[Править]Гидравлические амортизаторы

Гидравлические амортизаторы получили наибольшее распространение. В гидравлических амортизаторах сила сопротивления зависит от скорости перемещения штока. Рабочее тело — масло (оно еще является смазкой). Принцип амортизатора заключается в возвратно-поступательном движении поршня амортизатора, поршень через небольшое отверстие перепускает масло из одной камеры в другую, превращая механическую энергию в тепловую.

Жесткость амортизаторов зависит от начальной настройки перепускных клапанов (для амортизаторов массового предназначения начальную настройку задает производитель на заводе однократно на все время эксплуатации; в амортизаторах спортивного назначения жесткость может регулировать пользователь), изначальной вязкости жидкости (масла) и температуры окружающей среды которая влияет на вязкость амортизаторной жидкости (масла).

Гидравлические амортизаторы делятся на несколько подвидов:

• По конструкции:

  • рычажные (распространённые до 50-х — 60-х годов)

  • двухтрубные (основной тип в настоящее время)

  • однотрубные (получают распространение)

• По давлению внутри амортизатора:

  • без газового подпора (в простонародье их называют просто газовыми или масляными)

  • с газовым подпором низкого давления

  • с газовым подпором высокого давления

Газовый подпор, как правило, слабо влияет на жесткость амортизатора, но значительно увеличивает стабильность характеристик в условиях сильных нагрузок; при повседневной езде разница совершенно незаметна.

25) тетрадь 22

26)

Поглощающие аппараты грузовых и пассажирских вагонов

Поглощающие аппараты обеспечивают гашение части энергии удара, уменьшение продольных растягивающих и сжимающих усилий, которые передаются через автосцепку на раму кузова. Принцип действия их основан на возникновении в аппарате сил сопротивления и превращении части энергии удара в другие виды энергии. По типу рабочего элемента, создающего силы сопротивления, и принципу действия поглощающие аппараты делятся на: пружинные, пружинно-фрикционные, с резинометаллическими элементами и гидравлические.  Работа пружинных аппаратов основана на возникновении сил сопротивления упругой деформации пружин при их сжатии. Такие аппараты применяются только в упругих площадках пассажирских вагонов. Работа пружинно-фрикционных аппаратов основана на превращении кинетической энергии соударяемых вагонов в работу сил трения фрикционных элементов и потенциальную энергию деформации пружин.  В аппаратах с резиновыми элементами эта энергия затрачивается на работу сил внутреннего трения резины. В гидравлических (гидрогазовых) аппаратах кинетическая энергия удара затрачивается на преодоление сил вязкого сопротивления жидкости при перетекании ее из одной камеры в другую через калиброванные отверстия. Выбор типа поглощающего аппарата для вагона определяется его параметрами:энергоемкостью, ходом, величинами начального и конечного сжатия, величиной необратимо поглощенной энергии, стабильностью и готовностью аппарата к работе (показатель заклинивания). Параметры поглощаю-щих аппаратов выбирают в соответствии с Нормами. Энергоемкость аппарата представляет собой величину кинетической энергии, которую он воспринимает при полном сжатии. После сжатия аппарата его подвижные части необходимо возвратить в исходное положение, поэтому они проектируются так, чтобы не вся энергия поглощалась необратимо. Это свойство оценивается коэффициентом необратимо поглощенной энергии. Коэффициент готовности аппарата определяется при испытаниях как отношение числа нагружений, при которых произошло заклинивание аппарата, к общему числу.  Показатель стабильности работы аппарата характеризует способность сохранять основные его параметры при многократных его нагружениях. На вагонах железных дорог наибольшее распространение получили пружинно-фрикционные аппараты и аппараты с резинометаллическими элементами.  Пружинно-фрикционные аппараты широко применяются на грузовых и пассажирских вагонах, так  как они просты по конструкции и надежны в эксплуатации.  Однако они имеют низкую стабильность работы и ограниченную энергоемкость при существующих габаритных размерах. Поглощающие аппараты с резинометаллическими элементами устанавливаются на пассажирские вагоны, так как они обеспечивают хорошую плавность хода при соударениях, высокую надежность и бесшумность работы.  Пружинно-фрикционные аппараты изготовляют по ГОСТ 22253—76. Для четырехосных грузовых вагонов выпускались пружинно-фрикционные аппараты типа Ш-1-Т (шестигранный, первый вариант, термообработанный) с энергоемкостью 3 = 26 кДж.  Затем начали изготавливать модернизированные аппараты Ш-1-ТМ (3 = 38 кДж). С 1979 г. на грузовые четырехосные вагоны устанавливают аппараты Ш-2-В (3 = 50 кДж, второй вариант, взаимозаменяемый). Восьмиосные грузовые вагоны оборудуют пружинно-фрикционными аппаратами Ш-2-Т (3 = 55 кДж).  Для восьмиосных вагонов разрабатывается новая конструкция пружинно-фрикционного аппарата энергоемкостью 200 кДж. Все типы пружинно-фрикционных аппаратов по конструкции аналогичны и отличаются в основном параметрами.

