёжностью в эксплуатации и широко применяются в тележках грузовых вагонов.

В буксовом подвешивании тележек типов КВЗ-5, КВЗ-ЦНИИ, ТВЗ-ЦНИИ-М пассажирских вагонов установлены фрикционные гасители, размещённые внутри наружных пружин буксового рессорного подвешивания. В этом гасителе имеется втулка шпинтона, надетая на шпинтон рамы тележки. Вокруг втулки расположены шесть фрикционных конусных секторов. В комплект гасителя входят: верхнее и нижнее опорные (нажимные) кольца, внутренняя пружина. Упругие элементы подвешивания совместно с гасителями колебаний амортизируют толчки, уменьшают динамические силы и повышают плавность хода. Принцип действия гасителя колебаний основан на возникновении сил трения между фрикционными секторами и втулкой шпинтона при их взаимных смещениях во время колебаний рамы тележки относительно буксы. Под давлением пружины конусные нажимные кольца прижимают секторы к втулке. Сила прижатия секторов к втулке шпинтона определяется жёсткостью внутренней пружины и углом наклона опорных поверхностей колец и секторов. На нарезную часть шпинтона навёртывается корончатая гайка, под которую ставится тарельчатая рессора, предназначенная для фиксации втулки шпинтона.

Одним из основных недостатков всех фрикционных гасителей колебаний является то, что они имеют большие силы трения покоя, препятствующие прогибам рессорного подвешивания, когда величина возмущающей силы меньше силы трения самого гасителя.