Определение рациональных параметров эластомерных поглощающих аппаратов автосцепного устройства грузовых вагонов

• Автор: Ступин, Дмитрий Алексеевич
• Шифр специальности: 05.22.07
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 138 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава 1 СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА.

1.1 Обзор теоретических и экспериментальных исследо

ваний поглощающих аппаратов автосцепки грузовых вагонов

1.2. Условия эксплуатации поглощающих аппаратов

1.3. Выводы.

Глава 2 ОСНОВНЫЕ ПРИНЦИПЫ ПОСТРОЕНИЯ ЭЛА

СТОМЕРНЫХ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ И ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ОЦЕНКА ИХ ХАРАКТЕРИСТИК

2Л. Общие конструктивные параметры эластомерных

поглощающих аппаратов.

2.2. Стендовые исследования характеристик эластомерных поглощающих аппаратов.
2.3. Исследования эластомерных поглощающих аппаратов в эксплуатации
2.4. Выводы.
Глава 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ХА
РАКТЕРИСТИК МАТЕРИАЛА И ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРАМЕТРОВ ЭЛАСТОМЕРНЫХ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ.
3.1 Предварительные исследования эластомерного мате
3.2 Анализ гидромеханических режимов в эластомерном
амортизаторе.
3.3 Базовые уравнения теоретического исследования и
анализ характеристик материала.
3.4. Объемная сжимаемость
3.5. Испытательный бокс
3.6 Экспериментальное определение модуля объемной
упругости эластомерного материала
3.7. Методика определения сдвиговых характеристик
эластомера.
3.8 Методика расчета силовой статической характеристики эластомерных амортизаторов ,
3.9 Проектный расчет основных геометрических параметров однокамерного эластомерного поглощающего аппарата.
3 Выводы
Глава 4 ТЕХНИКОЭКОНОМИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ
ПРИМЕНЕНИЯ ЭЛАСТОМЕРНЫХ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ В АВТОСЦЕПКЕ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ
4.1. Сравнительные характеристики поглощающих аппаратов
4.2. Структурные составляющие экономического эффек
та применения энергоемких аппаратов высокой надежности.
4.3. Влияние поглощающих аппаратов на частоту отцепок и трудоемкость работ в текущем отцепочном ре
монте
4.4. Расчет затрат, обусловленных несовершенством по
глощающих аппаратов по причине ас.
4.5. Экономическая эффективность применения эластомерного поглощающего аппарата
4.6. Результаты внедрения.
4.7. Выводы.
Заключение
Список литературных источников


Коэффициенты полноты применяемых в настоящее время пружинно-фрикционных поглощающих аппаратов находятся в пределах 0. Второй особенностью работы фрикционных аппаратов на вагонах является увеличение их энергоемкости во время эксплуатации - приработка. Так энергоемкость серийных фрикционных поглощающих аппаратов в состоянии поставки (после изготовления) составляет всего кДж и только в течение 2 -3-х лет интенсивной работы на вагоне достигает своих максимальных значений. Таким образом грузовой вагон, оборудованный пружинно-фрикционным поглощающим аппаратом, после изготовления практически не защищен от высоких продольных нагрузок. Третьим недостатком фрикционных аппаратов является большой разброс характеристик, обусловленный технологией изготовления. Корпуса аппаратов изготавливаются литьем, а фрикционный узел штамповкой без какой-либо механической обработки. Так, например, энергоемкость поглощающих аппаратов Ш-6-ТО-4, изготовленных в одной партии, может отличаться в 1. Основные закономерности работы фрикционных аппаратов были установлены теоретическими и экспериментальными исследованиями Л. Н. Никольского / 9-/. Уточнение методов расчета фрикционных аппаратов с учетом автоколебаний фрикционной системы аппарата проводилась под его руководством в БИТМ Б. Г. Кешиным // , А. С.Осиповым //, Е. И. Селенским //. Широкие экспериментальные и теоретические исследования характеристик пружинно-фрикционных аппаратов при работе в поездах проводились во ВНИИЖТ /-/ и Днепропетровском институте инженеров железнодорожного транспорта (ДИИТ) /-/. Многочисленными исследованиями установлено, что пружиннофрикционные аппараты в существующих установочных размерах авто-сцепного устройства по ГОСТ - не могут обеспечить энергоемкость, достаточную для существующих условий эксплуатации грузовых вагонов, в первую очередь, предназначенных для перевозки опасных грузов. Все это вызывает необходимость разработки принципиально новых конструкций аппаратов /,/. Основным направлением работ по созданию поглощающих аппаратов повышенной энергоемкости была разработка гидравлических амортизаторов удара. В таких аппаратах за счет гидравлического дросселирования жидкости через калиброванные отверстия при динамическом нагружении удавалось получить силовые характеристики с коэффициентом полноты более 0. В МИИТе под руководством 3. Каракашьяна были разработаны газо-гидравлические поглощающие аппараты ГА-0 и ГА-0. Полнота силовой характеристики достигала 0. Дж соответственно / /. Аппараты имели по две , а в последствии 3 газовые камеры, обеспечивающие необходимую конечную силу сопротивления при квазистатиче-ском нагружении. Однако, вследствие сложности конструкции, требующей высокотехнологического производства, обеспечить надежную и долговечную работу' этих аппаратов при изготовлении опытных партий не удалось: отмечалась утечка жидкости в подвижных уплотнениях и снижение зарядного давления газа. В году на Экспериментальном кольце ВНИИЖТ проходили последние испытания опытной партии аппаратов ГА-0, изготовленных Андижанским механическим заводом, которые также завершились не удачно. Уже при квазистатическом нагружении наблюдалась утечка гидравлической жидкости через уплотнения. Наиболее простую конструкцию из гидравлических аппаратов имел кольцегидравлический аппарат, разработанный в -х годах под руководством И. Н. Новикова во ВНИИЖТ //. В качестве упругого элемента в аппарате использовалась кольцевая пружина, которая вместе с днищем корпуса и упорной плитой образовывала гидравлическую камеру высокого давления . При сжатии аппарата объем камеры уменьшался, а жидкость поступала в камеру низкого давления, снабженную резинотканевыми диафрагмами. Недостатком такого аппарата являлась низкая статическая сила сопротивления около 0. МН, обусловленная невозможностью увеличения габаритов кольцевой пружины. В -е годы ВНИТИ и ВНИИЖТ под руководством В. Д. Прохорен-кова начали совместные работы по созданию пластинчатого гидрофрикционного поглощающего аппарата объединенного с тяговым хомутом ПГФ-4-0 /,/ (рис.