Политех и мир
Политеховцы займутся конструированием поглощающих аппаратов
Как и автомобиль, железнодорожные вагоны нуждаются в амортизаторах, которые смягчают ударные нагрузки. В качестве устройств, поглощающих колебательную энергию, особенно при маневровых работах на сортировочных горках и при торможении, на железной дороге применяются поглощающие аппараты, которые монтируют под соединениями вагонов.
Под стук колёс
Существуют разные виды таких аппаратов: фрикционные, гидравлические, устройства из упругих элементов. Эластомерные устройства в этом ряду относительно новые, они появились в конце ХХ века. Их применение сейчас обусловлено необходимостью надёжной защиты вагонов от продольных нагрузок, возникающих во время экстренных режимов движения или при соударении вагонов на сортировочных станциях. Рабочим телом в таких аппаратах служит эластомер – высоковязкое, упругосжимаемое вещество, которым заполняют металлический корпус амортизатора. В момент приложения нагрузки эластомер сжимается, перетекает из одной камеры в другую, выполняя демпфирующую функцию.
В настоящее время на железной дороге эксплуатируются несколько типов эластомерных поглощающих аппаратов разных производителей: АПЭ-120-И и АПЭ-90-А (производства самарского АО «Авиаагрегат»), АПЭ-95-УВЗ (производства нижнетагильского ФГУП «ПО УВЗ»), 73ZW, 73ZW-y и 73ZW-y2 (польского производства). Последние из-за санкций перестали поставляться в Россию, и их дефицит стал остро ощутимым.
Максим Ненашев,
доктор технических наук, первый проректор – проректор по научной работе:
– Вполне логично, что именно Политех займётся разработкой устройств, которые так ждёт железная дорога. У нас есть абсолютно все компетенции,
связанные с машиностроением: большой опыт по механической обработке металлов и технологиям упрочнения деталей, по конструированию, повышению ресурсов деталей и машин. В работе над проектом задействованы и литейщики, и расчётчики, и даже химики, ведь принцип действия поглощающего аппарата основан на движении внутри него эластомерных жидкостей из полиамидов.
Политех решает
Для решения проблемы в 2022 году Правительство России приняло Программу стимулирования разработки конструкторской документации для серийного выпуска критически важных комплектующих. Согласно документу разработчикам предоставляются гранты до 100 млн рублей. В настоящее время в рамках Программы реализуется 203 проекта.
– Все предлагаемые конструкторские, технологические, материаловедческие или иные решения должны быть конкурентоспособными по отношению к существующим и, прежде всего, к зарубежным аналогам, – определяет главную задачу этой работы первый проректор – проректор по научной работе Политеха доктор технических наук Максим Ненашев. Именно он возглавляет команду политеховцев, которая занимается одним из грантовых проектов этой Программы – разработкой конструкторской документации «Эластомерные поглощающие аппараты KAMAX класса T3-73ZWy-Y2». Устройства должны работать стабильно и быть готовыми к эксплуатации в разных условиях. Цель наших учёных и инженеров – за год подготовить конструкторскую документацию, передать её в организацию, которая испытает устройство, выдаст сертификат, изготовит опытную партию. Эластомер апробируют на локомотивах и вагонах, а затем документация пойдёт на вагоностроительные заводы, и наш аппарат в дальнейшем полностью заменит европейскую продукцию.
Особенность устройства, которое создают политеховцы, – сочетание большой мощности и компактности. После полного сжатия амортизатор должен оставаться жёстким, но гибким. Поглощающий аппарат состоит из девяти основных элементов: корпус, основание, верхняя плита, донышко (нижняя плита), опорно-направляющие втулки, уплотнения, фиксатор, шток, наполнитель (эластомерная композиция СТ1).