Изменения

Наиболее распространены следующие основные схемы опирания рамы (и всего надтележечного строения тепловоза) на тележки.

Наиболее распространены следующие основные схемы опирания рамы (и всего надтележечного строения тепловоза) на тележки.

1. Рама опирается на каждую тележку одной опорой — цилиндрической пятой 1, входящей в подпятник 2 тележки (рис. 11.22, а). Пята с подпятником образуют шкворневое соединение, являющееся осью поворота тележки относительно рамы в горизонтальной плоскости. И вертикальная нагрузка, и горизонтальные силы передаются через этот узел, работающий поэтому в весьма напряженных условиях.

1. Рама опирается на каждую тележку одной опорой — цилиндрической пятой 1, входящей в подпятник 2 тележки (рис. а). Пята с подпятником образуют шкворневое соединение, являющееся осью поворота тележки относительно рамы в горизонтальной плоскости. И вертикальная нагрузка, и горизонтальные силы передаются через этот узел, работающий поэтому в весьма напряженных условиях.

 

Для предотвращения недопустимых перекосов кузова и, следовательно, неравномерного распределения нагрузок в шкворневом узле в этой схеме на каждой тележке устанавливаются дополнительные боковые ограничители — скользуны 3, допускающие лишь незначительные отклонения кузова от вертикального положения (1 —1,5 мм — такова величина зазора в скользунах). Это меньше радиального зазора между шкворнем и подпятником.

Для предотвращения недопустимых перекосов кузова и, следовательно, неравномерного распределения нагрузок в шкворневом узле в этой схеме на каждой тележке устанавливаются дополнительные боковые ограничители — скользуны 3, допускающие лишь незначительные отклонения кузова от вертикального положения (1 —1,5 мм — такова величина зазора в скользунах). Это меньше радиального зазора между шкворнем и подпятником.

Такая схема передачи нагрузок применялась в первых серийных послевоенных тепловозах (ТЭ1 и ТЭ2). В шкворневом соединении велики силы трения (по торцу и цилиндрической поверхности), препятствующие повороту. Поэтому эти поверхности сильно изнашиваются. С увел¬чением мощности тепловозов и их тяговых усилий нагрузки на шкворневой узел и его износ оказались чрезмерно большими. В последующих схемах принимались меры по его разгрузке от вертикальных сил.

Такая схема передачи нагрузок применялась в первых серийных послевоенных тепловозах (ТЭ1 и ТЭ2). В шкворневом соединении велики силы трения (по торцу и цилиндрической поверхности), препятствующие повороту. Поэтому эти поверхности сильно изнашиваются. С увеличением мощности тепловозов и их тяговых усилий нагрузки на шкворневой узел и его износ оказались чрезмерно большими. В последующих схемах принимались меры по его разгрузке от вертикальных сил.

 

2. Рама центрируется с тележкой при помощи шкворневого соединения, но опирается на нее не через шкворень, а через боковые опоры 4, расположенные симметрично относительно шкворня (рис. 6). Шкворневой узел, являющийся осью поворота тележки, в этом случае полностью разгружен от вертикальных нагрузок и передает только горизонтальные силы. Рабочей в нем является лишь цилиндрическая поверхность. Вертикальные нагрузки полностью воспринимаются опорами, которые обычно выполняются роликовыми (с трением качения). Наличие четырех боковых опор на тележке существенно улучшает устойчивость кузова на тележке в продольной и поперечной вертикальных плоскостях.

По такой схеме выполнена экипажная часть основных серий грузовых тепловозов (ТЭЗ, 2ТЭ10Л). На маневровых тепловозах (ТЭМ1 и ТЭМ2) применена такая же схема, но боковые опоры выполнены по типу скользунов (с трением скольжения). На тепловозах 2ТЭ10В и 2ТЭ116 для улучшения динамических качеств допускается небольшое (±40 мм) поперечное смещение шкворня относительно тележки.

По такой схеме выполнена экипажная часть основных серий грузовых тепловозов (ТЭЗ, 2ТЭЮЛ). На маневровых тепловозах (ТЭМ1 и ТЭМ2) применена такая же схема, но боковые опоры выполнены по типу скользунов (с трением скольжения). На тепловозах 2ТЭ10В и 2ТЭ116 для улучшения динамических качеств допускается небольшое (±40 мм) поперечное смещение шкворня относительно тележки.

3. Вертикальная нагрузка от рамы тепловоза передается на каждую тележку через две—четыре боковые опоры при фактическом отсутствии шкворневого узла. Ввиду того что необходимый угол поворота рамы тележки относительно рамы тепловоза невелик (не более 5—7°), оказывается возможным обеспечить центрирование тележки при помощи так называемого фиктивного шкворня, роль которого выполняет система коротких горизонтальных поводков, передающая продольные горизонтальные силы (рис. 11.22, в). Шарниры поводков 5 соединены с рамой тележки, а 6 — с рамой тепловоза.

3. Вертикальная нагрузка от рамы тепловоза передается на каждую тележку через две—четыре боковые опоры при фактическом отсутствии шкворневого узла. Ввиду того что необходимый угол поворота рамы тележки относительно рамы тепловоза невелик (не более 5—7°), оказывается возможным обеспечить центрирование тележки при помощи так называемого фиктивного шкворня, роль которого выполняет система коротких горизонтальных поводков, передающая продольные горизонтальные силы (рис. в). Шарниры поводков 5 соединены с рамой тележки, а 6 — с рамой тепловоза.

Такая схема оказывается необходимой в особенности для трехосных тележек тепловоза с гидропередачей, где необходимость механического привода средней оси затрудняет размещение шкворневого узда, как, например, на опытном тепловозе ТП06.

