Устройства на ЖДТ

Буксовые поводки станут надежней

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. Поводок состоит из корпуса 1, короткого 2
15.12.14
Комментариев 0
Обсудить
Просмотров
4 005

Оцените изложенный материал


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.



Обсудить
Просмотров
4 005
Подпишись на нашу рассылку лучших статей о технике
Подписалось
14
Комментарии (0)
Добавить комментарий
Прокомментировать
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив
Войти через: