Практическая работа_3(2)

Практическая работа №3

Тема: «Упругие опоры кузова: люлечное подвешивание, гидравлические и фрикционные гасители колебаний – общая характеристика»

Цель: Изучить общую характеристику упругих опор кузова.

Порядок выполнения работы:

1. Дать общую характеристику люлечному подвешиванию;

2. Дать общую характеристику гидравлическому и фрикционному гасителям колебаний;

3. Вывод.

Выполнение работы:

1) Люлечное подвешивание кузова на тележках предназначено для передачи вертикальных и поперечных сил от кузова на раму тележки, уменьшения величины горизонтального и вертикального воздействия электровоза на путь.

Технические данные:

Статическая нагрузка на пружину ………………….68700 Н (7000 кгс)

Прогиб пружины под статической нагрузкой ..........7711 мм

Жесткость пружины люлечной подвески ………….893 Н/мм (91 кгс/мм)

Жесткость пружины горизонтального упора……....1800 Н/мм (183 кгс/мм)

Марка стали пружины люлечной подвески ………..60С2ХФА

Люлечное подвешивание состоит из люлечных подвесок, горизонтальных и вертикальных упоров.

Люлечная подвеска представляет собой стержень 7, к нижней части которого приложена вертикальная нагрузка от кузова. Кузов своими кронштейнами 6 через балансир 5 устанавливается на нижний шарнир люлечного подвешивания, состоящий из опоры 4, прокладки 3 и опоры 2. Нижний шарнир удерживается на стержне гайкой 1, которая стопорится шплинтом 16.

Вертикальная нагрузка через съемную шайбу 13 стержня, пружину 12, регулировочную шайбу 11, фланец стакана 10 и верхний шарнир, состоящий из двух опор 4 и прокладки 9, передается на раму тележки (кронштейн 8). Шарниры люлечной подвески обеспечивают колебательное движение стержня, вызванное горизонтальными поперечными перемещениями кузова и поворотом тележки относительно кузова. Поверхности трения стержня 7 и стакана 10 облицованы износостойкими втулками.

Для смазки поверхностей трения между стержнем и стаканом в стержне предусмотрены смазочные отверстия. В центральное смазочное отверстие ввернут штуцер, имеющий отверстие с резьбой. Через штуцер производится заправка смазкой ВНИИ НП-232 (ГОСТ 14068—68).

Люлечная подвеска имеет страховочный трос 15, закрепленный болтами 14, который предотвращает падение деталей нижнего шарнира при обрыве стержня.

Горизонтальные усилия от кузова на тележку передаются люлечными подвесками при поперечном отклонении кузова до 15 мм от среднего положения и люлечными подвесками в параллель с горизонтальным упором при перемещении кузова от 15 до 30 мм.

2) Фрикционные гасители колебаний

Назначение и виды гасителей колебаний

Качество рессорного подвешивания вагонов определяется гибкостью их упругих элементов (рессор, пружин). Чем более гибки рессоры, тем лучше они смягчают толчки, возникающие при движении вагона по неровности пути.

Однако с увеличением гибкости рессор возрастают свободные колебания кузова, поэтому кузов вагона будет долго раскачиваться на рессорном подвешивании. Для гашения этих колебаний в рессорном подвешивании тележек грузовых и пассажирских вагонов наряду с пружинами применяют особые устройства, называемые гасителями колебаний. Работая одновременно с пружинами, гасители колебаний создают диссипативные (рассеивающие) силы, необходимые для гашения или ограничения амплитуд колебаний вагона или его частей при резонансе.

По виду диссипативных сил основные конструкции гасителей колебаний, применяемые в вагонах, можно разделить на следующие группы:

1). фрикционные, работающие за счет сухого трения;

2). гидравлические, работающие за счет вязкого трения, возникающего при перетекании масла через узкие калиброванные отверстия;

Резиновые рессоры и пневморессоры имеют диссипативные силы, аналогичные силам сопротивления вязкого трения.

Листовые рессоры относятся к фрикционным гасителям с сухим трением.

Кроме перечисленных основных типов гасителей колебаний, имеются гасители, создающие силы сопротивления вязкого и сухого трения (резинофрикционные, резиногидравлические и др.).

Устройство фрикционных гасителей колебаний

Гаситель колебаний с постоянной силой трения показан на рисунке.

