Июль 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Июн    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ

При сравнительных исследованиях различных фрикционных материалов для амортизаторов удара, а также разработке и про­верке новых схем амортизаторов возникает необходимость в по­становке широких и тщательных экспериментальных исследова­ний, выполнить которые на амортизаторах натуральной вели­чины оказывается сложно. При этом также трудно исследовать отдельные факторы, влияющие на процесс трения, и сохранить неизмененными остальные условия испытания. Специальные ла­бораторные испытания на моделях амортизаторов позволяют преодолеть эти трудности.

Основное условие, которому должны удовлетворять модели амортизаторов, — это полное соответствие процессов трения и изиоса на образцах и в амортизаторах натуральной величины. Для соблюдения этого условия прежде всего должно обеспечи­ваться равенство давлений и скоростей скольжения не только по величине, но и по характеру их изменения во времени.

Рассмотрим некоторые примеры специальных лабораторных исследований.

Для сравнительных испытаний различных фрикционных ма­териалов и изучения закономерностей изменения коэффициентов трения удобно применение специального прибора — модели

Амортизатора (см. фиг. 15). Влияние формы и геометрических параметров разных амортизаторов целесообразно изучать на моделях, в которых представляется возможным закономерно из­менять исследуемые параметры, сохраняя постоянными другие условия. Например, влияние угла а в амортизаторе с клиновым распором исследуется на модели, схема которой показана на фиг. 17. Размеры фрикционных элементов и режим их

Фиг. 66. Графики зависимости между эффективностью и величиной сжатия амортизатора при различных значе­ниях угла а.

подпись: 
фиг. 66. графики зависимости между эффективностью и величиной сжатия амортизатора при различных значениях угла а.

Фиг. 67. Модель амортиза­тора с упругим распором клиньев.

подпись: 
фиг. 67. модель амортизатора с упругим распором клиньев.
Работы соответствуют режиму работы поглощающих аппаратов I1I-1-T.

В результате испытаний этой модели на копре с падающим гру­зом весом 175 кг получены графики (фиг. 66), которые показы­вают, как изменяется фрикционное сопротивление амортизатора по мере роста угла а. Если подставить величины Э, х и а, взятые из этого графика, в формулы (26) и (15), учитывая также остальные параметры испытанного амортизатора, можно вычис­лить закономерность изменения расчетных коэффициентов тре­ния в зависимости от увеличения угла а. Подобным путем была установлена эмпирическая зависимость, выраженная уравне­нием (12).

Исследование работы амортизаторов с упругим распором выполняется на специальной модели (фиг. 67). Размеры элемен­тов и режим их работ выбраны из условия соответствия погло­

Щающему аппарату Во-Гуд. Сменные образцы 2 и 3, изготов­ленные из испытываемых фрикционных материалов, укрепляются в корпусе 1 и подвижных клиньях 4. Распор клиньев осуще­ствляется пружинами

6.

О 10 20 30 хмм *)

подпись: о 10 20 30 хмм *) Ударная нагрузка передается через дина­мометрический боек 5.

Испытания моделей со стальными поверхно­стями трения на копре дали силовые характе­ристики, представлен­ные на фиг. 68.

Сопоставление опыт­ных характеристик мо­делей амортизаторов с клиновым распором и упругим распором подтверждает выводы ные в гл. IV и VI.

Действительно, для модели амортизатора с клиновым распо­ром наблюдается высокая чувствительность к изменению скорости удара (фиг. 68,а). Для каждой скорости удара (2; 1,5 и

1 м/сек) силовая характеристика представляется самостоятель­ной кривой. Особенно заметно снижение «силы в начале хода,

ВСПОМОГАТЕЛЬНЫЕ ЛАБОРАТОРНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯВызванное первоначальными от­скоками поверхностей трения. Цля модели амортизатора с упру­гим распором силовые харак­теристики сравнительно мало зависят от скорости удара (фиг. 68, б); в этом заключается преимущество амортизаторов данного типа.

Установка для испытания мо­делей амортизаторов представ­ляет собой малый копер (фиг. 69) со сменным, и падающими груза­ми 1 весом 70 и 175 кг. Грузом может служить корпус погло —

Фиг. 69. Копровая установка для ис­пытания моделей амортизаторов. щающего аппарата, заполненный металлом. Он подвешивается на траверсе 2, которая поднимается или опускается тросом 3 с помощью лебедки 7. Для соблюдения точного режима испыта­ний имеется рычаг 5, который при подъеме траверсы автомати­чески сбрасывает груз при достижении упора 4. Место уста­новки упора на станиие 6 копра выбирается в зависимости от за­данной высоты к сбрасывания груза.

Регистрирующая аппаратура построена по тем же принци­пам, как и для лабораторных испытаний амортизаторов нату­ральной величины

[1] Авторское свидетельство № 109722 от 25/Х 1957 г.

[2] Авторское свидетельство № 109482 от 4/1V 1957 г.

[3] Согласно схеме (фиг. 32) мо —

;ЖНО написать следующее общее

рвыражение для определения

|силы Р сопротивления сжатию

рмортизатора (сумма проекций сил на линию действия ршлы Р):

Р— 2 (УУ/3 соб у Н-Л/^ту) +ж1 (л: + х0), (81)

1*Де N и Ы/л — нормальная сила и сила трения на главных

поверхностях трения; у — угол наклона главных поверхностей;

Ж’ жесткость выталкивающей пружины; х~~ хо ~ величина сжатия выталкивающей пружины, включая величину ее начальной затяжки х0 (для данного амортизатора величина сжатия пружин равна сжатию амортизатора).

[4] Эа — 5500 — 2200 = 3300 кГм.

Если провести на том же гра­фике линию для Зв = 2200 кГм, то она покажет, при каких величинах в и VI можно для данного ва —

гона получить Ртах без применения амортизатора. В этОхМ смысле каждая кривая, нанесенная на графике, показывает, ка­кая энергия должна восприниматься за счет деформации кон­струкции вагона и груза, чтобы не применять амортизаторов. Если известен коэффициент с, отличный от указанных на фиг. 33, необходимую эффективность Эп получим, помножив величину Эп, найденную из графика при с = 1, на заданный коэффициент с. Для иллюстрации влияния деформации вагонной конструкции на силу удара на фиг. 34 приведена также опытная зависимость между силой удара и скоростью соударения двух изотермиче­ских вагонов весОхМ брутто по 82,8 т. Как видим, вагонная конструкция обладает значительными упругими свойствами. Заметим, что при решении в целом проблемы снижения сил удара следует заботиться не только о выборе хорошего амор­тизатора, но и о возможно большей работоспособности самой конструкции по восприятию энергии удара не в ущерб ее прочности.

[5] Общее число1 колец

[6] = VЖ {<к — ®2к’) + хо “ (169)

где

к к’

^01 — скорость скольжения клиньев в начале второй ступени ра­боты.

[7] Если при ударе в амортизатор на жестком неподвижном основании (копровые испытания амортизаторов) скорость уда — 102

[8] Порядок расчета и основные данные взяты из расчета, выполненного

[9] Данный раздел гл. VII написан совместно с доц. И. В. Селиновым.

[10] Данный раздел гл. X написан инж. А. С. Осиповым.

[11]

В отличие от уравнения (144) для обычных фрикционных амортизаторов здесь коэффициент ас^>1 находится в числителе,

[12] Нормы AAR для поглощающих аппаратов с максимальной эффектив­ностью 36 000 фунто-футов (~5000 кГлц), сертификат M-9Q1.E-59.

Оставить комментарий