2. Эластомерные поглощающие аппараты
Для вагонов, требующих повышенной защиты, применяются эластомерные поглощающие аппараты. Действия аппаратов основано на перетекании эластомера (жидкого полимера) в зазор между поршнем и цилиндром, который составляет десятые доли миллиметра. Это приводит к увеличению энергоемкости аппарата по сравнению с пружинно-фрикционными системами. Внутри корпуса аппарата при соударении возникает высокое давление до 450 МПа (4500 кгс/см2).
Поглощающий аппарат 73ZW (рис. 8) относится к категории амортизаторов, в которых используют в качестве рабочей среды силиконовые эластомеры.Поглощающий аппарат 73ZW относится к классу Т2, имеет ход 90 мм, энергоемкость 130 кДж. Он предназначен для установки, в первую очередь, на вагоны, перевозящие опасные грузы и имеющие расстояние от упора головы автосцепки до переднего упора не менее 110 мм, что соответствует ходу аппарата.
Рис. 8. Поглощающий аппарат 73ZW (фирма “Камакс», Польша):
А – шток, Б – приливы корпуса, 1 – амортизатор, 2 – корпус, 3 – четыре болта с гайками, 4 – шплинты, 5 – две монтажные планки, 6 – упорная плита
Амортизатор 1 расположен в корпусе 2 аппарата. Шток А упирается в днище корпуса аппарата, а его снование – в упорную плиту 6. Плита удерживается четырьмя закрепленными на ней болтами с гайками 3 и шплинтами 4 с помощью двух монтажных планок 5.
При ударной нагрузке поглощение энергии происходит за счет перетекания эластомера через калиброванный зазор между корпусом амортизатора и поршнем, установленным на штоке.
Для облегчения постановки на вагон аппарат сжимают и между монтажными планками 5 и приливами Б корпуса ставят дистанционные вкладыши высотой 18 мм и диаметром 16 – 20 мм.
Поглощающий аппарат АПЭ-120-И.500 (рис. 9) также относятся к эластомерным системам. Он состоит из корпуса 3, внутри которого находится поршень 2 со штоком 1, проходящим через уплотнительную буксу 4. Камеры А и Б корпуса заполнены эластомером. Корпус соединяется с упорной плитой 8 с помощью болтов 7 с гайками. Между гайками и приливом корпуса ставятся полукольца 6, предназначенные для сжатия аппарата с целью облегчения постановки аппарата на вагон.
При действии сжимающей нагрузки в камере А происходит динамическое дросселирование за счет перетекания в калиброванный зазор между корпусом З и штоком-поршнем 2 силиконовой композиции, в результате чего происходит рассеивание кинетической энергии удара. В камере А также происходит частичное сжатие силиконовой композиции в связи с уменьшением объема камеры за счет разницы диаметров двух концов штока-поршня. В камере Б происходит основное сжатие композиции и величина статической нагрузки на аппарат определяется, в основном, давлением в этой камере. После прекращения действия нагрузки подвижные детали аппарата возвращаются в исходное положение. В теле поршня имеются обратные клапаны 5 для уменьшения сопротивления перетеканию эластомерного материала при обратном ходе.
Рис. 9. Поглощающий аппарат АПЭ-120-И.500 (ОАО «Авиаагрегат»):
А и Б – камеры с эластомером, 1 – шток, 2 – поршень, 3 – корпус, 4 - уплотнительная букса, 5 - обратные клапаны, 6 – два полукольца, 7 - болты с гайками, 8 - упорная плита
Поглощающий аппарат АПЭ-120-И.500 относится к классу T3. При ходе 120 мм его энергоемкость 160 кДж. Аппарат устанавливается на вагоны, перевозящие особо опасные грузы.