Автосцепное устройство СА-ЗМ

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.

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. Параметры поглощающих аппаратов выбирают в соответствии с Нормами.

На вагонах железных дорог наибольшее распространение получили пружинно-фрикционные аппараты и аппараты с резинометаллическими элементами. Пружинно-фрикционные аппараты широко применяются на грузовых вагонах, так как они просты по конструкции и надежны в эксплуатации. Однако они имеют низкую стабильность работы и ограниченную энергоемкость при существующих габаритных размерах. Пружинно-фрикционные аппараты шестигранного типа состоят из корпуса с шестигранной горловиной, в которой размещены нажимной конус и три клина. Внутри корпуса поставлена двухрядная пружина: наружная и внутренняя, сверху которой уложена нажимная шайба. С целью увеличения высоты пружины у аппаратов Ш-2-В, Ш-2-Т  отсутствует нажимная шайба. 

Аппарат Ш-2-В имеет литой корпус, три штампованных фрикционных клина, штампованный нажимной конус, наружную и внутреннюю пружины  и стяжной болт с гайкой. Масса аппарата 134кг. Детали его изготавливают из стали марок: пружины-60С2ХФА: корпус-30ГСЛ-Б, или 32Х06Л-У: болт с гайкой - сталь СТ 3сп5.Аппарат работает следующим образом. При сжатии усилием 240кН клинья начинают перемещаться по горловине внутрь корпуса и сжимать пружины. Между горловиной и клиньями возникают силы трения, пропорциональные давлению между трущимися поверхностями. Давление клиньев на корпус увеличивается по мере сжатия пружин и к концу хода аппарата оно достигает наибольшего значения. Чтобы клинья при своем перемещении не смещались в одну сторону и не перекашивались, горловина корпуса аппарата выполнена шестигранной. Окончанием хода аппарата считается положение, при котором нажимной конус полностью входит в корпус аппарата, а упорная плита касается горловины корпуса. После уменьшения сжимающей силы происходит восстановление аппарата за счет упругих сил пружин (работа аппаратов Ш-1-Т, Ш-1-ТМ и Ш-2-Т аналогична).Для облегчения возвращения клиньев в исходное положение грани горловины корпуса выполнены с наклоном 2 градуса.

Особенностью поглощающего аппарата Ш-6-ТО-4У является то, что в конструкции отсутствует стяжной болт с гайкой. Он состоит из корпуса , изготовленного совместно с хомутовой  частью, имеющей упоры , упорной плиты, конуса , фрикционных клиньев , размещенных в горловине  корпуса аппарата, и пружин, предварительно сжатых съемным днищем. В сжатом состоянии через вырез  закладываются сухари, которые после снятия монтажной нагрузки посредством заплечиков  и буртиков корпуса фиксируют днище, удерживающее все детали в собранном состоянии аппарата. Такая конструкция позволяет установить в поглощающем аппарате пружину большей высоты и увеличить ход аппарата до 120мм, а энергоемкость в приработанном состоянии – до 88 – 90кДЖ. Внутренняя пружина выполнена из двух частей, разделенной шайбой.

Поглощающий аппарат Ш-6-ТО-4 допускает безопасное соударение грузовых вагонов с массой брутто до 100т со скоростью до 11км/ч и эксплуатацию вагонов в поездах массой до 10тыс.т. Одной из особенностей поглощающего аппарата Ш-6-ТО-4 является то, что ввиду завышения предварительной затяжки пружинного комплекса(около 75кН)усилия до 450-500кН воспринимаются аппаратом передаются на вагон жестко.

Четырехосные грузовые вагоны оснащены пружинно-фрикционными аппаратами типов: Ш-1-ТМ(постройки до 1979 г.),Ш-2-В(1979-88г) и Ш-6-ТО-4 (с 1989г).(Здесь Ш-шестигранный,1,2,6-варианты конструкции, Т-термоупрочненый, М-модернизированный, В-взаимозаменяемый, О-обьедененный и 4 для грузовых вагонов.)

 

1.3 Периодичность и сроки ремонта

 

Для поддержания автосцепного устройства в исправном состоянии установлены следующие виды осмотра: полный осмотр, наружный осмотр. Полный осмотр автосцепного устройства производится  при капитальном и деповском  ремонтах вагонов, капитальном ремонте локомотивов, вагонов, электровозов, паровозов и  специального подвижного состава

Наружный осмотр осуществляется при текущем отцепочном ремонте вагонов, единой технической ревизии пассажирских вагонов, промывочном

ремонте паровозов, текущем ремонте ТР-1 тепловозов, электровозов и вагонов дизель - и электропоездов.

