Aparells d'esborrany: finalitat i tipus

2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21

Tothom està familiaritzat amb el concepte d'amortització: es pot trobar en absolutament totes les esferes de la vida, en particular en l'enginyeria mecànica. L'amortització és un procés que permet absorbir, extingir part de l'impacte que exerceix un cos o força sobre un altre cos. Aquest principi s'utilitza a tot arreu, des de mitigar l'impacte del trànsit en un cotxe fins a tenir en compte el desgast dels equips d'una planta.

No obstant això, en aquest article no parlarem específicament de l'amortització, sinó d'un engranatge d'esborrany. Si la majoria de la gent ha sentit a parlar dels amortidors, aquests dispositius poden ser nous per a molts. El fet és que l'engranatge de tir és un dispositiu altament especialitzat que s'utilitza més sovint als trens. En aquesta àrea, aquest mecanisme és molt important, s'instal·la a tots els cotxes, però pot diferir en els tipus d'absorció. Això és exactament el que es parlarà a l'article. Quins tipus d'aparells hi ha i amb quines finalitats es poden utilitzar en diferents casos?

Què és això?

En primer lloc, hauríeu d'entendre què és un engranatge de tir i per a què serveix. Per tant, aquest dispositiu està dissenyat per pagar o absorbir (per això s'anomena així) partimpacte l'energia cinètica, reduint així l'impacte de diverses forces, incloses les forces de tracció i compressió, sobre el bastidor del cotxe on està instal·lat. Com funciona un absorbidor? La resistència sorgeix a l'interior del dispositiu, que garanteix la transformació de la força cinètica en altres tipus de forces que no perjudiquen el cotxe. Per tant, la presència d'aquest dispositiu al cotxe no és una qüestió d'elecció, sinó un requisit previ, en cas contrari, les forces actuants poden provocar danys greus al tren, la qual cosa comportarà conseqüències tristos. Pel que fa als tipus d'engranatges de tir, n'hi ha un nombre bastant elevat, però no tots estan generalitzats. Aquest article descriurà detalladament els tipus principals i la seva acció, així com els tipus de dispositius menys populars.

Sense molles

Dispositius com l'engranatge de tir RT-120 ara són habituals, però no utilitza molles, com feia al principi. El dispositiu té les especificacions següents:

• Tipus d'aparell: fricció.
• Carrera màxima: 120 mil·límetres.
• Capacitat energètica màxima: 90 kJ.
• Toda la vida (abans de la reparació): 16 anys.
• Vida total: 32 anys

Al principi, aquests dispositius eren exclusivament amb molla, però amb el pas del temps es van substituir per dispositius útils i còmodes, així com per dispositius molt més funcionals i eficients. Hi va haver diversos problemes, i el primer d'ells va ser massa retorn de les fonts. És a dir, són bonsabsorbien energia cinètica, però al mateix temps la donaven gairebé tant, la qual cosa n'anivellava la utilitat. En segon lloc, perquè funcionin de manera competent als cotxes, calia formar productes força grans, es podria dir voluminosos, per la qual cosa es van abandonar. El baix consum d'energia va resultar ser un factor decisiu, perquè altres dispositius es podien fer tan eficients com els de molla, però molt més compactes. És per aquest motiu que actualment s'utilitzen dispositius com l'engranatge de tir RT-120 als cotxes, i els models de molla s'utilitzen exclusivament en dispositius amortidors.

Dispositius de fricció de molla

No obstant això, el fet que els dispositius de molla no s'hagin arrelat en gairebé cap àrea no vol dir que aquests mecanismes s'hagin deixat d'utilitzar en aquesta àrea. Van resultar ser poc efectius, de manera que es van crear dispositius de fricció de molla que transfereixen l'acció principal als moviments de fricció, mentre que els molls només tenen una funció addicional, és a dir, són responsables exclusivament de l'energia potencial i no cinètica. Vegem com funciona. Per exemple, l'engranatge de tir APE pren l'energia cinètica que es genera per la col·lisió de dos cotxes. Primer cal indicar les característiques tècniques d'aquest dispositiu:

• Pes del dispositiu: no més de 165 quilograms.
• Traç de disseny del dispositiu: 90 mil·límetres.
• Intensitat energètica nominal: 110 kJ.
• Intensitat energètica màxima: 130 kJ.
• Força de tensió inicial: 230 kN.
• Força de tancament estàtica: 1600 kN.
• Vida total: 32 anys
• Vida útil abans de la reparació: 16 anys.

