Tłumik to urządzenie którego zadaniem jest rozpraszanie
(dyssypacja) energii drgań mechanicznych. Drgania te powstają w wyniku
istnienia nierówności toru, przejazdu przez rozjazdy kolejowe,
owalizacji koła lub powstania na nim płaskich miejsc, a także w wyniku
wężykowania.
Tłumik, w przeciwieństwie do sprężyny, nie oddaje zmagazynowanej
energii w postaci pracy mechanicznej lecz rozprasza ją w postaci ciepła
tarcia.
Tłumiki są zespołami współpracującymi ze sprężynami w
usprężynowaniu pojazdu. Stanową opór cierny dla pracującej sprężyny,
zapobiegając bujaniu się pojazdu, szarpnięciom i tłumiąc drgania.
Stosowane mogą być zarówno na pierwszym jak i drugim stopniu
usprężynowania.
Zastosowanie tłumików pozwala zwiększyć prędkość
konstrukcyjną pojazdu. Jest to możliwe dzięki zmniejszeniu
dynamicznego oddziaływania na siebie części, co zmniejsza ich zużycie.
Bez tłumika, drgania o dużej amplitudzie mogłyby doprowadzić do pęknieć
w elementach zawieszenia i do katastrofy kolejowej. Poza tym tłumiki
znacząco poprawiają komfort jazdy w wagonach osobowych redukując hałas
i poziom drgań w pojeździe.
Tłumiki stosuje się także w lokomotywach w celu zmniejszenia amplitudy
drgań, które niekorzystnie oddziałują na pracę urządzeń zainstalowanych
w pojeździe.
Rodzaje tłumików
Obecnie stosuje się kilka rodzajów tłumików drgań. Pod względem zasady
działania (sposobu wytworzenia tarcia) rozróżnia się:
a) Tłumiki cierne
Są to dość proste urządzenia mechaniczne. Działają na
zasadzie wzajemnego tarcia o siebie elementów metalowych, najczęściej
przyciskanych sprężyną stalową. Wyróżnia się dwa rodzaje tych tłumików:
tłumiki nożycowe i teleskopowe.
Tłumik nożycowy
pracuje podobnie jak mechanizm nożyczek, tzn. dwa elementy połączone są
ze sobą końcami w sposób umożliwiający ich wzajemny obrót. Aby
wytworzyć niezbędne do tłumienia tarcie, w miejscu styku są one
dociskane do siebie odpowiednio napiętą śrubową sprężyną naciskową.
Tłumiki te spotyka się na I stopniu usprężynowania.
Tłumiki teleskopowe
posiadają wewnątrz stożkową parę cierną. Wraz z przesuwaniem się jednej
części względem drugiej rośnie opór tarcia. Docisk jest wytworzony
dzięki spręzynie stalowej.
Tłumiki cierne stosowane są prawie wyłącznie w starszych
pojazdach przeznaczonych do prędkości jazdy poniżej około 120 km/h. Ich
charakterystyki zmieniają się wraz z czasem eksploatacji na skutek
zużywania się par ciernych. Ponadto są one dość wrażliwe na warunki
atmosferyczne. Pod wpływem wody lub zanieczyszczenia olejami ich
współczynnik tarcia zmniejsza się, przez co pogarszają się właściwości
tłumiące.
b) Tłumiki hydrauliczne
Zasada ich działania opiera się na tarciu wiskotycznym.
Składają się z tłoka i cylindra. Tłok przetłacza ciecz hydrauliczną
(specjalny olej o odpowiedniej lepkości i trwałości) przez otwór o
odpowiednio dobranej średnicy. Dzieki temu uzyskuje się tarcie w cieczy.
Tłumik hydrauliczny kolejowej serii Endurance firmy
Koni - największego producenta tych podzespołów. Widoczne dodatkowe
podkładki tłumiące z gumy.
Tłumiki hydrauliczne są elementami kosztownymi. Wynika to z dość
skomplikowanej ich budowy i konieczności niezawodnej pracy w bardzo
trudnych warunkach (zmiany temperatur, silne drgania).
Tłumiki
wężykowania
Wężykowanie
to właściwość zestawów kołowych pojazdu do poruszania się w torze po
linii przypominającej sinusoidę. Jest to możliwe z powodu luzu między
obrzeżem koła i krawędzią szyny. Zjawisko to występuje prawie zawsze.
Zestaw kołowy zaczyna wężykować wtedy, gdy coś wytrąci go ze stanu
równowagi. Może to być rozjazd, krzyżownica, łuk itd. Po jednorazowym
wytrąceniu z równowagi zestaw kołowy jedzie już ciągle po linii
sinusoidalnej.
Zjawisko to wywołuje dość
niebezpieczne i nieprzyjemne dla pasażerów uderzenia boczne.
Tłumiki
wężykowania stosowane są w pojazdach przeznaczonych do dużych prędkości
jazdy (powyżej 160 km/h). Można je więc spotkać w wagonach klasy Z1. W
pojazdach do prędkości powyżej 250 km/h należy stosować dwa tłumiki na
wózek.
Tłumiki te
mocowane są najczęściej pomiędzy ramą wózka i ostoją wagonu.
Są to najbardziej
kosztowne ze wszystkich tłumików. Z tego powodu są stosowane tylko tam,
gdzie jest to konieczne.
|
|
