Что такое статический прогиб рессор
Что такое статический прогиб рессор
Рессорное подвешивание предназначено для передачи веса электровоза на шейки колесных осей, распределения этого веса равномерно между осями, смягчения ударов, получаемых колесами или при неровностях пути, или при неправильной форме колесного бандажа и уменьшения воздействия электровоза на путь.
Рессоры и пружины должны быть достаточно прочными, чтобы выдержать вес электровоза. Они также должны обладать достаточной упругостью, т. е. способностью под воздействием усилия прогибаться на некоторую величину и затем по прекращению воздействия вновь принимать свою прежнюю форму.
Система рессорного подвешивания рам тележек на буксах колесных пар носит название первичного подвешивания, кузова на рамах тележек — вторичного рессорного подвешивания.
На электровозе применяют листовые рессоры и цилиндрические пружины. В системе первичного подвешивания установлены как листовые рессоры, так и цилиндрические пружины (статический прогиб 62 мм); в системе вторичного подвешивания — только листовые рессоры (статический прогиб 73 мм).
Рис. 29. Листовая подбуксовая рессора
Листовые рессоры. Рессоры первичного подвешивания собраны из постепенно укорачивающихся и наложенных друг на друга закаленных стальных пластин или листов / (рис. 29), связанных в одно целое хомутом 2, который надевают на них в горячем состоянии и опрессовывают. Верхние листы, идущие вдоль всей рессоры, называются коренными и имеют длину 1308 мм; на концах этих листов сделаны отверстия, через которые проходят подвески.
Остальные листы рессор имеют длину 1126; 966; 806; 646; 486 и 326 мм, т. е. каждый лист короче другого на 160 мм. Толщина листов равна 16 мм, ширина — 120 мм. Для того чтобы листы рессоры не смещались относительно друг друга, они имеют сверху продольные желоба, а снизу — выступы. Таким образом, выступ вышележащего листа всегда попадает в желоб нижележащего. Чтобы исключить продольный сдвиг, в центре каждого листа вы-штамповывается сферическая впадина, а за счет выдавленного материала на нижней стороне соответственно образуется сферический выступ. При сборке рессоры выступ каждого вышележащего листа попадает во впадину, сделанную в хомуте. Над верхним коренным листом ставят прокладку 4, также имеющую желобок, впадину и выступы. Между прокладкой и хомутом загоняют клин 3. Жесткость листовой рессоры составляет 192 кгс/мм.
Кроме листовых рессор с продольными желобами и выступали, на электровозах используются рессоры с плоскими листами.
На электровозах до № 305 ставились листовые рессоры вторичного подвешивания (рис. 30), которые имели десять листов ширили 120 мм и толщиной 20 мм. На концах крайнего коренного листа сделаны загибы, через которые пропускают валики рессорного «.эдвешивания. Длина его в распрямленном состоянии равна • 785 мм; длина второго коренного листа — 1420 мм; остальных — ответственно 1280; 1140; 1000; 860; 720; 580; 440 и 300 мм. Хомут •?меет боковой обработанный прилив с отверстиями для болтов,
с помощью которых рессору прикрепляют к поперечной балке. Верхняя часть хомута обработана для установки масляной ванны.
Между нижним коренным листом и хомутом, как и у листовой подбуксовой рессоры, установлена прокладка и клин. Для предотвращения продольного и поперечного сдвига вдоль листов предусмотрены желоба и выступы, а в середине — впадины и выступы.
Листы рессор изготовляют из стали марки 14260.7 с разрывным усилием 145—150 кгс/мм2 и максимальным пределом текучести 120 кгс/мм2. На электровозах с № 305 стоят рессоры, собранные из 15 листов толщиной по 16 мм. При ремонте электровозов можно ставить 12-листовые рессоры (ширина листа 130 мм, толщина 16 мм), изготовленные из стали 55С2 ГОСТ 1425-62. Жесткость этих рессор составляет 156 кгс/мм.
