Сколько пружин рессорного комплекта работают в порожнем состоянии?

10 ответов на вопрос “Сколько пружин рессорного комплекта работают в порожнем состоянии?”

Ужасный спай 12-06-2019 Ответить

наружная
284+7-2
36
200±1,5
128±1,5
18-101
(3-осн) УВЗ-10, УВЗ-10М
внутренняя
284+7-2
22
127±1,5
83±1,5
наружная
284+7-2
36
205±2,5
133±2,5
Контроль высоты пружин производится при помощи специального приспособления для измерения высоты пружин или на разметочной плите стенда для испытания пружин с помощью измерительной линейки, укрепленной на стенде. Высота пружин свободном состоянии должна быть в пределах 249-2+7 мм.
Контроль внутреннего диаметра наружных пружин производится калибр-пробкой с диаметром, равным 137,5 -0,2 мм. Внутренний диаметр наружных пружин должен быть равным O 133 ±2,5 мм. Калибр-пробка при измерении не должна входить внутрь наружной пружины. Диаметр прутка новой пружины должен быть O 36 мм.
Контроль наружного диаметра внутренних пружин производится калибр-стаканом с диаметром, равным 125,5 +0,2 мм. Наружный диаметр внутренних пружин должен быть равным 124 +1,5 мм. Калибр-стакан при измерении должен свободно надеваться на внутреннюю пружину. Диаметр прутка новой пружины должен быть O 21 мм.
Контроль разности между максимальным и минимальным шагом пружин производится при помощи штангенциркуля ШЦ 125 0,1 ГОСТ 166-89-89. Допускаемый шаг пружин: 54,75 мм – для наружных пружин, 32,8 мм – для внутренних пружин.
Контроль перпендикулярности опорных поверхностей пружины по отношению к ее оси производится на разметочной плите с помощью угольника УП 2-250 ГОСТ 3749-77 и измерительной линейки 300 ГОСТ 427-75. Максимальная величина неперпендикулярности в свободном состоянии должна быть не более 5 мм.
Испытание пружин на специализированном стенде
Испытание производится после визуальной и инструментальной проверки пружин. Перед испытанием установить пружину на стенд, проверить расположение ее легким проворачиванием вокруг вертикальной оси, закрыть предохранительную решетку, произвести пробную статическую нагрузку на пружину давлением, указанным в таблице и проверить отклонение от первоначальной величины. Сравнить полученное отклонение с допускаемым (согласно таблицы 11).
Тип тележки
Наименование пружины
Высота пружины в свободном состоянии, l0, мм
Пробная нагрузка
Полная нагрузка
Усилие, H1,
атм (тс)
Предельное отклонение от первоначальной высоты, S1, мм
Усилие, H2, атм (тс)
Предельное отклонение
18-100
(2-осн, 4-осн) ЦНИИ-Х3
внутренняя
249+7-2
0,80
(0,80)
51+6-4
1,47 (1,46)
90,7
наружная
249+7-2
1,90
(1,90)
48,5+6-4
3,68
(3,66)
88,7
18-101
(3-осн) УВЗ-9М
внутренняя
249+7-2
0,80
(0,80)
51+6-4
1,47 (1,46)
90,7
наружная
249+7-2
1,90
(1,90)
48,5+6-4
3,68
(3,66)
88,7
18-101
(3-осн) КВЗ-1, КВЗ-1М
внутренняя
284+7-2
1,24 (1,23)
41,3+5-3
2,36
(2,35)
78,7
наружная
284+7-2
3,76
(3,74)
41,3+5-9
6,53 (6,50)
71,6
18-101
(3-осн) УВЗ-10, УВЗ-10М
внутренняя
284+7-2
1,31 (1,30)
46+5,5-3,6
2,41
(2,40)
85+10,4-6,8
наружная
284+7-2
3,56
(3,54)
46+5,5-3,6
6,57
(6,54)
85+10,4-6,8
После замера высот пружин снять пробную нагрузку полностью. Произвести полную статическую нагрузку на пружину давлением, указанным в таблице 11, проверить отклонение от первоначальной высоты пружин, замеренной до приложения нагрузки, сравнить полученное значение с допускаемым.
После замера высот пружин снять полную нагрузку полностью.
На пружины, прошедшие испытания нанести клейма на подвешиваемую на пружины бирку с указанием номера предприятия – хххх, месяца, года ремонта и испытания.
С 1989 г. внутренние пружины изготавливаются из прутка диаметром 21 мм. В случае смешанного комплектования внутренних пружин, изготовленных из прутка диаметром 19 мм и 21 мм, количество их в комплекте должно быть одинаково и симметрично расположено (напротив друг друга).
Произвести подбор испытанных пружин в один комплект. Запрещается постановка пружин в один комплект с разницей высоты более 4 мм. Из числа пружин, подобранных для рессорного комплекта, под фрикционные клинья устанавливаются пружины, имеющие наибольшую высоту.
ремонт тележка вагон грузовой
Mishakar 12-06-2019 Ответить