Такая схема оказывается необходимой в особенности для трехосных тележек тепловоза с гидропередачей, где необходимость механического привода средней оси затрудняет размещение шкворневого узда, как, например, на опытном тепловозе ТГ106.

4. Рама тепловоза опирается на раму тележки через несколько (четыре, как на тепловозе ТГ102, или шесть) боковых упругих опор при отсутствии шкворня. Возможность поворота тележки обеспечивается упругостью резинометаллических опорных элементов и небольшим (до 20 мм в одну сторону) поперечным смещением опорных коробок по бронзовым направляющим на раме тележки. Горизонтальные силы передаются также через опорные элементы, которые имеют вид конических втулок.

4. Рама тепловоза опирается на раму тележки через несколько (четыре, как на тепловозе ТГ102, или шесть) боковых упругих опор при отсутствии шкворня. Возможность поворота тележки обеспечивается упругостью резинометаллических опорных элементов и небольшим (до 20 мм в одну сторону) поперечным смещением опорных коробок по бронзовым направляющим на раме тележки. Горизонтальные силы передаются также через опорные элементы, которые имеют вид конических втулок.

5. Рама тепловоза опирается на раму тележки через две главные вертикальные маятниковые опоры 8—качающиеся стойки, расположенные на ее продольной оси (рис. 11.22, а). Каждая опора соединена с рамой кузова и рамой тележки через конические резинометаллические втулки. Эти опоры передают и продольные горизонтальные силы, и половину вертикальной нагрузки.

5. Рама тепловоза опирается на раму тележки через две главные вертикальные маятниковые опоры 8—качающиеся стойки, расположенные на ее продольной оси (рис. 11.22, а). Каждая опора соединена с рамой кузова и рамой тележки через конические резинометаллические втулки. Эти опоры передают и продольные горизонтальные силы, и половину вертикальной нагрузки.

Вертикальные нагрузки (вторая половина веса надтележечного строения) воспринимаются также четырьмя боковыми вертикальными стойками 7. Наличие боковых опор обеспечивает поперечную устойчивость кузова.

Вертикальные нагрузки (вторая половина веса надтележечного строения) воспринимаются также четырьмя боковыми вертикальными стойками 7. Наличие боковых опор обеспечивает поперечную устойчивость кузова.

Такая схема передачи нагрузок применена на пассажирских тепловозах ТЭП60, а также на некоторых электровозах. Она характерна полным отсутствием трения скольжения в главных опорах. Возможность поворота тележек обеспечивается отклонением главных опор от вертикальной оси (рис. 11.22, д). Горизон-тальные упругие тяги 9 способствуют передаче поперечных сил и воз-вращению тележки в исходное положение.

Такая схема передачи нагрузок применена на пассажирских тепловозах ТЭП60, а также на некоторых электровозах. Она характерна полным отсутствием трения скольжения в главных опорах. Возможность поворота тележек обеспечивается отклонением главных опор от вертикальной оси (рис. 11.22, д). Горизонтальные упругие тяги 9 способствуют передаче поперечных сил и воз-вращению тележки в исходное положение.

Маятниковое подвешивание увеличивает устойчивость надтележечного строения тепловоза за счет снижения высоты точки передачи веса на раму тележки, способствует уменьшению воздействия на путь и поэтому нашло распространение в

Маятниковое подвешивание увеличивает устойчивость надтележечного строения тепловоза за счет снижения высоты точки передачи веса на раму тележки, способствует уменьшению воздействия на путь и поэтому нашло распространение в различных вариантах в целом ряде конструкций современных локомотивов.

различных вариантах в целом ряде конструкций современных локомотивов.

 

6. Рама тепловоза при наличии шкворня, являющегося осью поворота и передающего горизонтальные силы, своими кронштейнами 10 (рис. 11.22, е) подвешивается к раме каждой тележки на четырех боковых маятниковых подвесках 11. Такая схема применена на маневровых тепловозах ЧМЭЗ. Оси наклонных подвесок пересекаются на оси шкворня.

Осуществлены схемы с двумя боковыми маятниковыми подвесками при наличии центрального шкворня для передачи горизонтальных сил (тепловозы французских фирм). В некоторых конструкциях продольные горизонтальные силы передаются системой длинных наклонных тяг 12, соединяющих раму с тележкой так, что точка пересечения их осей находится на уровне ниже центров ведущих осей (рис. ж). Такое соединение способствует лучшему использованию сцепного веса локомотива.

Осуществлены схемы с двумя бо-ковыми маятниковыми подвесками при наличии центрального шкворня для передачи горизонтальных сил (тепловозы французских фирм). В некоторых конструкциях продольные горизонтальные силы передаются системой длинных наклонных тяг 12, соединяющих раму с тележкой так, что точка пересечения их осей находится на уровне ниже центров ведущих осей (рис. 11.22, ж). Такое соединение способствует лучшему использованию сцепного веса локомотива.

7. Если боковые упругие опоры выполнить в виде комплекта высоких пружин, закрепленных соответственно своими концами в рамах тепловоза и тележки, то при смещении тележки возвращающая сила будет возникать вследствие сопротивления пружин поперечному сдвигу. Такая схема в настоящее время получила распространение в тепловозостроении и применена на тепловозах ТЭП70. Горизонтальные силы в этом случае передаются низко опущенным шкворнем.

7. Если боковые упругие опоры выполнить в виде комплекта высоких пружин, закрепленных соответственно своими концами в рамах тепловоза и тележки, то при смещении тележки возвращающая сила будет возникать вследствие сопротивления пружин поперечному сдвигу. Такая схема в настоящее время получила распространение в тепловозостроении и применена на тепловозах ТЭП70. Горизонтальные силы в этом случае передаются низко опущенным шкворнем.