Гасители колебаний

Спрашивается, какая рессора обладает большим трением — листовая или пружина? Ясно, что в самой листовой рессоре между листами появляется трение и тем больше, чем больше в ней листов.

Хорошо ли это? И да, и нет. Да, потому что листовая рессора, обладая значительным трением между листами, лучше, чем пружина, поглощает колебания подрессоренных масс и в этом отношении является как бы фрикционным гасителем колебаний. Плохо, так как многолистовая рессора из-за большого трения между листами прогибается очень мало. Чтобы уменьшить трение между листами, их перед сборкой рессоры тщательно смазывают, обычно графитовой смазкой. Но смазка во время эксплуатации тепловоза высыхает, и тогда многолистовая рессора превращается в «массивную» балочку (балансир). При высокой скорости возрастают динамические нагрузки, что влечет за собой существенный прогиб рессор, но трение в шарнирах и инерция системы подвешивания препятствуют эффективному выравниванию нагрузок. В результате многолистовая рессора при высокой скорости не успевает среагировать (прогнуться) на проезжаемые неровности. Вот почему на тепловозах ТЭЗ 18-листовые рессоры уступили место 8-листовым рессорам с большей толщиной листов, которые позволяют уменьшить внутреннее трение. Но и эта мера не достигает цели: балансиры и рессоры, обладающие значительной инерцией, усугубляемой трением в шарнирах, не успевают справиться с выравниванием (перераспределением) «молниеносных» динамических нагрузок между колесными парами, т. е. даже хорошо сбалансированное рессорное подвешивание при больших скоростях движения плохо выполняет свои функции при прохождении колесами неровностей пути.

На тепловозах 2ТЭ116, 2ТЭ10В, ТЭ109 от листовых рессор отказались. Их место заняли пружины, которые устанавливают на каждой буксе без балансирной связи с пружинами буксы смежной колесной пары. Такое рессорное подвешивание не только намного легче и дешевле, но и проще в обслуживании и в отличие от сбалансированного называется индивидуальным. В современном локомотивостроении индивидуальное подвешивание нашло преимущественное применение, а сбалансированное рессорное подвешивание используется в основном на старых тепловозах, предназначенных для обслуживания тяжелых грузовых поездов с относительно невысокой скоростью движения.

Рассмотрим вкратце устройство пружинной подвески. Каждая букса имеет по два кронштейна, на гнезда которых опираются две одинаковые пружины. На самом деле, чтобы снизить напряжения в витках, каждая пружина может состоять из наружной, внутренней и средней, т. е. комплектуется из трех пружин. Однако винтовые пружины обладают малым внутренним трением (так как нет листов, а значит, и нет трения между ними). Поэтому пружина по сравнению с листовой рессорой колеблется дольше, т. е. не способствует быстрому затуханию колебаний. Кроме того, пружина не может предотвратить явление резонанса — опасное явление, при котором частота колебаний от неровностей рельсов совпадает с частотой собственных колебаний локомотива. Неужели же тут нет выхода?

Наиболее простое средство — это параллельно с пружиной (рис. 3) разместить демпфирующее устройство, создающее искусственное трение, которого нет у винтовой пружины.

Рис. 3 Размещение демпфирующего элемента параллельно пружине

Рис. 4 Схема двухступенчатого подвешикания

Один из способов вызвать трение — зажать между вкладышами стальной поршень, «шток» которого соединить с буксой, а корпус этого устройства — с рамой тележки. Тогда при перемещениях буксы поршень станет тереться о вкладыши. Возникающая между их поверхностями сила трения будет гасить колебания движущегося тепловоза. Устройство это получило название фрикционного гасителя колебаний. Изменяя силу прижатия вкладышей к поршню, можно регулировать развиваемую силу трения. В этом и состоит суть действия описанного гасителя, который работает вместе с винтовыми пружинами.

Популярные материалы:

Обслуживание неработающего дизеля
После остановки дизеля некоторое время в нём необходимо поддерживать циркуляцию воды и смазочного масла, прокачивая соответствующие системы с помощью резервных насосов. Прокачивание систем прекращают при понижении температуры на выходе до ...

Разделение вагонного парка между государствами СНГ и другими странами
Главы государств СНГ в январе 1993 года подписали «Соглашение о разделении инвентарных парков грузовых вагонов и контейнеров бывшего МПС СССР между государствами-участниками Содружества, республикой Грузия, Прибалтийскими республиками и и ...

Расчет перерабатываемого поездопотока
Размеры движения – количество поездов или маневровых составов, которое проходит за сутки на определенном перегоне. В каждой графе таблицы 1 указано количество поездов, которые прибывают на заводскую сортировочную станцию от отправителей ( ...