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается контрольно-сортировочной проверки параметров пружин сжатия, а также подбора пар пружин с заданным полем допуска по требуемым характеристикам для их работы в рессорном комплекте тележек подвижного состава.
Пружины, используемые в тележках железнодорожных вагонов, относятся к пружинам сжатия и должны обладать параметрами, обеспечивающими их надежность при эксплуатации грузового подвижного состава. Чаще всего используют установку группы (комплекта) пружин ниже надрессорной балки на боковые рамы тележки, что уменьшает колебания вагона при движении. В таком комплекте, чаще всего содержащем семь пар пружин (2:3:2 – расположение или др.), выделяют центральные, боковые и фрикционные (подклиновые пружины) пары, при этом пара содержит внутренние и внешние пружины (хотя это и не обязательно).
В технических решениях, направленных на обеспечение надежности этого узла тележки, можно выделить, как минимум, две группы подходов. Либо стараются использовать для набора в комплект пары пружин с одинаковыми геометрическими и упругими характеристиками либо используют в комплекте пружины с разными параметрами, например геометрическими. Так в тележке железнодорожного вагона (пат. RU № 2099220, B61F 5/00 от 1995.08.09) внутренние пружины пар выбираются короче наружных пружин, что приводит к их действию только при груженом состоянии вагона. Это предложение не касается вопросов рессорного подвешивания для увеличенной нагрузки на ось. То, что внутри комплекта силовые характеристики пар пружин могут отличаться, здесь не учитывается. Похожее решение реализовано в настоящее время в моделях 18-194-1, 18-1711. В последней подклиновые пружины имеют линейную характеристику, а пружины под надрессорной балкой установлены с билинейной характеристикой. Кроме вышеприведенного, известен способ, реализуемый установкой для сортировки цилиндрических пружин сжатия, который предполагает измерение величины сжатия пружины при заданной нагрузке и сортировку на группы по величине сжатия измеренных пружин (пат. RU № 1732767, G01L 1/04 от 15.01.1990). Использование только одной величины нагрузки при контроле сжатия не дает полного представления о характере зависимости силовой характеристики как отдельной пружины, так и рессорного комплекта в целом. Поэтому, если каждая пара пружин имеет разную жесткость в рессорном комплекте, то будут группы с малой жесткостью. В результате парный комплект будет работать несимметрично под нагрузкой. Это может привести при прохождении рельсовых стыков к смыканию витков группы. Вследствие чего может произойти излом боковых рам, подшипников и т.п.
В более сложных решениях (пат. US № 7263930, B61F 5/00, B61F 3/00 от 4.02.2004, пат. US № 5524551, B61F 5/00 от 23.08.1994 г.) предлагается использование разных по геометрическим параметрам пружин внутри комплекта (как по толщине наружных пружин, так и по высоте внутренних и внешних пружин в паре или сборке пружин). При этом выделяют подклиновые фрикционные (регулирующие) пружины и пружины нагрузки. Кроме того, здесь предлагаются к использованию и комбинации пружин в одном комплекте, например, одиночных, сдвоенных и строенных. Пружины разной высоты тоже используются, но это обусловлено конструктивными особенностями фрикционных клиньев. При этом в последнем решении получают нелинейную зависимость для груженого и порожнего вагона. Вообще, расчет пружин для рессорного комплекта осуществляется следующим образом. Исходным пунктом является вес груженого вагона. Из него вычитается вес неподрессоренных частей. Полученный результат умножается на коэффициент запаса 1,5 (относительный инерционный зазор) и делится на число пружинных комплектов (обычно 4). Далее для полученной величины (максимально допустимой нагрузки на комплект – состояние полного сжатия всего комплекта) подбираются пружины по количеству, высоте, силе и по жесткости.
В вышеописываемом решении сделана попытка отойти от установленной величины коэффициента запаса в сторону уменьшения. Аргументом в пользу такого подхода считается достижение меньших величин вертикальных ускорений при движении состава, что увеличивает плавность хода и приводит к уменьшению эффекта рыскания. Кроме того, в этой группе технических решений предложено использование в пружинном комплекте гидравлических амортизаторов для более эффективного гашения вертикальных колебаний при движении. Тем не менее, здесь не конкретизируется способ подбора пружин, что не гарантирует обеспечение одинаковых силовых параметров рессорных комплектов. А жесткость принимается постоянной величиной для расчетной линейной зависимости.
Так как по условиям работы на боковую раму тележки пружины устанавливают парой в комплект, то для их синхронной работы возникает необходимость в ведении жестких допусков на упругие характеристики пар (сборку) пружин.
Технические требования к процессу изготовления, приемки и методам контроля цилиндрических пружин сжатия тележек подвижного состава железных дорог описан в межгосударственном стандарте (ГОСТ 1452-2003. Пружины цилиндрические винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог, М.: из-во Стандартов, 2004 г.). Документ устанавливает требования на соответствие по предельным отклонениям геометрических параметров пружин в свободном состоянии и под нагрузками. Данный ГОСТ предусматривает периодические испытания на базе определенного числа циклов нагружения для разного вида вагонов. При этом строится кривая усталости: зависимость между числом циклов и стадией повреждения (в т.ч. возникновением трещины или окончательным повреждением). Кроме того, ГОСТ содержит положение о проведении испытаний пружин на остаточную деформацию (двукратное сжатие пробной нагрузкой, затем измерение высоты в свободном состоянии, затем снова такой же цикл). Допуск на разницу высот установлен в 2 мм.
Допускается группировка пружин исходя из отклонений высоты пружин при статической нагрузке. Пружины, не вошедшие в интервал допуска по высоте при примененной нагрузке, отбраковывают. То есть пружины не подбираются по зависимости величины сжатия от приложенной нагрузки во всем диапазоне ее возможной деформации. А чтобы избежать аварийных ситуаций из-за неудовлетворительных характеристик рессорных комплектов, необходимо подобрать рессорные комплекты и пары пружин комплекта по заданному количеству параметров, то есть использовать максимально идентичные пружины. Если учитывать, что высоты пружин в свободном состоянии отличаются, то допустимый разброс по жесткости очень большой – более десятка процентов. Это приводит к тому, комплекты пружин тележки отличаются по силовым характеристикам. Таким образом, даже этот нормативный документ не предполагает проведения подбора пружин в рессорном комплекте тележек по силовым характеристикам, а тем более не подразделяет пружины по месту установки.
Кроме того, известен способ измерения и сортировки пружин рессорного комплекта грузовых вагонов, в котором измеряют силовые характеристики с использованием силового устройства в диапазоне рабочих нагрузок (пат. RU № 2349394, B07C 5/34 2007.10.30). Исследуемая здесь силовая характеристика охватывает только рабочий диапазон. В такой неполноте интервала указанной зависимости заключается недостаток предложенного решения. Реальное поведение жесткости не рассматривается. Другое решение (пат. RU № 2047521, B61F 3/02 от 1991.05.24) направлено на увеличение и более полное использование сил трения фрикционных клиньев. Однако конструкция, предложенная для этого, требует и иного расположения подклиновых пружин, и скорее поэтому такой способ не нашел дальнейшего распространения.
Наиболее близкое техническое решение к заявляемому способу предлагает, кроме проверки параметров в соответствии с ГОСТом, снимать зависимость сжатия пружины от величины нагрузки, приложенной к ней во всем интервале допустимых нагрузок. Годность пружин при этом определяется исходя от того, попадают ли они в заданный интервал этой силовой характеристики (заявка RU № 2008138035, B61F 3/00, B61F 5/00, G01B 5/00, G01L 1/04 от 23.09.2008 г.). Здесь предлагается отбраковывать пружины на основе данных по зависимости величины сжатия пружин от приложенной нагрузки (силовой характеристики) в интервале, включающем величину усилия, необходимого для ее полной деформации (полностью сжатое состояние или состояние максимальной деформации). Однако здесь не достаточно полно использованы возможности этого решения. Так, предложенное решение не коснулось вопроса, относящегося к силовым параметрам по-разному расположенных пар (сборок) пружин в комплекте, и в частности фрикционных пружин. Кроме того, не отображены вопросы, относящиеся к допустимым различиям характеристик пружин в рабочем диапазоне и, в частности, такой параметр как жесткость подробно не рассмотрен как для пар, так и для комплектов пружин.