Проверяют автосцепное устройство при техническом обслуживании во время осмотра вагонов в составах на пунктах технического обслуживания (ПТО), при подготовке вагонов под погрузку и при техническом обслуживании локомотивов.

Регламентный осмотр эластомерных поглощающих аппаратов производится при деповском или капитальном ремонтах подвижного состава.

Регламентный осмотр эластомерного аппарата  производится в соответствии со сроком очередного РО, указанным на консольной части концевой балки в верхней строке «РО 00 (месяц).00 (год) » при ближайшем плановом ремонте вагона.

После РО или установки нового аппарата указывается дата следующего РО через 4 года.

Ремонт в сервисном центре (СР) аппарата производится в соответствии со сроком очередного СР, указанным на консольной части концевой балки в нижней строке «СР 00.00» при ближайшем плановом ремонте вагона. После установки нового или отремонтированного в сервисном центре аппарата указывается дата следующего СР через 16 лет.

  При полном осмотре съемные узлы и детали автосцепного устройства снимают с подвижного состава независимо от их состояния и направляют в КПА или отделение по ремонту автосцепки завода для проверки и ремонта. На каждый корпус автосцепки и каждый тяговый хомут составляется акт по форме, установленной железнодорожной администрацией, в котором указывается номер детали, год изготовления, условный номер предприятия-изготовителя, условный номер ремонтного предприятия, дата полного осмотра, вид и место ремонта сваркой или наплавкой.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 Технологическая  часть

 

2.1 Диагностика  автосцепного устройства

 

Техническая диагностика – это объективное определение фактического технического состояния вагона или его составных частей без разборки с целью прогнозирования возможности его эксплуатации на определённый период или отправки в ремонт.

Исследования различными средствами диагностики подлежащего ремонту вагона позволяют выявить скрытые дефекты, отказы и нарушения регулировки отдельных механизмов ещё на стадии их зарождения.

Диагностирование автосцепного устройства состоит в том, что сначала проверяют его общую характеристику, а затем выполняют углубленный контроль технического состояния отдельных элементов. При этом учитывают, что несущие части автосцепного устройства, представляющие собой литые или штампованные детали без последующей механической обработки, при неблагоприятном сочетании допусков могут приводить к возникновению значительных (до 50мм) продольных зазоров в упряжи. В результате снижается эффективность действия поглощающего аппарата, и увеличиваются продольные динамические силы в поезде. Кроме того, увеличенные зазоры в элементах автосцепного устройства усиливают ударные взаимодействия и износы деталей.

Диагностирование поглощающих аппаратов как по структурным, так и по силовым характеристикам. Контроль структурных параметров позволяет не только прогнозировать силовую характеристику аппарата, но и его ресурс, прочность отдельных элементов. Например, измеряя толщину А стенок корпуса 1 аппарата (рисунок 4) , оценивают его прочность. Аналогично контролируют толщину фрикционных клиньев 2, состояние нажимного конуса 3, стяжного болта 4. Измеряя выход В клиньев конуса (размер С), можно оценить общий ход аппарата.     

Рисунок 4 – Схема измерения структурных параметров фрикционного поглощающего аппарата

 

При испытании поглощающих аппаратов с фрикционной частью их сначала подвергают приточному нагружению (несколько циклов сжатие-отдача), а затем записывают диаграмму «сила-деформации» (рисурок 5).

Рисунок 5 – Структурная схема автосцепного устройства вагонов

 

При расшифровке диаграммы определяют величину предварительного поджатия пружин, ход аппарата, максимальную силу сжатия, силу трения на ходе сжатия и отдачи, эффективности аппарата, характер процесса трения и т. д. Таким образом, при испытании аппарата на стенде получается большая диагностическая информация, которая позволяет дать достаточно точную оценку его технического состояния. Иногда, кроме статического нагружения, фрикционные поглощающие аппараты подвергают динамическим испытаниям.

Динамические испытания предусматривают циклическое нагружение аппарата с частотой 1-3 Гц или периодическое ударное воздействие. Поглощающие аппараты с гидравлической частью в основном испытывают при динамическом воздействии, так как развиваемая ими сила неупругого сопротивления зависит от частоты и амплитуды действующей на них нагрузки.

