Май 2020
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031

ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ АМОРТИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО РАБОТЫ

Если не ограничивать величину хода амортизатора и его га­бариты, то, как следует из уравнений (26), можно получить амортизатор любой эффективности, а при заданной эффектив­ности сила удара может быть сделана достаточно малой. Од­нако практически почти всегда нужно стремиться к созданию амортизаторов возможно меньших габаритов, а в некоторых слу­чаях, как, например, на железнодорожном транспорте, габариты поглощающего аппарата автосцепного устройства ограниченье местом, отведенным для него в рамах вагонов. Обычно возни­кает задача создания амортизатора заданных габаритов с воз­можно большей эффективностью Эйс возможно меньшей силой удара Р. Задача эта довольно сложная и при решении ее возни­кает ряд противоречий. Из уравнений (142) и (26) можем полу­чить

^___ (Р 4- Р0) * _____ ж<> (х2 + 2хх0)

2к — 2к *

Отсюда видно, что для увеличения эффективности амортиза­тора Э и уменьшения силы удара Р при заданной энергии удара следует увеличивать ход х и уменьшать коэффициент чувстви­тельности к. Чтобы для принятых габаритов амортизатора сде­лать величину х возможно большей, необходимо выделить больше места для размещения упругого элемента (пружины). Поэтому при конструировании пружины важно по возможности удовлетворить двум противоречивым требованиям: повыситьход х и увеличить жесткость пружины ж. Амортизаторы с наи­большей эффективностью при выбранном ходе х получим, если принять такие величины ж и ф, чтобы сила Р при полном сжатии была максимально допустимой. Увеличение жесткости ж осо­бенно важно, так как рост коэффициента передачи ф повышает чувствительность амортизатора к изменению коэффициентов трения, делает их менее стабильными в работе. Уменьшение коэффициента к можно обеспечить выбором наиболее выгодной конструкции амортизатора и уменьшением коэффициента ф.

Расчет пружин, работающих в пределах упругих деформа­ций, делается с помощью следующих известных формул.

Наибольшие напряжения т в прутках цилиндрической пру­жины с круглым сечением витка:

SPD

Т

подпись: т

ШаХ

подпись: шах*<М, (193)

Где Я—сила, действующая на пружину;

О — средний диаметр пружины; й — диаметр прутка;

* — коэффициент, учитывающий влияние кривизны вит­ков *

+ О94)

Й

Т — ——индекс пружины.

Прогиб хп пружины при действии силы Р:

__ 8PD*n

Хп ПИ 4 > (1

подпись: 8pd*n
хп пи 4 > (1
PD3

Ш4

Где п — число рабочих витков;

Б — модуль упругости.

Жесткость пружины

__ Р ___ Ш4 /__ 1_____

Ж~1ГП~~ ьом •

При выборе наиболее рациональной пружины обычно прихо­дится делать ряд пробных решений.

Решение вопроса о повышении эффективности амортизатора за счет увеличения его габаритов при сохранении силы Ртах и стабильности работы можно вести по следующей схеме. Пусть заданы энергия удара, приходящаяся на один амортизатор Эа и силы Р и Р0; проектируемые амортизаторы устанавливаются на вагоны с массой М. Тогда:

1) выбираем тип амортизатора и задаемся основными разме­рами фрикционных клиньев, принимая во внимание соображе­ния о стабильности его работы;

2) определяем скорость 1)в соударения вагонов, при которой происходит закрытие амортизаторов [см. формулу (92)]; вычисляем коэффициент чувствительности к по формуле

(138), учитывая, чтоъ0 = {см. формулу (174)]; значения С

И £> определяются в зависимости от типа амортизатора по урав­нениям, приведенным в п. 2 гл. V;

3) по формуле (142) определяем необходимую величину хода х, предварительно вычислив по формулам табл. 7 коэффи­циент передачи ф для принятых геометрических параметров клиньев;

4) вычисляем необходимую жесткость пружин по формулам (144) или (145);

5) имея жесткость ж и ход х, проектируем пружины, исполь­зуя формулы (193) — (196). Чем больше ход х при данной жест­кости ж, тем большие получаются размеры пружины и соответ­ственно увеличиваются габариты амортизатора. Применение за — неволенных пружин позволяет несколько уменьшить габариты пружин, что рассмотрено в следующей главе. Для предваритель ных расчетов удобно применять график фиг. 33,6, используя дополнительные шкалы, .расположенные снизу графика и по­строенные по уравнению (150). Если известна эффективность Э проектируемого амортизатора, максимальная сила Р, соответ­ствующая моменту его полного сжатия, и коэффициент полноты силовой характеристики Г1, можно определить необходимый ход амортизатора х. Например при Э = 15000 кГм, Р = 200 т и /7 = = 0,25 потребуется х^ЗО см; при тех же Э и Р, но /7=0,5, полу­чим *«15 см. Очевидно, что можно делать расчет и в других сочетаниях известных и неизвестных величин.

Величину коэффициента П можно принимать на основе имею­щихся результатов испытания амортизаторов, сходных с проек­тируемым. Например, для поглощающего аппарата Ш-1-Т (при полном его сжатии) /7 = 0,25-ь0,38. Если учитывать только влия­ние основных факторов изменения характеристики — влияние скорости скольжения на силы трения и начальной затяжки, ве­личину Я можно найти расчетом по формуле (147).

Учитывая важность создания для железнодорожного транс­порта поглощающих аппаратов высокой эффективности (по­рядка 10—20 тыс. кГм), целесообразно увеличить допускаемые габариты аппарата главным образом по длине. Пространство внутри хребтовой балки вагона между концевой и шкворневой балкой может быть полностью использовано для амортизатора удара.

Одним из способов лучшего использования габаритов погло­щающего аппарата является применение такой конструкции, в которой корпус объединен с тяговым хомутом, а для удлине­ния пружин используется дополнительный прилив к днищу кор­пуса. Описание такой конструкции дано, например, в работе [39].

Некоторые американские фирмы [44]—[47] значительно уве­личивают ход амортизатора (до 300 мм), применяя в вагонах

Подвижную хребтовую балку, принцип работы которой ясен из фиг. 51. При этом энергия удара воспринимается центральным амортизатором 1 и, кроме того, обычными поглощающими аппа­ратами 2, установленными по концам хребтовой балки 4 рамы вагона 3. В качестве центрального амортизатора применяется

ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ АМОРТИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО РАБОТЫ

§л

1,7~г’

~ГГ

подпись: §л подпись: ~гг подпись: 1,7~г'

-ГГ-гу —

подпись: -гг-гу- ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ АМОРТИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО РАБОТЫ

6)

подпись: 6)
 
ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ АМОРТИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО РАБОТЫ

Ту ■у? ; ; > у

Фиг. 51. Схема рамы вагона с подвижной хребтовой балкой:

А — среднее положение; б — при ударе слева; в — при ударе справа.

ВЛИЯНИЕ ГАБАРИТОВ АМОРТИЗАТОРА НА ПОКАЗАТЕЛИ ЕГО РАБОТЫ

ЗВ

Пружинно-фрикционный, резиновый или гидрофрикционный амортизатор. Интересные варианты амортизаторов последнего типа опубликованы в работах [47] и [54].

К недостаткам амортизирующих систем с подвижной хреб­товой балкой следует отнести значительное усложнение и удоро­жание конструкции вагона; по данным, опубликованным в ра­боте [46], стоимость вагона возрастает на 20%, а также не­сколько усложняется наблюдение за вагоном в эксплуатации и его ремонт.

Комментарии запрещены.