Рессорное подвешивание

Рессорное подвешивание вагона представляет собой совокупность упругих элементов (рессоры, пружины, амортизаторы, гасители колебаний) и вспомогательных деталей (рессорные подвески, валики, кронштейны и т.п.), связывающих колесные пары с рамой тележки. Рессорное подвешивание обеспечивает смягчение толчков и ударов, передаваемых колесами кузову, а также гашение колебаний, возникающих при движении вагона. В результате этого ослабляется действие толчков на пассажиров, уменьшается износ подвижного состава и железнодорожного пути. В качестве упругих элементов применяют винтовые пружины, листовые рессоры, пневматические, торсионные, кольцевые и другие типы рессор, а также резино-металлические элементы.

Рисунок 12. Цилиндрическая винтовая пружина

В рессорном подвешивании вагонов большое распространение получили витые цилиндрические пружины (Рисунок 12). В сравнении с листовыми рессорами они позволяют получать необходимые упругие характеристики при меньших массах и габаритных размеров, а в сочетании с гасителями колебаний обеспечивают более спокойный ход вагона. Кроме того, пружины смягчают горизонтальные толчки и удары. Они проще и дешевле в изготовлении и ремонте, чем листовые рессоры.

Рессорой называется упругий элемент, собранный из отдельных полос, листов или колец, а пружиной – упругий элемент, изготовленный из отдельного прутка или полосы путем завивки. Цилиндрические винтовые пружины изготовляют из прутковой горячекатаной стали марки 55С2 или 60С2 навивкой прутка в горячем состоянии. Заготовки нарезают в нагретом до 750-900°С состоянии на пресс-ножницах эксцентриковых прессах.

Рессоры и пружины характеризуются геометрическими размерами и гибкими свойствами. К основным размерам относятся: высота рессоры или пружины в свободном состоянии без груза и высота под грузом, длина рессоры, диаметр пружины, диаметр прутка, число рабочих витков пружины.

Основными параметрами упругого рессорного подвешивания, задаваемыми при его проектировании, являются статический прогиб или жесткость подвешивания в вертикальном направлении, длина приведенного маятника или жесткость подвешивания в поперечном направлении и коэффициент демпфирования или величина относительного трения (при использовании гасителей колебаний сухого трения).

Наилучшим средством гашения колебаний является вязкое трение, поэтому во всех случаях, где это экономически оправдано, стремятся к использованию гидравлических гасителей вместо фрикционных. Обычно гидравлические гасители колебаний наиболее широко используют в подвешивании вагонов, от которых требуются наилучшие ходовые качества, т. е. в первую очередь в подвешивании пассажирских вагонов.

В гидравлических гасителях колебаний вязкая жидкость, находящаяся в корпусе гасителя, под действием поршня перетекает из одной полости в другую через узкие (дроссельные) каналы. При прохождении жидкости через каналы возникает вязкое трение, в результате энергия колебательного движения кузова превращается в тепловую, которая затем рассеивается.

Во фрикционных гасителях колебаний сопротивление создается силами трения, возникающими при скольжении трущихся частей. Эти гасители имеют постоянные или переменные по величине силы трения, зависящие от величины относительных перемещений отдельных деталей и узлов подвешивания вагона.

Рисунок 13. Гидравлический гаситель колебаний:

1-нижний клапан; 2-верхний клапан; 3-поршень; 4-резервуар

8. Буксовое подвешивание.

Буксовое подвешивание (рис. 14), предназначенное для передачи нагрузки от рамы тележки на колесную пару, состоит из буксы с роликовыми подшипниками, двух стальных литых шпинтонов 2, закрепленных на боковых балках рамы 1. на каждом кронштейне буксы установлена цилиндрическая пружины 3 подвешивания, фрикционный кольцевой гаситель колебаний и пружина 4 гасителя колебаний. Наружная пружина 3 опирается на кронштейн 15 буксы через резиновую шайбу 9, опорное 8, резиновое 7 и металлические 5 кольца. Внутренняя пружина 4 размещена между упором шпинтона и верхним опорным кольцом гасителя. Кольцо 8 сварено с кожухом 6.

Стальная закаленная втулка 13, насаженная на шпинтон, и обхватывающие ее шесть клиньев 14 является деталями фрикционного гасителя колебаний. Клинья конической поверхностью опираются на кольцо 10, которое находится на резиновой шайбе 9, На клиньях имеется такое же кольцо, нагружаемое внутренней

пружиной 4.

Для предотвращения ослабления и падения втулки 13 внизу находится тарельчатая пружина 12, упирающаяся в ее конец кромкой меньшего диаметра. Пружина 12 затягивается гайкой 11, навернутой на конец шпинтона.

Рисунок 14. Надбуксовое подвешивание:

1- боковая балка рамы тележки; 2- шпинтон 3- цилиндрическая пружина 4- пружина 5- металлическое кольцо 6- кожух 7- резиновое кольцо 8- опрное кольцо 9- резиновая шайба 10- кольцо 11- гайка 12- тарельчатая пружина 13- втулка 14- клинья 15-кронштейн