Рессорное подвешивание на железнодорожном транспорте является обязательным и очень важным узлом. От него напрямую зависит безопасность движения подвижного состава. В настоящее время используется несколько разновидностей подвесок. Пружины рессор вагона являются наиболее распространённой конструкцией. Однако в последнее время они теряют свою актуальность, уступая место более перспективным вариантам.
Описание
Пружины на железнодорожном транспорте получили широкое распространение в центральном и буксовом подвешивании вагона. Благодаря простой конструкции и высоким технологическим свойствам, они с успехом способны выполнять все возлагаемые задачи.
По сравнению со своими предшественниками, листовыми рессорами, пружинные обладают следующими преимуществами:
- простое изготовление;
- меньшая масса;
- технологичность;
- лёгкий монтаж и ремонтопригодность;
- улучшенные характеристики подвешивания (гибкость и прогиб).
Также стоимость одного узла пружинного упругого элемента получается ниже, чем у листового.
Изготовление
Пружины рессоры вагона производятся из горячекатаных сталей 55С2, 60С2 и подобных. В качестве заготовки используется металлический прокат круглого сечения.
Начальным этапом изготовления является нагрев прутка или круга до определённой температуры. После этого производят навивку пружины. Для этого используют специальные станки, которые с заданным шагом закручивают стальной профиль. Далее следует термообработка для достижения требуемых характеристик.
В процессе изготовления у пружины рессоры вагона производят оттяжку концов, а последние витки обрабатывают в одну плоскость. Это нужно для лучшей устойчивости и равномерного восприятия напряжений.
Завершающий этап – это остужение изделия и контрольная проверка необходимых параметров сотрудниками ОТК.
Важные параметры
При подборе пружин рессор вагона ориентируются на прочностные статические и динамические расчёты. По итогу подбирают стандартные изделия или проектируют новые.
Основными параметрами пружин являются:
- Средний диаметр – D.
- Наружный диаметр – D1.
- Внутренний диаметр – D2.
- Жёсткость пружины рессоры – k.
- Высота в свободном положении – H.
- Диаметр прутка – d.
- Шаг – t.
- Размер между соседними витками – a.
Все вышеуказанные показатели должны обязательно учитываться при проектировании новых вагонных тележек.
Также у пружин существуют понятия: полное и рабочее количество витков. Разница здесь состоит в том, что опорные витки (или их часть) не участвуют в передаче нагрузок, поэтому не учитываются в общей конструкции как рабочие.
Испытания
Готовые изделия подвергают тщательным проверкам, где происходит контроль их основных характеристик.
Испытания на остаточную деформацию являются одними из основных. Они позволяют определить, соответствует ли готовое изделие предъявляемым требованиям. Для этого пружину нагружают пробной и рабочей нагрузкой. В процессе измерений контролируют её прогиб и сравнивают с допустимыми значениями. Если деталь прошло испытание, то её допускают для установки на вагон, если нет – то вновь отправляют на термическую закалку.
По завершении испытаний на пружину наносится клеймо ОТК. Обычно его выбивают на оттянутом конце прямоугольного сечения. Красят пружины рессоры вагона в чёрный цвет специальной антикоррозионной эмалью.
Разновидности пружинного подвешивания
Исходя из массовых характеристик вагона, а также динамической составляющей, подбираются соответствующие пружинные конструкции. В зависимости от количества используемых элементов, они могут быть:
- однорядные – в каждом рессорном элементе применяется одна пружина (обычно это буксовое подвешивание);
- двух- или трёх рядные – пружины устанавливаются по несколько штук, в центре меньшего диаметра, снаружи – большего;
- комплекты – из пружин формируют отдельный блок, который применяется, как самостоятельный узел (центральное подвешивание).
При использовании многорядных пружин их обычно навивают в разные стороны. Это нужно для того, чтобы в процессе эксплуатации, витки внутренних компонентов, не мешали работе внешних.
Итоги
Пружинное подвешивание считается одним из наиболее надёжных и долговечных. Благодаря простой конструкции и быстрому монтажу, оно применятся на многих типах вагонов. На грузовых в качестве центрального, а на пассажирских входит в конструкцию буксовых узлов.
Исходя из своих характеристик, пружины значительно превосходят листовые рессоры. Они более простые в изготовлении и обладают повышенной долговечностью. Однако в последнее время, данный тип подвешивания начал вытеснять пневматическими рессорами, особенно на пассажирских вагонах.
На сегодняшний день пружины рессор вагона массово используются в буксовом подвешивании. Благодаря их большому разнообразию, можно добиться необходимых характеристик плавности хода практически для любого типа железнодорожного подвижного состава.
Материал подготовлен для портала RelsOk.ru.
