1 Назначение рессорного подвешивания и его основные элементы. Основные параметры рессорного подвешивания

Рессорное подвешивание РП – промежуточное звено между подрессорной частью ПС (надрессорное строение) и неподрессоренной частью (колесные пары и жестко связанные с ними детали передаточного механизма). В отечественном ЭПС включает сочетание листовых рессор, винтовых пружин, пневматические баллоны, резиновые элементы, гасители колебаний, противозагрузочные устройства.

РП бывают одноярусные и двухъярусные.

Задачи РП: передача и распределение между отдельными колесными парами вертикальной статической нагрузкой в соответствии с проектным заданием; обеспечение заданной нагрузкой между отдельными колесными парами в постоянно изменяющихся условиях работы локомотива; смягчение действия на ЭПС динамических нагрузок при неровности пути.

Основные параметры рессорного подвешивания

Каждый упругий элемент обладает жесткостью Ж и статическим прогибом f_ст

Гибкость .

Жесткость упругого элемента характеризуется величиной нагрузки на единицу прогиба:

За расчетный прогиб принимается величина под статической нагрузкой:

где Р_п = Р - Р_нп – подрессорная нагрузка; P – полная; Р_нп – неподрессорная нагрузка; Ж_э – эквивалентная жесткость.

Статический прогиб комплекта упругих элементов принимается равным конструкционной скорости локомотива: f_ст = lV_констрl , мм=км/ч

– буксовой прогиб

– кузовной прогиб

2 Жесткость рессорного подвешивания РП и его прогиб В общей схеме РП его отдельные элементы могут быть объединены в группы с помощью вспомогат. элементов. В каждой такой группе элементы работающие под общей нагрузкой могут работать либо послед. либо паралл. В результате такой работы эти элементы взаимодействуют друг с другом конструктивно образуя тем самым эффективную эквивалентную рессору с эквивалентными жесткостями. Пример:

где Ж_л-жесткость листовой рессоры ; Ж_в-жесткость винтовой пружины Р_п-подрессорная нагрука Конструкция представляет собой связанные упругие элементы листовую рессору и винтовые пружины, которые находятся под подрессорной нагрузой. Эта нагрузка передается через винтовые пружины в точке 1 и 2 и распределяется отношение Рп/2 (поровну). Далее нагрузка от каждой пружины передается через соотв. подвеску на листовую рессоре, рессора суммирует эту нагрузку и передаёт её через хомут рессорную стойку на буксу и далее на рельс. Таким образом элементы системы участвуют в передаче нагрузки как одна эквивалентная рессора Точки 1 и 2 – точки действ. контакта надрессорного строения с элементами подвешивания.

3 Действительные и эквивалентные точки подвешивания Сравним 2 системы: 1 при недостатке буксировки упругих элементов 2 при наличии Рассмотрим систему имеющие 4 действ точки подвешивания. Равнодейств. сила S приложенная в точке О на некоторое расстояние x_о – эта равн. сила явл. эквиваленной нагрузкой для эквивал. системы. Таким образом точка её приложения выполняет роль её эквивалентной точки. Соствим уравнения равновесия сил: Точка приложения равн. силы зависит от величины нагрузок (точности регулировки РП),а также линейных параметров системы. Эта точка- плавающая Вывод:положение равнодейств. силы не зависит от величины и распределения нагрузок , а опр. линейными параметрами системы.

Эквивалентная жесткость систем

1 Параллельная работа упругих элементов.

При параллельной работе упругих элементов их прогибы одинаковы и равны прогибу эквивалентной рессоры (fэ); Нагрузка эквивалентной рессоры является суммарной нагрузкой отдельных упругих элементов: S=S₁+S₂+S₃+….+S_n;

Ж_эf_э=Ж₁f+Ж₂f+Ж₃f+…+Ж_nf; Ж_э=;

2 Последовательная работа системы.

Эквивалентный прогиб: f_э=f₁+f₂+…+f_n=; Прогиб отдельного элемента: f =S/Ж;

=+ +…+; ; Гэ=; - гибкость;

3 Последовательно-параллельная работа систем упругих элементов.

f_э=f₁+f₂+f₃;

4 Эквивалентная жесткость систем рессорного подвешивания локомотива.

В данном случае определение жесткости эквивалентной рессоры производится методом работ. Работа эквив. рессоры равна сумме работ сбалансированных упругих элементов, входящих в рассматриваемую систему.

Работа упругого элемента без учета внутренних сил сопротивления равно площади треугольника, заключенного между его характеристиками.

S_A=; Работа рессоры: А_рес= *fэ;