Надо описание работы узла, выполнить его расчет (Методику расчета надо согласовать со мной.)

Надо описание работы узла, выполнить его расчет (Методику расчета надо согласовать со мной.)

основные геометрические размеры

материал детали

1 - шплинт; 2 - контргайка; 3 - гайка; 4 - шкворень; 5 - пятник: 6 - металлическая шайба: 7 - резиновая втулка; 8 - нажимная шайба; 9 - поперечная балка; 10 - шкворневая балка

На электропоездах шкворневое устройство, предназначено для соединения кузова с рамой тележки моторного вагона, выполнено так, как показано на рисунке.

Шкворень 4 запрессован в отверстие пятника 5 усилием 117,6—147 кН и затянут в шкворневой балке 10 кузова специальной гайкой с усилием 294— 393 Н. При этом зазор между торцом пятника 5 и буртом шкворня 4 должен быть не менее 8 мм. Упругий элемент 3, через который проходит нижняя часть шкворня, состоящая из пружины, завулканизированной в резиновой массе, закреплен во втулке поперечной балки 9 рамы тележки нажимной шайбой 8 и гайкой; между торцами шайбы и втулки имеется зазор не менее 3 мм. Шкворень с резиновой втулкой способствует гашению оставшихся колебаний после второй ступени рессорного подвешивания.

Евгений Евгеньевич Шкворень передает только горизонтальные силы, возникающие между кузовом и тележкой от тяги, торможения, продольной динами-состава и горизонтальных поперечных колебаний локомотива. Продольные силы передаются шкворнем жестко. С целью улучшения го-изонтальной динамики в поперечном направлении обеспечены упругие линейные перемещения. Конструктивно это осуществлено следующим образом (рис. 27).

В шкворневую балку кузова 8 вварено гнездо шкворня 9, представляющее собой отливку. Внутренняя часть отливки обработана под посадку шкворня. На электровозах ЧС4Т (рис. 28) шкворень / запрессован в гнездо 2 по,;вум цилиндрическим поверхностям. На электровозах ЧС4 -ч'м. рис. 27) запрессовка ■нкворня 13 осуществлена по конусу 1:15. В том и другим случае через опорную п;айбу 10 осуществляется до-нэлнительная затяжка шкворня гайкой 11. Гайка сто-пэрится планкой 12. Связь;нкворня с рамой тележки. существляется через шкворневую коробку 6. Она пред-гавляет собой отлитую из гали деталь, на внутренних. горонах вертикальных сте-нэк которой крепятся направ-пяющие. Вдоль этих направляющих в поперечном по от-пэшению к тележке направ-:ении может перемещаться -кользун 15. Скользун состоит из двух частей, верх-ей и нижней, соединенных

между собой шпильками 20. Разъемность деталей скользуна позволяет замонтировать в нем шаровой подшипник 7. Сквозное отверстие в подшипнике является посадочным местом для цилиндрической части шкворня. Шаровой подшипник обеспечивает свободные угловые перемещения кузова относительно тележек (или наоборот), возникающие при колебаниях локомотива, в продольной и поперечной вертикальных плоскостях.

Перемещению скользуна в поперечном направлении (вдоль направляющих) противодействует упругая сила пружинных комплектов. Каждый комплект состоит из двух витых пружин: наружной 4 и внутренней 5. Характеристики пружин следующие:

Пружины	Наружные	Внутренние
Диаметр прутка, мм
Наружный диаметр пружины, мм
Высота в свободном состоянии, мм
Число рабочих витков

Пружины установлены в горизонтальном положении и размещены в свободном пространстве шкворневой коробки между скользуном и упорными прокладками 17. Установку и объем комплектов пружин производят через отверстия в шкворневой коробке, закрываемые крышками 18. Крышки крепят шпильками 16, ввернутыми в тело коробки. Наблюдение за состоянием пружин шкворневого возвращающего устройства в процессе эксплуатации локомотива практически невозможно. Поэтому, несмотря на невысокий уровень напряжений, возникающий в пружинах при их работе (ттах = 5900 кгс/см2), технологии изготовления и. особенно операциям, повышающим прочность указанных деталей, уделяют особое внимание. К упрочняющим технологическим операциям относится шлифовка прутка пружины и дробеструйная обработка его с целью получения поверхностного наклепа. После изготовления пружины покрывают маслостой-кой краской. Материал пружин соответствует стали 60С2.

Весь возвращающий аппарат погружен в масляную ванну, которую образует шкворневая коробка, закрытая снизу поддоном 2. Крепление поддона осуществлено с помощью болтов 3. Между корпусом коробки и поддоном установлена уплотняющая прокладка 19, предупреждающая просачивание масла. В поддоне имеется смотровой люк, закрытый крышкой 1, которая удерживается болтами 21. Между крышкой и поддоном тйкже имеется уплотняющая

Рис. 28. Посадка шкворня на электровозе ЧС4Т

::рокладка. Масло из масляной вапны сливают через отверстие в крышке люка, лля чего необходимо вывернуть болт-пробку 22.

