Раздел 2.1 Фрикционные поглощающие аппараты

Аппараты Ш-1-ТМ. Ш-2-Т и Ш-2-В имеют одинаковую конструктивную и кинематическую схему. Нажимной конус  воспринимает дей­ствующее на аппарат усилие и передает его на три клина, обеспечивая при­жатие их к шестигранной горловине корпуса. Этим достигаются повышение силы трения на рабочих поверхностях клиньев, прилегающих к стенкам кор­пуса, и увеличение воспринимаемой аппаратом энергии при его сжатии. Клинья опираются на подпорный пружинный комплект, состоящий из на­ружной и внутренней пружин. Пружинный комплект обеспечивает сопротивление аппарата при сжатии и его восстановление после снятия нагрузки. В аппарате Ш-1-TM между клиньями и пружинами установлена опорная шайба. Отказ от опорной шайбы в конструкции аппаратов Ш-2-Т и Ш-2-B позволил разместить в корпусе пружинные комплекты. Обеспечивающие уве­личение рабочего хода и энергоемкости аппаратов. Собранный аппарат фик­сируется (скрепляется) стяжным болтом с гайкой.

Сборка всех трех аппаратов производится аналогично. В стакан корпуса вставляют стяжной болт. Корпус устанавливают вертикально и в стакан корпуса вставляют пружины, опорную шайбу (при сборке аппарата Ш-1-ТМ), клинья и нажимной конус. На торцовую поверхность клиньев устанавливают нажимной стакан и сжимают аппарат на прессе. После заворачивания гайки коней болта расклепывают для предотвращения самоотворачивания гайки. При подготовке аппарата к постановке на вагон под гайку устанавливаю подкладку толщиной 10—20 мм. Это позволяет зафиксировать аппарат в поджатом состоянии для свободной постановки между упорными угольниками. При первом же ударе подкладка выпадает из-под гайки и аппарат становится “в распор”, плотно прилегая дном корпуса к задним упорам и прижимая упорную плиту к передним.

Аппарат Ш-1-ТМ отличается высокой жесткостью. Сжатие аппарата на полный рабочий ход при соударении вагонов происходит при силе 2,9— 3.0 МП. В составе поезда аппарат практически не реагирует на изменения силы менее чем на 0,5—0.7 МН. Указанный недостаток в то же время обусловливает главные достоинства этого аппарата — большой срок служ­бы и высокую надежность. Не реагируя на силы, не представляющие опас­ности для конструкции вагона, он защищает вагон при действии больших сил и перегрузок в составе поезда.

В условиях маневровой работы аппарат Ш-1-ТМ не обеспечивает надежной защиты вагона. До 10 % маневровых соударений на сортировочных горках происходит со скоростями более 10 км/ч. А средняя сила со­противления аппарата Ш-1-ТМ составляет 2,0 МН при скорости соударе­ния полностью загруженных четырехосных вагонов б км/ч и 3.0 МН при скорости 9 км/ч. Энергоемкость приработанного аппарата при силе 3,0 МН составляет 50 кДж.

В начале 90-х годов XX в. Выпуск аппаратов LII-1-TM был прекращен, однако благодаря высокой износостойкости и большом срок службы аппа­рат еще будет эксплуатироваться на вагонах в течение ближайших пяти — десяти и лет.

Аппарат Ш-2-T в комплекте с автосцепнным устройством СА-ЗМ предназ­начен для восьмиосных полувагонов и цистерн. Он невзаимозаменяем с ап­паратом Ш-1-ТМ. По своим жесткостным характеристикам близок  к нему, но за счет увеличения хода имеет энергоемкость 65 кДж и позволяет произво­дить соударения восьмиосных вагонов массой брутто 172 т со скоростью до 6.5 км/ч при силе 2,5 МН. Серийный выпуск аппаратов Ш-2-T был прекращен в России одновременно с прекращением выпуска восьмиосных полуваго­нов. Часть ранее выпущенных полувагонов была переоборудована по проек­ту ПКБ ЦВ на автосцепное устройство СА-3. В массовом порядке аппараты I11-2-T продолжают эксплуатироваться на восьмиосных цистернах.

Аппарат Ш-2-B имеет более мягкую характеристику: при соударении вагонов он сжимается на полный ход при силе 2.0 МН и обеспечивает безопасное соударение вагонов массой брутто 100 т со скоростью 7.9 км/ч. Снижение жесткос­ти и увеличение рабочего хода аппарата Ш-2-В по сравнению с Ш-1-ТМ, с одной стороны, приводит к увеличению подвижности деталей фрикционно­го узла, увеличению износа клиньев и горловины корпуса и сокращению срока службы аппарата до 10 лет.

Аппарат Ш-2-В, как и другие аппараты с конструктивным ходом бо­лее 70 мм, нельзя устанавливать на вагоны с ударной розеткой длиной 185 мм (постройки до 1979 г.), так как зазор между упором головы ав­тосцепки и этой розеткой (75+-7) мм не позволяет сжать аппарат на полный ход (90 мм). В результате при неполном ходе резко снижается восприня­тая аппаратом энергия, что неизбежно приводит к повреждению ударной розетки, корпуса автосцепки, деталей механизма сцепления и нарушению работы последнего.С 1979 г. На грузовых вагонах устанавливаются пружинно-фрикцион­ные аппараты повышенной энергоемкости Ш-6-ТО-4 и ПMK-110A. Конструктивной особенностью аппарата Ш-6-ТО-4 являются объединение корпуса аппарата и тягового хомута в одной детали-отливке и наличие задней крышки, выступающей за плоскость задних упоров при установке на вагон. Указанная особенность позволила увеличить мощность пружинного комплекта, ход и энергоемкость аппарата. Фрикционный узел, как и у рассмотренных выше аппаратов, шестигранного типа и состоит из нажимного конуса, трех клиньев, опорной шайбы. Пружинный комп­лект аппарата включает наружную пружину  и две внутренние пружины. Между которыми установлена шайба. До 1990 г. Аппарат изготавливался с центральным стяжным болтом У В настоящее время аппарат выпускается без стяжного болта с фиксацией задней крышки сухарями-вкладышами специальной формы. Последняя модификация разработана ПО “Уралвагонзавод” и в некоторых источниках и документах получила обозначение Ш-6-ТО-4у. При установке поглощающего аппарата 111-6-ТО-4 на вагон для размещения хвостовой части аппарата требуется, чтобы расстояние между задними упорами было не менее 205 мм, как это и предусмотрено на новых нагонах. Однако на вагонах постройки до 1979 г. Это расстояние может быть меньше, и для установки аппарата требуется небольшая модер­низация (подрезка) задних упоров.