27) тетрадь 19

28)Тележки рефрижераторных вагонов.

29) Перспективы развития ходовых частей вагонов

Общая перспектива развития ходовых частей вагонов определяется перспективами развития всего железнодорожного транспорта и, в частности, подвижного состава. В настоящее время на магистральных железных дорогах СССР для грузовых вагонов допускаются нагрузки от колесной пары на рельсы до 22 тс. Выпускаемые промышленностью тележки грузовых вагонов рассчитаны на эту повышенную осевую нагрузку. В перспективе предполагается повысить допускаемую осевую нагрузку для грузовых вагонов до 25 тс, что потребует соответствующего усиления всех элементов ходовых частей. Металлурги отрасли вагоностроения изыскивают марки сталей с улучшенными прочностными и технологическими показателями. Эти стали должны обеспечить необходимую прочность узлов и деталей ходовых частей при минимальном увеличении их веса. Одним из важнейших требований на перспективу развития ходовых частей вагонов является дальнейшая отработка конструкции и совершенствование технологии производства серийно выпускаемых тележек. Известно, например, что при существующей технологии производства в основных несущих деталях тележки еще полностью не исключены разностенность, рыхлоты и другие дефекты литья. Если эти дефекты останутся необнаруженными, то могут стать концентраторами напряжений, очагами нарушения целостности материала и причиной потери прочности детали. Важнейшим средством обеспечения качества отливки несущих деталей тележек является надежный неразрушающий контроль, который уже начали внедрять в вагоностроении. При существующей конструкции опоры кузова на тележку через жесткий пятник возможна так называемая «перевалка» кузова, при которой контакт между пятником кузова и подпятником тележки происходит не по всей плоскости, а по кромке. Это приводит к ухудшению динамических качеств вагона, к повышенному износу элементов пятникового узла и даже к разрушению той части надрессорной балки, которая находится под пятником. Применение съемного подпятника, введение сферического узла опоры на тележку или упругих боковых скользунов может способствовать существенному улучшению условий работы этого узла. Перспективны работы по совершенствованию рессорного подвешивания тележек грузовых вагонов. На существующих тележках с линейной жесткостью рессор статический прогиб подвешивания грузового вагона вынужденно ограничен сравнительно небольшой величиной, не превышающей 50 мм под нагрузкой брутто. При перевозке же легких грузов статический прогиб подвешивания вагонов составляет 8—12 мм. С целью улучшения ходовых качеств вагонов, в том числе при эксплуатации их в режиме малой нагрузки, в последние годы созданы тележки нескольких типов с нелинейным рессорным подвешиванием. Наиболее приемлемым вариантом нелинейного подвешивания является билинейное подвешивание. Для улучшения динамических качеств ходовых частей в горизонтальном направлении, уменьшения интенсивности виляния и снижения боковых сил рекомендуется совершенствование параметров поперечного подрессоривання и узла опоры кузова на тележки. Рациональным является введение упругих скользунов в узел опоры. Конкретные параметры перспективных тележек грузовых вагонов обоснованы многочисленными работами ВНИИВ, ЦНИИ МПС, ЛИИЖТ и МИИТ. В этих работах рекомендовано использовать одноступенчатое (центральное или буксовое) подвешивание, воспринимающее как вертикальные, так и горизонтальные (боковые) динамические воздействия. Разность высот рессорного подвешивания под нагрузкой брутто и нагрузкой тары может достигать 45 мм. При этом желательно иметь статический прогиб подвешивания под тарой около 20—25 мм. Для реализации таких параметров по прогибу целесообразно иметь билинейное подвешивание с перегибом кривой жесткости в точке, расположенной несколько выше точки статического прогиба в порожнем состоянии. Горизонтальную жесткость подвешивания рекомендовано выбирать равной 700—1200 кгс/мм на тележку. При использовании центрального подвешивания между колесными парами и боковыми рамами необходима упругая связь в продольном и поперечном направлениях. Опору боковых рам на корпус буксы при этом целесообразно осуществлять через резинометаллический упругий элемент с жесткостью 1000—1600 кгс/мм на один буксовый узел. Дальнейшему совершенствованию подлежат колесные пары и буксовые узлы тележек. Продолжаются работы по изысканию новых марок колесной и осевой сталей и улучшению технологии производства колес и осевых заготовок. Одной из важных задач в совершенствовании колесных пар тележек как грузовых, так и пассажирских вагонов является создание и внедрение в производство буксовых узлов с открытыми осевыми центрами. Дальнейшее совершенствование тележек пассажирских вагонов связано со значительным повышением в перспективе скоростей пассажирских поездов (до 200—250 км/ч). На перспективу прототипом тележки пассажирского вагона может служить тележка ТСК-1 (рис. 31), спроектированная для вагонов скоростного поезда РТ-200. Эта тележка рассчитана на скорость движения 200 км/ч. Она имеет двойное подвешивание: буксовое из витых пружин и центральное безлюлечное из упругих пневматических элементов. В центральном подвешивании тележки ТСК-1 применены пневматические упругие элементы диафрагменного типа с резинокордной оболочкой модели 580x170. Опора кузова на тележки осуществлена через скользуны. Надрессорный брус связан с рамой тележки продольными поводками с резинометаллическими упругими элементами по концам. В буксовых узлах тележки использовано по три подшипника: два роликовых для восприятия радиальных сил и один шариковый — для восприятия осевых сил. Тележки оборудованы дисковым и магнитно-рельсовым тормозами. Для предотвращения заклинивания колес при торможении тормоз снабжен электронным противоюзным устройством.