В пазах 5 надрессорной балки с каждой стороны вмонтирован башмак 2, в котором помещены стакан 3 и пружина 4. Стакан 3 прижат пружиной 4 к фрикционной планке 1 боковой рамы тележки. Сила трения этого гасителя возникает при относительном перемещении стакана 3 и фрикционной планки 1. Величина силы трения зависит от усилия предварительного сжатия пружины и её жёсткости, а также от коэффициента трения между стаканом и фрикционной планкой. Существенным недостатком фрикционных гасителей с поступательным движением частей является неравномерный износ их частей в процессе эксплуатации, вследствие чего изменяется характеристика гасителя.

Этих недостатков не имеет дисковый фрикционный гаситель колебаний, изображенный на следующем рисунке.

Гидравлические гасители колебаний

Гидравлические гасители колебаний, применяемые в тележках вагонов, обычно выполнены телескопическими поршневыми. Такие гасители удобны в эксплуатации, имеют незначительную массу и обладают рациональной характеристикой.

В тележках пассажирских вагонов железных дорог России установлены преимущественно гасители колебаний производства Тверского (ранее Калининского) вагоностроительного завода, разработанные совместно с ЛИИЖТ (типа КВЗ-ЛИИЖТ).

Рис. 6. Гидравлический гаситель колебаний типа КВЗ-ЛИИЖТ: 1 – кольцо поршневое; 2 – цилиндр; 3 – направляющая втулка; 4 – кольцо резиновое; 5 – кольцо; 6 – натяжная гайка; 7 – стопорный винт головки; 8 – головка верхняя; 9 – стопорный винт кожуха; 10 – планка стопорная; 11 – сальник каркасный; 12 – обойма; 13 – кожух верхний; 14 – шток; 15 – корпус гасителя; 16 – фланец нижнего клапана; 17 – головка нижняя; 18 – клапан нижний; 19 – втулка металлическая; 20 – втулка резиновая; 21 – шариковый клапан; 22 – клапан верхний; 23 – поршень; 24 – кольцо стопорное; 25 – пружина клапана; 26 – регулировочная втулка; 27 – пружина шарикового клапана; 28 – резервуар

Гаситель колебаний типа КВЗ-ЛИИЖТ имеет цилиндр 2, который одним концом установлен в углублении фланца 16 нижнего клапана 18 и прижат направляющей втулкой 3. Шток 14 с поршнем 23 ввёрнут в верхнюю головку 8 и закреплён винтом 7. Верхний клапан 22 ввёрнут в углубление поршня и штока, а также закреплён пружинным кольцом 24. Нижний клапан 18 с пружинным кольцом во фланце 16 свободно вставлен в углубление нижней головки 17. Через фрезеровочные канавки головки нижняя часть клапана 18 сообщается с резервуаром 28. К головке 17 приварен корпус 15, который является базой для сборки всех частей гасителя и, кроме этого, наружной стенкой резервуара. Для защиты от повреждений кожуха и штока и предотвращения проникновения пыли к верхней головке 8 привёрнут кожух 13.

Для предотвращения перетекания жидкости из подпоршневой зоны в надпоршневую и обратно поршень снабжён чугунным уплотнительным кольцом 1. Главное уплотняющее устройство штока на выходе из цилиндра – направляющая втулка 3, вспомогательное – каркасные сальники 11. Причём нижний сальник обеспечивает снятие жидкости с поверхности штока при выходе его из цилиндра, а верхний – для снятия пыли и грязи при входе штока в цилиндр. Каркасные сальники смонтированы в обойме 12. Торцы цилиндра 2 уплотнены алюминиевым кольцом.

Внутренние части гасителя (втулка 3, цилиндр 2, фланец клапана 16) закреплены натяжным кольцом 6, которое ввёрнуто в верхнюю часть корпуса 15. Натяжное кольцо 6 через металлическую шайбу 5 и резиновое уплотнение 4 упирается в обойму 12 и через неё нажимает на направляющую втулку 3, цилиндр 2, фланец 16 и нижнюю головку 17. Кольцо 6 застопорено планкой 10, один конец которой прикреплён к нему шурупом, а другой – входит в прорезь корпуса 15.

Для закрепления гасителя к надрессорной балке и раме тележки в верхней и нижней головках имеются отверстия с металлическими 19 и резиновыми 20 втулками.

Верхний 22 и нижний 18 клапаны взаимозаменяемы и снабжены предохранительными шариковыми устройствами для ограничения сопротивления гасителя при чрезмерных скоростях перемещения штока или повышения вязкости жидкости при низкой температуре. В этих случаях шариковое устройство срабатывает и перепускает часть жидкости, минуя дроссельные каналы на седле клапана.

3) Вывод: Изучил общую характеристику упругих опор кузова.