Предлагается расширить ряд браковочных и испытательных параметров пружин при их расположении внутри комплекта с учетом конструктивных особенностей используемых в настоящее время тележек для улучшения их эксплуатационных характеристик. Для этого в способ подбора пружин рессорного комплекта вагонов предлагается ввести следующие действия. Во-первых, отбраковку пружин по высоте пружины производят при воздействии силы, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации. Затем подбираются пары боковых пружин (2 снаружи боковой рамы и 2 за боковой рамой) в комплект при одинаковых высотах в рабочем диапазоне их значений. Во-вторых, пары пружин рессорного комплекта, устанавливаемые под фрикционные клинья, отбирают по высоте пружины при воздействии указанной силы, при этом указанная высота меньше, чем средняя высота пружин, отобранных в соответствии с первым действием. После этого проводят сравнение высот наружных пружин фрикционных пар в свободном состоянии со средней высотой пружин рессорного комплекта в свободном состоянии. Следующим шагом сравнивают значения суммарных сил внутренней и наружной пружин обеих фрикционных пар при одинаковых высотах в рабочем диапазоне высот рессорного комплекта, а также жесткости указанных пар в том же диапазоне высот.
В результате применения усовершенствованного способа предполагается достичь более симметричной реакции тележки на условия эксплуатации и тем самым повысить ее межремонтный срок службы, за счет отсутствия смыкания витков пружин при номинальной нагрузке, наклоне кузова в кривых и прохождении стыков рельс.
То есть предлагаемое техническое решение направлено на уменьшение рассеивания (разброса) геометрических параметров и силовых характеристик пружин, устанавливаемых в рессорный комплект, и в частности, для подклиновых пружин.
Технический результат достигается тем, что в способе подбора пружин, включающем отбор пружин по результатам измерения высот пружин от величины нагрузки и отбраковки не удовлетворяющих заданным границам допуска номинальной силовой характеристики, согласно предлагаемому техническому решению производят отбраковку пружин по высоте при воздействии силой, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации (Fмакс.дефор .), при этом высота годных пружин должна быть не более номинальной высоты под указанной силой максимальной деформации, увеличенной на заданную величину H. Затем подбираются пары пружин в комплект (кроме подклиновых и центральных) так, чтобы значения их сил при одинаковых высотах в рабочем диапазоне, не отличались друг от друга более чем на величину F1 (причем F1 F), а жесткости пар между собой не отличались при этом более чем на С, причем суммарная жесткость ( C) пружин всего комплекта удовлетворяла условию C>Срасч.комп в рабочем диапазоне нагрузок, а, кроме того, в интервале до величины максимальной деформации дополнительно проверяется постоянство заданной величины жесткости пружин (одной, пары, комплекта). Далее на пружины под клин накладываются следующие условия а) высота пружины при воздействии силой, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации, должна быть не более чем номинальная высота под вышеуказанной силой Fмакс.дефор заданную величину H1, причем H1< Н, б) высота наружных пружин в свободном состоянии должна быть выше средней высоты пружин рессорного комплекта в свободном состоянии в) значения суммарных сил внутренней и наружной пружин обеих пар при одинаковых высотах в рабочем диапазоне высот рессорного комплекта не должны отличаться более чем на заданную величину F2, то есть Fлев-Fправ.п F2 для каждой пары, а жесткости обеих пар в рабочем диапазоне нагрузок должны отличаться не более чем на заданную величину Сп2, при этом жесткость этих пружин подбирается наименьшей из имеющихся для подбора.
Достижение заявляемого результата поясняется следующими представлениями. Реальные пружины имеют не совсем линейную зависимость величины сжатия от приложенной силы, а также значительный разброс по высоте в свободном состоянии и по величине деформации под номинальной нагрузкой, а, кроме того, и большой разброс высот под нагрузкой максимальной деформации, т.е при так называемой высотой на витках.
Пружины, имеющие высоту “на витках” больше расчетной, сильно уменьшают рабочий ход всего рессорного комплекта, особенно, если попадают под фрикционные клинья, которые могут иметь занижение до 12 мм. В этом случае рабочий ход значительно меньше нормы. Поэтому подклиновые пары пружин в одном рессорном комплекте могут создавать значительно отличающиеся усилия при одинаковой высоте. То есть силы трения и изнашивание клиньев будут различными, что приведет к браковке вагона из-за ускоренного износа одного из клиньев. Для нормальной работы фрикционного узла в порожнем вагоне при максимально допустимом износе клина необходимо, чтобы одна из пары подклиновых пружин при всех перемещениях кузова вагона поднимала клин. А так как наружные пружины сильнее, то их надо подбирать так, чтобы их высота в свободном состоянии была выше средней высоты в указанном положении пружин рессорного комплекта. Не менее важное значение имеет и реальное поведение жесткости пружин.
Выполнение способа представляется с привлечением соответствующих зависимостей, приведенных на графиках, первые два из которых экспериментального плана. На фиг.1 (а и б) приведены зависимости величины сжатия пружин (внутренней 1, наружной 2) и суммарное значение для пары указанных пружин 3 от приложенной нагрузки, а также показано поведение их жесткости при сжатии. Фиг.2 демонстрирует диаграмму распределения высот, пружин в полностью сжатом состоянии для наружных пружин рессорного комплекта при максимальной величине нагрузки (около 5?10 4 Н). На фиг.3 (а и б) приведены схематически силовые характеристики для пары пружины комплекта и комплекта пружин для пояснения используемых в предлагаемом решении параметров. Показанные на первом рисунке экспериментальные зависимости получались на испытательном оборудовании, близком описанному в одном из вышеприведенных аналогов. Вообще для представления этой зависимости можно использовать параметры в соответствии с указанным ГОСТом: длину пружины, деформацию, силу пружины и жесткость. Снятые зависимости высот пружин от приложенной нагрузки как, например, приведено на фиг.1 в интервале сил, включающем величину усилия, необходимого для ее полной деформации (полностью сжатое состояние или почти полностью сжатое состояние), могут существенно отличаться от расчетной линейной зависимости. На практике удобнее контролировать силу, приложенную к пружине, и ее высоту, а график для жесткости строить исходя из полученных первичных данных (фиг.1б). При этом поведение жестокости будет наиболее отчетливо проявлять отличия от расчетной зависимости. Как видно из приведенных зависимостей, значительные изменения жесткости видны, прежде всего на начальном и конечном участках этой зависимости, и их анализ не так просто выполнить. Снятие зависимости для каждой пружины выполняется после приведения пружин в нормально стабильное упругое состояние, проверки геометрических параметров. Партия пружин, прошедшая такую процедуру изучения силовой характеристики, может иметь разные высоты полного сжатия, которые будут значительно отличаться от ожидаемых значений. Об этом свидетельствует диаграмма распределения количества пружин с соответствующей высотой сжатия при заданном приложенном усилии, приведенная на фиг.2. Сжатие при этом выполнено силой около полуторного номинального значения максимальной деформации. Как видно из приведенной диаграммы, чаще всего расчетные параметры достижимы только для ограниченного числа проконтролированных пружин. То есть можно сразу забраковать больше половины пружин из-за несоответствия расчетным параметрам, ориентированным на величину полного сжатия. Или же наложить некие дополнительные условия и с учетом их выполнить соответствующий подбор пружин в рессорный комплект. Как ранее было предложено, из полученной базы данных проводится подбор комплекта пружин так, чтобы суммарная силовая характеристика комплекта находилась в заданных границах допуска F от установленной номинальной силовой характеристики комплекта Нкомп=f(1-FH/F), а на допуск по разбросу усилий накладывается условие его положительности (F-FH >0). Поэтому далее с использованием зависимостей силовых характеристик фиг.3 и жесткости (фиг.1б) относительно подробно поясним порядок выполнения действий в соответствии с предлагаемым способом. На указанной зависимости (фиг.3) приведены типичные силовые характеристики в координатах модуль сжатия пружины | Н|=|H-H0| от величины приложенного к пружине (паре или комплекту) усилия F для нескольких случаев. Здесь линия 1 – расчетная зависимость для одной пары пружины от приложенной к ней нагрузки, аналогичная кривой 3 на фиг.1а. (Для одиночной пружины поведение не будет существенно отличаться). При некотором значении приложенной силы, которая соответствует нагрузке максимальной деформации пружины на представленной расчетной зависимости (точка перегиба на кривой 1), сжатие отсутствует (горизонтальный участок). Величина Hстат – сжатие пружины под действием нормированной статической (расчетной, номинальной грузоподъемности вагона) нагрузки, а Н – допустимое отклонение от этой величины для пружин, устанавливаемых в комплект.
