Гасители колебаний

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 тележек. В этом случае цепь, по которой передается кинетическая энергия ударов, будет прервана упругими телами, т. е. телами, обладающими упругой деформацией. Одним из наиболее распространенных видов упругих тел, применяемых на транспортных средствах, является листовая рессора (от французского ressort, что означает упругость). Ознакомимся с ее устройством.

Рис. 1 Схема образования листовой рессоры

На рис. 1а 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. 1б). 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.

От латинского слова deformatio – искажение - изменение формы или размеров тела 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. 1б). 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. 1в) с таким расчетом, чтобы наверху был самый длинный и широкий (коренной) лист (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.

Популярные материалы:

Проход контактной подвески под пешеходным мостом
Высота пешеходного мостика - 7,8 метра, высота подвески контактного провода – 6,25м, конструктивная высота подвески - 1,8м. Отсюда получим, что высота несущего троса равна – 8,05м. В соответствии с расчетами стрела провеса равна 1,4 метра ...

Распределение годовых объемов работ
В настоящее время ТО и ремонт автомобилей производится на базе готовых деталей, узлов и механизмов. Поэтому работы (услуги) по ТО и ТР выполняются на рабочих постах. Отдельные производственные помещения с рабочими постами предусматриваютс ...

Система пуска двигателя
Система пуска предназначена для прокрутки коленчатого вала с целью пуска двигателя. Тип системы пуска определяется видом используемой энергии и конструкцией основного пускового устройства (стартера). Наибольшее распространение получила эл ...