Лабораторная работа№3 ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ ЛОКОМОТИВОВ по предмету Устройство, техническое обслуживание и ремонт узлов локомотива

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №3

ГАСИТЕЛИ КОЛЕБАНИЙ ЛОКОМОТИВОВ

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Цель лабораторной работы - изучение конструкций гасителей колебаний, применяемых на современных локомотивах.

Задачи - по плакатам, заводским чертежам и на натурных образцах изучить различные конструкции гасителей колебаний, назначение и работу их основных элементов; выполнить эскизы гасителей колебаний.

Продолжительность работы- 2 часа.

2. ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ

Качество рессорного подвешивания определяется гибкостью их упругих элементов (рессор, пружин). Чем они более гибки, тем лучше смягчают толчки, возникающие при движении подвижного состава по неровностям пути. Однако с увеличением гибкости упругих элементов возрастают свободные колебания кузова. Для гашения этих колебаний в рессорном подвешивании наряду с пружинами применяют особые устройства, называемые гасителями колебаний. Работая одновременно с пружинами, они создают диссипативные (рассеивающие) силы, необходимые для гашения или ограничения амплитуд колебаний подвижного состава или его частей при резонансе.

На подвижном составе в системе рессорного подвешивания нашли применение различные типы гасителей колебаний, которые могут быть классифицированы:

1. по энергетическим признакам: фрикционные и гидравлические; 2. по виду силовой характеристики: с постоянной и с переменной силой трения, одностороннего и двустороннего действия, с линейной, квадратичной, регулируемой симметричной и несимметричной характеристиками;

3. по схемам расположения: вертикальные, горизонтальные, наклонные;

ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ

1) Изучить конструкцию гидравлического гасителя колебаний; 2) Ответить на контрольные вопросы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

1) Назначение гасителей колебаний;

2) Принципиальные отличия в работе между фрикционными и гидравлическими гасителями;

Рис 1

. 3) Эскиз рессоры с обозначением всех конструктивных элементов;

4) Эскиз принципиальной схемы гидравлического гасителя, с обозначением всех элементов;

5) Вывод по лабораторной работе.

Гидравлические гасители колебаний

Эти гасители имеют второе название (гасители вязкого трения) из-за того, что силы сопротивления в них создаются в процессе движения поршня с отверстиями малого сечения (дроссельные отверстия) в цилиндре, заполненном вязкой жидкостью. Гасители могут быть установлены между рамами кузова и тележек (на электровозах ВЛ80 всех индексов, на электропоездах во второй ступени с витыми пружинами) и между рамой тележки и буксами (на электровозах 2сэ5к.)

Работу гидрогасителя рассмотрим на примере телескопического гасителя колебаний.

В нем (рис.1), при перемещении поршня вниз (ход сжатия) верхний клапан поднимается, и часть жидкости из полости под поршнем перетекает в полость над поршнем. Другая часть жидкости из полости под поршнем перетекает через дроссельное отверстие нижнего клапана в резервуар, создавая сопротивление перемещению поршня.

При перемещении поршня вверх (ход растяжения) верхний клапан закрывается, и жидкость из полости над поршнем проходит через дроссельное отверстие в полость под поршнем и одновременно в полость под поршнем поступает жидкость и из резервуара через открытый клапан.

При протекании жидкости через отверстия малого сечения (дроссельные отверстия) возникают силы неупругого сопротивления, используемые для гашения колебаний. При малых относительных скоростях считают, что сила сопротивления F пропорциональна скорости перемещения поршня V относительно цилиндра

F = V

Коэффициент пропорциональности  называют коэффициентом вязкого сопротивления, или параметром сопротивления демпфера.

Физический смысл: если  = 0, то масса совершает незатухающие колебания. Чем больше , тем меньшее число колебаний совершила упруго подвешенная масса до возврата в первоначальное положение. Скорость поршня за время его хода от одного крайнего положения до другого изменяется от нуля (в крайних положениях) до наибольшего значения. Энергия, рассеиваемая гидравлическим демпфером, пропорциональна квадрату динамического прогиба подвешивания , так как демпфирующая сила пропорциональна скорости перемещения поршня. Поэтому, если приращение энергии колеблющейся массы под действием возмущающих сил в какой-либо момент превышает поглощающую способность гидравлического демпфера, и амплитуды колебаний растут, то увеличение амплитуд будет приостановлено, как только поглощающая способность демпфера, растущая пропорционально квадрату , превысит работу возмущающих сил.

Гидравлический демпфер должен иметь в рабочем диапазоне линейную зависимость между силой и скоростью поршня. Однако для того, чтобы избежать возможности появления больших демпфирующих сил, которые могут привести к поломке демпфера или будут передаваться на подрессоренные массы, целесообразно при больших скоростях иметь пологую характеристику, т.е. ограничить максимальную силу демпфера.

Рис 2.гаситель в разобранном виде.

Рис 2.1.гаситель в разобранном виде.

Если гидрогаситель располагается в буксовом подвешивании, то при движении колеса он будет воспринимать различные воздействия пути, которые могут иметь достаточно выраженные импульсы, что может повлечь за собой гидравлический удар в гасителе. Для исключения данного негативного явления гасители должны иметь пружинные предохранительные клапаны с достаточным отверстием для перепускания жидкости.

Рис 3. Гаситель на электровозе

Контрольные вопросы

1. Что является недостатком листовых рессор?

2. Что такое длина рессоры?

3. Что такое стрела прогиба рессоры?

4. Какие листы называются коренными, подкоренными, наборными?

5. Что входит в состав смазки, закладываемой между листами листовой рессоры?

6. Какие листы листовой рессоры в свободном состоянии имеют большую кривизну? С какой целью это делается?

7. Какую конструктивную особенность имеют листы рессоры, чтобы исключить поперечное смещение?

8. Принцип работы телескопического гидравлического гасителя колебаний на сжатие?

9. Принцип работы телескопического гидравлического гасителя колебаний на растяжение?