тулки виникають напруги стиснення, а в другій напруги розтягнення. У процесі динамічного скручування відбувається інтенсивне стирання і розігрів гумової втулки, що відірвалася від металевої арматури. Довговічність таких шарнірів в експлуатації становила 40-50 тисяч кілометрів.
Другий метод запресовування з радіальним поджатием гумової втулки-заготовки отримав повсюдне поширення через простоту і забезпечення високої довговічності шарнірів. Готові гумові втулки з необхідним припуском спеціальним пристосуванням запресовуються між сталевими втулками, за рахунок чого в гумі створюються значні попередні радіальні напруги стиснення. Величина цих напруг повинна бути достатньо, щоб при навантаженні змінної радіальної силою не з'являвся напруги зворотного знаку. Крім того, при концентрическом скручуванні тиск на стінки підгорнутого гуми повинні бути таким, щоб не було прослизання гуми по стінках металевих втулок.
Розміри гумової втулки:
У вільному стані
,
,
,
У запресованому стані
де R1, r1, R2, і r2 - відповідні радіуси до і після запресовування
L, l,? о, і?- Довжина й товщина втулок.
Ступінь попереднього стиснення втулки знаходиться з виразу
(3.1)
Підставимо чисельні значення у формулу (3.1)
Гумові втулки виготовляються заводами ГТВ з гуми марки 7842 за технічними умовами №233-54Р МХП.
Фізико-механічні властивості гуми:
Опір розриву? z? 170 кГ/см 2
Відносне подовження? z? 500%
Залишковий подовження? z? 25%
Коефіцієнт старіння (після витримки 96 годин при температурі 700 0С)? 0,8
Твердість по Шору 55-65
Температура крихкості не вище - 50 0 С.
Слід зауважити, що поставляються заводом ГТВ гумові втулки мають великий розкид механічних властивостей. Вважається нормальним, якщо це відхилення не перевищує 20% від номінальних значень.
Після формування резинометаллическая втулка маркується - проставляються дата та марка гуми.
. 4 Розрахунок гумово втулок
У процесі руху локомотива резинометалличні втулки шарнірно-повідкової муфти піддаються таким деформацій:
. Стисненню радіальної силою Р1 при передачі крутного моменту.
. Зрушення осьовою силою Р2 при бічному переміщенні колісної пари щодо рами візка.
. скручування обертовим моментом Р3 L при вертикальному переміщенні рами візка щодо колісної пари.
. перекіс, що викликається моментом Р4 L при бічному переміщенні колісної пари щодо рами візка. Одночасно з поворотом зовнішньої металевої втулки на кут? за рахунок сили Р4, у втулках виникають деформації зсуву f1.
. 4.1 Стиснення радіальної силою Р1
При розрахунку прийняті формули, отримані В.Л.Бідерманом. Для втулок, що мають відношення
(3.2)
де- модуль зсуву гуми, кГ/см2- довжина, см
- товщина, см, r2 - відповідно зовнішній і внутрішній радіуси втулки, см
- переміщення внутрішньої втулки під дією сили Р.
Стиснення радіальної силою Р1 показано на малюнку 3.4
При використовується формула, що враховує осьові деформації
(3.3)
Радіальна жорсткість втулки в першому випадку
(3.4)
Малюнок 3.4 - Стиснення радіальної силою Р1 резино-металевої втулки
Для другого випадку
(3.5)
Радіальна жорсткість резинометаллическим втулки різко знижується зі збільшенням товщини гуми й інтенсивно збільшується зі збільшенням її діаметру.
. 4.2 Зрушення осьовою силою Р2
Зрушення осьовою силою Р2 показаний на малюнку 3.5
Осьова сила Р2 врівноважується дотичними напруженнями на поверхні циліндра. Найбільші напруги виникнуть на поверхні внутрішнього циліндра, що має радіус r1. Їх величина визначається з рівності
Звідси
Малюнок 3.5 - Зрушення осьовою силою Р2 резино-металевої втулки
Для того щоб зв'язати осьове переміщення f з силою Р2, ...
