Lekciya_vizku

навантаження на кінці коротких балансирів; середина балансирів розташовувалася на верхній стінці корпуса букси. Отже, цей візок був одинарного ресорного підвішування, пружними елементами були пружини, причому підвішування було буксовим. Гальмування коліс — однобічне внутрішнє.

Розглянута конструкція подібна з французьким візком системи Фокс-

Арбеля. Її недоліком було ексцентричне навантаження до бічних балок, що викликало часті їхні пошкодження.

Піввагони, що будувались у 1906 р. мали аналогічні візки (рис. 5), що відрізнялися від візків цистерн тим, що циліндричні пружини безпосередньо спиралися на букси; верхні кінці цих пружин упиралися в кронштейни, приклепані до бічних балок рами візка.

У ті ж роки для критих вагонів і платформ був створений візок одинарного підвішування, у якій пружні елементи розташовувалися в її центрі — центральне ресорне підвішування. У цьому візку (рис . 6) на букси спиралися довгі вигнуті балки (балансири). Посередині обидва балансири з’єднували нижньою поперечною балкою, що перешкоджала зсуву однієї сторони візка щодо іншої.

Така балка згодом називалася поперечним зв’язком візка. По бокам кожного з кінців поперечного зв’язку розміщалися вертикальні стійки (стовпчики). Верхні кінці стовпчиків за допомогою верхніх поясів, виготовлених зі смугової сталі,

11

з’єднувалися болтами з буксами і кінцями балансирів. Букси як у багатьох вагонів того часу, мали рознімні корпуси.

На кожному з кінців поперечного зв’язку розміщався ресорний комплект,

що складається з чотирьох циліндричних пружин, на які спиралася надресорна балка, склеплена з двох коробчастих елементів. Навантаження від кузова передавалося на надресорну балку звичайним способом (через підп’ятник і бічні ковзуни).

Недоліком даного візка були балансири, що володіли великою масою і представляли собою трудомісткі і дорогі поковки, тому широкого поширення вона не отримала.

Перевага була віддана візку з двома бічними рамами поясної конструкції

(рис. 7 ). Бічна рама тут складалася з трьох поясів (верхнього, діагонального і нижнього) і двох колонок, з’єднаних болтами і гайками з поясами. Болтове з’єднання мали бічні рами з буксами. Інші частини візка були аналогічні попередньої конструкції. Маса негальмового візка складала 3,4 т, гальмовий — 3,7

т. У деяких візках замість циліндричних пружин встановлювали еліптичні ресори.

Рисунок 7 візок з поясними боковими рамами

Поясні візки, що відрізнялися простотою конструкції, одержали широке поширення. Перші такі візки були побудовані в 1898 р. Митищинським вагонобудівним заводом для критих, ізотермічних вагонів і платформ. Вони були поширені і за кордоном. Тому в чотиривісних критих і піввагонах, що надійшли

12

в Радянський Союз у 1915— 1917 р. зі США й у цистернах, закуплених у 1921 — 1922 р. у Канаді, Англії і Німеччині також були візки поясної конструкції. У

США їх називали візками типу «Даймонд». У нашій країні вони будувалися в масовій кількості, починаючи з 1925 р.

У зв’язку з ростом вантажопідйомності вагонів і швидкостей руху поїздів поясні візки піддавалися удосконаленням. Були посилені ресорні комплекти:

замість чотирьох почали встановлювати п’ять, а потім шість дворядних циліндричних пружин. Оскільки коливання обресорених мас на пружинах були довго незагасаючими, що приводило до великих коефіцієнтів динаміки ы було небезпечним для міцності і стійкості візка на рейках, то був уведений комбінований ресорний комплект. Він складався з чотирьох циліндричних пружин

іоднієї еліптичної листової ресори.

Узв’язку зі зламами середнього (діагонального) пояса бічної рами його товщина була збільшена а з 35 до 40 мм. Більш радикальною мірою, що запобігає зламу поясів, з’явилася установка розподільних балок, що сприймали навантаження від ресорних комплектів і, що передавали її у вузли бічної рами. У

цьому випадку бічна рама не піддавалась деформаціям згину, обумовлених додатковим навантаження поза вузлами.

Недостатньо міцна надресорна балка шпренгельного типу була замінена зварною замкнутого поперечного перерізу, виконаної за формою бруса рівного опору вигину. Перші поясні візки мали колеса діаметром 1050 мм і базу 1905

мм. У зв’язку з застосуванням коліс діаметром 950 мм (а чавунних 900 мм) база була зменшена до 1750 мм. Однак, оскільки при цьому створювалися незручні умови для зміни гальмових колодок, була прийнята база, рівна 1800 мм. Маса такого удосконаленого візка (рис . 8) складала 4,5т.

