Protahovací zařízení: účel a typy

2024 Autor: Howard Calhoun | [email protected]. Naposledy změněno: 2023-12-17 10:22

Pojem odpisy zná každý – lze jej nalézt naprosto ve všech sférách života, zejména ve strojírenství. Odpisování je proces, který umožňuje absorbovat, uhasit část nárazu vyvíjeného jedním tělesem nebo silou na jiné těleso. Tento princip se používá všude, od zmírnění dopadu provozu na automobil až po zohlednění opotřebení zařízení v závodě.

V tomto článku však nebudeme mluvit konkrétně o amortizaci, ale o takové věci, jako je tažné zařízení. Pokud většina lidí slyšela o tlumičích, pak mohou být taková zařízení pro mnohé nová. Tažné zařízení je totiž vysoce specializované zařízení, které se nejčastěji používá ve vlacích. V této oblasti je tento mechanismus velmi důležitý, je instalován ve všech vozech, ale může se lišit v typech absorpce. Právě o tom bude řeč v článku. Jaké typy přístrojů existují a pro jaké účely je lze použít v různých případech?

Co je to?

Nejprve byste měli pochopit, co je tažné zařízení a k čemu slouží. Toto zařízení je tedy navrženo tak, aby splácelo nebo absorbovalo (proto se tomu tak říká) částkinetickou energii nárazu, čímž se snižuje dopad různých sil, včetně tahových a tlakových sil, na rám vozu, kde je instalován. Jak funguje absorbér? Uvnitř zařízení vzniká odpor, který zajišťuje transformaci kinetické síly na jiné druhy sil, které vozu neškodí. Přítomnost takového zařízení ve voze proto není věcí volby, ale předpokladem, jinak mohou působící síly vést k vážnému poškození vlaku, což bude mít smutné následky. Co se týče typů tažných zařízení, je jich poměrně velké množství, ale ne všechny jsou rozšířené. Tento článek podrobně popíše hlavní typy a jejich činnost, stejně jako méně oblíbené typy zařízení.

Žádné pružiny

Zařízení jako tažné zařízení RT-120 jsou nyní běžné, ale nepoužívají pružiny, jako tomu bylo na začátku. Zařízení má následující specifikace:

• Typ zařízení: tření.
• Maximální zdvih: 120 milimetrů.
• Maximální energetická kapacita: 90 kJ.
• Životnost (před opravou): 16 let.
• Celková životnost: 32 let

Zpočátku byla taková zařízení výhradně odpružená, ale postupem času byla nahrazena užitečnými a pohodlnými a také mnohem funkčnějšími a efektivnějšími zařízeními. Problémů bylo několik a prvním z nich byla přílišná návratnost pružin. To znamená, že jsou dobréabsorbovaly kinetickou energii, ale zároveň ji téměř stejně odevzdaly, což srovnalo jejich užitečnost. Za druhé, aby mohly kompetentně fungovat v autech, bylo nutné vytvořit produkty, které jsou poměrně velké, dalo by se říci objemné, takže se od nich upustilo. Nízká spotřeba energie se ukázala jako rozhodující faktor, protože jiná zařízení mohla být vyrobena stejně efektivní jako ta odpružená, ale mnohem kompaktnější. Z tohoto důvodu se v současné době v automobilech používají zařízení, jako je tažné zařízení RT-120, a pružinové modely se používají výhradně v nárazníkových zařízeních.

Zařízení s pružinovým třením

To, že se pružinová zařízení téměř v žádné oblasti neprosadila, však neznamená, že se takové mechanismy v této oblasti přestaly používat. Ukázalo se, že nejsou příliš účinné, takže byla vytvořena zařízení pro tření pružin, která přenášejí hlavní působení na třecí pohyby, zatímco pružiny mají pouze doplňkovou funkci, to znamená, že jsou zodpovědné výhradně za potenciální, nikoli kinetickou energii. Podívejme se, jak to funguje. Například tažné zařízení APE přebírá kinetickou energii, která vzniká při srážce dvou automobilů. Nejprve musíte uvést technické vlastnosti tohoto zařízení:

• Hmotnost zařízení: ne více než 165 kilogramů.
• Konstrukční zdvih zařízení: 90 milimetrů.
• Nominální energetická náročnost: 110 kJ.
• Maximální energetická náročnost: 130 kJ.
• Počáteční utahovací síla: 230 kN.
• Statická zavírací síla: 1600 kN.
• Celková životnost: 32 let
• Životnost před opravou: 16 let.