Сама величина статистической (рабочей) нагрузки вагона Fстат.ваг задается как разность нагрузки от колесной пары на рельсы и нагрузки от неподрессоренных масс при полностью загруженном вагоне (ГОСТ 1452-2003, стр.5) определяет величину (высоту) сжатия пружин при этой нагрузке. Четвертая часть (для вагона с двумя тележками) этой разницы будет приходиться на один рессорный комплект Fстат.комп. Кроме этой величины, учитываются дополнительные динамические нагрузки, входящие в номинальную пробную нагрузку. Дополнительно такими документами предусматривается введение относительного инерционного зазора для пружин сжатия ( =0,05-0,25). Для рессорного комплекта имеются и большие значения (до 0,7). В сумме это приводит к величине расчетной нагрузки максимальной деформации пружинного комплекта (вплоть до пары и отдельной пружины). На практике наблюдаются значительные отклонения от этих номинальных значений. Кривая 2 на фиг.3 или кривые на фиг.1 – схематично и экспериментально показывают характер возможных отклонений хода этой зависимости для реальных пружин. Они также имеет некоторую точку перегиба. Но ее значение на кривой 2 меньше значения полностью сжатого состояния и после нее сжатие продолжается в сторону насыщения. Чтобы такую кривую сравнить с расчетной кривой или другими зависимостями для пружин, можно ввести некоторую испытательную нагрузку и допустимый интервал Н(исп) для нее. Величина такой нагрузки должна быть не менее чем расчетная (номинальная) нагрузка максимальной деформации. С другой стороны, практика показывает, что верхней границей может быть выбрано, например, двухкратное ее превышение, то есть Fисп будет от Fмакс.деф до 2F макс.деф. Отметим что, аппроксимируя кривые на фиг.1, можно прийти к сходным выводам. Кроме того, выделив на фиг.3а рабочий диапазон, можно наложить и требования на жесткость пружин в границах F, а именно, для пары пружин в границах линии 1 и линией, определяемой той же начальной точкой F1 H и конечной, расположенной между значениями 3 и 4 (то есть тот же интервал F): Сп(+ F)< Сп.расч(F1 H)< Сп(F1). Здесь полагаем, что при линейной характеристике жесткость C=const и равна тангенсу угла наклона силы к оси деформации. Хотя на фиг.1б эксперимент (фиг.1а) показывает, что в действительности нужно ввести допуск С для жесткости из-за отступления от постоянства этого параметра пружин (фиг.1б). Линия с вершиной в точке 5 на фиг.3б – расчетная зависимость для комплекта пружин. Введя интервал F2 (как у прототипа) на силовой характеристике, можно построить две расчетные кривые: одну с начальной точкой при некотором нулевом значении F1 H и конечной (точка перегиба) при Fмакс.деф + F,Нмакс.деф (пунктирная с треугольниками), а вторую с началом при F1 2 и конечной при Fмакс.деф,H макс.деф (тоже с кружками). Тогда для первой зависимости жесткость будет больше расчетной, а для сдвинутой на F – меньше расчетного значения.
Для расчетной зависимости комплекта пружин, представленной на фиг.3б, также можно выделить H2, высоту комплекта при статической нагрузке и интервал допустимых отклонений для нее ± H2. Указанной H2 соответствует Fстат.комп – статическая (рабочая) нагрузка на комплект и допустимый интервал отклонений от номинального значения F.
Суммарная жесткость комплекта С в этой области также должна соответствовать определенным граничным условиям. Наклон силовой характеристики для комплекта пружин связан с суммарной жесткостью пружин C (наклонов кривых типа 7 и 6 в области Нстат,). На практике могут попадаться пружины, которые имеют на силовой характеристике несколько перегибов (особенно с большим диаметром проката), т.е. имеют участки с разными коэффициентами жесткости (фиг.1, кривая 2 или 3 для пары). При этом в силу коммутативного характера попадание в комплект нескольких таких пружин только усилит характер непостоянства величины жесткости. Поэтому жесткость комплекта не может быть меньше расчетного значения Срасч в области Н2, то есть С С2расч. Этим вводится допустимый интервал отклонения жесткости от постоянной заданной величины. Кроме того, исходя из реальных зависимостей, приведенных на фиг.1, следует ввести браковочный интервал по допуску на высоту пружин Н при приложении некоторой испытательной нагрузки F исп ( Нисп при обозначении цифрой 4 на фиг.3а). Величина этой нагрузки должна превышать расчетную (номинальную) силу максимальной деформации Fмакс.деф, например, находится в пределах от Fмакс.деф до 2Fмакс.деф или как минимум быть равной. Такое значение также обусловлено анализом достаточно большого количества экспериментальных кривых. При этом ее величина берется больше номинальной пробной нагрузки, указанной в вышеупомянутом ГОСТе (но меньше предела пластической деформации).
После того как операции по подбору пружин комплекта выполнены, проводят распределение пружин для установки в конкретное место расположения: под фрикционные клинья, под центр подрессоренной балки и боковые (то есть те, которые расположены по обе стороны боковой рамы). Важность подбора последних, в частности, обусловлена тем, что к боковой раме, в которой пары пружин с внутренней стороны (от рамы) имеют значительные силовые отклонения от пар пружин с наружной стороны, приложен вращательный момент. Из-за этого происходит неравномерное прилегание буксы и буксовых проемов боковой рамы, а это увеличивает изгибающую силу, действующую на ось колесной пары, и ухудшает движение колесной пары в буксовом проеме. Особенно это сказывается при прохождении кривых. Для этого необходимо, чтобы в рабочем диапазоне силовые характеристики пар пружин, за исключением подклиновых и центральных, были равны или мало отличались друг от друга. Для этого подбирают пары пружин в комплекте (кроме подклиновых и центральных (ой)) так, чтобы значения их сил при одинаковых высотах, в рабочем диапазоне высот ± Hстат, не отличались друг от друга более чем на величину F1. Эта величина должна быть, по крайней мере, меньше допустимого отклонения для комплекта пружин F.
В силу специфических условий работы подклиновых пружин (например, занижение клиньев) к ним предъявляются такие условия:
а) высота пружины при воздействии силы, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации (испытательной нагрузки), должна быть не более чем номинальная высота под номинальной силой максимальной деформации на заданную величину H1, причем H1< Н,
б) высота наружных пружин в свободном состоянии должна быть выше средней высоты пружин комплекта в свободном состоянии,
в) значения суммарных сил внутренней и наружной пружин обеих пар при одинаковых высотах в рабочем диапазоне высот рессорного комплекта не должны отличаться не более чем на заданную величину F2 то есть |Fлев.п-Fправ.п | F2 ( F – максимум), а жесткости обеих (подклиновых) пар в рабочем диапазоне нагрузок должны отличаться не более чем на заданную величину C1, cлев.п-cправ.п с1. Эти два последних условия взаимосвязаны для линейной зависимости и требуют совместной реализации при отклонении от таковой. Кроме того, жесткость фрикционных пружин должна быть наименьшей из имеющихся для подбора комплекта пружин. Максимальная высота определяется имеющимися допусками на установленные фрикционные клинья. Как вариант, возможно, что среди таких фрикционных пружин наружные пружины в паре Нстат устанавливаются с высотой, большей средней высоты пружин комплекта H2, а в случае отсутствия таковых устанавливают внутренние пружины, если они удовлетворяют этому условию, то есть Hcтaт.нap> Н2.
Результаты описанного подбора были выполнены для большой партии пружин и показали возможность реализации предлагаемого способа. Результат, получаемый от реализации приведенного решения, позволит увеличить общий срок безремонтной эксплуатации тележек. Его применение не требует изменения конструкции тележек подвижного состава, что обеспечивает возможность его использования как на вновь производимых вагонах, так и на тележках, имеющихся в существующем парке.

ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ

1. Способ подбора пружин рессорного комплекта тележек вагонов, включающий отбор пружин по результатам измерения зависимости величин сжатия от нагрузки и отбраковки не удовлетворяющих заданным границам допуска номинальной силовой характеристики, отличающийся тем, что производят отбраковку пружин по высоте пружины при воздействии силы, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации (Fмакс.дефор.), при этом высота годных пружин должна быть не более номинальной высоты под действием номинальной силы максимальной деформации, увеличенной на заданную величину Н, а, кроме того, в интервале до величины максимальной деформации проверяется постоянство заданной величины жесткости пружин (одной, пары, комплекта).
2. Способ подбора пружин по п.1, отличающийся тем, что подбирают пары пружин в комплект (кроме подклиновых и центральных) так, чтобы значения их сил при одинаковых высотах в рабочем диапазоне высот не отличались друг от друга более чем на величину F1, при этом ( F1 F), а жесткость при тех же условиях на величину С.
3. Способ подбора пружин по п.1, отличающийся тем, что пары пружин рессорного комплекта, устанавливаемые под фрикционные клинья, отбирают так, что:
а) высота пружины при воздействии силой, равной от одного до двух значений номинальной силы максимальной деформации, должна быть не более чем номинальная высота под номинальной силой максимальной деформации на заданную величину P1, причем P1< H,
б) высота наружных пружин в свободном состоянии должна быть выше средней высоты пружин рессорного комплекта в свободном состоянии,
в) значения суммарных сил внутренней и наружной пружин обеих пар при одинаковых высотах в рабочем диапазоне высот рессорного комплекта не должны отличаться не более чем на заданную величину F2, то есть |Fлев.п-Fправ.п | F2, а жесткости обеих пар в рабочем диапазоне нагрузок должны отличаться не более чем на заданную величину C1.
YuNuSJoNc 12-06-2019 Ответить

Тележка пассажирских вагонов типа КВЗ-ЦНИИ.
[16]
Для гашения колебаний рессорного комплекта ( пружин), что обеспечивает более плавное движение вагона, применяются амортизаторы, представляющие собой полый клин из стали толщиной 16 мм со сторонами 209 X 135 мм.
[17]
Количество пружин в рессорном комплекте различно и зависит от грузоподъемности и типа вагона.
[18]

Рессорный комплект тележки типа ЦНИИ-ХЗ-О ( модель 18 – 100.| Схемы расположения пружин в тележках типа ЦНИИ-ХЗ-О.
[19]
В трехосных тележках УВЗ-10М рессорный комплект из пружин сочетается с фрикционными гасителями колебаний. В тележке УВЗ-9М рессорный комплект состоит из четырех двухрядных пружин, идентичных пружинам тележки ЦНИИ-ХЗ-О, но внутри каждой пятой пружины вместо внутренней расположен амортизатор трения. В тележке УВЗ-10М внутри каждой двухрядной пружины имеется фрикционный гаситель колебаний.
[20]
У тележки типа ЦНИИ-ХЗ-О рессорный комплект может состоять из семи, шести и пяти двухрядных пружин ( на рисунке условно показаны однорядными) в зависимости от того, для каких вагонов она предназначена. Тележку с комплектом из семи двухрядных пружин, установленных по схеме I, разрешается использовать только для четырехосных вагонов грузоподъемностью 60 – 63 т, из шести двухрядных пружин по схеме II – грузоподъемностью 50 m и из пяти пружин по схеме III – для изотермических вагонов весом брутто до 65 т, временно багажных и вагонов для скота.
[21]
В трехосных тележках УВЗ-10М рессорный комплект из пружин сочетается с фрикционными гасителями колебаний.
[22]
К амортизаторам смешанной конструкции относятся комбинированный рессорный комплект из четырех пружин и эллиптической рессоры замкнутого действия ( фиг.
[23]
флика 12-06-2019 Ответить

Колёсные пары вагонов связаны с рамой тележки и кузовом вагона через систему упругих элементов и гасителей колебаний, называемую рессорным подвешиванием. Рессорное подвешивание за счет упругих элементов обеспечивает смягчение толчков и ударов, передаваемых колёсами кузову, а также за счет работы гасителей, гашение колебаний, возникающих при движении вагона. Кроме того (в некоторых случаях), рессоры и пружины передают направляющие усилия со стороны колёс на раму тележки вагона.
Когда колёсная пара проходит какую-либо неровность пути (стыки, крестовины и т. п.), возникают динамические нагрузки, в том числе ударные. Появлению динамических нагрузок способствуют также дефекты колёсной пары – местные пороки поверхностей катания, эксцентричность посадки колеса на ось, неуравновешенность колёсной пары и др. При отсутствии рессорного подвешивания кузов жёстко воспринимал бы все динамические воздействия и испытывал большие ускорения.
Упругие элементы, расположенные между колёсными парами и кузовом, под воздействием динамической силы со стороны колёсной пары деформируются и совершают колебательные движения вместе с кузовом, причём период таких колебаний во много раз больше, чем период изменения возмущающей силы. Вследствие этого уменьшаются ускорения и силы, воспринимаемые кузовом.

