Назначение и состав рессорного подвешивания.
Рессорное подвешивание вагонов связывает колесные пары с рамой тележки и кузовом и предназначено для уменьшения динамического воздействия пути на вагон и вагона на путь. Оно состоит из
упругих элементов,
возвращающих устройств
и гасителей колебаний.
Упругие элементы смягчают (амортизируют) толчки и удары от пути движущемуся вагону в вертикальной плоскости, а возвращающие устройства — в горизонтальной плоскости. Гасители колебаний служат для гашения (демпфирования) колебаний обрессоренных масс вагона с тем, чтобы уменьшить амплитуду колебаний.
Упругие элементы вагона обычно расположены между колесными парами и кузовом. Под действием динамических сил со стороны колесной пары при перемещении вагона они деформируются и обеспечивают плавные колебательные движения обрессоренных масс, уменьшая ускорения и силы, воспринимаемые кузовом. В качестве упругих элементов вагонов в основном используются витые пружины. Применяются также резинометаллические элементы, пневматические, торсионные, кольцевые и другие типы упругих элементов. В старотипных тележках встречаются листовые рессоры.
Если в системе рессорного подвешивания силы сопротивления отсутствуют или неоправданно малы, то при движении вагона по периодическим неровностям пути могут возникнуть большие амплитуды колебаний кузова на рессорах и, особенно при резонансе, когда частоты вынужденных и собственных колебаний равны. Поэтому для гашения таких колебаний в систему рессорного подвешивания вводят специальные устройства — фрикционные или гидравлические гасители (демпферы). Они снижают ускорения колебательного движения и уменьшают воздействие динамических сил на вагон, обеспечивая плавный ход. Для того чтобы динамические силы были минимальными и не превышали допустимых значений, а плавность хода оставалась постоянною в процессе длительной эксплуатации вагона, необходима высокая надежность работы подвешивания. Кроме того, параметры рессорного подвешивания должны соответствовать расчетным значениям и несущественно изменяться с течениям времени.
Назначение и типы тележек вагонов.
В настоящее время грузовые вагоны железных дорог России строят с тележками типа 18-100 (рис.4.1), которые имеют клиновые гасители колебаний.
Боковая рама 3 тележки выполнена в виде стальной отливки, в средней части которой расположен проем для рессорного комплекта, а по концам — проемы для букс.
В верхней части буксовых проемов имеются кольцевые приливы, которыми боковые рамы опираются на буксы, а по бокам — буксовые челюсти.
Сечения наклонных элементов (поясов) и вертикальных стержней (колонок) боковой рамы имеют корытообразную форму с некоторым загибом внутрь концов полок. Горизонтальный участок нижнего пояса имеет замкнутое коробчатое сечение. Балки с таким профилем хорошо сопротивляются изгибу и кручению.
По бокам среднего проема в верхней части рамы расположены направляющие для ограничения поперечного перемещения фрикционных клиньев, а внизу имеется опорная поверхность для установки рессорного комплекта. С внутренней стороны к этой поверхности примыкают полки, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва подвесок, которыми триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы.) В местах расположения клиньев к колонкам рамы приклепаны фрикционные планки. На наклонном поясе отливают пять цилиндрических выступов (шишек), часть которых срубается в соответствии с, фактическим расстоянием между наружными челюстями буксовых проемов. Подбор боковых рам при сборке тележек производят по числу оставленных шишек, что гарантирует соблюдение необходимых допусков для обеспечения параллельности осей колесных пар.
Надрессорная балка тележки отлита заодно с подпятником, опорами для размещения скользунов, гнездами для фрикционных клиньев и приливом для крепления кронштейна мертвой точки рычажной передачи тормоза. Балка выполнена по форме бруса равного сопротивления изгибу в соответствии с эпюрой изгибающих моментов и имеет коробчатое замкнутое сечение.
Рис.4.1.
Тележка 18-100.
В связи с ростом скоростей возникла необходимость в разработке новой тележке, рассчитанной на конструкционную скорость 140 км/ч. Эта задача была решена специалистами кафедры "Вагоны и вагонное хозяйство" ПГУПС. Одновременно велась разработка двух моделей тележек, унифицированных между собой. Первая из них, имеющая обозначение 18-9889, предназначена для высоких, до 27 тонн, осевых нагрузок и конструкционной скорости 100 км/ч. Вторая тележка (модель 18-9890) спроектирована для осевой нагрузки 2 0 тонн и конструкционной скорости 140 км/ч. Именно эта тележка, по замыслу проектировщиков, может использоваться под новыми контейнерными платформами, рассчитанными для повышенных скоростей.