Візок поясного типу складається з двох складних поздовжніх боковин, двох колісних пар з надітими на шийки вісей колісних пар буксами з підшипниками і вкладишами, двох ресорних комплектів, надресорної балки, підресорної балки і гальмівної важільної передачі.

13

Візок ЦНІІ-Х3 моделі 18-100

Будова візка вантажного вагону типу ЦНІІ – Х3(18-100)

В даний час вантажні вагони залізниць будують з візками типу ЦНІІ-ХЗ рисунок 5, що мають клинові гасителі коливань.

Бічна рама 2 візка виконана у виді сталевого виливка, у середній частині якої розташований проріз для ресорного комплекту, а по кінцях — прорізи для букс.

У верхній частині буксових прорізів є кільцеві припливи, якими бічні рами спираються на букси, а з боків — буксові щелепи.

Перетини похилих елементів (поясів) і вертикальних стрижнів (колонок) бічної рами мають коритоподібну форму з деяким загином усередину кінців полиць. Горизонтальна ділянка нижнього пояса має замкнуте коробчатий перетин. Балки з таким профілем добре пручаються вигину і крутінню.

Рисунок 2 - Візок типу ЦНІІ-Х3 моделі 18-100

З боків середнього прорізу у верхній частині рами розташовані напрямні для обмеження поперечного переміщення фрикційних клинів, а внизу є опорна поверхня для установки ресорного комплекту. З внутрішньої сторони до цієї поверхні примикають полки, що є опорами для наконечників триангелей у випадку обриву підвісок, якими триангелі підвішені до кронштейнів бічної рами. У місцях розташування клинів до стовпчиків рами приклепані фрикційні планки. На похилому поясі відливали колись п'ять циліндричних виступів (шишок), частина яких зрубувалась відповідно до фактичної відстані між зовнішніми щелепами буксових прорізів. Підбор бічних рам при зборці візків робили по числу залишених шишок, що гарантувало дотримання необхідних допусків для забезпечення паралельності осей колісних пар. Надресорна балка візка відлита заодно з підп'ятником, опорами для розміщення ковзунів, гніздами для

14

фрикційних клинів і припливом для кріплення кронштейна мертвої точки гальмівної важільної передачі. Балка виконана за формою бруса рівного опору вигину відповідно до епюри згинальних моментів має коробчатий замкнутий перетин. Ресорний комплект візка ЦНИИ-ХЗ-О складається з п'яти, шести чи семи дворядних пружин, розташованих під кожним кінцем надресорної балки. Кількість пружин залежить від вантажопідйомності вагона. Крайні бічні пружини комплекту підтримують клини гасителів коливань, відлиті зі сталі і піддані нормалізації. На нижній опорній поверхні клина є кільцевий виступ, що входить усередину підтримуючої пружини.

Клини розташовуються в гніздах надресорної балки, упираючись у її похилі площини і притискаючи вертикальною стороною до сталевих фрикційних планок, укріпленим на бічних рамах візка. При прогинах пружин створюється необхідне тертя в гасителях коливань. Бічні переміщення надресорної балки амортизуються поперечною пружністю пружин. Клинові гасителі коливань служать одночасно пружним зв'язком надресорної балки з бічними рамами візка.

Ресорне підвішування візка ЦНИИ-ХЗ-О має гнучкість 0,13— 0,232 м/МН, статичний прогин 46—50 мм, коефіцієнт відносного тертя т = 0,08 -0,10.

Рисунок 7 Візок поясний з

комбінованим ресорним

підвішуванням

1 – верхній пояс;

2 – середній пояс;

3 – нижній пояс;

4 – ресорний комплект;

5 – колонка;

6 – букса;

7 – надресорна балка

Пружні елементи

15

Пружні елементи пом’якшують (амортизують) поштовхи й удари від шляху до вагону, що рухається, у вертикальній площині, а

разом із повертаючим пристроєм - у горизонтальній площині.

Гасителі коливань служать для гасіння коливань обресорених мас вагона для того, щоб зменшити амплітуду коливань. У нерухомого вагона пружні елементи мають тільки вплив статичного навантаження, одержуючи прогин, що називається статичним.

Пружні елементи вагона звичайно розташовані між колісними парами і кузовом. Під дією динамічних сил з боку колісної пари при переміщенні вагона вони деформуються і забезпечують плавні коливальні рухи обресорених мас, зменшуючи прискорення і сили,

сприймані кузовами. Як пружні елементи вагонів в основному використовуються кручені пружини. Застосовуються також гумометалічні елементи, пневматичні, торсіонні, кільцеві й інші типи пружних елементів. У старотипних візках зустрічаються листові ресори.

