5. Рессорное подвешивание

Рессорное подвешивание вагонов представляет собой систему упругих элементов и гасителей колебаний, связывающих колесные пары с рамой тележки и кузовом. Назначение рессорного подвешивания заключается в смягчении толчков, передаваемых колесами кузову, и гашений колебаний, возникающих при движении. В качестве упругих элементов в рессорном подвешивании вагонов в настоящее время применяют в основном витые цилиндрические пружины.

Витые цилиндрические пружины изготавливают из стали марок 55С2 и 60С2 с последующей обработкой дробеструйным наклепом. Допускаемые напряжения для материала принимают высокими с целью конструирования легких и малогабаритных пружин.

Рессорное подвешивание является одним из важнейших элементов ходовых частей, от которого зависит плавность хода при движении вагона, в особенности при прохождении стыковых соединений и продольных неровностей рельсов, крестовин и др. 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 вагонов — 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 вагона, 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.

5.1 Оценка напряженного состояния пружин рессорного подвешивания в вагонах.

Дано: наружная внутренняя

Дср 0,17м; 0,105м;

d 0.03м; 0,019м;

np 5.2м; 7,2м;

G 80000Мпа

Кзп = 1,9

Рст = где Рч - сила тяжести ходовых частей не воздействующих на упругие элементы.

Рбр = Т+Р;

Рр = Рст*Кзп;

Сн =

Св = ;

Pрн = Рр*

Ррв = Рр*

750Мпа;

+ 750Мпа;

m = D/d;

mв =

mн =

Рбр = 48800+120000 = 168800Н;

Рст = =2726.43Н;

Сн = = 317055,22Н;

Св = = = 156279,98Н;

Ррн = 49070* = 49070* = 32890.16 = 32.89Кн;

Ррв = 49070* = 16201.318Н = 16.2Кн;

+ )= 670059070Па = 670Мпа;

= 808799039Па = 809Мпа.

6. Описание конструкции вагона прототипа

1. Ходовые части

Боковая рама (Рис.6) предназначена для восприятия нагрузок, передаваемых от кузова вагона, передачи их на колесные пары, а также для размещения рессорного комплекта.

Боковая рама представляет собой отливку, в средней части которой расположен проем Г для размещения рессорного комплекта, а по концевым частям буксовые проемы Д для установки колесных пар.

Нижняя часть рессорного проема образует опорную плиту Е с размещенными на ней боками и буртами для фиксации пружин рессорного комплекта. На вертикальных стенках рессорного проема выполнены площадки, к которым заклепками 2 приклепаны фрикционные планки 1. Упоры Ж служат для ограничения поперечных перемещений фрикционных клиньев.

С внутренней стороны боковой рамы опорная плита Е переходит в предохранительные полки, являющиеся опорами для наконечников триангелей в случае обрыва подвесок, которыми триангели подвешены к кронштейнам боковой рамы. В кронштейны 3 установлены полимерные износостойкие втулки 3. Полки И с овальными отверстиями служат опорами для балки авторежима.

В нижней части буксового проема на боковой раме имеются кронштейны К с отверстиями для крепления устройства, предохраняющего колесные пары от выхода из буксового проема при экстремальных ситуациях.

Рис. 6 боковая рама

Надрессорная балка (Рис. 6) представляет собой отливку коробчатого сечения и служит для передачи нагрузки на рессорные комплекты и упруго-фрикционной связи боковых рам тележки. Нагрузки на фрикционные клинья гасителей колебаний рессорного комплекта передаются через наклонные площадки, расположенные в специальных карманах, выполненных по концам надрессорной балки. На верхнем поясе надрессорной балки расположены: подпятниковое место для опоры пятника вагона, опорные площадки с резьбовыми отверстиями для установки скользунов. На нижних опорных поверхностях надрессорной балки выполнены ребра, которыми фиксируются наружные пружины рессорного комплекта. На боковой стенке надрессорной балки в средней части расположены приливы для установки державки мертвой точки 1, закрепленной заклепками 2. В подпятниковое место устанавливается износостойкий элемент-чаша 3 с твердостью 255-341 НВ. Для предохранения чаши от выпадения введена на­плавка ограничителей с зачисткой заподлицо в четырех местах с обеспече­нием зазора между наплавкой и чашей не менее 0,2 мм. Узел сочленения боковой рамы с колесными парами. Боковая рама устанавливается на колесные пары через сменные износо­стойкие полимерные вставки и специальные адаптеры. Устройства исключают возможность выхода колесных пар из буксовых проемов боковых рам при соударениях вагонов и других эксплуатационных ситуациях.

Рис. 6 Надрессорная балка