Ресорне підвішування

Навантаження від маси кузова та візка передається колісним парам через букси, встановлені на кінці осі. Пружними елементами, за допомогою яких передається навантаження на колісні пари, можуть служити листові ресори, циліндричні кручені пружини, гумові амортизатори. За способом передачі навантаження на колісні пари ресора підвішування називається індивідуальним або збалансованим. Якщо пружні елементи розміщені лише між буксами та рамою візків, таке підвішування називають одноступеневим. Якщо, крім буксового ступеня, пружні елементи є між рамами кузова і візків, підвішування називається двоступінчастим.

За наявності двох щаблів підвішування прогини між буксової та кузовної сходами розподіляються або порівну, або більше значення закладається в кузовному щаблі (близько 2/3 загального прогину). У буксовой щаблі отримати великий прогин важче, оскільки збільшення прогину пов'язані з погіршенням умов роботи передавального механізму тягового приводу. Розподіл прогинів між буксової та кузовної сходами впливає на частоти власних коливань візка та кузова. При двоступінчастому підвішуванні мають місце дві частоти вертикальних коливань: нижча частота, що відповідає синфазним, тобто не відрізняється по фазі коливанням кузова і візка, н вища, що відповідає протифазним спрямованим назустріч один одному коливанням кузова і візка. Нижча частота коливань кузова визначається сумарним статичним прогином і для сучасних тепловозів дорівнює 15-17 Гц; вища приблизно дорівнює чотирьом значенням нижчої, тобто 6-7 Гц. Виявлено, що на людський організм надають небажаний вплив три інтервали частот коливань: менше 1 Гц, що викликають явище заколисування; 4-8 Гц, при яких виникають резонансні явища в ділянці головного мозку, що призводять до швидкої стомлюваності; 16-32 Гц - вібрації високої частоти, що виникають, наприклад, під час роботи дизеля і несприятливо впливають організм людини. Таким чином, коливання кузова з вищою частотою будуть знаходитися в небажаній зоні частот, проте амплітуда цих коливань кузова мала і вони швидко згасають.

Двоступінчасте ресора підвішування дозволяє отримати великий статичний прогин при зручному розміщенні пружних елементів і пристроїв, що повертають. При цьому в буксовому ступені можна мати незначний прогин для зменшення взаємних переміщень елементів тягового приводу, що покращує його роботу.

Збалансоване ресора підвішування. Ресорне підвішування

Мал. 192. Характеристика навантаження ресори тепловозів ТЕЗ, 2ТЕ10Л, ТЕМ2 включає ресорні та кінцеві вузли, з'єднані балансирами. Навантаження від рами візка на буксу через кінцевий вузол передається за допомогою пружини 7 (рис. 193), гумового амортизатора 8, розташованого між тарілкою 16 і підкладкою 19, підвіски 18, з'єднаної валиком 17 з балансирами 1. Підвіска 18 виготовлялася раніше з головкою різьбленням. Через появу тріщин у різьбовому з'єднанні збірний варіант підвіски замінений цільнокованим. Через ресорний вузол навантаження передається за допомогою гумових амортизаторів 8, пружин 7 і ресори 10, включеної послідовно пружин з допомогою двоплечого кронштейна 6 і валика 5. Пружини і гумові амортизатори фіксуються в рамі візків за допомогою фіксаторів 1, виконаних. Ресора 10 спирається на валики 15 П-різних підвісок 2 через спеціальні опорні втулки 14, виступ яких входить в еліптичніотвори в першому корінному листі ресори. Підвіски з'єднані валиками 13 із балансирами. Балансири, навантажені по обох кінцях, передають навантаження на буксу своєю середньою частиною, наплавленою твердосплавним електро-

Мал. 193. Ресорне підвішування візка:

алансир; 2, 18 – підвіски; 3 - скоба запобіжна; 4 – втулка; 5, 13, 15, 17 – валики; 6 – кронштейн; 7 – пружина; 8 – амортизатор; 9 каламут; 10 - ресора; 11 – тарілка; 12 - клапан мастила; 14 - опора ресори; 16 – тарілка; 19 – прокладка; 20 - шплінт; 21 – гайка будинок марки Ж4 або 50 ХФА. Товщина наплавленого шару має бути 2,5-3,5 мм. Спираються балансири на загартовані упори, запресовані у корпус букси.

Шарнірні з'єднання складаються з валиків (сталь 5), що вставляють вільно від руки в загартовані втулки, запресовані в отвори підвісок, балансувань та опор ресор. Валик 5 порожнистий, в нього вкручений клапан 12, через який підводиться масло до поверхонь, що труться, по осьових і радіальних каналах.

Інші валики мають ступінчасту форму. Їх середня частина. виконана з меншим діаметром, внутрішній діаметр всіх втулок однаковий. Тому втулки, що спираються на середню частину валиків, можуть при взаємних переміщеннях перекочуватися по них, як на призмах. У цьому випадку тертя ковзання замінюється тертям кочення та шарнірні з'єднання зношуються менше.