Якщо в системі ресорного підвішування сили опору відсутні чи невиправдано малі, то при русі вагона по періодичних нерівностях шляху можуть виникнути великі амплітуди коливань кузова на ресорах і особливо при резонансі, коли частоти змушених і власних коливань рівні, тому для гасіння таких коливань у систему прискорення коливального руху і зменшують вплив динамічних сил на вагон, забезпечуючи плавний хід. Для того щоб динамічні сили були мінімальними і не перевищували припустимих значень, а

плавність ходу залишалася постійної в процесі тривалої експлуатації вагона, необхідна висока надійність роботи підвішування. Крім того, параметри ресорного підвішування

16

повинні відповідати розрахунковим значенням і несуттєво змінюватися з часом.

В вантажних вагонах (візок моделі 18-100) застосовують під кожною з сторін 5, 6 або 7 комплектів дворядних пружин в залежності від завантаження.

Рисунок 1 Схема розміщення пружин в залежності від

завантаження вагону (І-більше 60т, ІІ 50...60т,ІІІ-менше 50т)

До параметрів ресорного підвішування можна віднести :

жорсткість або гнучкість пружніх елементів, приведеної довжини повертаючого пристрою і коефіцієнта відносного тертя фрикційних гасників коливань або коефіцієнта опору гідравлічного гасника коливань.

Пружні властивості елементів ресорного підвішування визначаються по силовим характеристикам, які зв язують прогин з зовнішним навантаженням в залежності від жорсткості пружнього елемента.

Жорсткість пружнього елемента визначається за формулою:

C P f ,

де Р – зовнішня сила, яка діє на пружній елемент, Н; f – прогин пружнього елемента.

Гнучкість пружнього елемента – це величина зворотня жорсткості, і чисельно рівнапрогину від сили, яка рівна одиниці.

17

f P 1c

Жорткість або гнучкість пружнього елементу залежить від його конструкції, лінійних матеріалів та матеріалу, із якого він виготовленний. Силова характеристика циліндричної пружини (

рисунок 3) – лінійна і незалежить від прогину і постійна при прогині (навантаженні) та відпуску (розвантаженні). Жорсткість її визначається тангенсом кута нахилу лінії ОА до осі абцис, тобто

Ctg .

Вресорне підвішування вагону переважно ставиться декілька пружних елементів (пружин) , котрі можуть розташовуватись паралельно та послідовно, маючи при цьому різні розміри і характеристики. При паралельному розташуванні жорсткість комплекту рівна сумі жорсткостей всіх пружин, тобто можна визначити за формулою :

n

C Ci

i 1

При послідовному з єднанні пружин жорсткість комплекта

визначається за формулою :

де С – жорсткість пружин в комплекті;

і – число пружин в комплекті.

18

Рисунок 2 Схеми з єднання пружин (ресор):

а) – паралельне; б) – послідовне

Рисунок 3 Силові характеристики циліндричної а) та конічних пружин б)

2. Класифікація візків вагонів, загальні частини

візків. Конструкція візка 18-100

Візки призначені для направлення вагона по рейкам,

розприділення і передачі всіх навантажень від кузова до колії, а

також для сприйняття гальмівних сил і забезпечення руху поїзда з мінімальним опором руху та необхідною плавністю руху.

Візки вагонів класифікуються по наступних признаках:

призначенню, числу вісей, будові ресорного підвішування, способу передачі навантаження від кузова до ходових частин (колісних пар), а також від надресорної балки на раму візка, будові буксового зв язку і конструкції рами.

Візок пасажирського вагона звичайно складається з наступних основних частин: колісних пар, букс, рами, що поєднує колісної пари, ресорного підвішування (буксового, розташованого між рамою візка і буксами, і центрального, розміщеного між надресорною балкою і рамою візка), (люлечных) пристроїв,що

19

повертають , надресорної балки з опорами кузова (підп'ятником і ковзунами), гальмової передачі.

Візки вантажних вагонів звичайно відрізняються від візків пасажирських вагонів відсутністю люлечного пристрою і буксового підвішування.

Будова візка вантажного вагону типу ЦНІІ – Х3 моделі 18-

100

В даний час вантажні вагони залізниць будують з візками типу ЦНІІ-ХЗ рисунок 4, що мають клинові гасителі коливань.

Бічна рама 2 візка виконана у виді сталевого виливка, у

середній частині якої розташований проріз для ресорного комплекту, а по кінцях — прорізи для букс.

У верхній частині буксових прорізів є кільцеві припливи,

якими бічні рами спираються на букси, а з боків — буксові щелепи.

Перетину похилих елементів (поясів) і вертикальних стрижнів

(колонок) бічної рами мають коритоподібну форму з деяким загином усередину кінців полиць. Горизонтальна ділянка нижнього пояса має замкнуте коробчатои перетин. Балки з таким профілем добре пручаються вигину і крутінню.

20