При изгибе рессоры ее листы могут взаимно перемещаться только в продольном направлении — от середины хомута до краев, листов.
Для того чтобы листовые рессоры были чувствительны к изменению нагрузки и меньше изнашивались, поверхности листов смазывают невысыхающей смазкой, например смесью сала с графитом или графита с цилиндровым маслом.
Цилиндрические пружины. Вследствие значительного внутреннего трения между отдельными листами листовых рессор последние недостаточно сглаживают мелкие удары, что вредно отражается на электрическом оборудовании электровоза. Поэтому, помимо листовых рессор, на электровозе поставлены цилиндрические винтовые пружины, не имеющие трения между своими частями.
Цилиндрические пружины изготавливают из стального прута диаметром 40 мм (рис. 31), который навивается на цилиндр диаметром 120 мм, равным внутреннему размеру пружины. Для придания пружине необходимой упругости ее, как и листовую рессору, подвергают закалке. Концы цилиндрической пружины стачивают по плоскости, перпендикулярной геометрической оси рессоры.
Рис. 30. Листовая рессора вторичного подвешивания
Рис. 31. Цилиндрическая пружина
Балансиры. Вследствие неровностей пути электровоз при движении все время колеблется и покачивается, поэтому один из рессор во время хода электровоза перегружаются, а другие, наоборот, разгружаются. Кроме того, упругость отдельных рессор с течением времени уменьшается. Уменьшение упругости вызывает уменьшение нагрузки на их буксы. За счет этого перегружаются соседние рессоры и их буксы. Перегрузка рессор и букс может вызвать излом рессоры, а недогрузка букс — боксование колесных пар. Во избежание перегрузки отдельных рессор электровозные рессоры соединяются
между собой балансирами, такие рессоры называются сопряженными. Балансиры, соединяющие две рессоры рядом расположенных букс, называются продольными. Балансир представляет собой брусок, откованный из стали.
Если при движении электровоза одна из сопряженных рессор перегрузится, то эта перегрузка передается балансиру, а последний передает часть излишнего груза другой (соседней) рессоре и нагрузка между ними выравнивается. Так как при этом каждой рессоре приходится воспринимать только часть ударов от толчков колеса, то они могут делаться более тонкими и поэтому более гибкими.
Рессорное подвешивание тележек (первичное подвешивание). Тележки электровоза ЧС2 имеют различную систему рессорного подвешивания.
У первой (со стороны кабины машиниста 1) тележки (рис. 32) рессоры каждой стороны второй и третьей колесных пар соединены продольными балансирами, а рессоры первой колесной пары связаны только с рамой тележки. У второй (со стороны кабины машиниста 2) тележки все рессоры каждой стороны соединены продольными балансирами. Между листовыми рессорами рамами, а также между этими рессорами и балансирами размерены цилиндрические пружины.
Рис. 32. Схема рессорного подвешивания тележек электровоза
которое передаются вертикальные усилия с рамы одной тележки на другую.
Передача вертикальной нагрузки от рамы тележки на буксы колесных пар осуществляется цилиндрическими пружинами, балансирами, листовыми рессорами и соединяющими их деталями (рис. 33).
Рама тележки 7 опирается через кронштейн 6, валик 8, болт 14, гайку 24, тарелку 23, цилиндрическую пружину 22, тарелку 21 и фасонную накладку 20 на коренные листы листовой рессоры 1 (рис. 34). Болты 14 откованы из стали 1421.1 и имеют в верхней части головку с отверстием, резьбу для гайки 24 и контргайки 25, а в нижней — резьбу для корончатой гайки 17. Эта гайка удерживает втулку 19, которая предохраняет болт 14 от износа. От вывертывания гайку 17 удерживает шплинт 16. Между стенками отверстий приливов кронштейна 6 и валиком 8 помещены втулки 26.
Между стенками отверстия в болте 14 и валиком 8 установлены силоновые втулки 13, допускающие высокие удельные давления.
