В настоящее время на пассажирских вагонах железных дорог России и других стран СНГ для соединения единиц подвижного состава используется автосцепка жесткого типа СА-3. Для выборки зазоров в автосцепном устройстве с целью снижения продольных ускорений пассажирские вагоны дополнительно оборудуются буферами.
Применение автосцепки СА-3 на пассажирских вагонах имеет ряд недостатков. В частности , мягкий рессорный комплект тележек приводит к большим относительным вертикальным перемещениям автосцепок в процессе движения и соответственно к их интенсивному износу, появляется опасность саморасцепов, возникает высокий уровень шума из-за частых ударов хвостовика автосцепки о центрирующую балочку.
Характеристика дефектов корпуса автосцепки
Корпус автосцепки при работе испытывает значительные динамические нагрузки, действующие в различных плоскостях, большие перепепады температур. Значительные продольные и поперечные нагрузки появляются при входе состава в кривые участки пути или выходе из них, при переломах профиля железнодорожного полотна , на сортировочных станциях и горках , при трогании с места и торможениях. Перегрузки возникают от несинхронности колебаний сочлененных вагонов. Сложный профиль корпуса автосцепки также является естественным источником концентрации внутренних напряжений.
Основной причиной ремонта и замены этой детали при плановых текущих ремонтах является износ.
К основным неисправностям корпуса автосцепки относятся:
- износы тяговых поверхностей большого и малого зубьев и износы ударных поверхностей большого зуба и зева существенно ухудшают продольную динамику вагонов и могут являться причиной саморасцепов;
- износ поверхностей корпуса в месте соприкосновения с поверхностями проема ударной розетки происходит в случае отклонения оси корпуса в вертикальной и горизонтальной плоскостях.
При проходе вагонов в кривых малого радиуса и особенно при сцеплении вагонов с разной длинной консольной части рамы оси автосцепки отклоняются и на первом этапе подвергаются износу вертикальные стенки корпуса автосцепки. Прочность стенок становится недостаточной при определенном износе, хвостовик начинает изгибаться в горизонтальной плоскости. При прохождении переломов профиля пути возникает заклинивание автосцепок в контуре зацепления. В результате этого хвостовик автосцепки упирается через тяговый хомут в верхнее перекрытие хребтовой балки и начинает поднимать вагон. Это приводит к изгибу хвостовика в вертикальной плоскости или изломам маятниковых подвесок смежной автосцепки.
- износ упорной поверхности хвостовика от взаимодействия с упорной плитой, износы стенок отверстия от взаимодействия с клином хомута являются причиной износа перемычки хвостовика; износ в месте сопряжения хвостовика с тяговым хомутом. Основной причиной этих износов является существенное увеличение продольных сил;
- износ поверхности упора головы автосцепки в выступ ударной розетки происходит из-за недостаточной эффективности поглощающих аппаратов в определенных поездных ситуациях;
- трещины в месте перехода от головы к хвостовику характеризуется хрупким разрушением и в большинстве своем происходят в результате износа перемычки;
- трещины в углах окон под замок и замкодержатель и трещины в углах образованных ударной стенкой зева и боковой стенкой большого зуба, а так же между этой стеной и тяговой стороной большого зуба. Эти трещины образуются в результате влияния концентрации напряжений в зонах перехода от одной поверхности к другой.