Указать назначение, типы гасителей колебаний, их устройства

При движении вагона по периодическим неровностям пути (например, стыкам рельсов) со скоростью, когда частоты вынужденных и собственных колебаний близки по величине, могут возникать большие амплитуды колебаний кузова на рессорах (резонанс), если в системе рессорного подвешивания отсутствуют или малы силы сопротивления. Поэтому для гашения резонансных колебаний в систему рессорного подвешивания вводят специальные гасители, которые позволяют снизить амплитуды и ускорения колебательного движения, а, следовательно, уменьшить воздействие динамических сил на элементы вагона и перевозимый в нем груз и пассажиров. Многочисленные разновидности конструкций гасителей колебаний, применяемых в подвижном составе железных дорог, можно объединить в две большие группы: фрикционные и вязкого сопротивления. Рассмотрим некоторые из них.

Фрикционные гасители колебаний наиболее широко применяются в тележках грузовых вагонов. Так, в двухосных тележках модели 18-100 фрикционный гаситель колебаний состоит из двух фрикционных клиньев 2 (рис. 2.8, а), размещенных между наклонными поверхностями концов надрессорной балки 1 и фрикционными планками 3, укрепленными на колонках 4 боковой рамы тележки. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины 5, а надрессорная балка — на основные пружины 6. Работа таких гасителей заключается в следующем.

При вертикальных колебаниях надрессорной балки 1 совместно с обрессоренными массами вагона фрикционные клинья 2 перемещаются вниз и вверх относительно фрикционных планок 3. В результате между. клиньями и

Рис. 2.8. Фрикционные гасители колебаний: а — клиновой с переменной силой трения; б — с постоянной силой трения.

планками возникают силы трения, создающие сопротивление колебательному движению. При этом величина силы трения прямо пропорциональна прогибу пружин и возрастает с его увеличением, так как клинья прижимаются с большей силой. Работа сил трения преобразуется в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду необратимо. Такого типа гаситель называют фрикционным с переменной силой трения, зависящей от прогиба.

Гидравлические гасители колебаний обычно выполнены телескопическими поршневыми. В них сила сопротивления создается за счет перетекания жидкости из одной полости в другую через узкие калиброванные (дроссельные) отверстия. Сила сопротивления гасителя в этом случае зависит от вязкости жидкости, размеров дроссельных отверстий и пропорциональна скорости перемещения поршня. Силовую характеристику можно создавать на основе требований к ходовым качествам вагона путем подбора вязкости жидкости и размеров дроссельных отверстий.

Рис 2.9 Схема гидравлического гасителя колебаний

Гидравлический гаситель колебаний (рис. 2.9) состоит из рабочего цилиндра 5, подвижного поршня 3 со штоком 8, неподвижного поршня 13, верхнего 2 и нижнего 1 клапанов, корпуса 6 и направляющей втулки 7. Между цилиндром 5 и корпусом 6 образуется резервуар 4. Гаситель заполнен вязкой жидкостью (веретенное, приборное, трансформаторное масло), которая подбирается(таким расчетом, чтобы в летнее и зимнее время ее вязкость изменялась незначительно. Работа гидравлического гасителя колебаний заключается в следующем. При движении поршня 3 вниз (ход сжатия) верхний клапан 2 приподнимается, и жидкость из подпоршневой полости цилиндра 5 перетекает в надпоршневую 10 через большие отверстия 11. Одновременно вследствие движения штока 8 вниз давление под поршнем 3 повышается и часть жидкости с сопротивлением перетекает из полости 12 через дроссельное отверстие клапана 1 в резервуар 4.

В это время давление жидкости в надпоршневой 10 и подпоршневой 12 полостях цилиндра 5 выравнивается, так как полости 12 и 10 соединены между собой через большие отверстия 11 поршня приподнятого вверх клапана 3.

При движении поршня 3 вверх (ход растяжения) верхний клапан закрывается под действием повышенного давления в надпоршневой полости 10, и жидкость с сопротивлением перетекает через дроссельные каналы в подпоршневую полость 12. Одновременно в полос наступает разрежение, вследствие чего нижний клапан 1 поднимав пропускает жидкость из резервуара 4 в подпоршневую полость 12 восполняя недостающий объем жидкости, поступающий из меньшего поршневого пространства, включающего объем штока 8. Резервуар 4 гасителя служит для размещения объема жидкости, вытесняемой штоком 8 из цилиндра при движении поршня 3 вниз, а также является сборником жидкости, просачивающейся через кольцевой зазор между штоком направляющей втулкой 7. Для предотвращения выдавливания жидкости наружу гаситель имеет уплотнение 9.

Одной из важнейших мер для улучшения плавности хода вагона в вертикальном направлении является увеличение гибкости рессорного подвешивания. Однако при этом возрастает боковая качка кузова. В этом случае применяют особые устройства — стабилизаторы, которые обеспечивают упругое сопротивление только крену кузова и позволяют значительно увеличить суммарный статический прогиб рессорного подвешивания вагона. В подвешивании могут быть использованы рычажные, торсионные и другие типы стабилизаторов боковой качки вагонов.