Устройства на ЖДТ

Буксовые поводки станут надежней

«Буксовые поводки станут надежней
15-12-2014 3 544 0

Буксовые поводки станут надежней С 50-х годов прошлого века конструкция и технология изготовления буксовых поводков подвижного состава не

Буксовые поводки станут надежней






С 50-х годов прошлого века конструкция и технология изготовления буксовых поводков подвижного состава не претерпела каких-либо изменений. Типовая конструкция поводков представлена на рисунке 1.



Буксовый поводок типовой конструкции

Поводок состоит из корпуса 1, короткого 2 и длинного 3 амортизаторов, торцевых амортизаторов 4. На валиках короткого и длинного амортизаторов торцевые амортизаторы 4 устанавливаются в поджатом состоянии и фиксируются при помощи полуколец 5. Валики короткого, так как и длинного амортизаторов по концам имеют клиновидную форму для установки в соответствующие пазы на корпусе буксы и раме тележки, что обеспечивает беззазорную упругую связь буксы и рамы тележки.




При вертикальном перемещении буксы относительно рамы тележки валики длинного и короткого амортизаторов поворачиваются в головках корпуса поводка, что обеспечивается упругой деформацией резины, работающей на кручении. Чтобы не допустить скольжение резиновой втулки по валику и по наружной металлической втулке, резина подвержена высокой степени сжатия для обеспечения высокого контактного давления по сопрягаемым поверхностям, что создает большие силы трения, способные исключить проскальзывание.




На рисунке 2 показана резиновая втулка в свободном состоянии, а уже на 3-м рисунке – после сборки (формирования). Сравнение этих рисунков наглядно показывает, на сколько высок уровень напряжений, возникающих в резине после формирования. Попытки обеспечить сцепление резины с металлом путем вулканизации не дали не каких результатов, ресурс таких амортизаторов был крайне низким из-за того, что резиновые элементы быстро выходили из строя.



резиновая втулка амортизатора в свободном состоянии



Резиновая втулка амортизатора после сборки

Для сборки таких амортизаторов используется специальная технология и оснастка. Сначала резиновая втулка через коническую оправку напрессовывается на валик, а затем через коническую втулку валик с напрессованной резиновой втулкой запрессовывается в наружную металлическую втулку. Перед прессованием резиновая втулка и сопрягающаяся с ней металлические поверхности валика и наружной втулки смазываются смесью касторового масла с этиловым спиртом (в противном случае сформировать резину без повреждений, практически не возможно).

До дальнейшей механической обработки сформированный амортизатор выдерживается при комнатной температуре и без света в течении трех недель, для старения и релаксации резины.




Затем короткий и длинный амортизаторы запрессовываются в головки корпуса поводка, на валики амортизаторов в поджатом состоянии устанавливаются торцевые амортизаторы и фиксируются при помощи полуколец 5, которые вставлены в канавки валика. По наружному диаметру полукольца привариваются к корпусу торцевого амортизатора.




Корпус амортизатора по клиновидному отверстию устанавливается на конец валика с некоторым зазором, необходимым по условиям сборки. В процессе эксплуатации этот зазор постоянно увеличивается. При поворотах корпуса поводка относительно оси валика (в пределах этого зазора) вместе с корпусом поводка поворачивается и корпус торцевого амортизатора совместно с приваренными к нему полукольцами. Это вызывает износ как полуколец с канавками валика, так и износ сопрягающихся поверхностей рамы тележки и корпуса буксы. С появлением и увеличением износа уменьшается поджатие торцевых амортизаторов, что отрицательно сказывается на стабильности жесткостных характеристик буксовых поводков, а износ рамы тележки и корпусов букс требует их периодического ремонта.




Известно также, что жесткостные характеристики связи колесной пары с рамой тележки значительно влияют на динамические качества локомотива. Вместе с тем, многочисленными испытаниями установлено, что данные поводки имеют разброс жесткостных характеристик ±40 %. Очевидно, что такой большой разброс не способствует улучшению динамики локомотива.




Кроме того, при номинальной поперечной жесткости буксового поводка 200 кгс/мм на одной буксе могут быть установлены один поводок с поперечной жесткостью 280 кгс/мм, а второй повод с поперечной жесткостью 120 кгс/мм. В таких условиях подшипники буксы будут работать с существенными перегрузками, что значительно снизит их ресурс. Решением данной проблемы может быть только введение при изготовлении и ремонте тарировки буксовых поводков и их подбор, что повлечет повышение трудозатрат и отбраковку поводков.




Специалистами была разработана конструкция буксового поводка, не имеющего указанных выше недостатков. Предлагаемый поводок представлен на рисунке 4. Поводок состоит из корпуса 1 и двух амортизаторов: короткого 2 и длинного 3. Оба амортизатора состоят из двух частей, каждая из которых представляет усеченный конус. Причем, у короткого амортизатора оба усеченных конуса основаниями большого диаметра расположены ближе к середине амортизатора, а у длинного - к концам амортизатора.



Буксовый поводок новой конструкции

Эта конструкция позволяет успешно воспринимать как радиальные, так и осевые нагрузки без применения торцевых амортизаторов. Такой амортизатор легко собирается без применения специальной технологии и оснастки, без смазки сопрягающихся поверхностей маслом и трехнедельной выдержки, а сцепление резины с металлом обеспечивается за счет высокого коэффициента трения резины по металлу.




Предлагаемый буксовый поводок функционально и по присоединенным размерам полностью взаимозаменяем с традиционным. Вместе с тем, он обладает большими возможностями по варьированию жесткостных характеристик, а отсутствие торцевых амортизаторов не только упрощает конструкцию, но и позволяет избавиться от проблем, связанных с износом как самых элементов поводка, так и мест сопряжения с буксой и рамой тележки.

Два поводка из опытной партии прошли стандартные испытания на ресурс. Схема установки поводков на ресурсной стенде и схема их напряжения представлены на рис. 5. Поводки нагружались знакопеременной силой ±1500 кгс, что соответствует рамной силе в связи колесной пары с рамой тележки без учета других жестких связей (буксовые пружины, привод колесной пары) 6000 кгс. После каждых 25 тыс. циклов испытаний замерялись жесткость поводков. У обоих поводков после 25 тыс. циклов жесткость упала на 4 – 6%. При последующих испытаниях вплоть до 100 тыс. циклов жесткость практически не менялась и оставалась стабильной.



Схема нового буксового поводка

После 100 тыс. поводки были сняты со стенда и разобраны. Резиновые элементы поводков не имели каких либо дефектов, были в хорошем состоянии и могли работать дальше.




Еще одним существенным преимуществом была его высокая ремонтоспособность. Ремонт нового поводка состоит только в замене резиновых элементов.




Таким образом, можно однозначно утверждать, что замена традиционных поводков на поводки новой усовершенствованной конструкции поможет решить все проблемы и даст высокий экономический эффект при ремонте.



Вас заинтересуют так же следующие новости

Больше интересного

Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
ИЛИ ЧЕРЕЗ СОЦ. СЕТЬ