Разновидности рессорного подвешивания вагонных тележек

Безопасность движения и плавность хода являются одними из важных составляющих железнодорожного подвижного состава. К этим показателям предъявляются самые жёсткие требования, особенно что касается пассажирских вагонов. Системы упругих элементов устанавливаются на тележках, и в зависимости от вида поезда, они также могут различаться. О том, какие типы рессорного подвешивания вагонов существуют и на чём основывается их выбор, мы узнаем из данного материала на сайте RelsOk.ru.

Назначение подвешивания

Рессорные упругие элементы используются для связи колёсных пар с основной конструкцией рамы тележки. Их главное предназначение – это восприятие и уменьшение динамических нагрузок, которые возникают при движении вагона по железнодорожному рельсовому пути.

Основными элементами рессорного подвешивания являются:

• упругие компоненты;
• устройства, которые выравнивают кузов и возвращают его в первоначальное положение;
• гасители колебаний.

В зависимости от типа и назначения тележки вышеуказанные элементы могут использовать как вместе, так и по раздельности.

Перемещения кузова в процессе движения (неровности пути, стыки рельс и т. п.) в вертикальной плоскости амортизируют упругие элементы, а в горизонтальной – возвращающие элементы. Боковую качку и снижение амплитуды колебаний минимизируют гасители колебаний.

Чем различается

На железнодорожном транспорте используются несколько разновидностей рессорного подвешивания. Требуемые вариант подбирается на этапе конструкторской разработки в зависимости от того, под какой тип вагонов оно будет применяться.

Главная задача конструктора – это добиться идеальной плавности хода и создать условия для безопасной эксплуатации транспортного средства.

В зависимости от типа тележки, рессорное подвешивание различается:

1. Количество ступеней (одинарное или двойное).
2. Расположением (центральное, буксовое).
3. Типом упругих компонентов: пневнорессоры; пружинные элементы; с резиновыми вставками т. д.
4. Разновидностью основных возвращающих элементов: люлечный/безлюлечный конструктив или поводковый узел.
5. Гасителями колебаний: пневматические, механические, гидравлические и т. п.

По сути, необходимых итоговых показателей можно добиться применением различных элементов. Поэтому на этапе конструкторской проработки тележки рассматривают все типы рессорного подвешивания, и уже впоследствии определяются с оптимальным вариантом. Здесь учитывают перспективность и технологичность конструкции, а также просчитывают экономическую составляющую.

Разновидности подвешивания

Как уже было отмечено, системы тележечных упругих компонентов могут устанавливаться как поодиночке, так и совместно.

Типы рессорного подвешивания вагонов подразделяются:

• одноступенчатое, т. е. когда используется одна разновидность упругих узлов;
• двухступенчатое – совместное применение нескольких типов.

Использование последовательного расположения двух ступеней рессор создаёт более гибкую структуру, которая способна воспринимать повышенные динамические нагрузки. В результате это повышает плавность хода и улучшает характеристики движения вагона по рельсовому пути.

Одинарное

Как уже понятно из названия, данный тип рессорного подвешивания вагонов включает в себя одну разновидность упругого компонента.

К одноступенчатому типу относятся:

1. Буксовое подвешивание. Компоненты упругого назначения (в основном пружины или комплекты пружин) размещаются между буксовым узлом и концевой частью рамы тележки.
2. Центральное. В этом варианте рессоры (пневматические или пружинные) устанавливаются между серединой тележкой и рамой вагона.

Каждая из разновидностей одинарного подвешивания имеет как свои преимущества, так и недостатки. Буксовый тип сложнее в изготовлении, но с его помощью снижается масса необрессоренных элементов тележки. Конструкция центрального типа несколько проще, поэтому этот вариант применяется наиболее часто.

Одинарный тип подвешивания в основном применяется на грузовых вагонах. Т. е. там, где требования к плавности хода не очень жёсткие.

Двойное

Данный тип рессорного подвешивания вагонов включает в себя несколько разновидностей. Обычно это – буксовые и центральные узлы одновременно. Исходя из конструкции тележки, он подразделяется на люлечное или безлюлечное (относится к центральной составляющей) и челюстным или бесчелюстным (для буксового узла).

Отличаются вышеуказанные типы подвешивания следующим образом:

• безлюлечная центральная часть представляет собой разновидность тележки, когда элементы рамы кузова взаимодействуют с тележкой посредством рессорного подвешивания;
• в люлечной конструкции используется дополнительный элемент – «люлька», который создаёт более качественное поглощение колебаний в процессе движения поезда;
• челюстной тип относится к буксовому узлу и представляет собой конструкцию, когда рама тележки взаимодействует с буксовой, обхватывая её, как будто челюстями – в подобных случаях перемещения в этом узле минимальны;
• в бесчелюстном подвешивании жёсткая связь между буксой и рамой отсутствует, а вместо этого используются упругие элементы (металлические пружины, резино-металлические шпинтоны и т. п.).

Во всех типах рессорного подвешивания вагонов в дополнение к главным ступеням подвешивания могут применяться гасители колебаний. Они не дают нарастать амплитуде и идеально нейтрализуют вертикальные перемещения кузова вагона.

При проектировании тележки для конкретного типа вагона конструктор опирается на следующие параметры:

• горизонтальная и вертикальная жёсткость применяемой рессоры;
• статический прогиб, т. е. насколько максимально сжимается упругий элемент под массой гружёного вагона без учёта динамических сил;
• конструкционный запас «хода» упругого элемента;
• коэффициенты сжатия гасителей колебаний.

Все эти параметры необходимо обязательно учитывать при расчёте подвешивания вагона.

Выводы

Безопасность движения является одним из важнейших параметров, который обязательно учитывается на любом железнодорожном транспортном средстве. Для вагонов он достигается путём центрального и буксового подвешивания.

В зависимости от типа вагона, могут применяться как одноступенчатое, так и двухступенчатое подвешивание. Одинарное обычно используется для грузовых вагонов, где плавность хода не имеет принципиального значения, а двойное – для пассажирских составов, где требования по безопасности движения значительно выше.

Типы рессорного подвешивания вагонов рассчитываются при проектировании тележек. Для определённого типа состава используется соответствующая конструкция. Поэтому к расчёту и выбору отдельной разновидности необходимо подходить со всей ответственностью.