Iesmetuma aparāts: mērķis un veidi

2024 Autors: Howard Calhoun | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2023-12-17 10:35

Ikviens ir pazīstams ar nolietojuma jēdzienu – to var atrast pilnīgi visās dzīves jomās, īpaši mašīnbūvē. Nolietojums ir process, kas ļauj absorbēt, nodzēst daļu no viena ķermeņa ietekmes vai spēka ietekmes uz citu ķermeni. Šis princips tiek izmantots visur, sākot no satiksmes ietekmes uz automašīnu mazināšanas līdz rūpnīcas aprīkojuma nolietojuma ņemšanai vērā.

Tomēr šajā rakstā mēs nerunāsim konkrēti par nolietojumu, bet gan par tādu lietu kā vilkmes rīks. Ja lielākā daļa cilvēku ir dzirdējuši par amortizatoriem, tad šādas ierīces daudziem var būt jaunums. Fakts ir tāds, ka vilkmes mehānisms ir ļoti specializēta ierīce, ko visbiežāk izmanto vilcienos. Šajā jomā šis mehānisms ir ļoti svarīgs, tas ir uzstādīts visās automašīnās, taču tas var atšķirties pēc absorbcijas veidiem. Tas ir tieši tas, kas tiks apspriests rakstā. Kādi aparātu veidi pastāv un kādiem nolūkiem tos var izmantot dažādos gadījumos?

Kas tas ir?

Pirmkārt, jums vajadzētu saprast, kas ir vilkmes mehānisms un kam tas kalpo. Tātad, šī ierīce ir paredzēta, lai atmaksātu vai uzņemtu (tāpēc to tā sauc) daļutrieciena kinētisko enerģiju, tādējādi samazinot dažādu spēku, tostarp stiepes un spiedes spēku, ietekmi uz automašīnas rāmi, kur tas ir uzstādīts. Kā darbojas absorbētājs? Ierīces iekšpusē rodas pretestība, kas nodrošina kinētiskā spēka transformāciju cita veida spēkos, kas nekaitē automašīnai. Tāpēc šādas ierīces klātbūtne vagonā nav izvēles jautājums, bet gan priekšnoteikums, pretējā gadījumā darbojošie spēki var izraisīt nopietnus vilciena bojājumus, kas radīs skumjas sekas. Runājot par vilces rīku veidiem, to ir diezgan liels skaits, taču ne visi no tiem ir plaši izplatīti. Šajā rakstā tiks sīki aprakstīti galvenie ierīču veidi un to darbība, kā arī mazāk populāri ierīču veidi.

Nav atsperu

Tādas ierīces kā vilkmes mehānisms RT-120 tagad ir izplatītas, taču tajā netiek izmantotas atsperes, kā tas tika darīts sākumā. Ierīcei ir šādas specifikācijas:

• Aparāta veids: berze.
• Maksimālais gājiens: 120 milimetri.
• Maksimālā enerģijas jauda: 90 kJ.
• Mūžs (pirms remonta): 16 gadi.
• Kopējais mūžs: 32 gadi

Sākotnēji šādas ierīces bija tikai ar atsperu slodzēm, taču laika gaitā tās tika aizstātas ar noderīgām un ērtākām, kā arī daudz funkcionālākām un efektīvākām ierīcēm. Bija vairākas problēmas, un pirmā no tām bija pārāk liela atsperu atgriešana. Tas ir, viņi ir labiabsorbēja kinētisko enerģiju, bet tajā pašā laikā viņi to atdeva gandrīz tikpat daudz, kas izlīdzināja to lietderību. Otrkārt, lai tie prasmīgi darbotos automašīnās, bija jāveido izstrādājumi, kas ir diezgan lieli, varētu teikt, apjomīgi, tāpēc no tiem atteicās. Izšķirošais faktors izrādījās zemais enerģijas patēriņš, jo citas ierīces varēja padarīt tikpat efektīvas kā atsperes, taču daudz kompaktākas. Šī iemesla dēļ pašlaik automašīnās tiek izmantotas tādas ierīces kā vilces pārnesums RT-120, bet atsperu modeļi tiek izmantoti tikai buferierīcēs.

Atsperes berzes ierīces

Tomēr tas, ka atsperu ierīces nav iesakņojušās gandrīz nevienā jomā, nenozīmē, ka šajā jomā šādus mehānismus vairs neizmanto. Tās vienkārši izrādījās ne pārāk efektīvas, tāpēc tika izveidotas atsperu berzes ierīces, kas galveno darbību pārnes uz berzes kustībām, savukārt atsperēm ir tikai papildu funkcija, tas ir, tās ir atbildīgas tikai par potenciālo, nevis kinētisko enerģiju. Apskatīsim, kā tas darbojas. Piemēram, APE vilkmes pārnesums uzņem kinētisko enerģiju, kas rodas divu automašīnu sadursmē. Vispirms jānorāda šīs ierīces tehniskie parametri:

• Ierīces svars: ne vairāk kā 165 kilogrami.
• Ierīces dizaina gājiens: 90 milimetri.
• Nominālā enerģijas intensitāte: 110 kJ.
• Maksimālā enerģijas intensitāte: 130 kJ.
• Sākotnējais pievilkšanas spēks: 230 kN.
• Statiskais aizvēršanas spēks: 1600 kN.
• Kopējais mūžs: 32 gadi
• Kalpošanas laiks pirms remonta: 16 gadi.