Схема работы рессорного подвешивания
Смягчающее действие рессорного подвешивания при передаче кузову толчков рассмотрим на примере движения вагона по рельсовому пути. При качении колеса вагона по рельсовому пути из-за неровности рельса и дефектов поверхности катания колеса кузов вагона, при безрессорном соединении его с колёсными парами будет копировать траекторию движения колеса (рис.а). Траектория движения кузова вагона (линия а1-в1-с1) совпадает с неровностью пути (линия а-в-с). При наличии рессорного подвешивания вертикальные толчки (рис.б) передаются кузову через упругие элементы, которые, смягчая и частично поглощая толчки, обеспечивают более спокойный и плавный ход вагона, предохраняют подвижной состав и путь от преждевременного износа и повреждений. Траекторию движения кузова при этом можно изобразить линией а1-в2-с2, которая имеет более пологий вид по сравнению с линией а в с. Как видно из рис. б, период колебаний кузова на рессорах во много раз больше, чем период изменения возмущающей силы. Вследствие этого уменьшаются ускорения и силы, воспринимаемые кузовом.

Пружины

Пружины широко применяются в вагоностроении, в тележках грузовых и пассажирских вагонов, в ударно-тяговых приборах. Различают пружины винтовые и спиральные. Винтовые пружины изготовляют завивкой из прутков стали круглого, квадратного или прямоугольного сечения. По форме винтовые пружины бывают цилиндрические и конические.

Разновидности винтовых пружин
а – цилиндрические с прямоугольным сечением прутка; б – цилиндрические с круглым сечением прутка; в – конические с круглым сечением прутка; г – конические с прямоугольным сеченим прутка
В рессорном подвешивании современных вагонов наибольшее распространение получили цилиндрические пружины. Они просты в изготовлении, надежны в работе и хорошо амортизируют вертикальные и горизонтальные толчки и удары. Однако они не могут гасить колебания обрессоренных масс вагона и поэтому применяются только в сочетании с гасителями колебаний.
Пружины изготавливают в соответствии с ГОСТ 14959. Опорные поверхности пружин делают плоскими и перпендикулярными к оси. Для этого концы заготовки пружины оттягиваются на 1/3 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 d, а ширина — не менее 0,7d.
Характеристиками цилиндрической пружины являются: диаметр прутка d, средний диаметр пружины Д высота пружины в свободном Нсв и сжатом Нсж состояниях, число рабочих витков nр и индекс т. Индексом пружины называется отношение среднего диаметра пружины к диаметру прутка, т.е.
т = D/d.

Цилиндричекая пружина и ее параметры

Материал для пружин и рессор

Материал для рессор и пружин должен обладать высокой статической, динамической, ударной прочностью, достаточной пластичностью и сохранять свою упругость в течение всего срока службы рессоры или пружины. Все эти свойства материала зависят от его химического состава, структуры, термической обработки и состояния поверхности упругого элемента. Рессоры и пружины для вагонов изготовляются из стали 55С2, 55С2А, 60С2, 60С2А (ГОСТ 14959–79). Химический состав сталей в процентах: С = 0,52 – 0,65; Mn = 0,6 – 0,9; Si = 1,5 – 2,0; S, P, Ni не более 0,04 каждого; Cr не более 0,03. Механические свойства термически обработанных сталей 55С2 и 60С2: предел прочности 1300 МПа при относительном удлинении 6 и 5 % и сужение площади сечения 30 и 25 %, соответственно.
При изготовлении пружины и рессоры подвергаются термической обработке – закалке и отпуску.
Прочность и износоустойчивость рессор и пружин в большей степени зависит от состояния поверхности металла. Всякие повреждения поверхности (мелкие трещины, плены, закаты, вмятины, риски и тому подобные дефекты) способствуют концентрации напряжений при нагрузках и резко понижают предел выносливости материала. Для поверхностного упрочнения на заводах применяют дробеструйную обработку рессорных листов и пружин.
Сущность этого способа заключается в том, что упругие элементы подвергают действию потока металлической дроби диаметром 0,6–1 мм, выбрасываемой с большой скоростью 60–80 м/с на поверхность листа рессоры или пружину. Скорость полёта дроби подбирается такой, чтобы в месте удара создавалось напряжение выше предела упругости, а это вызывает в поверхностном слое металла пластическую деформацию (наклёп), что в конечном итоге упрочняет поверхностный слой упругого элемента.
Кроме дробеструйной обработки, для упрочнения пружин могут применять заневоливание, заключающееся в выдерживании пружин в деформированном состоянии определённое время. Пружина завивается таким образом, что расстояния между витками в свободном состоянии делаются на некоторую величину больше, чем по чертежу. После термической обработки пружину снимают до соприкосновения витков и выдерживают в таком состоянии от 20 до 48 часов, затем её разогревают. При сжатии в наружной зоне поперечного сечения прутка создаются остаточные напряжения обратного знака, вследствие чего при её работе истинные напряжения оказываются меньше, чем они были бы без заневоливания.

На фото – новые цилиндрические пружины

Навивка пружин в нагретом состоянии

Проверка упругости пружины
Двухрядные пружины.
Цилиндрические пружины в зависимости от нагрузки, воспринимаемой ими, делают однорядными или многорядными. Многорядные пружины состоят из двух, трёх и более пружин, вложенных одна в другую. В двухрядных наружная пружина изготовляется из прутка большего диаметра, но с малым числом витков, внутренняя – из прутка меньшего диаметра и с большим числом витков. Для того чтобы при сжатии витки внутренней пружины не зажимались между витками наружной, обе пружины завивают в разные стороны. В многорядных пружинах размеры прутков также уменьшаются от наружной пружины к внутренней, а число витков соответственно увеличивается.

Двухрядные пружины
Многорядные пружины позволяют при тех же габаритах, что и у однорядной пружины, иметь большую жёсткость. Широкое применение двухрядные и трёхрядные пружины получили в тележках грузовых и пассажирских вагонов, а также поглощающих аппаратах автосцепных устройств. Силовая характеристика многорядных пружин является линейной.
В некоторых конструкциях двухрядных пружин (например, в тележках 18-578, 18-194) наружные пружины рессорного комплекта выше внутренних, благодаря чему жёсткость подвешивания у порожнего вагона в 3 раза меньше, чем у гружёного.

