Назначение рессорного подвешивания.
Рессорное подвешивание предназначено для смягчения ударов, передаваемых на надрессорное строение при прохождении электровоза по неровностям пути и равномерного распределения нагрузок между колесными парами тележки и колесами оси.
Во время движения электровоза с поездом вертикальные нагрузки на его колесные пары перераспределяются – передние по ходу колесные пары в каждой тележке разгружаются. Это происходит за счет того, что ось крепления автосцепки выше, чем центр осей колесных пар, следовательно, сила тяги от колес и сила сопротивления от состава прикладываются в разных уровнях к тележке, образуя пару сил, стремящуюся повернуть передний конец тележки вверх, уменьшая сцепление первой колесной пары с рельсами, вызывая буксование этой колесной пары. Сила тяги электровоза в этом случае зависит от части веса электровоза, приходящегося на наиболее разгруженную колесную пару из числа колесных пар.
Отношение этого эффективного веса к статическому сцепному весу электровоза называется коэффициентом использования сцепного веса.
В зависимости от системы рессорного подвешивания у электровозов различных серий коэффициент использования сцепного веса отличается.
На электровозах ВЛ-11 за счет применения разгрузочного устройства, обеспечивающего выравнивание нагрузок на колесных парах тележки, коэффициент использования сцепного веса доведен до 0,934.
Устройство рессорного подвешивания
Электровозы могут иметь одноступенчатое или двухступенчатое рессорное подвешивание.
Первая ступень подвешивания образуется рессорами листовыми и пружинными, при помощи которых рама тележки опирается на буксы колесных пар.
Вторая ступень рессорного подвешивания осуществляется центральными или боковыми упругими опорами.
Рессорное подвешивание электровоза ВЛ-11 двухступенчатое, оно состоит: из листовой рессоры, шарнирно подвешенной к нижней части буксы, комплекта спиральных цилиндрических пружин. Установленных между опорами.
Такая система ограничивает амплитуду колебаний подрессорного строения из-за наличия трения в листовой рессоре без применения специальных гасителей.
Пружина 1 одним концом опирается через опору 6 на конец рессоры 4, а другим – через гайку 7 – на стойку 5, шарнирно сочлененную с кронштейном рамы тележки.
Листовая рессора набрана из 10 листов пружинной стали 6ОС2 сечением 16х120мм, соединенных хомутом, имеющим отверстие под валик для подвешивания к буксе. Перед насадкой хомута поверхности листов смазывают смесью графита с индустриальным маслом, хомут после насадки опрессовывают в горячем состоянии.
Для предупреждения смещения листов при работе рессоры они закреплены закладной пластиной, заложенной в профрезерованный паз во всех листах и расчеканенной в отверстии хомута.
Чтобы повысить чувствительность рессоры, кромки у листов рессоры скругляются, а поверхность листов смазывается невысыхающей смазкой.
Пружины изготовлены из прутка пружинной стали 60С2 диаметром 40мм, имеют наружный диаметр 200мм и 2,5 рабочих витка.
Стойка выполнена поковкой из стали марки Ст5 с последующей механической обработкой, имеет головку с отверстием для соединения с рамой тележки и резьбу круглого профиля диаметром 48мм, четыре нитки на дюйм под опорную гайку 7.
Жесткость листовой рессоры ………………1,24 кг/м
Жесткость одной пружины …………………2,75 кг/м
Статический прогиб рессоры……………….68,45мм
трения рессоры при м = 0,2 – 0,4………..4,73 – 9,46%
эквивалентная жесткость на одно колесо ….1,1 кг/м
Регулирование рессорного подвешивания
С целью максимального сохранения развески электровоза после ремонта, связанного с разборкой тележки, или при замене вышедших из строя элементов рессорного подвешивания (рессор, пружин, стоек) необходимо выполнить:
Установить при сборке все детали на свои места.
Замерить перед разборкой на всех стойках размер»А» (расстояние от центра головки стойки до рабочей поверхности опорной гайки 7, см. рис.2).
После сборки размер «А» на каждой стойке не должен отличаться от замера, замеренного до разборки более, чем +_ 1 мм.
При замене новой пружины её оттарируют (выдерживают под вертикальной нагрузкой 6,574т), стрела прогиба новой пружины не должна отличаться от старой более чем на 2 мм, стрелу прогиба наносят на торец пружины.
При установке новой листовой рессоры ее оттарируют вертикальной нагрузкой 8,5т, стрела прогиба новой рессоры не должна отличаться от старой более чем на 2мм, а разница прогиба в свободном состоянии не должна превышать 3мм.
Значение стрелы прогиба выбивают на хомуте рессоры.
Гидравлический гаситель колебаний
Этот гаситель предназначен для гашения вертикальных колебаний кузова электровоза. Он расположен между тележкой и кузовом.
Длина гасителя при полном сжатии
по осям отверстий в головках…………. 360мм
Параметр сопротивления………………………. 883 – 1177кг /см
клапан отрегулирован на давление………29+_3ат.
Нижней головкой гаситель шарнирно соединен с кронштейном, приваренном к боковине рамы тележки, а верхняя головка шарнирно соединена с кронштейном, приваренном к раме кузова электровоза.
Гидравлический гаситель колебаний представляет собой поршневой телескопический демпфер одностороннего действия, развивающий усилия только на ходе сжатия.