Рис. 33. Рессорное подвешивание первой (а) и второй (б) тележек электровоза
Они служат одновременно изоляцией, препятствующей прохождению тока от рамычтележки через болты 14 и листовые рессоры / к корпусу буксы, т. е. через роликовые подшипники. Валик 8 по отношению к кронштейну фиксируется болтом 11 и планкой 10, помещенной в прорезь валика. Для подачи консистентной смазки :а трущиеся поверхности валика служит масленка 12.
Опора рамы 7 на середину балансира 4 (9) (рис. 36) осуществ-гся валиком 30, вокруг которого балансир может поворачи-?.т:.ся. В балансир впрессована втулка 29, изготовленная из мар-^••цовистой стали, содержащей 11—13% марганца. Валик 30
фиксируется относительно кронштейна 6 планкой 28, укрепленной болтами. Листовая рессора / подвешивается к корпусу 31 буксы (рис. 37) с помощью щек 33 и 36, цапфы которых вставлены в отверстия нижних приливов корпуса буксы и на нижний выступ которых опирается хомут листовой рессоры. В щеки впрессованы втулки 32, В нижней части щеки стянуты двумя болтами 34, самопроизвольному вывертыванию которых препятствуют пластины 35.
После опускания кузова на тележки гайками 24 (см. рис. 35) устанавливают горизонтальное положение листовых рессор 1
Рис. 38. Рессорное подвешивание кузова (вторичное подвешивание)
и заданный зазор между корпусом букс и рамами тележек — 35 мм. Для того чтобы при подъеме тележек за их рамы одновременно поднимались и колесные пары, к рамам укреплены предохранительные скобы 2 (см. рис. 33), в которые входят горизонтальные приливы корпусов букс.
Предохранительные скобы 2 используются также для вывешивания колесной пары при ее повреждении, когда необходимо транспортировать электровоз.
Рессорное подвешивание кузова (вторичное подвешивание). Кузов электровоза опирается на каждую тележку через две боко-зые опоры и ванны 2, укрепленные на хомутах 13 листовых рес-;ор 14 (рис. 38 и 39). Хомуты соединены между собой фасонной поперечной балкой, состоящей из трубчатой части 18 и приваренных к ней кронштейнов 12; хомуты рессор прикреплены к балке болтами 17 (по восемь болтов у каждой рессоры),
Концы листовых рессор с помощью валиков 11 (см. рис. 38 и 40), щек 10 и валиков 19 шарнирно связаны с люлечными подвесками 9 и 21. Последние своими проушинами опираются на седла камней 6 и 20. Камни в свою очередь укреплены на валике 16 (с гайкой 22), проходящем через втулку 23, впрессованную в отверстие кронштейна 7 (1). Последние шпильками и гайками прикреплены к раме тележки. Точное положение кронштейнов 7 и 1 на балках тележек фиксируется штифтами 24.
К раме прикреплены также предохранительные крюки 15, на которые при обрыве люлечных подвесок опирается конец листовой рессоры.
Для того чтобы исключить перемещение листовых рессор люльки в продольном направлении под воздействием сил трения, между скользуном и опорной поверхностью ванн один из кронштейнов 7 каждой стороны тележки соединяют через палец 8, поводок 5, валик 4 и вилку 3 с корпусом ванны 2 (см. рис. 38).
Во время движения электровоза по прямому участку пути подвески 9 и 21 обеих сторон кузова (рис. 41,а) располагаются симметрично относительно вертикали. Система находится в равновесии (рис. 41,6) и продольные оси кузова и тележек совпадают между собой.
При входе электровоза в кривую его передняя тележка под действием силы, направленной от головки наружного рельса к гребню бандажа первой по ходу колесной пары, поворачивается относительно кузова и одновременно смещается в сторону от его
Рис. 40 Комплект вторичного подвешивания рессоры
Рис. 41. Схема люлечного подвешивания (а) в состояние равновесия (б) и при движении электровоза в кривой (в):
Р—нагрузки кузова на листовую рессору
продольной оси. Кузов же еще некоторое время продолжает прямолинейное движение. При этом подвески 9 и 21, расположенные со стороны наружного рельса, займут положение, близкое к вертикальному, а подвески, расположенные со стороны внутреннего рельса, наклонятся еще больше (рис. 41, в). В результате возникает горизонтальная сила, стремящаяся вернуть систему в равновесие, и под действием этой силы балка вместе с листовыми рессорами и опирающимся на них кузовом отклоняется вслед за тележкой.
