- •Isbn 5-7641-0116-6
- •Оглавление
- •Предисловие
- •1. Ходовые части
- •1.1. Общие сведения
- •1.2 . Тележки
- •1.3. Колесные пары
- •1.3.2. Колеса
- •1.3.3. Формирование колесных пар
- •1.4. Буксы
- •1.4.1. Назначение и классификация
- •1.4.2. Корпус буксы
- •1.4.3. Подшипники
- •1.4.4. Смазка
- •1.4.5. Уплотнения корпуса
- •1.5. Рессорное подвешивание
- •1.5.1. Исходные понятия
- •1.5.2. Назначение рессорного подвешивания
- •1.5.3. Классификация элементов рессорного подвешивания
- •1.5.4. Комбинации нагружения рессор
- •1.5.5.Упругие элементы
- •1.5.4.1. Пружины
- •1.5.4.2. Торсионы
- •1.5.6. Гасители колебаний
- •1.5.7. Амортизаторы
- •1.5.7.1. Листовые рессоры
- •1.5.7.2. Резиновые рессоры
- •1.5.7.3. Пневматические рессоры
- •1.5.8. Общая характеристика элементов рессорного подвешивания
- •1.5.9. Материал для рессор
- •1.6. Рама тележки
- •1.6.1. Условия работы
- •1.6.2. Назначение и классификация
- •1.6.3. Особенности конструкций рам тележек одноступенчатого подвешивания
- •1.6.4. Особенности конструктивного оформления рам тележек двухступенчатого подвешивания
- •1.6.5. Возвращающие устройства на раме тележки
- •1.7. Краткая оценка современного состояния
- •1.7.1. Тележки грузовых вагонов
- •1.7.2. Тележки рефрижераторных вагонов
- •1.7.3. Тележки пассажирских вагонов
- •5, 7, 8, 9-Упругие элементы, поддерживающие наружную пружину, 6-защит-
- •Николай Александрович чурков основные части вагонов (ходовые части)
- •19031, СПб., Московский пр.9.
1.5.9. Материал для рессор
Рессорное подвешивание вагонов оказывает решающее влияние на колебательный процесс и, следовательно, на комфортабельность поездки и безопасность движения. Его выбор определяется типом, назначением и условиями эксплуатации вагонов. Поэтому следует общий принцип: к конструктивным элементам рессорного подвешивания относятся все обеспечивающие эти задачи.
Материалами элементов рессорного подвешивания являются сталь, полимерные материалы и воздух.
Материал для рессор должен обладать высокой статической, динамической, ударной прочностью, достаточной пластичностью и сохранять свои упругие свойства в течение всего срока их службы. Эти свойства зависят от химического состава, структуры, термической обработки и состояния поверхности упругого элемента. Рессоры для вагонов изготовляются из стали 55С2, 55С2А, 60С2, 60С2А (ГОСТ 14959–79). Химический состав сталей: 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 рессоры подвергаются термической обработке – закалке и отпуску.
Прочность и износоустойчивость рессор 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 рессор. Суть этого способа состоит в том, что упругие элементы подвергаются воздействию потока металлической дроби диаметром 0,6–1 мм, выбрасываемой с большой скоростью 60–80 м/с на поверхность листа рессоры. Скорость полёта дроби выбирается такой, чтобы в месте удара создавалось напряжение, превышающее предел упругости. Это вызывает в поверхностном слое металла пластическую деформацию (наклёп) и способствует упрочнению поверхностного слоя рессоры.
Эластомерные материалы (резины и каучук) – это большой класс пластмасс с различными функциями и свойствами. Они способны повлиять на динамику движения, добиться виброизоляции пассажиров, особенно в высокочастотном диапазоне и повысить комфорт поездки. В вагоностроении предлагается использовать резину со следующими параметрами (не хуже): плотность 1,2 – 1,5 г/см3; теплопроводность при температуре 20 оС - 0,16 Вт/(м∙К); теплоемкость при температуре 0 – 100 оС – 1,42 кДж/(кг∙К); коэффициент теплового расширения при температуре 0 – 100 оС – 50 – 90 (при температуре от -20 до -1 оС; твердость в единицах Шора – 50 – 80.
Сжатый воздух используется в пневматических рессорах. Его свойства должны быть не хуже: плотность при температуре 0 оС и давлении 1,013 бар – 1,293 кг/м3; точка плавления при давлении 1,013 бар – минус 220 оС; точка кипения при давлении 1,013 бар – минус 191 оС; теплопроводность при 20 оС и давлении 1,013 бар – 0,026 Вт/(м∙К); удельная теплоемкость при 20 оС и давлении 1,013 бар - с р = 1, 005; с v= 0,716 кДж/(кг∙К); удельная теплота испарения при давлении 1,013 бар – 209 кДж/кг.