Després de l'impacte, la sortida no és l'energia de retrocés de les molles, sinó la força cinètica de fricció (és a dir, la fricció) i l'energia potencial de deformació de les molles. Aquest resultat va resultar més que satisfactori per a l'amortització dels vagons, de manera que aquests dispositius s'utilitzen àmpliament.

Ara podeu trobar l'engranatge de tir 73ZW i altres models similars a tot arreu. Les especificacions del producte són les següents:

• Pes de la màquina: 214 kg.
• Traç de disseny del dispositiu: 90 mm.
• Límit de temperatura de funcionament: +50°С a -60°С.
• Mides: longitud - 625 mm, amplada - 318 mm, alçada - 230 mm.
• Força de tensió inicial: 200 kN.
• Força de tancament de la màquina: 1600 kN.

Avantatges dels dispositius de fricció de molla

Els dispositius de fricció de molla es van començar a instal·lar als cotxes fa molt de temps i encara s'utilitzen avui dia. Existeixen altres tipus de dispositius, però aquest tipus és un dels més comuns. Això passa per una sèrie de motius. En primer lloc, és la senzillesa. En segon lloc, la instal·lació d'engranatges de tir d'aquest tipus és un procés bastant senzill i còmode. Les seves dimensions són molt més petites que les dels dispositius de molla, de manera que els engranatges de tir dels vagons de mercaderies són fàcils d'instal·lar i no causen dificultats enservei addicional. A més, per descomptat, cal tenir en compte la variabilitat i el disseny elemental d'aquests dispositius.

Màquines hidràuliques

Les classes d'equips de tir són molt diverses, i entre elles es pot distingir un tipus més molt popular. Els dispositius hidràulics difereixen significativament dels dispositius de fregament de molla pel que fa al seu mode d'acció, ja que es basen en un líquid, que proporciona la màxima absorció dels xocs. El dispositiu té obertures de l'accelerador calibrades en conseqüència. Els traços serveixen per assegurar-se que el fluid que absorbeix els xocs flueix per ells. Aquests forats connecten dues cavitats que, segons la càrrega, s'omplen a través d'aquestes a través de passatges. Com a resultat, es crea una resistència elàstica uniforme, que funciona amb eficàcia fins i tot amb cops força potents.

Al principi, hi havia un petit problema, que consistia en el fet que el líquid no podia tornar ràpidament a la seva posició original, per tant, aquest aparell provocava cops perduts, és a dir, aquells moments en què el líquid de una cavitat no va tenir temps de desembocar en una altra per suavitzar la sacsejada del vagó. És per això que amb el temps, per tal d'assegurar la màxima resistència elàstica en els dispositius hidràulics, es va començar a utilitzar gas inert. La reparació d'aquest tipus d'engranatges de tir és una mica més complexa i costosa, però és un procés eficient i còmode d'utilitzar. El dispositiu es considera defectuós si es detecta una fuitafluid, canvi de traç o desgast important.

Com és l'amortització de les màquines hidràuliques?

Si tenim en compte l'engranatge de tir hidràulic del cotxe, aquí val la pena aprofundir amb més detall sobre el principi de funcionament d'aquest dispositiu. Com pot l'aigua suavitzar el cop? La resposta a aquesta pregunta ve donada per la física, perquè la densitat i la viscositat de l'aigua assegura el reemborsament i l'absorció de l'energia cinètica de l'impacte, que es perd en el procés de pas a través del líquid, en el moment en què es supera i s'empeny a l'interior. la cavitat adjacent a través de forats especials. Així, l'engranatge de tir d'un acoblador automàtic, vagó i qualsevol altre element pot ser hidràulic, perquè tampoc és massa complicat. L'ús d'un gas inert en aquest cas no és obligatori. Però gràcies a aquesta substància, la resistència del líquid augmenta diverses vegades, i també accelera el seu retorn al seu estat original per rebre el següent cop.