Применение нежесткой связи кузова с тележкой в поперечном направлении значительно снижает воздействие электровоза на путь при входе его в кривые. В этом случае первоначально на наружный рельс действует только сила от массы тележки, а затем постепенно по мере отклонения люлечного подвешивания увеличивается горизонтальная сила от массы кузова.
При движении электровоза по прямому участку пути и отклонении тележки от продольной оси кузова (например, при сильном боковом ветре) также изменяется величина наклона правых и левых подвесок 9 и 21. Возникает горизонтальная сила, стремящаяся возвратить тележку в положение, при котором ее продольная ось совпала бы с продольной осью кузова.
В поперечном направлении тележка может отклоняться от оси кузова на величину ±30 мм. Если внешняя горизонтальная сила, направленная от головки наружного рельса к гребню бандажа колесной пары тележки, по каким-либо причинам окажется больше максимальной горизонтальной возвращающей силы от изменения наклона подвесок, то тележка сместится в поперечном направлення по отношению кузова на 30 мм и разница между внешней и возвращающейся силами передается через шкворень от рамы тележки на раму кузова.
При прогибе листовых рессор вторичного подвешивания кузов приближается к раме тележки. Шкворень в этом случае скользит внутри шара поперечной балки. Перемещение кузова ограничивается зазором между его рамой и специальными упорами 2 (см. рис. 10) на рамах тележки. Величина этих зазоров составляет 30— 36 мм.
Что такое статический прогиб рессор
Колебания тепловоза при движении. Причинами колебаний тепловоза при движении по железнодорожному пути являются периодически повторяющиеся воздействия от неровностей пути, рельсовых стыков, изменения жесткости пути на различных его участках, неравномерного износа бандажей, наличия зазоров в буксовых узлах, искажений геометрической формы круга катания колес. Колебаниям подвержен как тепловоз в целом, так и его надрессорное строение (кузов, рама, рамы тележек) в отдельности.
В зависимости от характера перемещений различают следующие основные виды колебаний тепловоза в целом:
виляние — колебательные перемещения продольной оси тепловоза относительно оси пути в горизонтальной плоскости, связанные с поперечными перемещениями тележек в разных направлениях. Эти колебания являются причиной извилистого движения локомотива в рельсовой колее;
относ — поперечные перемещения локомотива в рельсовой колее при сохранении параллельности осей локомотива и пути (обе тележки перемещаются в одном направлении).
Колебания тепловоза в целом, как правило, носят несистематический характер, имеют невысокую частоту и зависят в значительной мере от состояния рельсовой колеи.
Колебания верхнего (надрессорно-го) строения тепловоза более часты и разнообразны. Упругие элементы в конструкции ходовых частей (рессоры) поглощают часть энергии, передаваемой при ударах со стороны пути. Поглощенная энергия преобразуется в колебания надрессорного строения. Основные виды колебаний надрессорного строения локомотивов следующие:
подпрыгивание (рис. 11.28, а) — вертикальные перемещения надрессорного строения. Плоскость рамы тепловоза при подпрыгивании остается параллельной плоскости пути;
продольная качка (рис. 11.28,6) — колебания локомотива в продольной вертикальной плоскости относительно горизонтальной поперечной оси;
поперечная (или боковая) качка (рис. 11.28, в) — колебания локомотива в вертикальной поперечной плоскости относительно горизонтальной продольной оси.
Колебания тепловозов увеличивают динамические нагрузки и существенно влияют как на прочность их конструкций, так и на устойчивость движения.
