Рессорное подвешивание

Рессорное подвешивание вагонов снижает динамические 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 совместно с возвращающим устройством – в горизонтальной плоскости. Гасители колебаний служат для гашения колебаний обрессоренных масс вагона с тем, чтобы уменьшить амплитуду колебаний. У неподвижно стоящего вагона упругие элементы испытывают только воздействие статической нагрузки, получая прогиб, который называется статическим.

Наиболее распространённое рессорное подвешивание вагонов одинарное (одноступенчатое) и двойное (двухступенчатое).

Рисунок 8. Виды рессорного подвешивания

Одноступенчатое подвешивание характерно тем, что упругие элементы в нём размещены либо между буксой 1 и рамой 2 тележки (рис. 8а), либо между рамой 2 и надрессорной балкой 3 (рис.8б).

Такое подвешивание применяется в тележках грузовых вагонов. Двухступенчатое подвешивание широко распространено в тележках пассажирских вагонов. Оно характерно тем, что упругие элементы установлены между буксой 1 и рамой 2 (буксовое подвешивание), а также между рамой 2 и надрессорной балкой 3 (центральное подвешивание).

Центральное подвешивание может быть люлечным и безлюлечным. В люлечном подвешивании кузов опирается на надрессорную балку, а балка через комплекты упругих элементов – на люльку 4, шарнирно связанную с рамой 2 тележки при помощи подвесок. Рама в свою очередь соединена с буксами 1 посредством буксовой ступени рессорного подвешивания. В безлюлечном подвешивании кузов опирается на комплекты упругих элементов 6, которые установлены на шкворневые балки 5, а балки – на продольные части рамы 2. Рама связана с корпусами букс 1 с помощью пружин 7 и резиновых пакетов.

Буксовое подвешивание выполняется бесчелюстным или челюстным. При челюстном подвешивании рама тележки своими челюстями охватывает сверху корпус буксы, опираясь на их кронштейны через упругие элементы. При такой конструкции горизонтальные, продольные и поперечные перемещения корпуса буксы ограничены челюстями рамы тележки. При бесчелюстном подвешивании ограничение перемещения колёсной пары относительно рамы тележки и взаимная передача тяговых и тормозных сил осуществляется при помощи шпинтонов, пружин подвешивания, а иногда упругих поводков. В этих конструкциях отсутствует трение между рамой тележки и буксами, поэтому они не изнашиваются и менее трудоёмки.

Рессорное подвешивание тележки имеет два комплекта, размещённые в рессорных проёмах левой и правой боковых рам. В каждый комплект входит пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин и два фрикционных гасителя колебаний. Пять пружин ставят в тележки, подкатываемые под кузова вагонов грузоподъёмностью до 50 т, шесть – до 60 т и семь – более 60 т.

Упругие элементы вагона обычно расположены между колёсными парами и кузовом. В рессорном подвешивании вагонов большое распространение получили витые цилиндрические пружины (рис. 9). Пружины изготавливают в соответствии с ГОСТ 14959-79.

Рисунок 9. Витая цилиндрическая пружина

Опорные поверхности пружин делают плоскими и перпендикулярными к оси. Для этого концы заготовки пружины оттягиваются на 2/3 длины окружности витка. В результате этого достигается плавный переход от круглого к прямоугольному сечению. Высота оттянутого конца пружины должна быть не более 1/3 диаметра прутка, а ширина – не менее 0,7 диаметра прутка.

Рисунок 10. Фрикционный гаситель колебаний

В тележках грузовых вагонов применяются фрикционные гасители колебаний. Фрикционный гаситель колебаний (рис. 10) имеет два фрикционных клина 2, размещённых между наклонными поверхностями надрессорной балки 1 и фрикционными планками 3, укреплёнными на колонках 4 боковой рамы тележки. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины 5.

При колебании обрессоренных масс вагона фрикционные клинья перемещаются относительно фрикционных планок и наклонных поверхностей надрессорной балки, в результате чего возникают силы трения, способствующие созданию сопротивления колебательному процессу. Величина сил трения пропорциональна прогибу пружин. Она возрастает по мере увеличения прогиба, так как в этот момент возрастают силы, прижимающие клинья к фрикционной планке.