Пряме призначення балансу- вирівнювати навантаження між колісними парами при наїзді на нерівності- виконується лише при малих швидкостях. При значних швидкостях динамічні навантаження, що мають малий період дії, не встигають перерозподілятися між колесами внаслідок значної інерції балансувань та ресор, що уповільнюють їх кутові переміщення. Цьому сприяє значне тертя в листах ресори ташарнірних з'єднаннях.

На тепловозах ТЕП70 перших випусків також застосовано збалансовану чотириточкову систему ресорного підвішування. (Точкою ресора підвішування називають групу ресор і пружин, об'єднаних балансирами. На кожній стороні візка по одній точці підвішування.)

Пристрій ресора підвішування можна усвідомити із загального виду тепловоза (див. рис. 9). Навантаження на буксу 10 передається через кінцевий вузол гумовим амортизатором 24 і пружиною 19, встановленої на опорній шайбі підбуксового балансира 16. Пружина центрована нижньою та верхньою направляючими склянками, фіксованими в підбуксовому балансирі та рамі візка. Ресорний вузол включає прямокутний гумовий амортизатор 23, встановлений в опорному гнізді рами візка, ресора, середні пружини. Навантаження від рами візка через амортизатор і ресору передається за допомогою підвісок на двоплечий балансир 17, що спирається своїми кінцями середні пружини. Ресорний балансир є двома сталевими листами товщиною 20 мм, з'єднаних по кінцях литими опорами. Цими опорами ресорний балансир спирається на пружини через опорне каміння. Контактні поверхні опори та каменю мають циліндричну форму, утворену відповідно радіусами 130 та 160 мм. Твердість поверхонь НРГ 40-50. Середні пружини входять у циліндричні гнізда підбуксових балансиров і завантажують їх буксу. Пружини зверху центровані спрямовуючими склянками.

Індивідуальне ресора підвішування. Складність системи збалансованого ресора підвішування, а також сумнівні його переваги щодо вирівнювання навантажень між колісними парами зумовили перехід до індивідуального підвішування на нових тепловозах. Індивідуальна система ресора підвішування надзвичайно проста, вона в 3 разилегше збалансованою і в ній відсутні швидкозношувані шарнірні з'єднання. Однак індивідуальна система потребує більшої точності монтажу. Пружини повинні підбиратися за жорсткістю та висотою у вільному стані, щоб не виникла нерівності статичних навантажень, що передаються колесами на рейки.

Ресорне підвішування тепловозів 2ТЕ10М та 2ТЕ116 складається з 12 однакових груп (по шість груп на візок). Група із двох однакових пружинних комплектів встановлена в опорних гніздах корпусу букси. Пружинний комплект має три пружини: зовнішню, середню та внутрішню. Пружини укладені між

Мал. 194. Комплект буксового ступеня ресора підвішування тепловоза ТЕП70:

1 - регулювальне прокладання; 2 – гумовий амортизатор; 3. 6 - верхній та нижній опорні склянки; 4 – пружина; 5 – технологічний болт; а – фіксатор опорними плитами. Між верхньою плитою рами візка встановлено регулювальні шайби. У верхню плиту вварена склянка з гайкою, в яку вкручується технологічний болт для стягування комплекту при встановленні на візок. Технологічний болт і наполегливу шайбу після збирання візка прибирають і зберігають на тепловозі.

Ресорне підвішування буксового ступеня тепловозів ТЕП70, починаючи з

№ 0008 (рис. 194) складається з циліндричних пружин 4 і гумових амортизаторів 2 над ними. Нижні витки пружини спираються на опорну поверхню направляючих склянок 6, встановлених на спеціальних припливах корпусу букси. З боку рами візка пружини з амортизаторами центрують за допомогою фіксатора а, закріпленого у верхньому напрямному склянці 3. Пружини кузовного ступеня підвішування центровані на боковинах рами візка за допомогою опорних склянок, одягнених на напрямні втулки рші візка. Верхні кінці пружинзафіксовані в нішах рами кузова опорними спрямовуючими склянками, які своїми хвостовиками входять в отвори рами кузова.

Конструкція та основні характеристики ресор та пружин. Ресори відчувають знакозмінні напруги, досить близькі до межі плинності, і тому до матеріалу та термічної обробки їх висувають високі вимоги. Ресори виготовляють із крем'янистих сталей марок 55С2 та 60С2. Ресорні смуги піддаються термічній обробці зі строгим дотриманням режиму: загартування в маслі при температурі 880 °С і відпустку при вторинному нагріванні до 400-510 "С.

Для того, щоб усі листи працювали з однаковою напругою, ресора виконана у вигляді бруса рівного опору згину. На практиці брус рівного опору вигину замінюється комплектом листів, що ступінчасто збільшуються по довжині. Нижні 2-3 листи мають однакову довжину та їх називають корінними.

Комплект листів у середній частині щільно охоплений хомутом із Ст. 3, сталі 10 або 15 сталі, який надягають в гарячому стані і обтискають на пресі. У середній частині кожного листа виштамповано виступ, яким листи фіксуються по відношенню один до одного. Листи перед збиранням змащують сумішшю машинно-