Рессорное подвешивание. Рессорное подвешивание тепловоза предназначено для уменьшения дина­мического воздействия колес на рельсы при движении по неровностям пути и обеспечения

Демпфирующие свойства гасителя оцениваются силой трения, которая составляет 4,65—5,2 кН, или 5—5,5 % к подрессоренной массе, приходящейся на буксовый узел. На основании динамических испытаний тепловоза реко­мендуется принимать коэффициент демпфирования 4—^5, т. е. отношение ра-

боты 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 и 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 поршня 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 шатунно-кривошипным упругим механизмом от буксового узла ходовой части тепловоза. Ротационными гасителями колебаний жид­костного трения оборудована опытная партия тепловозов 2ТЭ116 и проходит эксплуатационные испытания.

10 Опорно-возвращающее устройство и устройство для передачи силы тяги

Опорно-возвращающее устройство тепловоза воспринимает массу всего надтележечного строения, обеспечивает устойчивое положение тележки под тепловозом при его движении, а также плавное вписывание в кривые и созда­ние необходимых усилий, возвращающих кузов тепловоза в первоначальное положение при перемещении его относительно тележек при движении в кри­вых.

Взаимное расположение опор главной рамы и опор тележки показано на рис. 206. Для равенства нагрузок от колесных пар тележек на рельсы перед­ние опоры расположены вокруг шкворня на радиусе 1632 мм, задние — на радиусе 1232 мм. Надтележечное строение тепловоза опирается на раму тележки через четыре комбинированные опоры (рис. 207), состоящие каждая из двух ступеней: нижняя жесткая ступень — роликовая опора качения, верхняя упругая — блок, содержащий семь резинометаллических элемен­тов (РМЭ).

Литой корпус / роликовой опоры установлен на боковине рамы тележки по касательной к радиусу ее поворота, обеспечивая поворот тележки на опо­рах качения нижней опорной плиты 2. Ролики 3 связаны между собой обойма­ми и вращаются в неметаллических втулках 4, которые являются подшипни­ками для роликов. Вся подвижная система опоры: ролики с обоймами, верх­няя опорная плита 6 при перемещениях направляются приваренными к бо­ковым стенкам корпуса износостойкими накладками 5, изготовленными из стали 65Г. На поверхности качения роликов и опорных плит возникают высо-

Характеристика комбинированной опоры

Каждая комбинированная опора по отношению к центру поворота тележ­ки установлена так, что роликовой частью обеспечивается поворот тележки и возвращающий момент, а поперечное перемещение кузова (относ) дости­гается за счет поперечного сдвига каждого комплекта РМЭ. Упругое опира- ние кузова позволяет получить дополнительный прогиб до 20 мм в рессорном подвешивании тепловоза и тем самым улучшить динамико-прочностные по­казатели ходовых частей экипажа тепловоза.

Сила тяги с тележки на кузов передается шкворневым устройством с поперечной свободно-упругой подвижностью ±40 мм для улучшения условий вписывания и показателей горизонтальной динамики при движении тепло­воза, а также для уменьшения рамных усилий на рельс и обратного воз­действия массы тележки на кузов. Шкворень также является осью поворота тележки в горизонтальной плоскости.

Шкворень 8 (рис. 208) приварен к главной раме тепловоза 3. При уста­новке надтележечного строения тепловоза на тележки нижняя часть шкворня с приваренной стальной втулкой 9 входит по легкоходовой посадке во втулку

10. ползуна 6. На пяти поверхностях ползуна (на нижнем основании, поверх­ностях, перпендикулярных и параллельных оси тележки) приварены планки 5, 12, 16, изготовленные из стали 60Г и термообработанные. Ползун вмонти­рован в гнездо литой шкворневой балки 13 рамы тележки. На внутренних поверхностях гнезда шкворневой балки пенпендикулярно к продольной оси тележки и днищу приварены планки 14 и 15, также изготовленные из стали 60Г и термообработанные, между которыми установлен ползун (с зазором

0,14—1,42 мм), перемещающийся в гнезде в поперечном направлении на 40 мм в каждую сторону.

