Методика расчета пружин первой ступени Расчет параметров гидравлического гасителя колебаний список литературы (стр. 3 из 5)

м.

м.

м.

м.

м.

Расстояние до первой боковой опоры равно

=1,637 м.

Расстояние до второй боковой опоры равно

+2,35=3,987 м.

6. Проектирование и расчет жесткости элементов рессорного подвешивания.

Согласно «Техническим требованиям к проектируемым локомотивам по условиям прочности, динамики и воздействия на путь», поездные и грузовые локомотивы должны иметь две ступени подвешивания. При этом общий статический прогиб рессорного подвешивания должен быть для пассажирских локомотивов не менее 0,14 м и для грузовых не менее 0,1 м.

В зависимости от назначения электровоза (грузовой, пассажирский, высокоскоростной) решаются вопросы гибкости рессорного подвешивания, распределения гибкости в каждой ступени.

По числу пружин, приходящихся на точку передачи усилия, следует различать одинарное и двойное подвешивание.

Первая ступень подвешивания электровозов (буксовое подвешивание) состоит, как правило, из рессор и пружин, рессор, пружин и балансиров, пружин и гидравлических гасителей.

Для уменьшения изменения нагрузок при прохождении колесами неровностей пути рессорное подвешивание должно быть достаточно гибким. Листовые рессоры или гидравлические гасители должны обеспечивать достаточное трение для того, чтобы поглощать энергию колебаний надрессорного строения и способствовать этим затуханию колебаний. Если принятая система рессорного подвешивания включает рессоры и пружины, то сначала рассчитывается отдельно жесткость пружин, затем жесткость рессор и только потом определяется эквивалентная жесткость подвешивания на колесо, если система не имеет балансиров, или на сторону, если система сбалансирована.

Выбор типа рессорного подвешивания электровозов связан с выбором типа опор кузова по условию обеспечения устойчивости тележки.

Для двухосных тележек применяется независимое (несбалансированное) комбинированное (в виде рессор с пружинами) подвешивание тележки (электровоз ВЛ80), или подвешивание из рессор с резиновыми пакетами по концам (тележки электровозов ЧС1 и ЧС3). Для скоростных электровозов рекомендуется пружинное подвешивание с гидравлическими гасителями колебаний.

Сбалансированное подвешивание трехосных тележек выполняется комбинированием рессор с пружинам; причем у грузовых электровозов пружины располагаются только по концам сбалансированной системы (электровоз ВЛ60), у пассажирских же пружины располагаются по концам каждой рессоры (электровозы ЧС2).

У трехосных тележек скоростных электровозов сбалансирование рессор или пружин, как правило, не выполняется, так как при высоких скоростях движения выравнивание нагрузок колес балансирами не эффективно. Однако следует иметь ввиду, что сбалансирование обеспечивает сохранение статического распределения нагрузок и не требует проверки на весах нагрузок колес на рельсы на случай возможной просадки рессор или пружин.

Вторичное рессорное подвешивание электровозов выполняется с применением люлек с продольными рессорами и со скользящими опорами на них (электровозы серии ЧС1, ЧС2) или со скользящими пружинными опорами (электровозы ЧС-4 и ВЛ10 до №1297).

В последнее время применяется люлечное подвешивание, которое предназначено для передачи вертикальных и поперечных сил от кузова на тележку (электровозы ВЛ80, ВЛ85, ВЛ65).

Для гашения вертикальных колебаний упругое подвешивание должно иметь соответствующее демпфирование. Для уменьшения виляния локомотива следует применить демпфирование между кузовом и тележками в горизонтальной плоскости.

В ходе расчетов в соответствии с заданием выполняется распределение статического прогиба между ступенями рессорного подвешивания, причем

, а

:

где

- суммарный статический прогиб системы рессорного подвешивания, м;

- статический прогиб первой ступени, м;

- статический прогиб второй ступени, м.

Основной характеристикой рессор и пружин является их жесткость. При последовательном соединении рессор и пружин в первой ступени рессорного подвешивания fст распределяется между пружинами и рессорами,

причем

где

- статический прогиб пружины в первой ступени подвешивания, м;

Жесткость пружины в этом случае определяется по формуле:

где

- жесткость одной пружины, кН;

кН

где

- статическая нагрузка, приходящаяся на одну пружину, кН;

- число пружин на тележке.

На рис 6 изображена схема первой ступени несбалансированного подвешивания

Жесткость пружин второй ступени подвешивания определяется по формуле:

ж

= , где Р - вес кузова, приходящийся на тележку, кН;

ж

- жесткость пружин в кузовном подвешивании электровоза, кН.

n_к- число пружин в кузовном подвешивании тележку;

ж

=

7. Расчет эквивалентной жесткости первой и второй ступеней подвешивания.

Для последующего расчета динамических параметров проектируемой системы при построении расчетных схем, как правило, жесткость отдельных рессор и пружин заменяется эквивалентной жесткостью подвешивания, приходящейся на колесо, на колесную пару, на сторону или на тележку.

Жесткость эквивалентной пружины, приходящейся на колесо и заменяющей две параллельно включенные пружины трёхосной тележки с несбалансированным рессорным подвешиванием, (рис7)