Заключение

Опыт эксплуатации экипажных частей тепловозов, аналитические и экспериментальные исследования их динамических качеств позволяют прогнозировать направления конструктивных решений тележек нового поколения тепловозов. Перспективные конструкции экипажных частей должны удовлетворять следующим основным требованиям:

обеспечивать установленные показатели динамических качеств и воздействия на путь при увеличении осевых нагрузок до 245- 265 кН;

обеспечивать высокие тяговые свойства при коэффициенте использования сцепной массы для грузовых и маневрово-вывозных тепловозов не менее 0,9;

иметь высокую эксплуатационную надежность и большие межремонтные пробеги (до заводского ремонта). Текущие ремонты следует ограничить профилактическими осмотрами, заменой смазочных материалов и резинотехнических изделий.

Использование опорно-центрового тягового привода на грузовых тепловозах мощностью до 2205 кВт обеспечивает снижение виброускорений остова ТЭД, динамического крутящего момента на валу по сравнению с опорно-осевым приводом. При установке такого привода можно решить главную проблему КМБ — применить подшипники качения без увеличения межцентрового расстояния и диаметре колес 1050 мм.

Наиболее рациональным является опорно-рамный тяговый привод третьего класса с полым валом на оси и шарнирно-поводковыми муфтами. По сравнению с приводом второго класса он обеспечивает уменьшение необрессоренной массы и общей массы КМБ, более надежную работу передаточного механизма.

Целесообразно продолжить поиск технических решений по применению опорно-рамного тягового привода грузовых тепловозов с колесами диаметром 1050 мм, так как увеличение диаметра до 1250 мм обусловливает рост необрессоренной массы, крутящего момента ТЭД размеров и массы тележки.

Для улучшения условий работы гидравлических и фрикционных демпферов в местах их крепления целесообразно устанавливать упругие элементы с жесткостью равной удвоенной жесткости первой ступени рессорного подвешивания колесной пары, причем предпочтительнее применение пневмодемпферов.

Индивидуальное рессорное подвешивание имеет преимущества перед сбалансированным, однако снижает коэффициент использования сцепной массы. Это обусловливает необходимость поиска конструктивных решений сбалансированного подвешивания без изнашиваемых шарнирных соединений.

Пневматическое рессорное подвешивание обеспечивает лучшие динамические показатели (в 1,5-2 раза) и тяговые качества тепловоза по сравнению с пружинным подвешиванием, не требует специальных демпферов, позволяет легко уравновешивать нагрузки между колесными парами осей и т. д.

Связи кузова с тележками должны допускать их относительный поворот в плане и поперечное перемещение. При повороте тележки должен действовать восстанавливающий момент, центрирующий тележки относительно кузова, и демпфирующий момент, предотвращающий развитие колебаний виляния, который должен составлять не менее 40-45% восстанавливающего момента.

Жесткость поперечного перемещения (на ±40 мм) тележки относительно кузова рекомендуется принимать равной 3-4 кН/мм. Для обеспечения устойчивости движения и центрирования относительного положения кузова и тележек следует предусматривать начальную восстанавливающую силу, равную 5-6 % обрессорен-ной нагрузки на тележку.

Связь букс с рамой эффективнее осуществляется с помощью поводков. Для снижения бокового давления колес на рельсы и повышения срока службы бандажей целесообразна радиальная установка направляющих колесных пар в кривых.

Для определения расчетной динамической нагрузки КМБ на путь необходимо учитывать силы инерции его вращающихся частей.

Оценку динамического воздействия необрессоренных частей тепловоза на путь рекомендуется проводить с учетом верхнего строения, как континуума для случаев безотрывного качения колеса по рельсу и в виде дискретной модели ¦- для случаев ударного взаимодействия колеса с рельсом (стыки, ползуны и т. д.).