Рессорное подвешивание тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

/ Тепловоз ТЭ10М / Рессорное подвешивание тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М

Рессорное подвешивание

Рессорное подвешивание тепловоза предназначено для уменьшения динамического воздействия колес на рельсы при движении по неровностям пути и обеспечения плавности хода тепловоза, передачи массы кузова и тележек на колесные пары. Рессорное подвешивание позволяет правильно распределить нагрузки от массы тепловоза между колесными парами, а также обеспечивает частичную передачу горизонтальных сил со стороны колес на раму тележки.

Подвешивание (рис. 203) тепловоза выполнено одноступенчатым, одинарным (только пружины) и индивидуальным для каждого буксового узла колесной пары. Оно состоит из 12 одинаковых групп пружин (по шесть групп пружин для каждой тележки). Каждая группа имеет два одинарных пружинных комплекта 4, установленных между опорными кронштейнами корпуса буксы 1 и кронштейнами 2 рамы тележки. Параллельно каждой группе рессорного подвешивания устанавливается фрикционный гаситель колебаний 3.

Пружинный комплект (рис. 204) составляют три пружины: наружная 2, средняя 4, внутренняя 3; две опорные плиты 1 и 5 и регулировочные прокладки 6. Чтобы исключить касание и заскакивание витков одной пружины между витками другой при их концентрическом расположении, внутреннюю пружину размещают в наружной с зазором не менее 5 мм на сторону, причем пружины должны быть навиты в разные стороны. Пружины изготавливают из круглого калиброванного проката горячекатаной пружинной стали 60С2А диаметром: для наружных пружин -36 мм, для средних -23 мм, для внутренних -16 мм. Твердость пружин в термообработанном состоянии ЬЩС 40- 47. После термообработки пружины упрочняют наклепом дробью.

Статическая нагрузка на пружинный комплект воспринимается пружинами: наружной ^63 %, средней ^25 %, внутренней ^12 %. Предельная нагрузка с учетом 7 % перегруза и динамического прогиба составляет для наружной пружины 40 кН, средней 15 кН, внутренней 8 кН. При действии этих нагрузок в витках при их полном смыкании напряжения не превышают предела текучести материала пружин при кручении, равного 750 МПа.

Для обеспечения постоянной высоты пружинного комплекта под статической нагрузкой пружины по высоте в свободном состоянии разграничивают на группы и формируют комплект из пружин и регулировочных прокладок 6.

Пружинные комплекты собирают и стягивают специальными технологическими болтами 9, которые после окончательной сборки тележки снимают. На одной тележке устанавливают пружинные комплекты только одной из групп. Секция тепловоза может иметь тележки с пружинными комплектами рессорного подвешивания только одной группы или только I и II или II и III. Номер группы жесткости пружинных комплектов указан в паспорте тепловоза для каждой секции. Колебания надрессорного строения, возникающие при движении тепловоза, гасятся с помощью фрикционных гасителей, включенных параллельно пружинным комплектам.

Корпус 8 (рис. 205) фрикционного гасителя колебаний установлен на раме тележки 15. Шток 4 одним концом упруго через амортизаторы 1, сухари 2 и обоймы 3 прикреплен к кронштейну буксы, а второй его конец аналогично соединен со стальным поршнем 5, зажатым пружиной 10 между двумя вкладышами 7. Вкладыши 7 имеют накладки 6 из фрикционного материала - ленты тормозной вальцованной толщиной 6-8 мм с коэффициентом трения по стали не менее 0,39.

При колебаниях надрессорного строения происходит перемещение рамы тележки относительно колесной пары с буксой. Это вызывает перемещение поршня 5 между вкладышами 7, которые под воздействием пружины 10, установленной в крышке 11, создают по контактирующим поверхностям поршня гасителя силу трения, являющуюся активной силой демпфирующих колебаний. Для предохранения от попадания пыли, влаги на рабочие поверхности гасителя сверху на корпус 8 установлен быстросъемный пластмассовый кожух 9.

Демпфирующие свойства гасителя оцениваются силой трения, которая составляет 4,65-5,2 кН, или 5-5,5 % к подрессоренной массе, приходящейся на буксовый узел. На основании динамических испытаний тепловоза рекомендуется принимать коэффициент демпфирования 4-5, т. е. отношение работы сил трения гасителей к работе упругих сил системы рессорного подвешивания при изменении прогиба от нуля до статического.

Фрикционный гаситель имеет симметричную характеристику (одинаковую при движении вверх и вниз) практически постоянного трения, не гасит вибрации (колебания с высокой частотой и небольшими амплитудами). Применяется гаситель на тепловозе для гашения вертикальных колебаний, которые могут развиваться с амплитудой ±30 мм и частотой до 2 Гц, и боковой качки подрессоренных масс и устанавливается в первой ступени подвешивания между подрессоренными (рама тележки) и неподрессоренными (букса) элементами ходовых частей экипажа. Гашение колебаний силой сухого трения, естественно, сопровождается интенсивным износом поршня гасителя, фрикционных накладок, линейный износ которых около 0,005 мм/ч. Поэтому эксплуатационного ресурса хватает по этим быстроизнашивающимся элементам гасителя не более чем на 400 тыс. км пробега тепловоза.

Повышение долговечности гасителей колебаний ведется в направлении уменьшения силы трения покоя, совершенствования кинематики привода гасителей, применения более износостойких фрикционных материалов и, наконец, создания гидравлических вязкостного трения гасителей колебаний. В этих гасителях сила сопротивления создается жидкостным трением поли-метилсилоксановой жидкости марки ПМС-800000, имеющей кинематическую вязкость 0,8 м2/с, в щелевом с радиальным зазором 0,20-0,65 мм четырех-камерном лабиринтном пространстве, образованном ротором и статором гасителя. Сила сопротивления пропорциональна ширине зазора и изменяется от скорости нелинейно (регрессивная характеристика). Привод ротора гасителя осуществляется шатунно-кривошипным упругим механизмом от буксового узла ходовой части тепловоза. Ротационными гасителями колебаний жидкостного трения оборудована опытная партия тепловозов 2ТЭ116 и проходит эксплуатационные испытания.

Колесно-моторный блок тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Тепловоз 2ТЭ10М и 3ТЭ10М | Опорно-возвращающее устройство и устройство для передачи силы тяги тепловозов 2ТЭ10М и 3ТЭ10М