Po nárazu není výstupem energie zpětného rázu pružin, ale kinetická síla tření (tj. tření) a potenciální energie deformace pružin. Tento výsledek se ukázal být pro odpisy vozů více než uspokojivý, proto jsou taková zařízení široce používána.

Nyní všude najdete tažné zařízení 73ZW a další podobné modely. Specifikace produktu jsou následující:

• Hmotnost stroje: 214 kg.
• Konstrukční zdvih zařízení: 90 mm.
• Omezení provozní teploty: +50°С až -60°С.
• Rozměry: délka - 625 mm, šířka - 318 mm, výška - 230 mm.
• Počáteční utahovací síla: 200 kN.
• Zavírací síla stroje: 1600 kN.

Výhody pružinových třecích zařízení

Zařízení s pružinovým třením se na automobily začala instalovat již velmi dávno a používají se dodnes. Existují i jiné typy zařízení, ale tento typ je jedním z nejběžnějších. To se děje z několika důvodů. Za prvé, je to jednoduchost. Za druhé, instalace tažných převodů tohoto typu je poměrně jednoduchý a pohodlný proces. Jejich rozměry jsou mnohem menší než u pružinových zařízení, takže tažná zařízení nákladních vozů se snadno instalují a nezpůsobují potíže přidalší servis. Kromě toho je samozřejmě nutné upozornit na variabilitu a elementární design těchto zařízení.

Hydraulické stroje

Třídy tažného zařízení jsou velmi rozmanité a lze mezi nimi rozlišit ještě jeden velmi oblíbený typ. Hydraulická zařízení se od pružinových třecích zařízení výrazně liší svým způsobem působení, protože jsou založena na kapalině, která poskytuje maximální tlumení nárazů. Zařízení má odpovídajícím způsobem kalibrované otvory škrticí klapky. Zdvihy slouží k tomu, aby jimi proudila kapalina tlumící nárazy. Tyto otvory spojují dvě dutiny, které jsou v závislosti na zatížení vyplněny těmito průchozími průchody. Výsledkem je rovnoměrný elastický odpor, který efektivně funguje i při poměrně silných úderech.

Zpočátku se vyskytl jeden malý problém, který spočíval v tom, že se kapalina nemohla rychle vrátit do své původní polohy, proto takové zařízení vedlo k vynechaným zdvihům, tedy k těm okamžikům, kdy kapalina z jedna dutina nestihla zatéct do druhé, aby zmírnila otřesy vagónu. Proto se postupem času pro zajištění maximální elastické odolnosti v hydraulických zařízeních začal používat inertní plyn. Oprava tohoto typu tažného zařízení je o něco složitější a nákladnější, ale je to efektivní a pohodlný proces. Zařízení je považováno za vadné, pokud je zjištěna netěsnostkapalina, změna zdvihu nebo výrazné opotřebení.

Jaké jsou odpisy u hydraulických strojů?

Pokud vezmeme v úvahu hydraulické tahové zařízení automobilu, pak zde stojí za to podrobněji se zabývat principem fungování tohoto zařízení. Jak může voda zmírnit úder? Odpověď na tuto otázku dává fyzika, protože hustota a viskozita vody zajišťuje splácení a absorpci kinetické energie nárazu, která se ztrácí v procesu průchodu kapalinou, v okamžiku, kdy je překonána a zatlačena do přilehlou dutinu speciálními otvory. Tažné zařízení automatického spřáhla, vagónu a jakéhokoli jiného prvku tedy může být hydraulické, protože také není příliš složité. Použití inertního plynu v tomto případě není povinné. Ale díky této látce se odpor kapaliny několikanásobně zvýší a také urychlí její návrat do původního stavu, aby přijala další ránu.

