Поглощающие аппараты обеспечивают гашение части энергии удара, уменьшение продольных растягивающих и сжимающих усилий, которые передаются через автосцепку на раму кузова.
Принцип действия их основан на возникновении в аппарате сил сопротивления и превращении части энергии удара в другие виды энергии.
По типу рабочего элемента, создающего силы сопротивления, и принципу действия поглощающие аппараты делятся на: пружинные, пружинно-фрикционные, с резинометаллическими элементами и гидравлические.
Работа пружинных аппаратов основана на возникновении сил сопротивления упругой деформации пружин при их сжатии. Такие аппараты применяются только в упругих площадках пассажирских вагонов.
Работа пружинно-фрикционных аппаратов основана на превращении кинетической энергии соударяемых вагонов в работу сил трения фрикционных элементов и потенциальную энергию деформации пружин.
В аппаратах с резиновыми элементами эта энергия затрачивается на работу сил внутреннего трения резины.
В гидравлических (гидрогазовых) аппаратах кинетическая энергия удара затрачивается на преодоление сил вязкого сопротивления жидкости при перетекании ее из одной камеры в другую через калиброванные отверстия.
Выбор типа поглощающего аппарата для вагона определяется его параметрами: энергоемкостью, ходом, величинами начального и конечного сжатия, величиной необратимо поглощенной энергии, стабильностью и готовностью аппарата к работе (показатель заклинивания). Параметры поглощаю-щих аппаратов выбирают в соответствии с Нормами.
Энергоемкость аппарата представляет собой величину кинетической энергии, которую он воспринимает при полном сжатии.
После сжатия аппарата его подвижные части необходимо возвратить в исходное положение, поэтому они проектируются так, чтобы не вся энергия поглощалась необратимо. Это свойство оценивается коэффициентом необратимо поглощенной энергии.
Коэффициент готовности аппарата определяется при испытаниях как отношение числа нагружений, при которых произошло заклинивание аппарата, к общему числу.
Показатель стабильности работы аппарата характеризует способность сохранять основные его параметры при многократных его нагружениях.
На вагонах железных дорог наибольшее распространение получили пружинно-фрикционные аппараты и аппараты с резинометаллическими элементами.
Пружинно-фрикционные аппараты широко применяются на грузовых и пассажирских вагонах, так как они просты по конструкции и надежны в эксплуатации.
Однако они имеют низкую стабильность работы и ограниченную энергоемкость при существующих габаритных размерах.
Поглощающие аппараты с резинометаллическими элементами устанавливаются на пассажирские вагоны, так как они обеспечивают хорошую плавность хода при соударениях, высокую надежность и бесшумность работы.
Пружинно-фрикционные аппараты изготовляют по ГОСТ 22253—76. Для четырехосных грузовых вагонов выпускались пружинно-фрикционные аппараты типа Ш-1-Т (шестигранный, первый вариант, термообработанный) с энергоемкостью 3 = 26 кДж.
Затем начали изготавливать модернизированные аппараты Ш-1-ТМ (3 = 38 кДж). С 1979 г. на грузовые четырехосные вагоны устанавливают аппараты Ш-2-В (3 = 50 кДж, второй вариант, взаимозаменяемый).
Восьмиосные грузовые вагоны оборудуют пружинно-фрикционными аппаратами Ш-2-Т (3 = 55 кДж).
Для восьмиосных вагонов разрабатывается новая конструкция пружинно-фрикционного аппарата энергоемкостью 200 кДж.
Все типы пружинно-фрикционных аппаратов по конструкции аналогичны и отличаются в основном параметрами.