Pēc trieciena izvade ir nevis atsperu atsitiena enerģija, bet gan berzes kinētiskais spēks (tas ir, berze) un atsperu deformācijas potenciālā enerģija. Šis rezultāts izrādījās vairāk nekā apmierinošs vagonu nolietojumam, tāpēc šādas ierīces tiek plaši izmantotas.

Tagad visur varat atrast 73ZW vilkmes aprīkojumu un citus līdzīgus modeļus. Produkta specifikācijas ir šādas:

• Iekārtas svars: 214 kg.
• Ierīces dizaina gājiens: 90 mm.
• Darbības temperatūras ierobežojums: +50°С līdz -60°С.
• Izmēri: garums - 625 mm, platums - 318 mm, augstums - 230 mm.
• Sākotnējais pievilkšanas spēks: 200 kN.
• Mašīnas aizvēršanas spēks: 1600 kN.

Atsperu berzes ierīču priekšrocības

Atsperu berzes ierīces automašīnām sāka uzstādīt ļoti sen un tiek izmantotas joprojām. Ir arī citi ierīču veidi, taču šis ir viens no visizplatītākajiem. Tas notiek vairāku iemeslu dēļ. Pirmkārt, tā ir vienkāršība. Otrkārt, šāda veida vilkmes zobratu uzstādīšana ir diezgan vienkāršs un ērts process. To izmēri ir daudz mazāki nekā atsperu ierīcēm, tāpēc kravas vagonu vilkmes zobrati ir viegli uzstādāmi un nerada grūtībasturpmāka apkalpošana. Turklāt, protams, ir jāņem vērā šo ierīču mainīgums un elementārais dizains.

Hidrauliskās mašīnas

Velmes rīku klases ir ļoti dažādas, un starp tām var izdalīt vēl vienu ļoti populāru veidu. Hidrauliskās ierīces pēc darbības veida būtiski atšķiras no atsperu berzes ierīcēm, jo to pamatā ir šķidrums, kas nodrošina maksimālu triecienu absorbciju. Ierīcei ir attiecīgi kalibrētas droseļvārsta atveres. Gājieni kalpo, lai nodrošinātu triecienu absorbējošā šķidruma plūsmu caur tiem. Šie caurumi savieno divus dobumus, kas atkarībā no slodzes tiek aizpildīti caur šīm ejām. Rezultātā tiek izveidota vienmērīga elastīga pretestība, kas efektīvi darbojas pat ar diezgan spēcīgiem sitieniem.

Sākotnēji bija viena neliela problēma, kas sastāvēja no tā, ka šķidrums nevarēja ātri atgriezties sākotnējā stāvoklī, tāpēc šāds aparāts noveda pie sitieniem, proti, uz tiem brīžiem, kad šķidrums no plkst. vienam dobumam nebija laika ieplūst citā, lai mīkstinātu vagona kratīšanu. Tāpēc laika gaitā, lai nodrošinātu maksimālu elastības pretestību hidrauliskajās ierīcēs, sāka izmantot inerto gāzi. Šāda veida vilces rīku remonts ir nedaudz sarežģītāks un dārgāks, taču tas ir efektīvs un ērts process. Ierīce tiek uzskatīta par bojātu, ja tiek konstatēta noplūdešķidrums, gājiena maiņa vai ievērojams nodilums.

Kā notiek hidraulisko iekārtu nolietojums?

Ja ņemam vērā automašīnas hidraulisko vilkmes pārnesumu, tad šeit ir vērts sīkāk pakavēties pie šīs ierīces darbības principa. Kā ūdens var mīkstināt triecienu? Atbildi uz šo jautājumu sniedz fizika, jo ūdens blīvums un viskozitāte nodrošina trieciena kinētiskās enerģijas atmaksāšanos un uzsūkšanos, kas tiek zaudēta, izejot cauri šķidrumam, brīdī, kad tā tiek pārvarēta un iegrūsta. blakus esošo dobumu caur īpašiem caurumiem. Līdz ar to automātiskā sakabes, vagona un jebkura cita elementa vilces pārnesums var būt hidraulisks, jo tas arī nav pārāk sarežģīts. Inertās gāzes izmantošana šajā gadījumā nav obligāta. Bet, pateicoties šai vielai, šķidruma pretestība palielinās vairākas reizes, un tas arī paātrina tā atgriešanos sākotnējā stāvoklī, lai pieņemtu nākamo triecienu.