Пружины установлены на вагоне
В начало страницы
Назад < << >>> Вперед
Modora 12-06-2019 Ответить

16.10.2014 | Гудок
Учебный полигон вагонников пополнился ценным наглядным пособием.
В эксплуатационное вагонное депо Красноярск-Восточный с Тихвинского вагоностроительного завода доставлена вагонная тележка самого нового поколения «Barber S-2-R».
Она установлена на крытом учебном полигоне депо как наглядное пособие для обучения осмотрщиков вагонов всей дороги.
– Мы обеспечиваем часть большого транзита от Тихого океана до Балтийского моря, – объясняет появление нового учебного экспоната начальник ПТО Красноярск-Восточный Алексей Кузнецов. – Наше вагонное депо крупнейшее за Уралом. Находясь в центре Транссибирской магистрали, наш персонал отвечает за безаварийное прохождение вагонопотока, в том числе вагонов с новейшими внедрениями. Знание конструкционных и эксплуатационных особенностей этой тележки не только включены в программу текущего технического обучения, но и наряду с безрезьбовым соединением тормозного оборудования в вагоне и другими новшествами входит в программу подтверждения квалификации, которая обязательна для осмотрщиков-ремонтников раз в три года.
До натурного появления новинки вагонники, конечно, знали о ней из описаний в журналах. Отобразить тележку и её составные части во время технических занятий можно было через видеопроектор. Но когда долгожданная, абсолютно новая модель после недельного перегона была доставлена из Тихвина в Красноярск, вагонники всех рангов с нескрываемым интересом устремились на учебный полигон посмотреть на свежий экспонат действующего технического «музея».
В течение последнего года инновационная тележка нередко появлялась в поле зрения красноярских вагонников. И через наши станции уже проходили составы с полувагонами на так называемых американских тележках. Но не всем доводилось видеть их, что называется, живьём.
– Тележки американского происхождения начали изготавливать и эксплуатировать в России несколько лет назад, – рассказывает инструктор по обучению эксплуатационного вагонного депо Красноярск-Восточный Александр Клепец, который в 2011 году присутствовал на презентации новой модели в Новосибирске, а годом позже увидел впервые выпущенную новинку в Москве. – Многие наши заводы уже стали выпускать тележки с аналогичными характеристиками по нагрузке и скорости – до 120 км/ч. Уралвагонзавод в 2006 году запустил производство тележки серии 18194 с нагрузкой колёсной пары на рельс 25 тонн, которая также имеет скользуны упругого типа и другие колёсные пары с подшипниками кассетного типа. Но по сравнению с ней новая модель более надёжна и экономична, затраты на её ремонт гораздо меньшие.
«Барбер» также имеет отличный от старого принцип центрального рессорного подвешивания – девять двухрядных пружин в рессорном комплекте имеют разную высоту, чтобы снизить вертикальную динамику вагона в порожнем состоянии в пути следования. Она эксплуатируется на колёсных парах, оборудованных подшипниками кассетного типа. А боковые рамы отлиты более надёжно, чтобы исключить их изломы. Они и выглядят более мощно, чем у традиционно эксплуатируемой базовой тележки модели 18-100.
Новая тележка укомплектована более износостойкими деталями из полимерных материалов, которые по прочности рассчитаны на пробег миллион километров. Тележки предыдущих выпусков были рассчитаны на гарантийный пробег после изготовления 210 тысяч километров, а «Барбер» – 500 тысяч. Они отличаются износостойкими элементами. И рессорное подвешивание здесь с другими пружинами, и сам фрикционный клин у «барберов» состоит из двух частей, которые имеют зеркальное отражение друг друга. Между ними – угол углубления 150 градусов, в проёме под клин вваривается вставка, в результате чего клин работает в трёх направлениях. Это увеличивает его ресурс – гашение колебания работает в трёх плоскостях, и от этого уменьшается износ клина.
Срок эксплуатации составляет 32 года. Он соответствует нормативу, увеличенному в 2002 году с 30 лет для всех вагонных тележек российского производства в результате усовершенствования компонентов литья. Запас прочности рассчитан на нагрузку до 25 тонн на ось. Гарантийное плечо для таких составов увеличивается до 5800 километров. То есть после проведения технического обслуживания в Инской можно вести состав до Владивостока, проводя в пути лишь опробование автотормозов. Кроме того, здесь изменена конструкция фрикционного клина и упрощён контроль. Если у предыдущих моделей фрикционный клин относительно нижней опорной поверхности надрессорной балки в порожнем состоянии контролируется шаблоном, то у «барберов» применение шаблона необязательно, так как сбоку на клине есть индикатор, по которому определяется завышение или занижение клина гасителя колебаний относительно верхней поверхности надрессорной балки.
Износ коробки скользуна тоже контролируется с помощью индикатора, который находится на колпаке скользуна с четырёх сторон в виде углублений в три миллиметра (раньше это проверяли в текущем отцепочном ремонте). И если индикатор стёрся, происходит отцепка. А упрощение контроля в конечном итоге даёт существенную экономию времени.
Tv1ster 12-06-2019 Ответить

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 колебании. 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 необрессоренных масс вагона с тем, чтобы уменьшить амплитуду колебаний. Кроме того, рессоры и пружины передают направляющие усилия со стороны колес на раму тележки и кузова.
При прохождении колесными парами неровностей пути (стыков, крестовин, пучин и т.п.) возникают динамические нагрузки, в том числе ударные. Появлению динамических нагрузок способствуют также разного рода дефекты колесной пары. Если бы не было рессорного подвешивания, то кузов вагона жестко воспринимал бы все динамические воздействия, что приводило бы к быстрому разрушению конструкции самого вагона и перевозимого в нем груза и невозможности проезда пассажиров, тем более при высоких скоростях движения. В тележках грузовых вагонов используют пружины.
В тележках под рефрижераторными вагонами применены многорядные эллиптические рессоры Галахова повышенной гибкости. Каждая листовая рессора в них состоит из шести листов сечением 76 х 10 мм.
Рессорный комплект грузовой тележки модели 18-100 (рис. 7.1) включает в себя два клиновых

