Устройство торсионных, кольцевых, пневматических рессор.
Торсионные рессоры
Торсионные рессоры представляют собой прямой стержень (торсион) 1, один конец которого укреплён на втулке 2, установленной, например, на раме тележки, а другой жёстко связан с рычагом 4, который соединяется с обрессоренной частью, например, с надрессорной балкой. Возможно соединение через торсион буксы, с рамой тележки. Второй опорой стержня 2 служит подшипник 3, также укреплённый на раме тележки. Стержень к втулке и рычагу крепится с помощью шлицевых соединений. Так как один конец вала жёстко закреплён на раме, то нагрузка, передаваемая на рычаг от надрессорной балки или буксы подвергает вал скручиванию. Вследствие деформации вала вертикальные перемещени надрессорной балки или буксы относительно рамы тележки совершаются упруго.
Торсионы изготовляются из специальной хромоникельмолибденовой стали и подвергаются тщательной термической обработке.
Следует отметить, что в отличие от витых пружин торсион испытывает деформацию чистого кручения, поэтому материал торсиона используется лучше, чем у пружины. По сравнению с винтовой пружиной из круглого прутка масса эквивалентного торсиона существенно меньше. Однако стоимость изготовления торсиона и устройств для его крепления выше, чем у пружины. Торсионные рессоры применяются в некоторых тележках заграничных вагонов.
Рис. 10. Торсионная рессора: 1 – торсион; 2 – втулка; 3 – подшипник; 4 – рычаг;
L – длина торсиона; а – плечо рычага; f – линейное перемещение
конца рычага; Р – нагрузка на торсион
|
|
|
Кольцевые рессоры
Кольцевые рессоры представляют собой жёсткий упругий элемент, способный воспринимать достаточно высокие нагрузки при незначительных деформациях. В связи с этим кольцевые рессоры находят своё применение в поглощающих аппаратах автосцепных устройств.
Кольцевая рессора (рис.а) состоит из набора термически обработанных колец 1 и 2, соприкасающихся коническими поверхностями. Под действием нагрузки, несмотря на значительные силы трения на конусных поверхностях колец, препятствующие их относительному скольжению, они вдвигаются одно в другое. Кольца, передавая усилия своими коническими поверхностями, деформируются: внешние подвергаются упругому растяжению, а внутренние – упругому сжатию. В результате общая высота рессоры уменьшается. Так как угол конусности больше угла трения, после снятия нагрузки рессора восстанавливает свои прежние размеры за счёт сил упругости. Взаимное перемещение колец обычно незначительно (1,5–4,5 мм), вследствие чего для получения достаточного прогиба необходимо иметь большое количество колец.
Кольцевая рессора: а – рессора; б – силовая
характеристика; 1 – внутреннее кольцо; 2 – наружное кольцо
|
|
|
Величина работы сил трения между кольцами (рис. б), совершаемая при загружении рессоры, зависит от точности их изготовления и наличия смазки. Смазка применяется для обеспечения стабильного трения при отсутствии заклинивания.
Пневматические рессоры
Одним из современных направлений в улучшении динамических и ходовых качеств подвижного состава является применение пневматических рессор. Такими рессорами оборудованы, например, тележки ТСК-1 высокоскоростных пассажирских вагонов РТ-200. Эти рессоры способны поддерживать положение кузова на одном уровне относительно головок рельсов независимо от величины нагрузки, что достигается за счёт изменения движения воздуха в рессоре. Кроме того, они имеют высокую выносливость, малую массу и обладают вибро- и шумогасящими свойствами. Недостаток пневмоподвешивания – сложность конструкции, так как его работа требует наличия источника питания рессор воздухом, системы трубопроводов и арматуры.
В рессорном подвешивании вагонов применяются пневматические рессоры баллонного (рис. а), диафрагменного (рис. б) и смешанного (рис. в) типов.
|
|
|
Пневматические рессоры: а – баллонного типа; б – диафрагменного типа; в – смешанного типа;
1 – резинокордная оболочка; 2, 3 – нижняя и верхняя опоры; 4 – узлы соединения с опорами; 5 – патрубок;
6 – кольцо; 7 – корпус; 8 – диафрагма; 9 – рессора; 10 – опора; 11 – трубопровод; 12– соединительный узел;
13 – надрессорная балка; I – диафрагменная часть; II – баллонная часть
Назначение тип и классификация тележек.
Тележки — ходовые части вагона. Они должны обеспечивать безопасность движения вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению.
Тележки состоят обычно из следующих основных частей:
- колесных пар,
- буксовых узлов,
- рессорного подвешивания, рамы,
- надрессорной балки с опорами кузова
- и тормозной передачи.
В конструкциях трех- и четырехосных тележек возможно наличие и других частей — соединительной балки, шкворневой балки, балансиров и др.
Тележки вагонов классифицируются по следующим признакам: назначению, числу осей, устройству рессорного подвешивания, способу передачи нагрузки от кузова на ходовые части, а также от надрессорной балки на раму тележки, устройству буксовой связи и конструкции рамы.
