Ресорное підвішування.Призначення і пристрій.

Ресорное підвішування - це пружне пристрій, який служить для пом'якшення і часткового гасіння коливань, що викликаються нерівностями шляху, для забезпечення плавного ходу вагона і повернення кузова в нормальне положення після проходу кривого ділянки шляху. В якості ресор застосовують циліндричні пружини, виготовлені шляхом завивки сталевого прута.    

На вагонах метрополітену використовується подвійне рессорное підвішування: буксового і центральне.

Надбуксовое підвішування    

Надбуксовое підвішування служить для підресорювання рами візка щодо колісних пар і шляху.    

В якості ресор в надбуксовом підвішуванні застосовані виті пружини.    

Примітка:    

Термін "підресорювання" означає передачу вертикальних навантажень з амортизацією відповідними пружинами.    

По конструкції вузла з'єднання букси колісної пари з поздовжньою балкою рами візка надбуксовое підвішування ділиться на два види: повідкові і шпінтонное.

Повідкове підвішування вагонів

Рис. 5.1. Загальний вигляд повідкового буксового підвішування.

Рис. 5.2. Повідкові підвішування вагонів.    

1 - гнізда для пружин; 2 - нижня опора; 3 - пружини; 4 - верхня опора;    

5 - гумова шайба-прокладка; 6 - прямий поводок; 7 - вигнутий повідець; 8 - запобіжний штир; 9 - втулка під запобіжний штир; 10 - тумба;   

11 - поздовжня балка; 12 - букса;    

Підвішування виконано наступним чином: до буксує пріліта спеціальні виступи у вигляді крил (1), які є гніздами для пружин. На кожне крило укладають нижню опору (2), у якій є виступ для центрування пружин.    

На опору встановлюється комплект з двох пружин (3), вставлених одна в іншу. Пружини мають різне перетин витків і навиті в протилежні сторони. Зверху на пружини встановлена ​​верхня опора (4) і гумова шайба-прокладка (5) товщиною 33 мм.    

Примітка:    Верхня опора, також як і нижня, мають центрирующий виступ. Крило букси та опори мають наскрізні отвори, а кінець отвори у виступі верхньої опори має різьблення, куди може бути укручений монтажний болт. Стягнувши з допомогою болта пружини, можна провести їх зміну без под'емкі вагона (потрібно тільки поставити клин між рамою візка і буксой).

Мал. 5.3. Комплект пружин.    

1 - гумове кільце; 2 - компенсуюча прокладка; 3 - верхня опора; 4 - внутрішня пружина; 5 - зовнішня пружина; 6 - нижня опора;    

Тягові і гальмівні зусилля від корпусу букси на раму візка передаються через плоскі пружинні повідці. Кожну колісну пару з'єднують з рамою візка трьома повідцями: двома прямими (6) і одним вигнутим (7). Прямі повідці - це смуги шириною 110 мм по кінцях і 70 мм в середній частині і товщиною в середині 7 мм, а по кінцях 14 мм. Вигнутий повідець, який має пряме ж перетин, є компенсуючим при опусканні рами візка під навантаженням.    

Таке з'єднання колісної пари з рамою візка забезпечує вільне переміщення рами у вертикальній площині за рахунок пружної деформації повідків, обмежене переміщення колісної пари (розбіг) поперек шляху пропорційно горизонтальній навантаження і відсутність переміщення уздовж шляху.

Рис. 5.4. Повідки та їх кріплення.    

1, 3, 4, 5, 6, 9, 11 - деталі кріплення; 2 - повідець короткий (вигнутий); 7 - повідець основний (прямий); 10 - додаткова прокладка кріплення вигнутого повідця; 8, 12 - додаткові прокладки кріплення прямих повідків ;    

Повідці працюють у вкрай важких умовах: так, при тязі або гальмуванні одні повідці розтягуються, а інші працюють на поздовжнє стиснення з вигином і, навпаки, при осіданні рами візка вони згинаються в вертикальній площині. Можливі випадки, коли кілька навантажень діють одночасно.    

Нагорі до корпусу букси приварений штир (8), який служить запобіжником на випадок зламу повідків і втрати зв'язку колісної пари з рамою візка.    

Штир входить всередину втулки (9), ввареннимі в поздовжню балку рами візка. Між втулкою рами і запобіжним штирем мається радіальний зазор. При поломці пружин рама візка торцями втулок зіпреться на майданчик штиря.    

