Гасители колебаний

Искусственное трение создают, используя также жидкость или воздух, в соответствии с чем различают гидравлические и пневматические гасители. Кроме того, в некоторой степени гашение колебаний подрессоренных масс способствуют резиновые элементы, применяемые в узлах связи букс с рамой тележки и рамы тележки с кузовом.

Читателю уже известно, что высокий статический прогиб рессорного подвешивания — одно из важных условий плавности хода тепловоза, т. е. малой чувствительности его к неровностям пути, особенно при высоких скоростях движения. Существуют другие способы (помимо описанных) увеличить гибкость рессорного подвешивания. На локомотивах, развивающих скорость свыше 100 км/ч, а также при повышенной нагрузке от оси на рельсы (более 250 кН/ось, или 25 тс/ось) устраивается двухэтажное, или, как принято говорить, двухступенчатое, подвешивание (рис. 4). Первая ступень размещается обычно между буксами колесных пар и рамой тележки, вторая между рамой тележки и кузовом. Благодаря смягчающему действию сначала первой, а затем второй ступени кузов получает более плавные колебания. Таким образом, вес кузова вместе с весом оборудования, находящимся в кузове, передается колесным парам через обе ступени рессорного подвешивания, а вес рамы тележки, включая часть веса тяговых электродвигателей при опорно-осевом их подвешивании и другого оборудования только через одну ступень. В результате общий статический прогиб двухступенчатого подвешивания значительно увеличивается по сравнению с одноступенчатым. Однако двухступенчатое подвешивание все же усложняет конструкцию локомотива. На отечественных локомотивах в основном применяется одноступенчатое подвешивание.

А что если отказаться от традиционной конструкции рессор и призвать на помощь сжатый воздух, воспользоваться его упругостью? Подвижной цилиндр с поршнем, наполненный сжатым воздухом давлением рв — это же простейшая пневматическая рессора. Как и обычная металлическая, эта рессора в зависимости от величины нагрузки будет сжиматься или распрямляться, т. е. каждому изменению нагрузки (Q-\-q) соответствует определенное положение цилиндра (высота h\ давление р\). Иными словами, под действием нагрузки, приходящейся на пневморессору (в нашем примере на цилиндр), воздух, заключенный в ограниченном пространстве, будет то сжиматься (рессора становится жестче), то расширяться (рессора становится мягче). Но такая простая по устройству пневморессора имеет упругость меньшую, чем обычная металлическая рессора, и поэтому применение ее нецелесообразно.

Нельзя ли сделать так, чтобы высота h пневморессоры (высота между тележкой и кузовом), т. е. жесткость ее, оставалась постоянной независимо от величины нагрузки, чего нет и не может быть у металлической рессоры? Если бы это удалось, тогда кузов локомотива или вагона оставался бы на предварительно заданной высоте: он бы не реагировал на состояние пути, на изменение вертикальных нагрузок, возникающих в результате движения, так что даже из стакана, наполненного до краев водой, не выплеснулось бы ни капли несмотря на большую скорость поезда. Вот это комфорт!

Сжатый воздух за счет изменения его давления в пневморессоре позволяет решить эту задачу, причем автоматически с помощью, например, высото-регулирующего клапанного механизма. На рис. 5 для наглядности показан не клапанный, а менее совершенный золотниковый механизм.

Рис. 5 Схема работы пневматической рессоры с высоторегулирующем механизмом

Если кузов нагружается, пневморессора сжимается (в нашем примере цилиндр опускается); золотник вводит в цилиндр (в рессору) некоторое количество дополнительного воздуха, кото-, рый стремится возвратить пневморессору на первоначальную высоту, т. е. равновесие восстанавливается. Если кузов разгружается (нагрузка уменьшается), рессора поднимается (распрямляется), то золотник выпускает часть воздуха и равновесие снова восстанавливается: после этого золотник перекрывает впускное и выпускное отверстия. В этом состоит одно из преимуществ пневморессоры перед стальной рессорой, жесткость которой, как указывалось, не регулируется.

Популярные материалы:

Состояние материально-технической базы ремонта вагонов
Вагонное хозяйство МПС имело до 1997 г. 176 вагонных депо. Однако 70 % из них, это старые депо, типа вагоноремонтных пунктов. Мощность 17 вагоно-колесных мастерских позволяют производить ремонт колесных пар со сменой элементов в количест ...

Определение нагрузок, действующих на провода контактной сети
В режиме минимальной температуры несущий трос испытывает только вертикальную нагрузку – от собственного веса проводов контактной сети; ветер и гололед отсутствуют. Расчет нагрузок, действующих на провода цепной контактной подвески, распо ...

Вибрация и шум
Под вибрацией понимается движение точки или механической системы, при котором происходит поочередной рост и убывания во времени значений, по крайней мере одной координаты. Причиной возбуждения вибраций есть машины и агрегаты неуравновешен ...