30) Для наиболее рационального использования грузоподъемности и вместимости вагонов Министерство путей сообщения устанавливает технические нормы загрузки, которые обязательны не только для работников железнодорожного транспорта, но и для грузоотправителей. Технической нормой загрузки называется количество соответствующим образом подготовленного груза, которое должно быть загружено в данный тип вагона при наилучшем использовании его грузоподъемности и вместимости. Техническая норма — это весовая граница, ниже которой вагон данным грузом загружать нельзя. В ст. 47 Устава определено, что эти нормы устанавливают исходя из необходимости максимально использовать грузоподъемность или вместимость вагона (контейнера) и обеспечить сохранность грузов, учитывая рациональные методы подготовки грузов к перевозке (прессовка, тарирование, разборка по узлам и др.), а также наиболее экономичные способы размещения их в вагоне или контейнере. Поэтому количество груза, которое может быть размещено в вагоне, определяется его грузоподъемностью, родом груза, физико-химическими особенностями последнего, а также видом тары и способом укладки. Технические нормы загрузки вагонов или контейнеров, устанавливаемые Министерством путей сообщения, не могут учесть всего разнообразия грузов, способов их подготовки к погрузке, поэтому Устав предоставляет дорогам право разрабатывать местные технические нормы по тем же принципам и в том же порядке, как и общесетевые. Во всех случаях местные нормы согласовывают с грузоотправителями. Опытным путем определяют норму возможной загрузки вагонов, при этом для тарных грузов (конечно, с учетом их свойств) выбирают вариант наиболее рациональной схемы укладки. 

31) Основные мероприятия по улучшению использования грузоподъемности и вместимости вагонов следующие: -регулирование подачи определенных типов вагонов под погрузку в зависимости от объемного веса грузов.

-погрузка массовых грузов выше борта вагонов. Часть массовых грузов с относительно невысоким объемным весом (уголь, кокс, кирпич и др.) грузят выше уровня бортов вагона с так называемой «шапкой», а при перевозке лесоматериалов используют полностью габарит погрузки, в том числе и суженную его часть.

-наращивание или обрешечивание бортов платформ для увеличения объема вагона при перевозке грузов с небольшим объемным весом (торф, кокс, сахарная свекла); -прессование некоторых грузов (хлопка, сена, металлической стружки, льна и др.); -погрузка автомобилей в наклонном положении, комбинированная погрузка разных машин и механизмов, частичная их разборка; -комбинированная загрузка вагонов легковесными и тяжеловесными грузами. Оптимальное соотношение легковесного и тяжелого груза определяется по таблицам; -рационализация и стандартизация тары, установление оптимальных ее размеров (замена планочной обвязки металлической лентой, применение картонной и бумажно листовой тары, тары из полимеров вместо деревянной, тары с размерами, кратными внутренним размерам вагонов); -рациональные способы размещения тарных грузов в вагонах. Для определения оптимального способа укладки тарных грузов рассматривают возможные варианты и выбирают тот, при котором в вагон помещается наибольшее количество грузовых мест

-по длине объем Четырехосного вагона используется на 07,6%, а при том же зазоре по высоте —на 87,6%; -расширение контейнерных и пакетных перевозок, и, в частности, применение малогабаритных контейнеров для бестарных перевозок грузов; -плотная засыпка груза в вагоны (тщательное разравнивание, заполнение углов платформ и полувагонов), использование живой силы падения кусков насыпных грузов; -установление прогрессивных технических норм и разработка технических условий загрузки вагонов соответствующими грузами.