+79089158000Рессорное подвешивание - неисправности и ремонт
Рессорное подвешивание вагонов связывает колесные пары с рамой тележки и кузовом и предназначено для уменьшения динамического воздействия пути на вагон и вагона на путь. Оно состоит из упругих элементов, возвращающих устройств и гасителей колебании. Упругие элементы смягчают (амортизируют) толчки и удары от пути движущемуся вагону в вертикальной плоскости, а возвращающие устройства — в горизонтальной плоскости. Гасители колебаний служат для гашения (демпфирования) колебаний необрессоренных масс вагона с тем, чтобы уменьшить амплитуду колебаний. Кроме того, рессоры и пружины передают направляющие усилия со стороны колес на раму тележки и кузова.
При прохождении колесными парами неровностей пути (стыков, крестовин, пучин и т.п.) возникают динамические нагрузки, в том числе ударные. Появлению динамических нагрузок способствуют также разного рода дефекты колесной пары. Если бы не было рессорного подвешивания, то кузов вагона жестко воспринимал бы все динамические воздействия, что приводило бы к быстрому разрушению конструкции самого вагона и перевозимого в нем груза и невозможности проезда пассажиров, тем более при высоких скоростях движения. В тележках грузовых вагонов используют пружины.
В тележках под рефрижераторными вагонами применены многорядные эллиптические рессоры Галахова повышенной гибкости. Каждая листовая рессора в них состоит из шести листов сечением 76 х 10 мм.
Рессорный комплект грузовой тележки модели 18-100 (рис. 7.1) включает в себя два клиновых
амортизатора 1 и от пяти до семи двухрядных пружин (грузоподъемностью до 50 т — пять пружин, до 60 т — шесть и более 60 т — семь пружин), каждая из которых состоит из наружной 2 и внутренней 3 пружин, имеющих разную навивку — правую и левую соответственно.
В трехосных тележках УВЗ-ГОМ рессорный комплект из пружин сочетается с фрикционными гасителями колебаний. Внутри каждой двухрядной пружины имеется фрикционный гаситель колебаний.
В тележке 18-102 (УВЗ-9М) рессорный комплект состоит из четырех двухрядных пружин, идентичных пружинам тележки модели 18-100, но внутри каждой пятой пружины вместо внутренней расположен амортизатор трения.
Упругие элементы. В рессорном подвешивании современных вагонов наибольшее распространение получили цилиндрические пружины. Они просты в изготовлении, надежны в работе и хорошо амортизируют вертикальные и горизонтальные толчки и удары. Однако они не могут гасить колебания обрессоренных масс вагона и поэтому применяются только в сочетании с гасителями колебаний.
Пружины изготавливают в соответствии с ГОСТ 14959. Опорные поверхности пружин делают плоскими и перпендикулярными к оси. Для этого концы заготовки пружины оттягиваются на 1/3 длины окружности витка. В результате этого достигается плавный переход от круглого к прямоугольному сечению. Высота оттянутого конца пружины должна быть не более 1/3 диаметра прутка, а ширина — не менее 0,7 диаметра. Для изготовления вагонных пружин применяются стали 55С2,55С2А, 60С2,60С2А.
Рессора Галахова состоит из двух половин незамкнутых листовых рессор, наложенных друг на друга. Каждая половина составлена из пяти рядов, а ряд — из шести-семи листов желобчатой стали.
Листы каждой половины ряда соединены шпилькой и стянуты посередине хомутом, надетым в горячем состоянии и обжатым прессом. По концам половин к коренным листам рессор приклепаны наконечники. Наконечники нижней половины имеют буртики с вырезом длиной 40 мм, а верхней половины — желоба с выступами, размеры которых соответствуют вырезам в нижней половине. Наличие вырезов и выступов не допускает сдвига половин рессор относительно друг друга в
поперечном направлении. Листовые рессоры изготовляют из стали марок 55С2 и 60С2.
Гасители колебаний. При движении вагона по периодическим неровностям пути (стыкам рельсов, например) со скоростью, когда частоты вынужденных и собственных колебаний близки по величине, могут возникать большие амплитуды колебаний кузова на рессорах (резонанс), если в системе рессорного подвешивания отсутствуют или малы силы сопротивления. Поэтому для гашения резонансных колебаний в систему рессорного подвешивания вводят специальные гасители, которые позволяют снизить амплитуды и ускорения колебательного движения, а следовательно, уменьшить воздействие динамических сил на элементы вагона и перевозимый груз.
