ЛЮЛЕЧНАЯ ПОДВЕСКА

Люлечная подвеска
Предлагаемое техническое решение относится к железнодорожному транспорту, а именно к узлам люлечного подвешивания отечественных электровозов.
Серийный узел люлечного подвешивания (см. чертеж ВЭлНИИ  31 №5 ТН. 127.250 СБ, то же : №ДТЖИ. 301.523.045), являющийся прототипом предлагаемого решения, содержит стержень -- подвеску, посредством которого, а также промежуточных упругого элемента и элементов верхнего и нижнего шарнирных соединений, осуществляется связь кузова электровоза с тележкой. При этом каждое шарнирное соединение узла (верхнее - на кронштейне тележки, нижнее - на кронштейне кузова) представляет собой сочетание двух плоских шарниров, оси которых, согласно проектной документации, во все моменты движения должны быть расположены под углом 90 друг другу в плоскости, перпендикулярной оси стержня - подвески. На практике это условие нарушается, что приводит к преждевременному появлению износовых контактов деталей серийного подвеошвания из-за ликвидации конструктивных зазоров между ними.
Причиной неудовлетворительной работы узла серийного подвешивания является конструктивное несовершенство шарнирных соединений, заключаюшееся в:
ограничении, накладьшаемом на вращательное движение в плоскости перпендикулярной оси стержня (совокупность плоских шарниров не выполняет роль сферического);
невыполнении критерия устойчивости статического равновесия в нижних плоских шарнирах каждого шарнирного соединения, в результате чего отклонение элементов шарниров от расчетного положения становится необратимым и приводит в итоге к преждевременному износу.
Предлагаемое изменение конструкции реигает задачу устранения указанных недостатков, исключая тем самым предпосылку преждевременного проявления износовых контактов, а значит, увеличивая срок службы узла подвешивания.
Решение заключается в том, что в узле люлечного подвешивания, содержашем стержень - подвеску, который в сочетании с упругим элементом и элементами шарнирных соединений выполняет роль связи между кузовом электровоза и тележкой, верхнее шарнирное соединение (на кронштейне тележки) вьшолнено в виде сферического шарнира, отвечаюшего критерию устойчивости статического равновесия, а нижнее шарнирное соединение, (на кронштейне кузова) выполнено сочетанием двух плоских шарниров со взаимно перпендикулярными осями, при этом в конструкции  плоского шарнира предусмотрено соответствие критерию устойчивости Статического
2000101854
Illllllilllll
щенной координате положительна; за обобщенную координату принята ось стержня),
Силы трения в сферическом шарнире, появившиеся в результате перехода от контакта качения (в серийном узле) к контакту скольжения, компенсируются применением антифрикционного материала и несложной технологически возможностью внесения смазки и выполнения конструктивной зашиты шарнира.
Контакт качения в нижнем шарнирном соединении сохраняется; при этом необратимые отклонения элементов шарнира от расчетного положения, способные привести к проявлению износовых контактов, предупреждены конструктивно.
Происходит снижение технологической сложности изготовления (элементы сферического шарнира, нагруженные по поверхности контакта, не требуют термообработки рабочих поверхностей и могут быть выполнены из материала, сортность которого снижена по сравнению с материалом элементов серийного узла) и сборки (количество элементов верхнего шарнирного соединения снижено).
Таким образом, техническим результатом реализации предлагаемого решения является увеличение надежности и долговечности узла люлечного подвешивания, а также снижение технологических трудностей его изготовления и сборки.
Кроме того, применение контакта скольжения взамен контакта качения в верхнем шарнирном соединении создает условие для диссипации энергии возмушений при движении в паре трения, что улучшает динамику электровоза.
Сушность технического решения поясняется чертежом на рис. 1, где: 1 - стержень-подвеска; 2 - стакан; 3 - сферическая опора; 4 - вкладыш сферического шарнира (антифрикционный материал); 5 - ложемент; 6 - верхняя шайба; 7 - пружина; 8 - кронштейн тележки; 9 - кронштейн кузова; 10 - балансир; 11 - верхняя опора плоского шарнира; 12 - прокладка плоских шарниров; 13 - нижняя опора плоского шарнира; 14 - гайка.