Фрикционный гаситель колебаний

Конструкция и устройство фрикционного гасителя колебаний на тепловозах 2ТЭ10М и 2ТЭ116 аналогичны. Рассмотрим его устрой­ство и конструкцию на примере тепловоза 2ТЭ10М (рис. 2.18).

Колебания надрессорного строения, возникающие при движении тепловоза, гасятся с помощью фрикционных гасителей.

Корпус фрикционного гасителя колебаний установлен на раме те­лежки. Шток 4 одним концом упруго через амортизаторы 1, сухари 2 и обоймы 3 прикреплен к кронштейну буксы, а второй его конец ана­логично соединен со стальной гильзой 5, зажатой пружиной 10 меж­ду двумя вкладышами 7. Вкладыши 7 имеют накладки 6 из фрикци­онного материала — ленты тормозной вальцованной толщиной 6—8 мм с коэффициентом трения по стали не менее 0,39.

Вид А

Рис. 2.18. Фрикционный гаситель колебаний:

1 — амортизатор; 2 — сухарь; 3 — обойма; 4 —шток; 5—гильза; б —наклепан­ные накладки; 7—вкладыши; 8 — полиэтиленовая крышка; 9 — болт; 10 —пру­жина; 11 —вальцованная лента и крышка; 12 — шпонка; 13 — болт; 14 — гайка

При колебаниях надрессорного строения происходит перемеще­ние рамы тележки относительно колесной пары с буксой. Это вы­зывает перемещение гильзы 5 между вкладышами 7, которые под воздействием пружины 10, установленной в крышке 11, создают по контактирующим поверхностям гильзы гасителя силу трения, яв­ляющуюся активной силой демпфирующих колебаний. Для предох­ранения от попадания пыли, влаги на рабочие поверхности гасите­ля сверху на корпус установлена быстросъемная полиэтиленовая крышка 8.

Демпфирующие свойства гасителя оцениваются силой трения, ко­торая составляет 4,65—5,2 кН, или 5—5,5 % к подрессорной массе, приходящейся на буксовый узел. На основании динамических испы­таний тепловоза рекомендуется принимать коэффициент демпфиро­вания 4—5, т.е. отношение работы сил трения гасителей к работе уп­ругих сил системы рессорного подвешивания при изменении проги­ба от нуля до статического.

Фрикционный гаситель имеет симметричную характеристику (одинаковую при движении вверх и вниз) практически постоянного трения, не гасит вибрации (колебания с высокой частотой и неболь­шими амплитудами). Применяется гаситель на тепловозе для гаше­ния вертикальных колебаний, которые могут развиваться с ампли­тудой ±30 мм и частотой до 2 Гц, и боковой качки подрессоренных масс. Устанавливается в первой ступени подвешивания между под­рессоренными (рама тележки) и неподрессоренными (букса) элемен­тами ходовых частей экипажа. Гашение колебаний силой сухого трения, естественно, сопровождается интенсивным износом гиль­зы гасителя, фрикционных накладок, линейный износ которых око­ло 0,005 мм/ч. Поэтому эксплуатационного ресурса хватает по этим быстроизнашивающимся элементам гасителя не более чем на 400 тыс. км пробега тепловоза.

Повышение долговечности гасителей колебаний ведется в направ­лении уменьшения силы трения покоя, совершенствования кинема­тики привода гасителей, применения более износостойких фрикци­онных материалов и, наконец, создания гидравлических вязкостного трения гасителей колебаний. В этих гасителях сила сопротивления создается жидкостным трением полиметилсилоксановой жидкости марки ПМС-800000, имеющей кинематическую вязкость 0,8 м²/с,

в щелевом с радиальным зазором 0,20—0,65 мм четырехкамерном лабиринтном пространстве, образованном ротором и статором га­сителя. Сила сопротивления пропорциональна ширине зазора и из­меняется от скорости нелинейно (регрессивная характеристика). При­вод ротора гасителя осуществляется упругим шатунно-кривошипным механизмом от буксового узла ходовой части тепловоза.

2.7. Рессорное подвешивание

Рессорное подвешивание тепловоза предназначено для уменьше­ния динамического воздействия колес на рельсы при движении по неровностям пути и обеспечения плавности хода тепловоза. Если бы вес тепловоза передавался на шейки осей без рессор, то напряжения, как в осях, так и в рельсах были бы чрезвычайно велики.