Смягчению динамических нагрузок, снижению частоты и гашению колебаний способствует применение
в схемах передачи нагрузки на колесные пары упругих элементов, которые включаются между рамами тележек и буксами, а иногда, как об этом говорилось выше, и между кузовом и тележками. Совокупность упругих элементов, связанных с передачей вертикальных нагрузок в конструкции локомотивов, называется упругим, или рессорным, подвешиванием.
Назначение рессорного подвешивания. Вес рамы и верхнего строения тепловоза передается через упругие элементы — рессоры — на буксы колесных пар. Рессоры отдельных колесных пар в тележке составляют общую систему — рессорное подвешивание, в состав которого могут входить другие (жесткие) детали. Так, рессоры могут быть соединены между собой балансирами и подвесками для того, чтобы выравнивать и перераспределять нагрузки на отдельные колесные пары в случае перегрузки их во время движения.
Таким образом, назначение рессорного подвешивания состоит в том, чтобы передавать вес тепловоза на шейки колесных пар, равномерно распределять этот вес между осями всех колесных пар и смягчать ударные нагрузки, действующие на колеса со стороны пути.
Вес всех частей тепловоза, расположенных над рессорами (т. е. вес надрессорного строения), называется подрессоренным весом в отличие от неподрессоренного (в основном веса колесных пар с буксами), который передается на рельсы без амортизации. Особенно важна роль рессорного подвешивания в смягчении ударов, возникающих при про-
Рис. 11.28. Колебания надрессорного строения тепловоза
хождении стыков рельсов и из-за дефектов поверхности катания (выбоины, эксцентричность) и пути (неравномерный прогиб рельсов из-за плохой подбивки шпал и др.).
При движении тепловоза упругий прогиб рельсов вызывает появление вертикальных ускорений колесных пар, в 2,5—3 раза превышающих ускорение силы тяжести g, равное 9,81 м/с2. На стыках рельсов при высоких скоростях движения (особенно зимой, при более жестком пути) эти ускорения могут достигать (8—\0)g и более. Поэтому если бы вес тепловоза передавался на шейки осей без рессор, то напряжения как в осях, так и в рельсах были бы чрезвычайно большими.
Типы упругих элементов. В качестве устройств, обладающих упругими свойствами, в конструкции упругого подвешивания можно применять листовые рессоры, винтовые пружины, пневматические и резиновые элементы.
Применение листовых рессор, представляющих собой набор стальных полос (листов), способствует гашению колебаний. Трение между листами в листовых рессорах поглощает энергию колебаний и приводит к их затуханию. Однако листовые рессоры из-за наличия этого трения практически нечувствительны к малым (по величине или амплитуде колебаний) возмущениям. Если эти нагрузки не превышают по величине силы внутреннего трения, то рессоры передают их жестко.
Пружины деформируются прямо пропорционально нагрузке и не имеют внутреннего трения. Вследствие этого колебания в пружинном подвешивании гасятся очень медленно. Поэтому в конструкциях упругого подвешивания одновременно с пружинами применяют дополнительные упругие элементы, ускоряющие затухание колебаний. Такими элементами могут быть резиновые или резино-металлические амортизаторы. Однако их поглощающая (демпфирующая) способность недостаточна.
Поэтому в бесчелюстных тележках с пружинным подвешиванием применяют специальные фрикционные (или другого типа) гасители колебаний. В опытном порядке на ряде локомотивов используются пневматические рессоры, которые обладают малым весом и хорошими упругими свойствами. Их недостаток — большие габариты.
Типы рессорного подвешивания. Рессоры отдельных букс в тележке могут быть не связаны в общую систему. Подвешивание из независимых друг от друга рессор называется несопряженным, или индивидуальным. Такое подвешивание имеют бесчелюстные тележки тепловозов 2ТЭ10В и 2ТЭ116.
В ряде случаев рессоры в тележке соединяют между собой балансирами и подвесками. Такое подвешивание называется сопряженным, или сбалансированным.
