Четырёхосная нефтебензиновая цистерна, страница 7

На рис.1. представлен фрикционный клин и далее в табл.1.1. приведен химический состав и механические свойства стальных фрикционных клиньев.

Таблица 1.1

Химический состав и механические свойства стальных

фрикционных клиньев

Марка стали	Массовая доля элементов, %								Временное сопротивление	Твер-дость,
	С	Si	Mn	P	S	Cr	Ni	Cu	sв, МПа	НВ
20Л, 25Л	0,22-  0,30	0,17- 0,37	0,35-0,65	£ 0,04	£ 0,04				Не контро-лируется	137...      143
20ГФЛ	0,17-  0,25	0,3-0,5	1,1-1,5	£ 0,04	£ 0,04	0,3	0,3	0,3	То же	140...       160
20ФЛ	0,17-0,25	0,3-0,5	0,8-1,2	£ 0,05	£ 0,05	£ 0,3	£ 0,3	£ 0,3	То же	140...       160
20ГЛ	0,17-0,25	0,3-0,5	1,1-1,4	£ 0,04	£ 0,04	£ 0,3	£ 0,3	£ 0,3	То же	140...       160

Примечание. Механические свойства стальных клиньев в соответствии с техническими требованиями не контролируются. Приведенные значения их твердости являются фактическими.

Отливки обязательно подвергаются термообработке - нормализации. Нормализация ведется при температуре 900-930 ^оС, выдержка и охлаждение на воздухе.

 Для изготовления фрикционных планок применяется  лист

16 ГОСТ 19903-74

45 ГОСТ 1577-81

Допускается применение полосы Б 16´210 ГОСТ 82-50

           Твердость после термообработки 285-477 НВ (d_отп  3,6-2,8 мм). Определять  со стороны зенковки на площадке 160±10 мм.

       Коробление планки в плоскости не более 1 мм.

Демпфирование колебаний в двух направлениях (вертикальном и горизонтальном) осуществляется в тележке силами трения, возникающими на рабочих поверхностях клинового гасителя колебаний.

Переменная величина сил трения на рабочих поверхностях фрикционного гасителя колебаний пропорциональна величине прогиба, в зависимости от загрузки вагона, что обеспечивает равномерное движение его как в порожнем так и в груженом состояниях.

Таблица 1.2

Параметры тележки модели 18-100

1. Статический прогиб под весом вагона брутто.	46,0-50,0 мм
2. Статический прогиб под тарой вагона.	9,0 мм
3. Номинальное относительное трение	8-10%
4. База	1850 мм

Колебания обрессоренной массы вагона в основном гасятся на главных рабочих поверхностях узла - между клином и фрикционной планкой. Работа сил трения на указанных поверхностях составляет 92-93% от полной работы трения совершаемой системой. Остальные 7-8% работы трения осуществляются на вспомогательных рабочих поверхностях - между наклонными поверхностями над рессорной балки и клина.

Условия демпфирования, осуществляемые фрикционным узлом, регламентируются величиной коэффициента относительного трения . Указанная характеристика представляет собой отношение силы трения на рабочих поверхностях клиновой системы к вертикальной статической нагрузке, приложенной к рессорному комплекту. Для четырехосного грузового вагона величина коэффициента =0,08-0,1.

Обстоятельные исследования по оценке параметров трения фрикционного гасителя колебаний в условиях эксплуатации были проведены П.С. Анисимовым. В эксперименте был зафиксирован значительный перепад сил трения в системе демпфирования на участках с различным состоянием пути. Это указывает на достаточно высокую чувствительность конструкции узла к возмущающим силам и является положительным качеством системы демпфирования.

В указанной выше работе показано, что при существующих скоростях движения перемещение клина перемещение клина происходит преимущественно в вертикальном направлении. Исходя из этого, вертикальную составляющую силы трения можно практически рассматривать как равнодействующую сил, возникающих на поверхностях трения. Установлено, что при скоростях движения вагонов до 100 км/час скорость относительного скольжения клина по фрикционной планке составляет от 1,8-6,0 м/мин (0,03-0,1 м/сек) и соответственно при скоростях движения превышающих 100 км/час изменяется от 6,0-15,2 м/мин (0,1-0,25 м/сек).

Обобщенным показателем работоспособности фрикционного гасителя колебаний является стабильность параметров трения. Все отклонения, возникающие в эксплуатации непосредственно сказываются на изменении силовой характеристики системы. В связи с этим, определенный интерес представляет сопоставление нормальной силовой характеристики с видоизмененными вариантами, обусловленными различными факторами.

Анализируя условия работы сопряженных поверхностей клина и фрикционной планки, следует обратить внимание на факторы, предопределяющие развитие в эксплуатации катастрофического вида износа-схватывания. Таковыми при сухом трении являются параметры - небольшая скорость перемещения и относительно повышенные значения удельных давлений. Так при исходных технических характеристиках гасителя колебаний, величина удельных давлений между клином и планкой не должна превышать   Р=20-30 кгс/см². В действительности же, по мере нарастания износа деталей, поверхность клина приобретает сферическое очертание.

Претерпевает заметные изменения и поверхность фрикционной планки. В этих условиях площадь фактического контактирования существенно изменяется по сравнению с первоначальной, расчетной. Она значительно уменьшается. Вследствие этого и происходит повышение удельного давления на порядок и больше по сравнению с исходной, регламентированной величиной. В условиях сухого трения это и приводит к указанным последствиям.