Примітки:    З'єднання повідків один з одним, з крилами букси і тумбою здійснюється за допомогою нарізаних гребінок, а також чотирьох стягуючих болтів (на одне з'єднання);    Компенсуючі прокладки (рис. 5.3) необхідні для забезпечення оптимального зазору між буксує і рамою візка в межах 55 - 67 мм з метою зниження статичних навантажень на повідці, що виникають при перевантаженні вагона в години "пік" і надмірного опускання рами візка щодо колісних пар;    Пружини надбуксового підвішування (також як і центрального) виконані дворядними (одна в одній) і з різною навивкою. Внутрішня пружина - лівої (9 витків), а зовнішня - правої (5,6 витків). При цьому різниця по висоті двох пружин у вільному (ненавантаженому) стані не повинна перевищувати - 2 мм.

Повідки, їх призначення та робота    

Повідки призначені для зв'язку колісної пари з рамою візка у горизонтальній площині, тобто саме через повідці відбувається передача тягових і гальмівних зусиль від колісних пар на раму.    

Кожну буксу колісної пари з'єднують через кронштейни з поздовжньою балкою рами візка три пружних повідця, виготовлених з ресорної сталі. Причому два з них - основні (прямі або горизонтальні), а третій - короткий (вигнутий або вертикальний). Прямий повідець (рис. 5.5) має вигляд смуги змінного перерізу і різної товщини. Дана конструкція повідця збільшує його гнучкість і сприяє більш рівномірному розподілу всіх навантажень, які він випробовує при своїй роботі.

Рис. 5.5. Прямий повідець.

Рис. 5.6. Загальний вигляд повідця.

Прямі повідці відчувають всі види можливих навантажень: на розтяг, стиск, вигини у вертикальній і горизонтальній площинах, а також їх поєднання один з одним (скручування). Причому самим навантаженим є той повідець, який жорстко з'єднує буксу з тумбою (внутрішній), а інший повідець (крайній) працює в більш сприятливих умовах, так як з'єднується із зігнутим повідцем.

Для збільшення втомної міцності повідків при їх виготовленні проводять дробоструминний наклеп зовнішньої поверхні, а для виявлення прихованих тріщин повідці піддають магнітної дефектоскопії.

Примітка:

Дробоструминий наклеп являє собою пневматичну гармату, яка під великим тиском стисненого повітря вистрілює струменем дрібних чавунних кульок у вигляді дробу.

Вигнутий повідець, що сполучає крайній з рамою візка, працює в найбільш сприятливих умовах в основному тільки на вигин в горизонтальній площині. Він необхідний для компенсації натягу прямих повідків при ході рами візка вниз або вгору при зміні завантаження вагона і тому називається компенсаційним. Саме при середньому завантаженні прямі повідці займають строго горизонтальне положення. Даний повідець має вигляд вигнутої смуги шириною по всій довжині - 110 мм і товщиною в середній частині - 8 мм, а по кінцях (де гребінки) - 14 мм.

На випадок обриву будь-якої з повідків і для виключення викочування колісної пари з-під візки передбачена проста захист у вигляді запобіжного штиря, привареного у верхній частині корпусу букси. Його довжина - 180 мм, діаметр - 58 мм, а діаметр втулки, яка вварена в поздовжню балку рами візка і в яку входить штир - 70 мм. При цьому радіальний зазор між нею і штирем повинен бути в межах - 6 мм;

Вигин (пружна деформація) повідців в горизонтальній (поперечної) площині може доходити до 2 мм.

При порожньому вагоні прямі повідці своїми кінцями повинні бути на 12-18 мм вище горизонтальної площини.

Загальна кількість повідців на один вагон - 24 шт. З них 16 прямих і 8 вигнутих.

Робота повідкового вузла

1. Передача вертикального навантаження:

• Поздовжня балка рами візка;

• Гумові кільця;

• Компенсуючі прокладки;

• Верхні опори пружин;

• Комплекти пружин;

• Нижні опори пружин;

• Крила букси;

• Корпус букси;

2. Передача горизонтального навантаження:

• Корпус букси;

• Крила букси;

• Повідці (через додаткові накладки: вагон "Е");

• Кронштейни на поздовжньої балці;

• Поздовжня балка рами візка;

Примітка:

Болти, що з'єднують повідці, один з одним, з крилами букси, а також з кронштейнами поздовжньої балки в передачі тягових і гальмівних зусиль долі не приймають (на зріз не працюють), так як їх завдання зводиться до одного - більш щільному (і з меншим перекосом ) приляганню місць з'єднань елементів один до одного. У даному випадку вся тяжкість по передачі горизонтальних навантажень покладається на зачеплення зубів суміщених один з одним гребінок.

Несправності повідкового вузла.

• Повне руйнування (обрив) повідків;

• Поява тріщин в місцях з'єднання елементів один з одним (гребінках), так як вони ослаблені отворами під болти;

• Поява тріщин на кронштейнах (див. розділ 'Рама візка');