Лекция №2.5

Рессорное подвешивание и его назначение. Элементы рессорного подвешивания, упругие и диссипативные, особенности их конструкции и характеристики.

Рассматриваемые вопросы:

1. Рессорное подвешивание, его назначение и устройство;

2. Упругие элементы рессорного подвешивания. Основные характеристики пружин;

3. Конструкции витых пружин;

4. Резиновые упругие элементы;

5. Листовые рессоры;

6. Торсионные рессоры;

7. Пневморессоры. Особенности работы. Классификация;

8. Гасители колебаний: гидравлические, фрикционные;

9. Возвращающие и стабилизирующие устройства

2.5.1. Принцип разделения масс

При движении колес подвижного состава по рельсам между ними возникают динамические нагрузки. Данные нагрузки имеют негативную особенность, которая связана с тем, что при увеличении скорости движения силы взаимодействия возрастают до достаточно большой величины, превышающей силу давления колеса на рельс. Это влияет на безопасность движения колеса по рельсу и не должно допускаться.

Как известно конструкция первых электровозов имела ряд особенностей, среди которых – наличие общей рамы кузова, на которой размещались электрические аппараты, тяговые двигатели, тормозное оборудование, элементы тягового привода и т.д. Нетрудно предположить, что нагрузка от данных элементов, передаваясь через колесные пары на путь, могла вызвать определенные расстройства пути и элементов механической части.

О днако уменьшить динамические силы можно через уменьшение массы электровоза, но это может привести к уменьшению реализуемой силы тяги по сцеплению колеса с рельсом.

Чтобы обеспечить нормальное сцепление с одновременным уменьшением динамических нагрузок в конструкцию локомотивов были внесены определенные изменения. Изменения сводились к тому, что вес электровоза не изменяется, а его масса делится на несколько отдельных масс, которые соединены между собой упругими элементами. Такое разделение принято называть – «принципом разделения масс». Выделяют следующие массы электровоза (рис. 5.1): Масса кузова М_к – включающая, массу рамы кузова и всего оборудования в нем расположенного, Масса тележек с оборудованием М_т – массу рам тележек, тяговых двигателей и редукторов (в зависимости от класса привода), тормозное оборудование и Массу неподрессоренную – включающую, массу колесных пар, букс, тяговых двигателей и редукторов (в зависимости от класса привода).

Рис.5.1 Разделение масс на локомотиве

Соединение вышеуказанных масс осуществляется элементами системы рессорного подвешивания. Она состоит из двух уровней: I уровень – буксовая ступень, расположена рядом с буксами, соединяет неподрессоренную массу с массой М_т;

II уровень – кузовная (центральная) ступень – соединяет массы М_т и М_к.

Рессорное подвешивание является одним из важнейших элементов ходовых частей, от которого зависит плавность хода при движении ПС, в особенности при прохождении стыковых соединений и продольных неровностей рельсов, крестовин и др. В этих случаях происходит колебание подвижного состава и возникают динамические силы, действующие на элементы конструкции ПС , пассажиров и перевозимый груз. В целях обеспечения плавности хода, повышения безопасности движения поездов, создания комфортных условий для пассажиров, сохранения качеств грузов при перевозках применяют специальные устройства в ходовых частях ПС — рессорное подвешивание. Рессорное подвешивание состоит из упругих элементов, гасителей колебаний, возвращающих и стабилизирующих устройств. Комплекс этих элементов обеспечивает снижение ускорений колебательного движения и уменьшение воздействия динамических сил на конструкцию ПС, создавая плавный ход подвижного состава в процессе эксплуатации. При этом параметры рессорного подвешивания должны соответствовать нормативным значениям и не должны существенно изменяться с течением времени.