При поперечном перемещении шкворня ползун упирается в упор 4, кото­рый передвигается во втулке 17, запрессованной в гнездо, и через свой бурт сжимает пружину 2. Пружина установлена в боковом цилиндрическом ста­кане 1, закрепленном снаружи гнезда шкворневой балки. На противопо­ложной стороне гнезда шкворневой балки расположено аналогичное упорно-возвращающее шкворневое устройство.

Для проведения поперечной кузова относительно тележек, необходимой при взвешивании и определении нагрузки по осям тепловоза, на торцах стаканов предусмотрены отверстия с резьбой М36, через которые с помощью технологических болтов устанавливают ползун 6 вместе с кузовом в центральное положение. После взвешивания технологические болты сни­мают, а отверстия в стаканах закрывают пробками 18.

Гнездо шкворневой балки заполняют осевым маслом и закрывают сверху неподвижной крышкой, имеющей четыре направляющих кронштейна, в которых перемещается подвижная крышка 10. Уровень масла контролируют по уровню в масленке на трубе, подводящей смазку.

Конструкция шкворневого узла позволяет при вписывании тележки тепло­воза в кривой участок пути перемещаться шкворню на 40 мм в одну и другую сторону в поперечном направлении, из которых при перемещениях до 20 мм возвращающий эффект создается только за счет поперечного сдвига комплектов резинометаллических элементов комбинированных опор, а даль­ше он увеличивается за счет включения в работу пружин шкворневого узла. При перемещении шкворня на 40 мм (сжатие пружин на 20 мм) возвра­щающее усилие пружин равно 80 кН.

При такой поперечной шкворневой связи кузова с тележками в сочетании с комбинированными опорами, а также упругой связью колесных пар с тележ­ками достигается уменьшение рамных усилий на рельс и обратного воздей­ствия масс тележек на кузов по сравнению с тепловозами (ТЭЗ, 2ТЭ10Л) с жесткими опорами и не имеющими свободно-упругого разделения масс кузо­ва и тележек. В результате проведенных динамических испытаний и испыта­ний по воздействию на путь были получены:

максимальный коэффициент горизонтальной динамики 0,26, который по условиям устойчивости поперечному сдвигу рельсошпальной решетки на щебеночном балласте должен быть не более 0,4;

наибольший коэффициент вертикальной динамики 0,3, что меньше допус­тимого значения (0,35) для новых локомотивов;

напряжения и сжатия от воздействия ходовой экипажной части на рельсовые элементы стрелочных переводов Р50 марки 1/11—на уровне допустимых, а в стрелочных переводах Р65 1/11 и Р75 1/11 даже при скорости 50 км/ч ниже допустимых и только выше допустимых кромочные напряжения в элементах стрелочного перевода Р50 1/9.

По результатам испытаний были установлены скорости движения тепло­воза по стрелочным переводам различных типов по прямому направлению до 100 км/ч и по боковому — до 40 км/ч. В стрелочном переводе Р50 1/9 также разрешено движение тепловоза по боковому направлению со ско­ростью до 40 км/ч, так как при этой скорости получены кромочные напряже­ния выше допустимых на 10 %, по деформации — на уровне, не приводящем к быстрому накоплению остаточных деформаций. Кроме того, при эксплуата­ционных испытаниях установлено, что при прохождении переводной кривой перевода Р50 1/9 с прокатом бандажей около 2 мм уменьшаются кромочные напряжения на 20 %, а отжатия примерно на 50 %, чем у колесных пар без проката.

Рычажная передача тормоза тележки

Тормозная рычажная передача позволяет равномерно распределять уси­лия между тормозными колодками и передавать его от поршня тормозного цилиндра на колесо локомотива. В конструкции тележки применен пневмати­ческий, индивидуальный (для каждого колеса) колодочный тормоз с двусто­ронним нажатием чугунных гребневых тормозных колодок на колеса тепловоза. Каждое ко­лесо обслуживается одним тор­мозным цилиндром диаметром 8", № 553 через рычажную пере­дачу с общим передаточным числом, равным 7,8.