амортизатора 1 и от пяти до семи двухрядных пружин (грузоподъемностью до 50 т — пять пружин, до 60 т — шесть и более 60 т — семь пружин), каждая из которых состоит из наружной 2 и внутренней 3 пружин, имеющих разную навивку — правую и левую соответственно.
В трехосных тележках УВЗ-ГОМ рессорный комплект из пружин сочетается с фрикционными гасителями колебаний. Внутри каждой двухрядной пружины имеется фрикционный гаситель колебаний.
В тележке 18-102 (УВЗ-9М) рессорный комплект состоит из четырех двухрядных пружин, идентичных пружинам тележки модели 18-100, но внутри каждой пятой пружины вместо внутренней расположен амортизатор трения.
Упругие элементы. В рессорном подвешивании современных вагонов наибольшее распространение получили цилиндрические пружины. Они просты в изготовлении, надежны в работе и хорошо амортизируют вертикальные и горизонтальные толчки и удары. Однако они не могут гасить колебания обрессоренных масс вагона и поэтому применяются только в сочетании с гасителями колебаний.
Пружины изготавливают в соответствии с ГОСТ 14959. Опорные поверхности пружин делают плоскими и перпендикулярными к оси. Для этого концы заготовки пружины оттягиваются на 1/3 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. Для изготовления вагонных пружин применяются стали 55С2,55С2А, 60С2,60С2А.
Рессора Галахова состоит из двух половин незамкнутых листовых рессор, наложенных друг на друга. Каждая половина составлена из пяти рядов, а ряд — из шести-семи листов желобчатой стали.
Листы каждой половины ряда соединены шпилькой и стянуты посередине хомутом, надетым в горячем состоянии и обжатым прессом. По концам половин к коренным листам рессор приклепаны наконечники. Наконечники нижней половины имеют буртики с вырезом длиной 40 мм, а верхней половины — желоба с выступами, размеры которых соответствуют вырезам в нижней половине. Наличие вырезов и выступов не допускает сдвига половин рессор относительно друг друга в
поперечном направлении. Листовые рессоры изготовляют из стали марок 55С2 и 60С2.
Гасители колебаний. При движении вагона по периодическим неровностям пути (стыкам рельсов, например) со скоростью, когда частоты вынужденных и собственных колебаний близки по величине, могут возникать большие амплитуды колебаний кузова на рессорах (резонанс), если в системе рессорного подвешивания отсутствуют или малы силы сопротивления. Поэтому для гашения резонансных колебаний в систему рессорного подвешивания вводят специальные гасители, которые позволяют снизить амплитуды и ускорения колебательного движения, а следовательно, уменьшить воздействие динамических сил на элементы вагона и перевозимый груз.

Фрикционный гаситель колебаний в двухосных тележках типа 18-100 (ЦНИИ-ХЗ) состоит из двух фрикционных клиньев 1 (рис. 7.2), размещенных между наклонными поверхностями концов надрессорной балки 5 и фрикционными планками 2, укрепленными на колонках 4 боковой рамы тележки. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины 3.
Работа таких гасителей заключается в следующем. При вертикальных колебаниях надрессорной балки совместно с обрессоренными массами вагона фрикционные клинья перемещаются вниз и вверх относительно фрикционных планок. В результате между клиньями и планками возникают силы трения, создающие сопротивление колебательному движению пружин, которое возрастает с его увеличением, так как клинья прижимаются с большей силой. Работа сил трения преобразуется в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду. При этом величина силы трения прямо пропорциональна прогибу. Такого типа гаситель называют фрикционным с переменной силой трения, зависящей от прогиба.
Возвращающие устройства. Для смягчения (амортизации) горизонтальных толчков вагона, возникающих при извилистом движении колесной пары и набегании гребня на рельс, а также при входе тележки в кривую и прохождении стрелочных переводов, в рессорном подвешивании вагонов устанавливаются возвращающие устройства. Такие устройства упруго препятствуют горизонтальным отклонениям надрессорных балок тележек от центрального положения за счет создания возвращающей силы.
В тележках грузовых вагонов функции возвращающих устройств выполняют пружины, у которых возвращающая сила пропорциональна их горизонтальной деформации.

Неисправности и ремонт рессорного подвешивания

Анализ повреждаемости пружин и рессор показывает, что все дефекты можно разделить на две группы: дефекты усталостного происхождения и проседания, вызванные потерей упругих свойств.
Усталостные разрушения приводят вначале к образованию едва заметной, постепенно развивающейся трещины усталости с местом зарождения на поверхности, где имеются обезуглероживание металла, риски, забоины и другие поверхностные концентраторы напряжений.
Потеря упругих свойств происходит в результате постепенного действия эксплуатационных нагрузок, особенно при недостаточно качественном выполнении термообработки пружин и рессор.
В результате длительных наблюдений за состоянием пружин в эксплуатации выявлены следующие повреждения: вмятины или потертости, образующиеся чаще в зоне нажатия конца первого витка на второй виток пружины. Эти дефекты образуются при перевалке кузова, особенно при движения в кривых с большими скоростями.
Вмятины являются концентраторами напряжений, могут привести к образованию трещин и излому пружин; просадке пружин по высоте; иногда встречаются коррозионные повреждения.
В процессе эксплуатации в рессорах образуется целый ряд дефектов: сдвиги листов и хомутов образуются при действии горизонтальных сил, особенно при недостаточном обжатии хомута; трещины и излом листов являются дефектами усталостного происхождения.
Зазоры между листами ухудшают трение между ними и, таким образом, снижают эффект гашения колебаний; просадка рессор является следствием потери упругих свойств стали; иногда встречается выработка листов или их коррозионный износ по толщине. Выработка листов образуется при взаимном трении листов при отсутствии или недостатке смазки между ними либо при попадании в зазор твердых частиц.
Кроме того, встречаются трещины, забоины, вытертые места на поверхностях хомута. Особую группу дефектов составляют трещины, изломы наконечников и износы в упорах.

Требования в эксплуатации к рессорному подвешиванию

Вагоны запрещается эксплуатировать:
если в пружинах, листах рессор, хомутах и наконечниках рессор имеются трещины или изломы;
не допускается использование рессор со сдвигом листов;
пружины и рессоры должны быть установлены без перекосов, соответствовать типу вагона и схеме размещения в зависимости от распределения массы вагона по его длине;
если фрикционный клин имеет излом или трещину (для тележек 18-100 и 18-101);
в случае обрыва заклепки фрикционной планки;
если в порожнем грузовом вагоне не нагружены клинья и подклиновые пружины.
Состояние элементов рессорного подвешивания контролируется при всех видах технического обслуживания и ремонта вагонов. При обнаружении неисправностей, создающих угрозу безопасности движения поездов, неисправные детали должны быть заменены.
Завышение хотя бы одного клина относительно нижней поверхности надрессорной балки должно быть не более 8 мм — А, а занижение — Б не более 12 мм (рис. 7.3).
Положение клина определяют с помощыо приспособления (см. рис. 7.3) по отношению к нижней опорной поверхности надрессорной балки, которое для проверки положения клина устанавливают на верхний виток соседней с клином пружины и подводят горизонтальную стрелку 1 к основанию фрикционного клина. Положение клина определяют по показаниям стрелки 2 на шкале шаблона.

Высота пружин в свободном состоянии тележек 18-100, 18-101 составляет 249 +7 -2 мм. Не допускается устанавливать в одном комплекте пружины с разницей по высоте более 4 мм. Под фрикционные клинья устанавливают пружины, имеющие небольшую высоту. У тележек 18-100 после подкатки под вагон необходимо проверить положение клина относительно нижней опорной поверхности надрессорной балки. При выпуске вагонов из текущего ремонта ТР-2 завышение каждого фрикционного клина допускается не более 5 мм, а занижение — не более 12 мм.
VideoAnswer 12-06-2019 Ответить
VideoAnswer 12-06-2019 Ответить
VideoAnswer 12-06-2019 Ответить
VideoAnswer 12-06-2019 Ответить

Сколько пружин рессорного комплекта работают в порожнем состоянии?

10 ответов на вопрос “Сколько пружин рессорного комплекта работают в порожнем состоянии?”

Добавить ответ Отменить ответ