При индивидуальном подвешивании каждая колесная пара име­ет независимые комплекты подвешивания с каждой стороны те­лежки. Рессорное подвешивание тележки тепловоза 2ТЭ116 и ТЭ10М аналогично, устройство рассмотрим на примере теплово­за 2ТЭ116 (рис. 2.19).

Оно состоит из 12 одинаковых групп (по шесть групп для каждой тележки), имеющих два одинаковых пружинных комплекта 2, уста­новленных в специальных опорных гнездах корпуса буксы и опира­ющихся в обработанные поверхности, а также фрикционный гаси­тель колебаний 1.

Рис. 2.19. Рессорное подвешивание: 1 — фрикционный гаситель колебаний; 2 — пружинный комплект

В пружинный комплект (рис. 2.20) входят три пружины: наруж­ная 2, средняя 4, внутренняя 3, две опорные плиты 1 и 5 и регулиро­вочные шайбы 6. Перед установкой на тележку пружинные комплек-

ты собирают и стягивают специальными технологическими болта­ми, которые после окончательной сборки тележки убирают и хранят вместе с технологическими шайбами тепловоза. Пружины рессорно­го подвешивания изготавливают из круглого калиброванного прока­та. Диаметры проката: для наружных пружин—36 мм, для средних — 23 мм, для внутренних — 16 мм.

Усилие, развиваемое пружинами под статической нагрузкой: на­ружной — 3090 кгс, средней 1100 кгс, внутренней — 565 кгс. Макси­мально допустимые усилия при динамическом прогибе: для наруж­ной пружины — 4870 кгс, для средней — 1715 кгс, для внутренней — 880 кгс.

Для получения правильной развески по осям тепловоза пружин­ные комплекты формируют с учетом жесткости пружин в зависимо­сти от их высоты под статической нагрузкой и разграничивают на три группы, номер группы для пружинного комплекта определяет­ся по номеру группы наружной пружины. Формируют комплекты следующим образом: если наружная пружина I группы, то внутрен­ние I или II; если наружная пружина II группы, то внутренние I, II

Рис. 2.20. Пружинный комплект:

1,5 — нижняя и верхняя плиты; 2,3,4 — пружины; 6 — регулировочная

шайба; 7 — упор на раме тележки; 8 — корпус буксы; 9 — технологическая

шайба; 10 — технологический болт

или III; если наружная пружина группы III, то внутренние — II или III. На одной тележке устанавливают пружинные комплекты только одной из групп.

Секция тепловоза может иметь тележки с пружинными комплек­тами рессорного подвешивания только одной группы или только I и II или II и III. Номер группы жесткости пружинных комплектов ука­зывается в паспорте тепловоза для каждой секции.

Колебания надрессорного строения, возникающие при движении тепловоза, гасятся с помощью фрикционных гасителей, включенных параллельно пружинным комплектам.

Сбалансированное подвешивание применяется на тепловозах 2ТЭ10М и др. (рис. 2.21). При этом подвешивании каждая тележка имеет по две самостоятельные сбалансированные группы листовых рессор и цилиндрических пружин, каждая группа которых располо­жена по сторонам тележки. Балансиры в системе рессорного подве­шивания выравнивают нагрузки между колесными парами при про­езде неровностей пути любой из них, однако при больших скоростях движения и ударных нагрузках вследствие трения в шарнирных со­единениях и сил инерции перераспределения нагрузок практически не происходит.

Распределение нагрузок по осям тепловоза (разность нагрузок между осями допускается не более 1400 кгс) при проверке его раз­вески регулируется регулировочными прокладками над пружинным комплектом. Для установки прокладок пружинный комплект необхо­димо предварительно сжать технологическим болтом. При взвеши-

б

 

Рис. 2.21. Схема сбалансированного рессорного подвешивания:

1,5 —тарелка; 2 —пружина; 3 —подвеска; 4 — балансир; б —предохранительная

скоба; 7—листовая рессора; 8 — серьга; 9 — букса

вании тепловоза гасители колебаний должны быть отсоединены от кронштейнов крышек букс колесных пар.