Схема рычажной передачи тормоза для колесной пары (в данном случае второй) показано на рис. 209. Остальные колесные пары имеют аналогичную пере­дачу. При подаче воздуха в тор­мозной цилиндр / шток его выд­вигается и тормозные колодки 2 посредством рычажной переда­чи прижимаются к колесу 3. Все тормозные цилиндры рабо­тают синхронно. Две колесные пары (вторая и третья) только передней тележки тепловоза имеют привод ручного тормоза. Он приводится в действие вра­щением штурвала 5, установлен­ного на левой стороне задней стенки кабины машиниста. Вра­щение по часовой стрелке соот­ветствует затормаживанию. Тор­мозное усилие на колодки при ручном тормозе передается че­рез зубчатую пару 6 и винтовую Рис 210 Регулятор выхода штока тормозного ци- передачу 7, соединенную цепью линдра 8 через направляющие ролики

/ — защитная труба, 2 —тяга, 3 — втулка, 4 — палец, передачей второй 5 — гайка, 6—пружина, 7— рычаг, о— скоба, 9— г ~ г

шплинт и третьей колесных пар передней

тележки. Основные параметры передачи ручного тормоза определяются из расче­та удержания тепловоза на уклоне 30 % о усилием на маховике 300—500 Н. Поря­док и направление перемещения рычагов видны из схемы (цифры означают длину рычагов). Продольной, путем ее удлинения или укороче­ния, при помощи регулятора 10 можно регулировать рычажную передачу при износе колодок и их замене. По мере из­носа тормозных колодок необходимо ре­гулировать выход штоков тормозных ци­линдров в пределах 55—120 мм Для уменьшения выхода штоков следует уко­ротить продольную тормознуютягу регу­лятором (рис. 210) путем отвода скобы

11. и навинчивания на тягу 2 защитной трубы 1 и гайки 5 (вначале трубу, а по­том гайку), установив требуемый выход штока. При выходе штока на 55 мм зазор между бандажом колеса и тормозной ко­лодкой при полностью отпущенном тор­мозе должен быть 7 мм. После регули­ровки установить скобы S, для чего грани гаек необходимо расположить в одина­ковой плоскости так, чтобы скобы их охватили. Пружины 6 должны удер­живать скобы в положении законтренных гаек.

Подвески тормозных колодок (рис,211)левой и правой стороны тележки (одной и той же стороны каждой оси колесной пары) соединены между собой поперечными соединительными балками — триангелями для придания ры­чажнойпередаче тормоза необходимой поперечной жесткости, предотвра­щающей сползание колодок с бандажа, и обеспечения синхронной работы тормоза.

Техническая характеристика тормоза тележки

Число тормозных цилиндров на тележку, шт 6

Минимально допустимая эксплуатационная толщина тормозной колод­ки, м 0,015 Площадь порщня тормозного цилиндра, см2 323,5 Усилие, развиваемое штоком тормозного цилиндра (при давлении возду­ха 373 кПа), кН 9,962 Кпд рычажной передачи 0,9 Общее передаточное число рычажной передачи на один тормозной цилиндр 7,78 Расчетное нажатие колодок на ось, кН 126,224 Расчетный тормозной коэффициент 0,56 Действительное нажатие колодок на ось (при давлении воздуха 373 кПа), кН 139,56 Действительный тормозной коэффициент 0,619 Установочный выход штока тормозного цилиндра при зазоре между ко­лодкой и бандажом 7 мм, мм 55 Максимальный эксплуатационный выход штока тормозного цилинд­ра, мм 120 Передаточное отношение привода ручного тормоза при кпд, равном

Передаточное число рычажной передачи при действии ручным тормозом

на одну колодку 4,14

Суммарное нажатие при действии ручным тормозом на два тормозных

колеса тепловоза, кН . . ...................... ... 194

Тормозной коэффициент при действии ручным тормозом 0,144

Расчетный тормозной путь при действии автоматического тормоза, м . 785