Торсионы

Кроме обычных типов рессорного подвешивания (рессор и пружин), в некоторых конструкциях используются торсионные рессоры, в которых в качестве упругого элемента используется стержень с прямой осью, работающий на кручение [12]. Схематично устройство торсионного подвешивания в применении к тележкам показано на рис.6.5 нагрузка от подпятника 1 (без рессор или пружин) через брус 2 и подвески 3 передается рычагу 4, который закреплен на стержне (торсионе) 5; другой конец торсиона жестко закреплен на раме тележки 6. Стержень 5 закреплен неподвижно во втулке 7 и может свободно поворачиваться относительно подшипника 8, являющегося его второй опорой.

Рис.6.5 Схема торсионного подвешивания: 1–подпятник; 2–брус; 3–подвеска; 4–рычаг; 5–стержень (торсион); 6–рама тележки; 7–втулка; 8–подшипник

Торсион работает на кручение. При появлении толчка он закручивается на некоторый дополнительный угол a_д, а затем восстанавливает свои свойства под действием упругих сил.

В поперечном сечении стержень торсиона может представлять круг или квадрат.

В сравнении с обычными пружинами круглые торсионы почти в 3,5 раза, а по сравнению с листовыми рессорами в 17 раз легче, не считая веса кронштейнов и рычагов. Поэтому торсионные конструкции позволяют значительно снизить вес и получить более простую конструкцию подвешивания. Однако необходимо обратить особое внимание на шлифовку торсионов, так как на них недопустимы следы обработки, и на термическую обработку, чтобы избежать коробление и концентрации напряжений. Очень часто применяют наклеп дробью.

Принято располагать торсионы вдоль оси тележки, однако это не является единственным решением, также они могут располагаться нормально к оси тележки.

Контрольные вопросы

1. Какие конструктивные особенности первых локомотивов могли вызвать расстройство пути и выход из строя элементов механической части?

2. Какие геометрические параметры пружины Вам известны?

3. Что является недостатком листовых рессор?

4. Что такое длина рессоры?

5. Что такое стрела прогиба рессоры?

6. Какие листы называются коренными, подкоренными, наборными?

7. Что входит в состав смазки, закладываемой между листами листовой рессоры?

8. Какие листы листовой рессоры в свободном состоянии имеют большую кривизну? С какой целью это делается?

9. Какие элементы включают в себя первая и вторая ступени рессорного подвешивания локомотивов?

10. Какую конструктивную особенность имеют листы рессоры, чтобы исключить поперечное смещение?

11. В чем преимущества торсионного рессорного подвешивания?

12. Объясните (рис.6.3), почему при увеличении нагрузки (участок d-a) и её уменьшении (участок b-c) не происходит изменение величины прогиба?