РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ТЕПЛОВОЗА

  Главная      Учебники - Тепловозы     Как устроен и работает тепловоз. 3-е издание (В.А. Дробинский, П.М. Егунов ) - 1980 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..

 

 

РЕССОРНОЕ ПОДВЕШИВАНИЕ ТЕПЛОВОЗА

 



Тепловоз, как и любой локомотив, фактически движется не по ровным и гладким рельсам, какими они кажутся на вид, а по рельсам, имеющим неровности. Такие же неровности есть и на поверхности катания колес. По мере износа (в период эксплуатации локомотива, между обточками колесных пар) эти поверхности становятся неточными окружностями. Если бы неровностей не было, если бы рельсы и колеса, катящиеся по ним, были идеальными, если бы жесткость пути на всех участках была одинаковой, не возникало бы ни ударов, ни толчков, а следовательно, и колебаний тепловоза. Но этого практически не бывает. При наезде колеса на неровности рельсов, .и особенно на стыки, возникают удары, и тем сильнее, чем выше скорость. Сила ударов, напоминающих удары молота по наковальне, при скорости 100—120 км/ч достигает нескольких сотен килоньютонов (десятков тонно-сил). Кроме ударов в вертикальном направлении, возникают динамические усилия и в горизонтальной плоскости. Динамические нагрузки передаются оборудованию тепловоза также при вписывании его в кривые участки пути.

Ясно, что вовсе избавиться от ударов невозможно. Но зато можно уменьшить их силу, а следовательно, спасти дизель и другое оборудование, размещенное в кузове, да и сам кузов и рамы тележек от разрушения, а локомотивную бригаду избавить от сильной утомительной тряски. Что же для этого нужно сделать? Очевидно, надо преградить дорогу ударам. Условно разъединим колесные пары с буксами от рам тележек и в местах разрыва поставим упругий барьер — комплекс упругих тел, соединяющих буксы колесных пар с рамами теле-жек. В этом случае цепь, по которой передается кинетическая энергия ударов, будет прервана упругими телами, т. е. телами, обладающими упругой деформацией1. Упругая деформация исчезает после того, как удалена сила (удар), вызвавшая ее. Одним из наиболее распространенных видов упругих тел, применяемых на транспортных средствах, является листовая рессора (от французского ressort, что означает упругость). Ознакомимся с ее устройством.

На рис. 255, а изображена прямоугольная стальная пластинка АВ, опирающаяся посередине на призму. К концам ее подвешен груз, вес которого заставляет пластинку прогнуться (см. штриховую линию). В каждом сечении изогнутая пластинка будет испытывать разные напряжения.

Чем ближе сечение к призме, т. е. к месту закрепления, тем больше напряжение, чем дальше от места закрепления, тем меньше напряжение. А нужно, чтобы пластинка равной толщины имела одинаковые напряжения во всех сечениях.

Как этого добиться?

Пластинке необходимо придать форму ромба АБВГ (рис.255, б). Если опереть ромбообразную пластинку посередине на призму и подвесить по концам груз, то в любом ее сечении аа, бб и т. д. будут одинаковые напряжения, так как при такой форме, как это нетрудно догадаться, площадь поперечного сечения, а следовательно, и момент сопротивления

пластинки (в направлении от ее концов к середине) будет возрастать пропорционально изгибающему моменту. Такие пластинки в форме ромбов относят к телам, которые носят название тел равного сопротивления изгибу. При ромбообразной форме все листы рессоры при изгибе имели бы примерно одинаковые напряжения. Но ромбообразные листы неудобно применять в подвижном составе из-за слишком большой ширины. Чтобы ширина рессоры была небольшой и в то же время сохранились качества тела равного сопротивления, поступают

так: ромбообразный лист разрезают на несколько листов небольшой ширины (линии разреза приведены на рис. 255, б). Затем полученные листы соединяют попарно (в нашем примере 2—2, 3—3, 4—4, 5—5 и 6—6) и накладывают друг на друга (рис. 255, в) с таким расчетом, чтобы наверху был самый длинный и широкий (коренной) лист 1 (практически берут два-три коренных листа). Под коренным листом размещаются остальные более короткие листы. Количество листов в рессоре выбирается в зависимости от их размеров и величины нагрузки. Собранные таким образом листы охватывают хомутом в средней их части.

Более просто устроена пружина — винтовая (цилиндрическая) рессора, навитая из одного прутка. Какими же свойствами должна обладать листовая рессора или винтовая пружина, чтобы она лучше смягчала толчки и удары?

Необходимо, чтобы рессорная система была как можно мягче, т. е. чтобы, по возможности, больше прогибалась (сжималась). Как же определить, какая из рессор или пружин мягче? Возьмем ряд пружин и будем нагружать их одной и той же силой Р (рис. 256). Мы убедимся, что пружины неодинаково поддаются прогибу: самой жесткой (тугой) оказалась пружина, у которой прогиб равен 10 мм, а самой гибкой (слабой)—пружина с прогибом 40 мм. Чем больше сможет прогнуться рессора (пружина) под нагрузкой, тем она мягче, чем меньше — тем жестче. Условились считать, что прогиб рессоры (пружины) в миллиметрах под действием

груза 10 кН (1 тс) или 10Н (1 кгс) характеризует гибкость рессоры.

 

 

 

Рис. 255. Схема образования листовой рессоры

 

 

 

 

Рис. 256. Прогиб пружин под действием одной и той же силы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..   150  151  152  153  154  155  156  157  158  159  ..