Consum d'energia de la màquina

Si es té en compte un engranatge de tir, un dels seus paràmetres més importants és la intensitat energètica, i és en ell que cal prestar atenció en primer lloc. Aquest paràmetre representa la quantitat d'energia cinètica que el dispositiu és capaç d'absorbir abans de la compressió total dels seus elements d'absorció de cops, és a dir, fins al moment en què el dispositiu ja no pot absorbir l'impacte. En conseqüència, com més alt sigui aquest indicador, millor. Les molles tenenintensitat energètica extremadament baixa, per això no s'utilitzen en cotxes grans, on la força d'impacte comprimeix la molla molt ràpidament, la qual cosa absorbeix massa poca energia. També val la pena parar atenció al fet que els dispositius es creen de manera que l'energia cinètica no s'absorbeix completament; hi ha d'haver la quantitat adequada d'energia que pugui tornar el dispositiu a la seva posició original. És per això que s'utilitza gas inert a les màquines hidràuliques, perquè no requereix molta energia cinètica per tornar el fluid a la seva posició original.

Altres tipus de dispositius

Els tipus d'equips de tir descrits anteriorment no són els únics, n'hi ha molts més, però, com s'ha esmentat al principi de l'article, aquí només es descriuran els més populars. Per tant, val la pena assenyalar l'engranatge elastomèric, que també és molt popular en diversos camps, inclòs quan s'instal·la als cotxes. Aquest tipus copia gairebé exactament els dispositius hidràulics descrits, però, la principal diferència és que en comptes de l'aigua normal, que és estrangulada a través de forats calibrats, aquests dispositius utilitzen un fluid elastomèric especial amb una viscositat molt més alta, que augmenta la seva intensitat energètica, però a alhora dificulta el servei i també augmenta el cost. A més, els dispositius de fricció, que es consideren dispositius d'elements elàstics, no es poden ignorar. En ells, l'absorció d'energia cinètica es realitza a causa de la deformació dels elements a causa del seu fregament. Amb un tipus semblant, jaens vam conèixer superficialment quan llegim sobre dispositius com els dispositius de fricció de molla.

Màquines combinades

Per separat, val la pena parlar de dispositius combinats, un dels exemples dels quals és gairebé el tipus més comú: fricció de molla. En poques paraules, els dispositius combinats inclouen aquells que combinen diferents tipus d'amortització. En aquest cas, es tracta de tipus de molla i fricció. Les combinacions poden ser variades. Com s'indica a l'article, la combinació de l'acció de molles i elements de fricció va donar un resultat més que positiu. Aquest tipus d'aparell combinat és, amb diferència, el més famós. En aquest camp d'activitat no es permeten tots els tipus de combinacions de dos tipus d'engranatges de tir. L'exemple més senzill és la combinació de dispositius elastomèrics i hidràulics, ja que estan construïts de manera semblant i es diferencien principalment només pel fluid utilitzat per mantenir-los.

Selecciona la màquina

Quin dispositiu s'ha de triar per assolir l'objectiu? En primer lloc, es crida l'atenció sobre el paràmetre principal dels engranatges de tir: la seva intensitat energètica. No té sentit instal·lar un dispositiu d' alta energia en vagons o altres objectes amb una força d'impacte cinètica baixa, ja que s'observaran costos elevats sense augmentar la productivitat. A més, en cap cas s'han de col·locar dispositius de baixa intensitat energètica sobre objectes que estiguin sotmesos a impactes greus, ja que l'energia del dispositiu simplement no serà suficient perabsorbint la quantitat adequada d'energia i els cops seran molt més forts del permès d'acord amb els estàndards establerts.

Per descomptat, hi ha altres paràmetres als quals hauries de prestar atenció, com ara l'estabilitat, és a dir, el nombre de xocs absorbits amb èxit en relació al seu nombre total, o la quantitat d'energia sortint de manera irreversible, que és completament absorbit pel dispositiu absorbent i no s'utilitza més per tornar-lo a la seva posició original. Aquests paràmetres es consideren individualment per a cada projecte, acordats abans d'escollir un tipus concret d'engranatge de tir, d'acord amb tots els estàndards i requisits establerts.