По назначению тележки делятся на грузовые и пассажирские. Тележки пассажирских вагонов обычно отличаются от тележек грузовых вагонов наличием люлечного устройства и двух ступеней подвешивания.
По числу осей тележки бывают двух-, трех-, четырехосные и многоосные. Наибольшее распространение получили двухосные тележки.
По способу передачи нагрузки от кузова различают тележки с опиранием кузова: на подпятник тележки (рис. а); на подпятник и упругие фрикционные скользуны (рис. б); непосредственно на скользуны (рис. в); на упругие элементы тележки (рис.г).
|
|
|
Схемы опирания кузова на тележки:
а — через подпятник; б — подпятник и упругие скользуны; в — скользуны; г — центральное рессорное подвешивание; 1 — пятник кузова; 2 — скользун кузова; 3 — скользун тележки; 4 — надрессорная балка; 5 — подпятник надрессорной балки
Первый и второй способы применяют в грузовых вагонах. При этом наличие упругих фрикционных скользунов обеспечивает гашение колебаний боковой качки кузова и виляния тележки. Третий способ характерен для пассажирских вагонов локомотивной тяги. Его достоинства — высокие ходовые качества за счет гашения колебаний виляния тележки и исключения боковой качки кузова. Четвертый способ используется в скоростных пассажирских вагонах и вагонах дизель-поездов.
По способу передачи нагрузки от надрессорной балки па раму различают тележки: с непосредственной передачей нагрузки на две боковые рамы (см. рис. а); через упругие элементы (см. рис. б, г); через упругие элементы, установленные в люльке (см. рис. в).
Первый способ применяется в тележках грузовых вагонов с буксовым подвешиванием, второй — в тележках грузовых вагонов с центральным подвешиванием и в тележках пассажирских вагонов с безлюлечной центральной ступенью подвешивания, третий — в тележках пассажирских вагонов с люлечной центральной ступенью подвешивания.
По способу связи рамы с буксами тележки бывают: с челюстной связью (рис. а) — со свободным опиранием рамы на буксы и ограничением перемещений букс относительно рамы за счет направляющих челюстей (в тележках грузовых вагонов); с упругой челюстной связью (рис. б) — с опиранием рамы на буксы через упругие элементы (в тележках грузовых вагонов); с упругой балансирно-челюстной связью (рис.в) — с опиранием рамы на буксы через пружины и балансиры (в тележках вагонов электропоездов); с упругой шпинтонно-бесчелюстной связью (рис.г) — с опиранием рамы на кронштейны корпуса буксы через пружины и наличием специальных устройств — шпинтонов, ограничивающих перемещения букс в горизонтальной плоскости (в тележках пассажирских вагонов); с упругой поводково-бесчелюстной связью (рис. д) —с опиранием рамы на кронштейны корпуса буксы через пружины и наличием дополнительной связи между ними в виде продольных поводков (в тележках скоростных пассажирских вагонов); с упругой рычажно-бесчелюстной связью (рис. е) — с опиранием рамы на кронштейн корпуса буксы через пружину с одной стороны и наличием связи ее с рычагом корпуса буксы с другой стороны (в тележках вагонов дизель-поездов).
Схемы связи рамы тележки с буксами:
а — с челюстной связью; б — с упругой челюстной связью; в — с упругой балансирно-челюстной связью;
г — с упругой шпинтонно-бесчелюстной связью; д — с упругой поводково-бесчелюстной связью; е — с упругой рычажно-бесчелюстной связью
Конструкция связи колесной пары с рамой тележки оказывает существенное влияние на величину горизонтальных поперечных сил и виляние колесных пар.
По конструкции рамы различают тележки с одной жесткой штампосварной рамой и с двумя литыми боковыми рамами, нежестко связанными между собой.
К параметрам, характеризующим технико-экономические показатели тележек, относятся:
- собственная масса,
- база (расстояние между центрами крайних осей у двух- и трехосных тележек и между серединами рессорных комплектов сочлененных тележек для четырехосных),
- тип и параметры рессорного подвешивания,
- расстояние от уровня головок рельсов до опорного узла тележки,
- рессорная база,
- тип тормоза
- и конструкционная скорость.
Важное значение с точки зрения пригодности вагона для эксплуатации имеют его ходовые качества, которые определяются конструкцией тележек и параметрами рессорного подвешивания. Ходовые качества вагона характеризуются устойчивостью его против схода с рельсов, плавностью вписывания в кривые участки пути, величиной вертикальных и горизонтальных динамических сил и ускорений, а также показателем плавности хода.
Для того чтобы тележки обеспечивали требуемые ходовые качества вагону, они должны иметь рациональную конструктивную схему и оптимальное значение параметров рессорного подвешивания. В опорах кузова на тележки должно быть достаточное трение, необходимое для гашения колебаний виляния и ограничения поворота тележки относительно кузова.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 214; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!