08 3 раздел Прядченко (1222917)
Текст из файла
3 АНАЛИЗ ИСПОЛЬЗОВАНИЯ ПРУЖИН ФЛЕКСИКОЙЛ
Применение винтовых пружин в подвешивании тележек с использованием податливости более чем в одной плоскости не является новым; еще в 1930 г. инженер Ханин впервые использовал пружины с двумя степенями свободы в центральном подвешивании тележек. Затем тележки с использованием боковой податливости пружин второй ступени были построены в Англии (тележки конструкции Koffman) для серии автомотрис (по заказу правительства Ямайки и для железных дорог Кении и Уганды). Однако только к концу 50-х годов подвешивание, использующее боковую податливость цилиндрических пружин, получило широкое распространение.
3.1 Использование пружин Флексикойл в России
Пружины кузовной ступени подвешивания для упругой связи в поперечном направлении используются на дизель-поездах ДР1, ДР2, автомотрисе AP1, тепловозах ТГ16, ТЭП70, ТЭП75, ТЭП80, ТЭМ21, электровозах ЭП200, ЭД6, 2(3)ЭС4К, 2(3)ЭС5К.
Вес кузова дизель-поездов ДР1, ДР2 на каждую тележку передается через четыре пакета пружин, опирающихся на общую промежуточную балку. Промежуточная балка посредством двух продольных тяг с резиновыми шарнирами на концах соединена с кузовом. Наложенные на балку связи допускают перемещения кузова на пружинах в вертикальном и поперечном горизонтальном направлениях. Пружины разгружены от продольных усилий, возникающих при поворотах тележек относительно кузова. Промежуточная балка опирается на боковины рамы тележки посредством четырех скользунов [3].
Суммарный статический прогиб рессорного подвешивания тележки равен 160 мм, при этом более 3/4 прогиба приходится на вторую ступень подвешивания (144 мм).
Для уменьшения шума и вибраций, возникающих при движении дизель-поезда, между пружинами центрального подвешивания и верхними поддонами, опирающимися на пружины с каждой стороны тележки, положены резиновые прокладки толщиной 30 мм. На поддонах имеются скользуны на которые опирается кузов [3].
Безшкворневая система передачи тяговых усилий обеспечивает возможность вертикальных и поперечных деформаций пружин второй ступени. Демпфирование вертикальных и горизонтальных колебаний кузова осуществляется одним и тем же фрикционным гасителем рычажного типа [3].
В 1970 г. на Людиновском тепловозостроительном заводе был изготовлен тепловоз ТГ16-046А с двухступенчатым рессорным подвешиванием. Статический прогиб первой ступени на этом тепловозе составляет 29 мм, второй - 143 мм, суммарный - 172 мм. Вторая ступень тепловоза ТГ16 принципиально не отличается от второй ступени дизель-поезда ДР-1, хотя и выполнена конструктивно иначе. Вертикальная нагрузка от кузова на каждую тележку передается через четыре опоры скольжения. В последующем для улучшения вписывания в кривые устанавливались опоры качений. Тяговые усилия от рамы тележки, к поперечной балке передаются через жесткий шкворень, а от балки к кузову с помощью продольных тяг, допускающих вертикальные и поперечные перемещения кузова на пружинах относительно тележек. Демпфирование вертикальных и поперечных колебаний кузова осуществляется гидравлическими гасителями, установленными наклонно по два на каждый комплект пружин [3].
На тепловозах ТЭП70 и ТЭП75 (рисунок 3.1) каждая тележка имеет в кузовной ступени подвешивания по восемь установленных вертикально пружин. Одна пружина имеет поперечную жесткость 80,8 кН/м. При поперечном перемещении более ±40 мм в шкворневом устройстве включаются в работу дополнительные пружины. Два горизонтальных гидродемпфера на каждое шкворневое устройство предназначены для гашения поперечных колебаний.
