Рессорное подвешивание тепловозов

При взаимодействии не обрессоренных частей тепловоза и верхнего строения пути воз­никают значительные ускорения, более 10—15 g, и соответствующие им силы инерции. У боль­шинства тепловозов величины ускорений обрессоренных частей не превышают 0,3—0,4g. Выше отмечались отличительные признаки различных систем подвешивания.

В отечественных тепловозах как магистральных, так и маневровых (ТЭМ2, 2М62 и др.) применяют одноступенчатое сбалансированное рессорное подвешива­ние, состоящее из листовых рессор и спиральных пружин). Нагрузка от рамы тележки на сбалансированную группу подвешивания передается на две концевые пружи­ны, два комплекта пружин с рессорами, расположенными между колёсными парами. Листовые рессоры подвесками и балансирами соединены с концевыми пружинами. Балан­сиры через шарниры передают нагрузку на буксовые узлы 5.

Сбалансированное рессорное подвешивание выравнивает нагрузки между колёсны­ми парами при прохождении неровностей пути лишь при малой скорости движения. С рос­том скорости увеличиваются силы инерции поворота балансиров и трения в шарнирах, вследствие чего не происходит полного перераспределения нагрузок между сбалансиро­ванными колёсными парами. Эксплуатация такой системы требует обслуживания и ре­монта большого числа шарнирных соединений (48 комплектов валиков и втулок на сек­цию). Листовые рессоры отличаются неопределенностью и нестабильностью действия сил трения между листами.

В связи с этим широкое применение находит индивидуальное рессорное подвешива­ние, состоящее из одних винтовых пружин для каждого колеса (многократно статически неопределимая упругая система). Такое подвешивание применено в унифицированной те­лежке тепловоза 2ТЭ116. Рессорное подвешивание тележки тепловоза состоит из шести групп, каждая из которых образована двумя одинаковыми пружинными комплектами, установ­ленными между приливами корпуса буксы и кронштейнами рамы тележки.

Пружинный комплект состоит из трёх пружин разного диаметра (наружная, внутренняя и средняя). Материал пружин—сталь 60С2А, твёрдость после термообработки не ниже HRC3 42—48, для повышения долговечности их упрочняют наклёпом дробью. Статическая нагрузка распределяется на три пружины комплекта в соотношении: 65,23 и 12 %. Наибольшая допус­каемая нагрузка на комплект (до полного смыкания витка) равна 63 кН, при этом напряже­ния не превышают предела текучести материала пружин на кручение (750 МПа). От стати­ческой нагрузки допускаемые напряжения принимаются не более 500 МПа.

Для гашения колебаний обрессоренной массы параллельно каждому комплекту пружин между корпусом буксы и рамой тележки установлены фрикционные демпферы. К раме те­лежки прикреплён корпус фрикционного демпфера; шток одним концом через резинометаллический шарнир соединён с кронштейном буксы, другим концом через такой же шарнир — с поршнем, зажатым пружиной между вкладышами с накладками из фрикционного матери­ала. Затяжкой пружины регулируется сила трения, выбранная равной 4,6—5,2 кН, т.е. 5— 5,5 % подрессоренной нагрузки, приходящейся на буксу.

У описанной системы индивидуального рессорного подвешивания масса в 3 раза мень­ше, отсутствуют подверженные износу периодически смазываемые шарнирные соединения. Вместе с тем при этой системе требуется большая точность изготовления сопрягаемых уз­лов и деталей для выравнивания статических нагрузок между колёсами. Повышаются тре­бования к жёсткости пружин и их высоте в нагруженном состоянии. С этой целью пружины делят на три группы по жёсткости и высоте. Номер группы пружинного комплекта указан в паспорте тепловоза.

Рессорное подвешивание тепловозов 2М62 и ТЭМ2

1 - балансир; 2, 18 - подвески; 3 - предохранительная скоба; 4, 16 - втулки; 5,13, 15, 17 - валики;

6 - нижняя опора; 7 - пружина; 8 - амортизатор; 9 - хомут; 10 - рессора; 11 - верхняя опора;

12 - масленка; 14 - опора рессоры; 19 - подкладка; 20 – тарелка

Рессорное подвешивание служит для уменьшения динамического воздействия колес тепловоза на рельсы, а также для снижения динамических усилий, передаваемых от рельсов на оборудование тепловоза.

На тепловозах 2М62 применено одноступенчатое сбалансирован­ное двухточечное (для каждой тележки) рессорное подвешивание, состоящее из листовых рессор и винтовых цилиндрических пру­жин. Преимущество такого подвешивания заключается в том, что статические и динамические нагрузки равномерно распределяются между осями тепловоза. Недостатки: большое количество шарнир­ных соединений, подверженных интенсивному износу и требующих периодического добавления смазки; недостаточная чувствительность системы из-за значительного трения в шарнирах в связи с чем непродолжительные динамические нагрузки не успевают перерас­пределиться между колесными парами; большая суммарная масса элементов рессорного подвешивания. Для снижения трения и из­носов в шарнирных соединениях рессорного подвешивания на теп­ловозах 2М62 с 1981 г. стали устанавливать ступенчатые шарнир­ные валики.