При диагностировании поглощающих производится сравнение экспериментальных диаграмм, полученных на стенде, с нормативными. Сравнение ведётся как  по развиваемой аппаратом максимальной силе, так и по поглощаемой энергии, форме диаграммы и другим параметрам. Если разница превысит установленное значение (обычно 10-30%), то аппарат бракуют и подвергают более углубленному контролю (поэлементному).

 

2.2 Ремонт поглощающих  аппаратов

 

При поступлении поглощающих аппаратов на позицию ремонта бригадир КПА и слесарь по ремонту поглощающих аппаратов осматривают и определяют объем ремонта данного аппарата. Затем слесарь по ремонту поглощающих аппаратов заносит данные о поступившем аппарате в «Журнал входного, выходного контроля поглощающих аппаратов».

Проверку шаблонами и тщательный осмотр аппаратов производит слесарь по ремонту поглощающих аппаратов.

При капитальном ремонте аппараты полностью разбираются независимо от их состояния, при деповском разбираются лишь неисправные аппараты. Поглощающие аппараты, поступившие с текущего ремонта разбираются полностью.

В соответствии с требованиями инструкции по ремонту и обслуживанию автосцепного устройства подвижного состава железных дорог ЦВ-ВНИИЖТ-494 97г. при ремонте поглощающих аппаратов, изношенные детали заменяются новыми или подбираются из числа изношенных, имеющих допускаемые размеры. Детали имеющие трещины выбраковываются, неисправный стяжной болт отправляется в ремонт сваркой. 

Сборку поглощающих аппаратов производит слесарь по ремонту фрикционных аппаратов согласно маршрутных карт на разные типы аппаратов. При   сборке  не  допускается   постановка  фрикционных клиньев в   углы корпуса, в котором образовались выступы неизношенного металла. Отремонтированный аппарат бригадир проверяет шаблонами. На принятых аппаратах ставится клеймо цифрами высотой не менее 6мм и глубиной 0,25мм (старые клейма должны быть зачищены).

Для того, чтобы не было затруднений при постановке собранного аппарата на вагон, его необходимо дополнительно сжать на прессе, для аппарата 73ZW установить дистанционные вкладыши высотой 18мм и диаметром 16-20мм между монтажной планкой  и приливом корпуса.

Сборка аппаратов ведется в такой последовательности. В отверстие корпуса вставляют стяжной болт, под головку которого устанавливают временную прокладку, исключающую его поворот при навинчивании на гайки. Затем ставят две пружины, на которые укладывают три фрикционных клина, а на них -нажимной конус. Разборка производится в обратном порядке. Собранный аппарат сжимают под прессом, на болт навинчивают гайку, под которую ставят временную подкладку высотой 15-20мм, изготовленную из стального прутка диаметром 16-20мм.

Благодаря такой форме и размерам после первого сжатия аппарата прокладка  выпадет, и аппарат займет нормальное  положение, в распорке между задним и передним упорами. Так же она предназначена для легкой постановки собранного аппарата на вагон или локомотив. Рекомендуется использовать для сжатия поглощающего аппарата в тяговом хомуте переносную гидравлическую пресс-выжимку с усилием не менее 35 тс и ходом не менее 20 мм.

  Поглощающие аппараты Ш-1-Т,Ш-2-Т,Ш-1-ТМ не подлежит разборке и могут быть установлены на подвижной состав если;

а) выход конуса (расстояние между торцом конуса и кромкой горловины корпуса аппарата) для аппаратов Ш-1-ТМ не менее 70мм, для Ш-2-Т – не

менее 110мм, для Ш-2-В – не менее 90мм;

б) отсутствуют трещины, изломы в деталях аппарата;

в) толщина стенки корпуса в зоне контакта с клином не менее 14 мм;

г) отсутствует покачивание деталей аппарата, что определяется ударами

молотком по ним;

д) габариты аппарата соответствуют требованиям проверки шаблоном

83р (83р-1).

При несоответствии указанным требованиям аппарат должен быть

разобран. При разборке аппарата необходимо на клиньях и на корпусе

сделать соответствующие пометки, чтобы при сборке (в случае исправных

деталей) клинья были поставлены на прежние места.