Действие
При ходе растяжения шток с поршнем свободно перемещается вверх и засасывает рабочую жидкость в поршневую полость. При остановке поршня гасителя дисковый клапан закрывает впускные отверстия клапанной системы, а при движении поршня вниз часть масла с большим сопротивлением вытесняется из подпоршневой полости через дроссельные щели дискового клапана обратно в рекуперативную камеру, а другая часть масла – через дроссельное отверстие в штоке в надпоршневую полость цилиндра. Масло пройдя через отверстие в штоке при заполнении надпоршневой полости имеет возможность через отверстие в цилиндре перетекать в рекуперативную камеру. (Гаситель имеет два клапана – один дисковый и один шариковый). С увеличением давления в подпоршневой полости цилиндра свыше 29+_3 ат. давление масла преодолевает усилие пружины шарикового клапана, клапан открывается, ограничивая усилие сопротивления гасителя.
В эксплуатации необходимо регулярно контролировать работу гасителя, так как при выходе его из строя увеличиваются колебания кузова.
Развеска электровоза
Для обеспечения равенства нажатий каждого колеса на рельс производят развеску электровоза как по сторонам, так и по осям на локомотивных весах.
Перемещая на стойке 5 (см.рис.2) гайку 7, поднимают или опускают по высоте стойку совместно с рамой тележки. При этом следят за тем, чтобы рессора занимала горизонтальное положение. Наименьший зазор между буксой и рамой тележки должен быть не менее 45 мм и подрессоренные части тележки должны быть в габарите. Размер А (см.рис.2) после окончательной развески электровоза должен быть не менее 15мм. Кроме того, развеску электровоза можно производить перемещением гайки стержня люлечного подвешивания кузова электровоза на которую опирается кузов через балансир.
Ремонт рессорного подвешивания
На ТР-1, ТР-2 осматривают все элементы рессорного подвешивания, измеряют зазоры в шарнирных соединениях.
Листовые рессоры с трещинами в листах, хомуте, при изломе, сдвиге, ослаблении хомута заменяют на новые!
При наличии трещины или при изломе витков цилиндрической рессоры – ее заменяют.
Рессорные стойки с трещинами заменяют.
На ТР-3 и КР рессорное подвешивание разбирается, очищается от грязи, тщательно осматривается. Листовые и цилиндрические рессоры, рессорные стойки, хомуты с трещинами заменяют на новые.
При наличии сдвига хомута листовой рессоры ее заменяют.
Валики, изношенные сверх допустимых норм, заменяют на новые или наплавляют с последующей обработкой до альбомного размера.
Источник
Назначение и устройство рессорного подвешивания электровоза ВЛ85
Рессорное подвешивание предназначено для смягчения ударов передаваемых от колесной пары на раму тележки и кузов электровоза при движении по неровностям пути, а так же для равномерного распределения нагрузок от веса электровоза между колесными парами и уменьшения воздействия от веса электровоза на путь.
Рессорное подвешивание ВЛ80 и ВЛ85 двухступенчатое, индивидуальное, несбалансированное. Состоит из листовой рессоры 5, шарнирно подвешенной к нижней части буксы, и спиральных цилиндрических пружин 1, установленных между опорами. Такая система ограничивает амплитуду колебаний надрессорного строения из-за наличия трения в листовой рессоре без применения специальных гасителей. Пружина одним концом через опору опирается на конец рессоры, а другим через опорную гайку 2 на стойку 4, шарнирно сочлененную с кронштейном рамы тележки. С помощью опорной гайки производится регулировка рессорного подвешивания. Опорная гайка стопорится скобой. На нижнем конце рессорной стойки установлена шайба, закрепленная гайкой, которая в случае поломки коренных листов исключают их падение на путь.
Рессора набрана из десяти листов пружинной стали сечением 16 х120 мм, (3 верхних из них коренные) соединенных хомутом 7, имеющим отверстие под валик 6 для подвешивания к буксе. Валик 6 фиксируется стопорной планкой, которая закреплена при помощи двух болтов. Для исключения поперечного сдвига листы рессоры имеют желоба. Для контроля продольного сдвига, на рессору наносятся две вертикальные белые полосы.
 |
Пружины изготовлены из прутков пружинной стали диаметром 40 мм, имеют наружный диаметр 200 мм и 4 витка из которых 2,5 рабочих. Стойку изготавливают из стали посредством ковки с последующей механической обработкой. Она имеет головку для соединения с рамой тележки и резьбу круглого профиля диаметром 48 мм, четыре нитки на дюйм под опорную гайку 2.
1– пружина; 2– гайка опорная; 3– подкладка; 4– стойка; 5– рессора; 6– валик; 7– хомут;
Нормы допусков и износов деталей рессорного подвешивания.
(после ТР-3 и в эксплуатации (брак))
1. Вертикальный зазор между корпусом буксы и рамой тележки не менее 45, брак менее 40
2. Суммарный зазор между валиком и втулкой для диаметров:
от 30 до 45 мм 0,36-0,91 брак более 4
от 46 до 70 мм 0,66-1,04 брак более 5
3. Износ паза валика крепления рессоры под стопорную планку 1, брак более 2
4. Износ стопорной планки валика крепления рессоры по толщине 1, брак более 3
5. Износ хвостовика рессорной стойки 2, брак более 5
6. Отклонение рессорных стоек от вертикального положения не более 15 брак более 20
6. Отклонение листовой рессоры от горизонтального положения не более 20
8. Допускаемый обратный прогиб рессоры под нагрузкой не более 5
Дата добавления: 2016-05-05 ; просмотров: 12360 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ
Источник
Рессорное подвешивание — неисправности и ремонт
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.
Источник