Назначение: Демпфирующий (гасящий) элемент, предназначенный для подавления вертикальных и низкочастотных колебаний (раскачки) кузова вагона за счет сухого трения. Обеспечивает стабилизацию динамических характеристик тележки и повышение безопасности движения.
2. Конструкция и место установки:
Геометрия: Представляет собой металлическую отливку сложной формы с массивным корпусом. Имеет две основные рабочие поверхности:
Наклонная (фрикционная) плоскость: Рабочая поверхность, контактирующая с ответной наклонной плоскостью боковой рамы тележки. Имеет строго заданный угол наклона.
Вертикальная (направляющая) плоскость: Контактирует с вертикальной стенкой проема (окна) в боковой раме, где размещается рессорный комплект (пружины). Эта плоскость обеспечивает соосность и направление перемещения клина.
Место установки: Устанавливается попарно в каждой боковой раме тележки, в рессорном проеме (окне). Располагается между вертикальной стенкой этого проема и наклонной (клиновой) привалочной плоскостью, отлитой внутри боковой рамы. Снизу через систему рычагов или опираясь на тормозную балку, нагружается весом кузова вагона через пятник.
3. Материал и технология изготовления:
Материал: Серый чугун.
Марка чугуна: Как правило, СЧ15 или СЧ20 по ГОСТ 1412-85 (или более современным аналогам), что обеспечивает оптимальное сочетание прочности на сжатие, износостойкости и фрикционных свойств. Выбор чугуна обусловлен его высокими демпфирующими способностями (поглощение вибраций) и хорошими антифрикционными свойствами в паре со сталью боковой рамы.
Метод изготовления:Литье в песчаные формы (земляные формы) или в кокиль.
Особенности обработки:Не имеет последующей механической обработки рабочих фрикционных и направляющих поверхностей. Их состояние и геометрия определяются точностью литья и качеством литейной формы. Это ключевое требование, так как механическая обработка (шлифовка, фрезеровка) могла бы снять поверхностный упрочненный слой (корку) и ухудшить фрикционные свойства.
Зачистка: Допускается зачистка заусенцев, облоя и литников.
4. Принцип работы и функциональные характеристики:
Физический принцип:Гашение колебаний за счет сил сухого (или граничного) трения.
Кинематика: При колебаниях рессорного комплекса (пружин) относительно боковой рамы (вертикальные или угловые перемещения) фрикционный клин совершает возвратно-поступательное движение по наклонной плоскости рамы.
Преобразование энергии: Механическая энергия колебаний (кинетическая и потенциальная) преодолевает силу трения в паре "чугунный клин – стальная наклонная плоскость рамы" и преобразуется в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду.
Регулируемость: Сила демпфирования регулируется за счет:
Угла наклона плоскости.
Массы самого клина (силы нормального давления).
Коэффициента трения пары материалов.
Функции:
Подавление вертикальной и горизонтальной (головной) раскачки вагона.
Снижение амплитуды колебаний после прохода неровностей.
Повышение устойчивости путевой тележки, предотвращение схода с рельсов на критических скоростях.
Увеличение плавности хода и снижение динамических нагрузок на груз и элементы конструкции вагона.
5. Влияние на эксплуатационные показатели:
Эффективность демпфирования: Напрямую зависит от геометрической точности отливки (сохранность угла наклона, плоскостность) и качества литейной поверхности (отсутствие раковин, пор, пригара). Нарушения приводят к неравномерному контакту, заклиниванию или, наоборот, отсутствию трения.
Межремонтный пробег: Износ рабочих поверхностей клина и ответных плоскостей рамы является естественным процессом. Скорость износа зависит от качества чугуна и условий эксплуатации. При чрезмерном износе (уменьшение сечения клина, изменение геометрии) эффективность демпфирования падает, что требует замены клинов в рамках планового ремонта тележки (ТР-1, ТР-2, ТР-3).
Безопасность: Корректная работа фрикционных клиньев — обязательное условие для обеспечения требуемых динамических качеств грузового вагона, особенно на повышенных скоростях и в поездах повышенной массы.
6. Контроль качества и отбраковка:
Визуальный и измерительный контроль: Проверка на отсутствие сквозных раковин, трещин, грубых песочных раковин на рабочих поверхностях. Контроль основных габаритных размеров и массы.
Контроль материала: Выборочная проверка твердости (по Бринеллю) для подтверждения марки чугуна.
Основные дефекты, приводящие к браку:
Отклонение угла наклонной плоскости от чертежа.
Наличие дефектов литья на контактных поверхностях.
Несоответствие массы (указывает на нарушение геометрии или внутренние раковины).