В сопряженном подвешивании сохраняется заданное соотношением плеч балансиров распределение как статических, так и динамических нагрузок по колесным парам. Положение равнодействующей этих нагрузок при этом не меняется. В связи с этим все нагрузки в такой группе рессор можно заменить равнодействующей, приложенной в одной точке. Поэтому группу сопряженных рессор называют точкой подвешивания.
На серийных тепловозах с челюстными тележками (ТЭЗ, 2ТЭ10Л, ТЭМ2), а также на ТЭП60, 2ТЭ121 применено четырехточечное подвешивание (все рессоры одной стороны каждой тележки сопряжены балансирами и представляют одну точку подвешивания).
Если нагрузка от рамы тележки на буксы передается последовательно через один рессорный элемент (например, как на схемах, показанных на рис. 11.29, а или на рис. 11.15), подвешивание называют одинарным; если нагрузка передается последовательно через два элемента — двойным (рис. 11.29,6). Двойное подве-
Рис. 11.29. Типы рессорного подвешивания: а — одинарное; б — двойное; в — двухступенчатое
шивание применено на тепловозе 2ТЭ121.
Различают также одноступенчатое или двухступенчатое подвешивание. Одноступенчатой называется система, в которой все упругие элементы, как у большинства грузовых и маневровых тепловозов, размещены между рамой тележки и буксами. Двухступенчатым (или двухъярусным) подвешиванием (рис. 11.29, в) называется система, в которой, помимо первой (буксовой) ступени подвешивания, имеется вторая ступень (центральная), упругие элементы которой размещаются между рамой тепловоза и рамой тележки, т. е. входят в состав опорных устройств кузова. Двухступенчатое подвешивание применено на тепловозах ТЭП60, 2ТЭ121, ТЭП70 и ТЭМ7.
Характеристики упругих элементов. Главными параметрами упругих элементов в отдельности и рессорного подвешивания в целом являются прогиб и жесткость.
Прогибом f рессоры (или пружины) называется величина ее деформации (по высоте) под действием приложенной нагрузки. Прогиб рессорного элемента (или подвешивания в целом) под действием веса расположенных над ним узлов локомотива в неподвижном (статическом) состоянии называется статическим — /от- В настоящее время считается, что рессорное подвешивание грузовых тепловозов должно иметь статический прогиб порядка 100—120 мм, пассажирских— 160—180 мм, т. е. численно должно примерно соответствовать конструкционной скорости тепловоза в км/ч. Прогиб рессорных элементов в рабочем диапазоне
нагрузок прямо пропорционален величине вертикальной нагрузки Р.
Иногда для характеристики подвешивания используется понятие гибкости рессоры г, которая является величиной, обратной жесткости, и представляет собой величину прогиба на единицу нагрузки: г =
Жесткость системы упругих элементов зависит от жесткости входящих в нее элементов и характера распределения нагрузки между ними.
Предположим, что нагрузка Р передается через параллельно работающие упругие элементы (рис. 11.30, а), имеющие различные жесткости: ж\, Ж2 и Жз. Каждая из пружин будет воспринимать соответственно нагрузку Р\, Р2 и Р3:
Р\—Ж\\\\ Р2 = Ж2$2\ Рз = Жз\з-
Если рассматривать систему в целом, то для нее Р = ж/, где ж и / соответственно являются жесткостью и прогибом системы упругих элементов.
Так как очевидно, что р = Р1-\-+ Р2 + Р3, то
Если при параллельной работе пружин обеспечивается одинаковая величина их деформаций (/г1=/2 = = /з = /Ь то
Таким образом, жесткость системы параллельно нагруженных упругих элементов равна сумме жесткое-тей этих элементов.
Ясно, что нагрузки, действующие на отдельные пружины, равны между собой и равны нагрузке Р, приложенной к системе (Р\ = Рг = Ръ — — Р). Следовательно,
Таким образом, при последовательном нагружении упругих элементов гибкость системы равна сумме гибкостей этих элементов.
Жесткость рессорного подвешивания.