Iekārtas enerģijas patēriņš

Ja ņem vērā vilkmes rīku, tad viens no tā svarīgākajiem parametriem ir enerģijas intensitāte, un tieši uz to ir jāpievērš uzmanība, pirmkārt. Šis parametrs atspoguļo kinētiskās enerģijas daudzumu, ko ierīce spēj absorbēt pirms tās triecienu absorbējošo elementu pilnīgas saspiešanas, tas ir, līdz brīdim, kad ierīce vairs nevar absorbēt triecienu. Attiecīgi, jo augstāks šis rādītājs, jo labāk. Atsperēm irārkārtīgi zema enerģijas intensitāte, tieši tāpēc tās netiek izmantotas lielām automašīnām, kur trieciena spēks ļoti ātri saspiež atsperi, kas absorbē pārāk maz enerģijas. Vērts pievērst uzmanību arī tam, lai ierīces būtu veidotas tā, lai kinētiskā enerģija netiktu absorbēta pilnībā – ir jābūt pareizam enerģijas daudzumam, kas spēj atgriezt ierīci sākotnējā stāvoklī. Tāpēc hidrauliskajās iekārtās tiek izmantota inerta gāze, jo tai nav nepieciešama liela kinētiskā enerģija, lai atgrieztu šķidrumu sākotnējā stāvoklī.

Cita veida ierīces

Iepriekš aprakstītie vilces rīku veidi nav vienīgie - to ir daudz vairāk, taču, kā minēts raksta sākumā, šeit tiks aprakstīti tikai populārākie. Tātad, ir vērts atzīmēt elastomēra vilkmes pārnesumu, kas arī ir ļoti populārs dažādās jomās, tostarp uzstādot automašīnās. Šis tips gandrīz precīzi kopē aprakstītās hidrauliskās ierīces, tomēr galvenā atšķirība ir tāda, ka parastā ūdens vietā, kas tiek izvadīts caur kalibrētajām atverēm, šajās ierīcēs tiek izmantots īpašs elastomērs šķidrums ar daudz lielāku viskozitāti, kas palielina tā enerģijas intensitāti, bet plkst. vienlaikus apgrūtina apkalpošanu, kā arī palielina izmaksas. Tāpat nevar ignorēt berzes ierīces, kas tiek uzskatītas par ierīcēm no elastīgiem elementiem. Tajos kinētiskās enerģijas absorbcija tiek veikta elementu deformācijas dēļ to berzes dēļ. Ar līdzīgu tipu jūs jaumēs virspusēji iepazināmies, kad lasījām par tādām ierīcēm kā atsperu berzes ierīces.

Kombinētās iekārtas

Atsevišķi ir vērts runāt par kombinētajām ierīcēm, kuru viens no piemēriem ir gandrīz visizplatītākais veids - atspere-berze. Vienkārši sakot, kombinētās ierīces ietver tās, kas apvieno dažādus nolietojuma veidus. Šajā gadījumā tie ir atsperes un berzes veidi. Kombinācijas var būt dažādas. Kā norādīts rakstā, atsperu un berzes elementu darbības kombinācija deva vairāk nekā pozitīvu rezultātu. Tieši šis kombinētais aparātu veids ir līdz šim slavenākais. Šajā darbības jomā nav atļautas visu veidu divu veidu vilces rīku kombinācijas. Vienkāršākais piemērs ir elastomēru un hidraulisko ierīču kombinācija, jo tās ir līdzīgas konstrukcijas un atšķiras galvenokārt tikai ar to uzturēšanai izmantoto šķidrumu.

Atlasīt mašīnu

Kura ierīce ir jāizvēlas, lai sasniegtu mērķi? Pirmkārt, uzmanība tiek pievērsta galvenajam vilkmes zobratu parametram - to enerģijas intensitātei. Nav jēgas uzstādīt lielas enerģijas ierīci uz vagoniem vai citiem objektiem ar zemu kinētisko trieciena spēku, jo tiks novērotas augstas izmaksas, nepalielinot produktivitāti. Turklāt ierīces ar zemu enerģijas intensitāti nekādā gadījumā nedrīkst novietot uz objektiem, kas tiek pakļauti nopietnam triecienam, jo ierīces enerģijas vienkārši nepietiks, laiabsorbējot pareizo enerģijas daudzumu, un sitieni būs daudz spēcīgāki, nekā atļauts saskaņā ar noteiktajiem standartiem.

Protams, ir arī citi parametri, kam jāpievērš uzmanība, piemēram, stabilitāte, tas ir, veiksmīgi absorbēto triecienu skaits attiecībā pret to kopējo skaitu vai neatgriezeniski izejošās enerģijas daudzums, kas ir pilnībā uzsūc absorbējošā ierīce, un to vairs neizmanto, lai atgrieztu to sākotnējā stāvoklī. Šie parametri tiek izskatīti atsevišķi katram projektam, saskaņoti pirms konkrēta veida vilkmes rīka izvēles saskaņā ar visiem noteiktajiem standartiem un prasībām.