Фрикционный гаситель колебаний в двухосных тележках типа 18-100 (ЦНИИ-ХЗ) состоит из двух фрикционных клиньев 1 (рис. 7.2), размещенных между наклонными поверхностями концов надрессорной балки 5 и фрикционными планками 2, укрепленными на колонках 4 боковой рамы тележки. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины 3.
Работа таких гасителей заключается в следующем. При вертикальных колебаниях надрессорной балки совместно с обрессоренными массами вагона фрикционные клинья перемещаются вниз и вверх относительно фрикционных планок. В результате между клиньями и планками возникают силы трения, создающие сопротивление колебательному движению пружин, которое возрастает с его увеличением, так как клинья прижимаются с большей силой. Работа сил трения преобразуется в тепловую энергию, которая рассеивается в окружающую среду. При этом величина силы трения прямо пропорциональна прогибу. Такого типа гаситель называют фрикционным с переменной силой трения, зависящей от прогиба.
Возвращающие устройства. Для смягчения (амортизации) горизонтальных толчков вагона, возникающих при извилистом движении колесной пары и набегании гребня на рельс, а также при входе тележки в кривую и прохождении стрелочных переводов, в рессорном подвешивании вагонов устанавливаются возвращающие устройства. Такие устройства упруго препятствуют горизонтальным отклонениям надрессорных балок тележек от центрального положения за счет создания возвращающей силы.
В тележках грузовых вагонов функции возвращающих устройств выполняют пружины, у которых возвращающая сила пропорциональна их горизонтальной деформации.
Неисправности и ремонт рессорного подвешивания |
|
Анализ повреждаемости пружин и рессор показывает, что все дефекты можно разделить на две группы: дефекты усталостного происхождения и проседания, вызванные потерей упругих свойств. Усталостные разрушения приводят вначале к образованию едва заметной, постепенно развивающейся трещины усталости с местом зарождения на поверхности, где имеются обезуглероживание металла, риски, забоины и другие поверхностные концентраторы напряжений. Потеря упругих свойств происходит в результате постепенного действия эксплуатационных нагрузок, особенно при недостаточно качественном выполнении термообработки пружин и рессор. В результате длительных наблюдений за состоянием пружин в эксплуатации выявлены следующие повреждения: вмятины или потертости, образующиеся чаще в зоне нажатия конца первого витка на второй виток пружины. Эти дефекты образуются при перевалке кузова, особенно при движения в кривых с большими скоростями. Вмятины являются концентраторами напряжений, могут привести к образованию трещин и излому пружин; просадке пружин по высоте; иногда встречаются коррозионные повреждения. В процессе эксплуатации в рессорах образуется целый ряд дефектов: сдвиги листов и хомутов образуются при действии горизонтальных сил, особенно при недостаточном обжатии хомута; трещины и излом листов являются дефектами усталостного происхождения. Зазоры между листами ухудшают трение между ними и, таким образом, снижают эффект гашения колебаний; просадка рессор является следствием потери упругих свойств стали; иногда встречается выработка листов или их коррозионный износ по толщине. Выработка листов образуется при взаимном трении листов при отсутствии или недостатке смазки между ними либо при попадании в зазор твердых частиц. Кроме того, встречаются трещины, забоины, вытертые места на поверхностях хомута. Особую группу дефектов составляют трещины, изломы наконечников и износы в упорах. Требования в эксплуатации к рессорному подвешиваниюВагоны запрещается эксплуатировать:
Состояние элементов рессорного подвешивания контролируется при всех видах технического обслуживания и ремонта вагонов. При обнаружении неисправностей, создающих угрозу безопасности движения поездов, неисправные детали должны быть заменены. Завышение хотя бы одного клина относительно нижней поверхности надрессорной балки должно быть не более 8 мм — А, а занижение — Б не более 12 мм (рис. 7.3). Положение клина определяют с помощыо приспособления (см. рис. 7.3) по отношению к нижней опорной поверхности надрессорной балки, которое для проверки положения клина устанавливают на верхний виток соседней с клином пружины и подводят горизонтальную стрелку 1 к основанию фрикционного клина. Положение клина определяют по показаниям стрелки 2 на шкале шаблона. |
Высота пружин в свободном состоянии тележек 18-100, 18-101 составляет 249 +7 -2 мм. Не допускается устанавливать в одном комплекте пружины с разницей по высоте более 4 мм. Под фрикционные клинья устанавливают пружины, имеющие небольшую высоту. У тележек 18-100 после подкатки под вагон необходимо проверить положение клина относительно нижней опорной поверхности надрессорной балки. При выпуске вагонов из текущего ремонта ТР-2 завышение каждого фрикционного клина допускается не более 5 мм, а занижение — не более 12 мм.