В систему рессорного подвешивания, как, например, на рис. 11.31, могут входить и параллельно, и последовательно нагруженные упругие элементы. Для определения общей жесткости всей системы в этих случаях необходимо сначала заменить все группы последовательно работающих элементов условными (эквивалентными) рессорами и определить их эквивалентные жесткости по
формуле (11.2). Затем, когда останется система параллельно работающих элементов, определить их суммарную жесткость [по формуле (11.1)], которая и будет жесткостью всей системы.
Однако можно подойти к решению этой задачи проще, исходя их условия равенства работ: работа деформации системы упругих элементов равна сумме работ деформации ее элементов:
Если в равенстве заменить прогибы через отношения, нагрузок к жесткостям (/ =—;
Разделив обе стороны уравнения на Р-и введя обозначения Д, = Р,/Р, получим
Таким образом, для определения жесткости системы необходимо знать доли общей нагрузки Д,, воспринимаемые отдельными элементами, и их жесткости ж,.
Легко проверить, что формула (11.5) дает те же результаты, что можно получить,
пользуясь формулами (11.1) и (11.2). Так, если рессоры работают последовательно, Л,-=1 и из формулы (11.4) получается формула (11.2).
Рессорное подвешивание челюстных тележек тепловозов 2ТЭ10Л, ТЭЗ и т. д. (см. рис. 11.31) включает в себя два средних и два концевых рессорных комплекта, а также балансиры // и подвески 12, связывающие эти комплекты в единую систему.
Средний комплект состоит из вось-милистовой рессоры 9 и двух цилиндрических пружин 4. Пружины и рессора связаны в единый узел при помощи валика 2, проходящего через отверстия в проушинах опоры 3 и хомута 8. Чтобы предохранить проушины от износа, в их отверстия запрессованы стальные втулки /.
Рама тележки 10 опирается на средний комплект через тарелки 7 и резиновые амортизаторы (шайбы) 5. Шайбы и пружины фиксируются в комплекте штифтами 6 тарелок 7.
Концевой комплект состоит из цилиндрической пружины 4, подвески
13, валика 14, резиновой шайбы 5, тарелки 7 и подкладки 17, зафиксированных гайкой 16 и штифтом 15. Пружина та же, что и для среднего комплекта (из прутковой стали 60С2 диаметром 40 мм).
Нагрузки в этой системе распределяются следующим образом (рис. 11.32): на средние комплекты приходится по одной трети вертикальной нагрузки на точку подвешивания, на концевые — по одной шестой.
Таким образом, 4ср=1/3; Лк =1/6.
Определим жесткость системы (точки) жт„, обозначив жесткость ее элементов листовых рессор, пружин и резиновых амортизаторов) соответственно ж.1, ж„р и ж?. Тогда Ал = 1 /3; Д„р = 1/6; Лр= 1/6;
Если принять ж„=1,75 кН/мм, ж„р = = 1,0 кН/мм и жр=10,0 кН/мм, получим жтп = 3,4 кН/мм. Жесткость подвешивания тележки Жте.ч = 2жТ|„ жесткость подвешивания тепловоза жТепл = 2жгел = 4жт„= 13,6 кН/мм.
Рис. 11.31. Сбалансированное рессорное подвешивание трехосной челюстной тележки
Рессорное подвешивание бесчелюстных тележек тепловозов 2ТЭ10В и 2ТЭ116 (см. рис. 11.24) является индивидуальным, несбалансированным. Рессорные комплекты всех букс, состоящие каждый из трех концентричных пружин, работают параллельно. Если обозначить через жк — жесткость одного пружинного комплекта буксы, то для буксы — точки подвешивания — жт„ = 2жк, для тележки :истел= 123«;«, для тепло-
Индивидуальное рессорное подвешивание примерно в 3 раза легче сбалансированной системы, в ней отсутствуют изнашиваемые шарниры (24 точки смазывания на тележку). Однако индивидуальная система требует тщательного подбора пружин по размерам и жесткости.