Вторая ступень подвешивания тепловоза ТЭП80 (рисунок 3.2) и электровоза ЭП200, имеющих, в принципе, одинаковую экипажную часть, состоит из десяти пружин на каждой из двух четырехосных тележек. Пружины работают на сжатие и сдвиг, на опорных поверхностях пружин установлены резиновые прокладки [3].
Одним из последних представителей электропоездов на которых используется центральное подвешивание Флексикойл, является электропоезд ЭД6.
Рисунок 3.1 – Тележка тепловозов ТЭП70, ТЭП75
Электровоз нового поколения – 2(3)ЭС4К унифицирован с электровозом 2(3)ЭС5К по узлам механической части, кабине управления, пневматическому, тормозному и другому оборудованию. Электровоз имеет ходовую часть, отвечающую современным требованиям; передача силы тяги и торможения от тележек к кузову осуществляется цельными наклонными тягами. Кузов и тележки связаны между собой в вертикальном и поперечном направлениях с помощью упругих и демпфирующих элементов. Первая ступень подвешивания – винтовые пружины сжатия, вторая ступень - на пружинах Флексикойл.
Рисунок 3.2 – Тележка тепловоза ТЭП80
3.2 Использование пружин Флексикойл за рубежом
3.2.1 Франция
На французских тепловозах СС72000, электровозах СС21000, СС6500, ВB15000 применяется опора с жесткостью в поперечном направлении. Такая опора работает при перемещениях ±60 мм, после чего вступают в работу дополнительные упругие упоры. Для гашения колебаний виляния устанавливаются фрикционные демпферы или гидравлические с характеристикой, приближенной к фрикционным.
Приведенный обзор конструкций тележек показывает, что как в зарубежной железнодорожной практике, так и в России широко применяется упругое разделение масс кузова и тележек посредством использования поперечной податливости пружин. В случае применения подвешивания Флексикойл опоры кузова значительно упрощаются и облегчаются. Отпадает необходимость в применении тяжелой люлечной балки с люлечными подвесками. Отсутствие же трущихся элементов значительно улучшает надежность такого подвешивания и уменьшаются эксплуатационные расходы.
3.2.2 Германия
Несколько серий тепловозов с подвешиванием Флексикойл было изготовлено фирмами «Henschel» и «Krauss – Maffei» (Германия) для Египта, Ганы, Того, Бирмы и Таиланда. Тележки, воплотившие этот принцип, были применены и на тепловозах с гидравлической передачей серий V320 и V160, а также на тепловозах бельгийской фирмы «La Brugeoise».
Гамбургская наземная дорога ввела в эксплуатацию новые вагоны с подвешиванием Флексикойл.
На тепловозе V160 для поворота кузова не использовалась поперечная упругость пружин, поскольку этот вопрос требовал специальных исследований. Вращение же тележек с малым трением в подвесках рессор центральной ступени применялось уже на тепловозах V200 на всех указанных железнодорожных экипажах, податливость пружин была ограничена двумя плоскостями, пружины не принимали участия в работе при вилянии тележек.
Результаты испытаний тепловоза V160 показали, что рамные силы снижены как на прямых участках пути, так и на кривых и очень мало увеличиваются с ростом скорости.
На тепловозе с электрической передачей фирмы «Кruuр Mak» (Германия) вторая ступень подвешивания состоит из цилиндрических пружин повышенной гибкости и специальных опор между их верхними витками и рамой кузова. Такая система второй ступени подвешивания установлена на 540 тепловозах серии 216, 217 и 218 железных дорог Германии.
В 1965 г. на высокоскоростном электровозе Е103 (Е03) (Германия) впервые винтовые пружины были приспособлены одновременно для работы во всех трех плоскостях. Вторая ступень подвешивания этих локомотивов является дальнейшим развитием подвешивания, примененного на электровозе E1012.
Новое подвешивание получило применение на последующих сериях локомотивов, таких как Е410 (ныне серия 184) и Е151.
