Общие сведения. На современных типах локомотивов широкое применение получили спиральные пружины в сочетании с фрикционными и гидравлическими гасителями колебаний

На современных типах локомотивов широкое применение получили спиральные пружины в сочетании с фрикционными и гидравлическими гасителями колебаний. Цилиндрические винтовые пружины для подвижного состава (ГОСТ 1452 - 69) изготавливаются из прутков круглого сечения с диаметром d=22; 36; 38; и 40мм из пружинной стали 5502, 6002 и 65С2ВА. Наибольшая нагрузка, при которой испытывается пружина, определяется на величине МПа. Для пружинных сталей допускаемые напряжения статической нагрузки составляет МПа, от динамической - МПа, а предел текучести – 750 МПа (для стали65С2ВА – 850 МПа). С целью обеспечения полного прижатия к опорным поверхностям концы заготовок оттягиваются на длине ¾ витка. Количество рабочих витков поэтому получается меньше общего витков на 1,5 витка. Для необходимой устойчивости пружины отношение её свободной высоты к диаметру должно быть не более . Эскиз цилиндрической винтовой пружины приведен на рисунке 7

Цилиндрическая винтовая пружина

Рисунок -7 При применении двойных пружин, включенных в работу параллельно, наружная навивается с правой навивкой, а внутренняя – с левой.

Важнейшим показателем упругого элемента как в статических, так и в динамических условиях является жесткость.

Для винтовых

(18)

где - приложенное усилие, н;

- прогиб (деформация) упругого элемента;

D,d –средний диаметр пружины и прутка, м;

- число рабочих витков пружины;

G – модуль упругости при сдвиге G = 80000 МПа.

Спиральные пружины рассчитываются на кручение касательных напряжении.

При кручении

(19)

где К₁ – коэффициент, учитывающий влияние кривизны витков пружины; зависит от отношения таблице6

Таблица 6

Предполагается, что касательные напряжения от перерезывающей силы равномерно распределяются по сечению прутка. Величина этих напряжений..

Мпа, (20)

Суммарное касательное напряжение

При расчете не учитывается факторы, увеличивающие напряжения по внутреннему диаметру прутка.

Чтобы не происходило смыкание витков при максимальной нагрузке

(21)

где - зазор между витками при максимальном нагружении.

СОДЕРЖАНИЕ И ПОРЯДОК РАБОТЫ

Лабораторные работы по определению характеристик упругих элементов

рессорного подвешивания производится на гидравлическом прессе. Пресс оборудован необходимой сменной оснасткой для установления и крепления элементов и деталей. Перед установкой пружины на стенд вычерчиваются её эскиз, обмеряются основные размеры и записываются в таблице 7.

Таблица 7