Spotřeba energie stroje

Pokud uvažujeme o tažném zařízení, pak jedním z jeho nejdůležitějších parametrů je energetická náročnost, a právě na ni byste si měli dát pozor v první řadě. Tento parametr představuje množství kinetické energie, kterou je zařízení schopno absorbovat před úplným stlačením svých tlumicích prvků, tedy do okamžiku, kdy zařízení již nedokáže absorbovat náraz. Čím vyšší je tedy tento ukazatel, tím lépe. Pružiny majíextrémně nízká energetická náročnost, proto se nepoužívají u velkých vozů, kde síla nárazu velmi rychle stlačí pružinu, která pohltí příliš málo energie. Za pozornost stojí také fakt, že zařízení jsou vytvořena tak, že kinetická energie není zcela pohlcena - musí existovat správné množství energie, které dokáže vrátit zařízení do původní polohy. To je důvod, proč se v hydraulických strojích používá inertní plyn, protože k navrácení kapaliny do původní polohy nevyžaduje mnoho kinetické energie.

Jiné typy zařízení

Výše popsané typy tažných zařízení nejsou jediné – je jich mnohem více, ale jak bylo zmíněno na začátku článku, zde budou popsány pouze ty nejoblíbenější. Za zmínku tedy stojí elastomerní tažné zařízení, které je také velmi oblíbené v různých oblastech, včetně montáže do automobilů. Tento typ téměř přesně kopíruje popisovaná hydraulická zařízení, hlavní rozdíl je však v tom, že místo běžné vody, která se škrtí kalibrovanými otvory, používají tato zařízení speciální elastomerní kapalinu s mnohem vyšší viskozitou, která zvyšuje její energetickou náročnost, ale při zároveň znesnadňuje obsluhu a také zvyšuje náklady. Rovněž nelze ignorovat třecí zařízení, která jsou považována za zařízení z elastických prvků. V nich se absorpce kinetické energie provádí v důsledku deformace prvků v důsledku jejich tření. S podobným typem už jstepoznali jsme se povrchně, když jsme četli o zařízeních, jako jsou zařízení s pružinovým třením.

Kombinované stroje

Samostatně stojí za to mluvit o kombinovaných zařízeních, jejichž jedním z příkladů je téměř nejběžnější typ - pružina-tření. Zjednodušeně řečeno, kombinovaná zařízení zahrnují ta, která kombinují různé druhy odpisů. V tomto případě se jedná o pružinové a třecí typy. Kombinace mohou být různé. Jak je uvedeno v článku, kombinace působení pružin a třecích prvků přinesla více než pozitivní výsledek. Právě tento kombinovaný typ aparátu je zdaleka nejznámější. V této oblasti činnosti nejsou povoleny všechny typy kombinací dvou typů tažných zařízení. Nejjednodušším příkladem je kombinace elastomerových a hydraulických zařízení, protože jsou podobně konstruovány a liší se především kapalinou použitou k jejich údržbě.

Vyberte stroj

Které zařízení by mělo být vybráno k dosažení cíle? Nejprve je třeba upozornit na hlavní parametr tažných převodů - jejich energetickou náročnost. Nemá smysl instalovat vysokoenergetické zařízení na vagóny nebo jiné předměty s nízkou kinetickou rázovou silou, protože bez zvýšení produktivity budou pozorovány vysoké náklady. Zařízení s nízkou energetickou náročností by také v žádném případě neměla být umístěna na předměty, které jsou vystaveny vážným nárazům, protože energie zařízení prostě nebude stačitabsorbuje správné množství energie a údery budou mnohem silnější, než je povoleno v souladu se zavedenými normami.

Samozřejmě jsou i další parametry, na které byste si měli dát pozor, jako je stabilita, tedy počet úspěšně absorbovaných otřesů v poměru k jejich celkovému počtu, nebo množství nevratně odcházející energie, které je zcela absorbován absorpčním zařízením a není dále používán k jeho návratu do původní polohy. Tyto parametry jsou posuzovány individuálně pro každý projekt a jsou dohodnuty před výběrem konkrétního typu tažného zařízení v souladu se všemi zavedenými normami a požadavky.