3.2.3 Англия
В начале 1970 г. подвешивание Флексикойл начали широко внедрять на железных дорогах Англии. На электровозах классов 86 и 87, а также на скоростном поезде HST винтовые пружины, установленные в центральной ступени, были использованы для амортизации вертикальных, боковых и горизонтально-угловых перемещений надрессорного строения.
После успешной экспериментальной проверки подвешивания Флексикойл, установленного на электровозе класса 86 (№ Е3173), принято решение о расширенном использовании такого подвешивания на железных дорогах Англии.
Электровоз класса 87 создан на базе электровоза класса 86. В его конструкцию на основе опыта эксплуатации электровоза 86 внесён ряд улучшений.
Вторая ступень подвешивания выполнена по типу Флексикойл. Вес кузова на тележки передается через четыре группы пружин (по две на тележку). В каждую группу входят три пружины, симметрично установленные относительно поперечной оси тележки. Вертикальные, поперечные и угловые перемещения между кузовом и тележкой демпфируются гидравлическими гасителями.
Тележка СР3 тепловоза серии 58 железных дорог Англии имеет бесшкворневую конструкцию. Во второй ступени подвешивания также применены винтовые пружины повышенной гибкости, установленные на боковых балках рам тележек.
Кузов моторной секции скоростного поезда HST опирается на каждую тележку через четыре пружины. Пружины удерживаются в требуемом положении внутренними втулками из труб диаметром 175 мм, приваренными к кузову и тележке. Передача тормозных и тяговых усилий производится через низкий шкворень.
Характеристики вторичного подвешивания, хорошо зарекомендовали, себя на модернизированном электровозе класса 86 (№ Е3173) и были одобрены Техническим центром британских железных дорог. Поперечные перемещения кузова демпфируются горизонтальным гидравлическим гасителем, присоединенным к шкворню и раме тележки. Для демпфирования вертикальных колебаний кузова применены гидравлические гасители, установленные параллельно пружинам второй ступени. В узлах крепления гасителей использованы резинометаллические элементы «spherilastik», гасящие угловые перемещения.
Винтовые пружины, работающие на сжатие и сдвиг, применены во второй ступени подвешивания на электровозах серии 91 (Англия). На указанных электровозах конструкция опор выбиралась такой, чтобы элементы второй ступени подвешивания развивали малые возвращающие силы при повороте тележек, но большие – при боковом относе [5].
3.2.4 США
Фирма «General Motors» (США) создала типовой ряд тепловозов (SD -18, SD-24, SD-35, SD-38, SD-40, SD-45, SDP-40, GP-40, DD-40X) с подвешиванием Флексикойл во второй ступени. Применение подвешивания Флексикойл во второй ступени вместо люлечных подвесок позволило упростить конструкцию тележки и уход за ней в эксплуатации.
3.2.5 Италия
Вторая ступень подвешивания электровоза Е402 (Италия) выполнена в виде комплекта из четырех пружин повышенной гибкости [6].
Такую же конструкцию второй ступени подвешивания имеют итальянские электровозы с тремя двухосными тележками серии Е633/Е632 и Е666/Е665. При поперечных перемещениях и повороте тележек пружины работают на сдвиг.
3.2.6 Чехия
Вторая ступень подвешивания электровоза 85ЕО (Чехия) состоит из специальных пружин, которые воспринимают перемещения тележек относительно кузова во всех направлениях. Кузов опирается на каждую двухосную тележку через шесть пружин, расположенных симметрично относительно центра тележки.
Особенностью тележек электровоза является то, что между кузовом и верхней поверхностью пружин установлены специальные ножевые опоры. Ось качания ножевых опор расположена в поперечной плоскости локомотива.
Фирма «Шкода» (Чехия) предполагает применить подвешивание типа «Флексикойл» на перспективном электровозе 85Е с асинхронным тяговым приводом.
Лист
Изм
Лист
№ документа
Подпись
Дата
ДП 190303.65.09-ЭТЖД-111.ПЗ
.ПЗ
20
Характеристики
Тип файла документ
Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.
Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.
Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