Сборка аппарата Ш-6-ТО-4 производится следующим образом. Корпус  аппарата укладывают горизонтально на стеллаж, в его по­лость заводят наружную пружинуи устанавливают крышку. Корпус с установленными в него деталями ставят вертикально на технологически  поддон так, чтобы при повороте крышки ее выступы попали в соответству­ющие прорези буртов корпуса. Затем в корпус вкладывают последователь­но внутреннюю пружину, промежуточную шайбу,вторую внутреннюю пружину, опорную шайбуфрикционные клинья, нажимной конус,. Стяжной болт. На торцы фрикционных клиньев устанавливают монтаж­ные полукольца и монтажную нажимную плиту. Аппарат сжимают с помо­щью пресса, гайку наворачивают так, чтобы после снятия нагрузки размер между опорными поверхностями корпуса и торцом конуса аппарата состав­лял 570- мм. На крышке закрепляют фиксаторы. Допускается приваривать к крышке фиксирующие планки, препятствующие ее перемещению внутрь корпуса аппарата. Резьбу стяжного болта расклепывают. Разборку аппарата производят в обратном  порядке.

Сборка аппарата Ш-6-ТО-4у  производится несколько иначе. Корпус   аппарата устанавливают вертикально головной (хомутовой) частью вниз. На приливы-бобышки отверстий под клин кладут упорную плиту. Через заднее отверстие корпуса па плит в горловине корпуса устанавливают конус, клинья, опорную шайбу, наружную и внутрен­нюю  пружины. На пружины надевают заднюю крышку и поворачива­ют ее так, чтобы заплечики  крышки разместились за буртиками корпу­са. Затем нажатием на заднюю крышку сжимают пружинный комплект до такого положения задней крышки, чтобы в отверстие корпуса можно было ввести вкладыши  и плотно прижать их к цилиндрической поверхности крышки. После снятия нагрузки пружинный комплект расправляется и вкла­дыши самоустанавливаются в распор между буртиками корпуса и запле­чиками крышки. Форму вкладышей за период серийного производства аппаратов несколько раз изменяли с целью повышения надежности крепле­ния крышки, однако при этом не всегда обеспечивается взаимозаменяемость вкладышей повой и старой конструкции. При подготовке к установке на вагон дистанционные подкладки для предварительного поджатия аппарата устанавливают между упорной плитой и приливами-бобышками  хому­тов части.

Энергоемкость аппарат Ш-6-ТО-4 в состоянии поставки составляет около 40 кДж, а в приработанном состоянии на вагоне — 65 кДж при силе 2.0 МН. Что обеспечивает возможность соударения вагонов массой брутто 100 т со скоростью 9.0 км/ч (при той же силе).

Аппарат ПМК-110Аимеет корпус (прямоугольного сечения, нажимной конус. фрикционные клинья, неподвижные и подвижные пластины, опорную плиту, пружин­ный комплект, состоящий из наружной и внутренней  пружин. Положение деталей собранного аппарата фиксиру­ется стяжным болтом с гайкой. На неподвижных пластинах сваркой ук­реплены плоские металлокерамичес­кие элементы. Основная отличительная особенность аппаратов пластинчатого типа, к которым относится ПМК-110. Заключается в том, что все главные ра­бочие поверхности деталей фрикцион­ного узла имеют вид прилегающих друг к другу плоскостей. Этим обеспечиваются лучший контакт сопряженных деталей и их более быстрая приработ­ка в эксплуатации. Наличие металло­керамики на поверхностях трения не­подвижной пластины, по которым с одной стороны скользят клинья, а с другой — подвижные пластины, повы­шает стабильность, энергоемкость и срок службы аппарата. Современная мо­дификация аппарата ПМК- 110К-23 и более ранняя модификация ПМК-110А различаются составом применяемой металлокерамики. Новая металлокера­мика имеет более высокую износостойкость. Энергоемкость аппарата ПМК-110 составляет 60 кДж при силе 2,0 МН.

Сборку аппарата производят в такой последовательности. В корпус   со стороны днища вставляют стяжной болт,  затем ставят корпус верти­кально и со стороны горловины устанавливают в него пружины, не­подвижные пластины, опорную плиту. После этого между неподвижны­ми пластинами  и боковыми стенками аппарата устанавливают подвиж­ные пластины. которые своими боковыми ребрами ложатся на опорную плиту. Далее на ту же плиту ставят фрикционные клинья, а на них — нажимной конус. После поджатия аппарата заворачивают гайку  стяжно­го болта. При необходимости под гайку устанавливают дистанционные подкладки.

Аппарат ПМК-110А нельзя устанавливать на вагон с упорной плитой, имеющей боковые скосы на поверхности, прилегающей к аппарату. Такая установка неизбежно приведет к излому подвижных пластин аппарата и его полному выходу из строя.