Гибкий кожаный чехол 15, закрывающий масляную ванну сверху, защищает ее:<г пыли и влаги. Таким' образом, шкво-гень может совершать свободные вертикальные перемещения относительно шаро-ього подшипника, свободные угловые перемещения вместе с шаровым подшипником тносительно скользуна и упругие поперечные перемещения вместе со скользуном относительно центра шкворневой коробки.

Характеристика упругой поперечной связи кузова с тележками имеет большое влияние на качество горизонтального хода локомотива, особенно при движении в прямых участках пути, и поэтому не может выбираться произвольно. Желательно иметь как можно меньше начальную жесткость упругого соединения, однако она должна быть достаточной для возвращения кузова в соосное с тележками положение.

Для ограничения перемещений и исключения жестких ударов кузова о тележку при исчерпании зазоров с некоторого момента:кесткость упругой системы должна резко возрастать. На электровозах ЧС4 этим требованиям соответствуют следующие конструктивные 'чтиения. Жесткость комплекта пружин составляет около 190 кгс/мм. Пружины предварительно сжаты усилием 1500 кгс*. В результате перемещению на первых 8 мм соответствует жесткость, равная удвоен-чой жесткости комплекта пружин (рис. 29), что способствует возвра-пению кузова в соосное с тележками положение. В интервале перемещений 8— 20 мм нарастание возвращающей силы определяется жесткостью одного комплекта пружин. При перемещениях более 20 мм •азор между рамой тележки и рамой кузова исчерпывается, а в парал-:ель с жесткостью комплекта пружин включается жесткость резинового упора, установленного на боковые рамы кузова. Упругая харак-'с-ристика резины нелинейна. Суммарная жесткость упругой системы.•редняя жесткость) в диапазоне перемещений 28 — 30 мм равна 15 кгс/мм.

Дальнейшее смещение (более 30 мм) кузова относительно тележки в горизонтальной плоскости в районе шкворня ограничено величиной зазора между скользуном и корпусом шкворневой коробки (см. рис. 27). Как следует из экспериментальных данных, этот зазор на всем диапа-

* Предварительное сжатие не следует путать с преднатягом, при котором еремещение начинается не от пуля, а после приложения силы, большей вели-••!!!ы преднатяга.

Рис. 29. Кривые изменения действительной жесткости возвращающего устройства (/), комплекта пружин (2) и резинового упора ограничителя горизонтальных перемещений (3)

зоне скоростей в прямых участках пути практически никогда не исчерпывается. Относ кузова под действием допустимого непогашенного ускорения в кривых участках пути, определяемый расчетом, также меньше 30 мм. Исчерпание зазора может произойти только при движении электровоза с максимально допустимой скоростью в кривых малого радиуса, если в плане кривая будет иметь значительные по величине случайные неровности.

Изменение в процессе эксплуатации начальных упругих качеств одной из пружин возвращающего устройства или излом ее приведет к несоосному положению кузова и тележек. Учитывая влияние сочленения тележки, стремящегося удержать их внутренние торцы в постоянном соосном положении, неуравновешенная сила в возвращающем устройстве заставит тележку принять положение перекоса по отношению к кузову и плану пути в прямом участке, т. е. продольные оси тележек не будут совпадать и не будут параллельны продольной оси кузова и оси пути. На динамике локомотива это обстоятельство скажется в том, что у него появится повышенная склонность к извилистому движению. В связи с изменением зазоров между кузовом и тележкой и характеристики возвращающего устройства это движение может сопровождаться жесткими толчками в поперечном направлении. При длительной эксплуатации с указанным дефектом возвращающего аппарата на бандажах колес (как правило, на крайних) может появиться односторонний подрез гребней.

Указанные изменения в динамике локомотива отрицательно влияют на работоспособность ряда узлов и деталей его экипажной части. Кроме того, в связи с ростом горизонтальных сил в контакте колес с рельсами снижается и критерий безопасности движения. Поэтому установленный дефект должен быть немедленно устранен.

Обнаружить отклонения в нормальной работе возвращающего аппарата можно замером горизонтальных зазоров между рамой кузова и рамой тележки, для чего локомотив устанавливают в прямом участке пути. Для удобства контроля этих зазоров на боковинах рамы кузова в районе шкворней установлены специальные кронштейны. Если разница в зазорах с левой и правой стороны тележки окажется больше 5 мм, следует прокатить локомотив (желательно при этом иметь на пути движения стрелочные переводы), чтобы убедиться в том, что зафиксированное взаимное положение кузова и тележек не было случайным. В случае подтверждения ранее полученных результатов при повторном замере зазоров узел шкворневого возвращающего устройства следует демонтировать. Несмотря на несколько большую затрату времени, демонтаж рекомендуется производить не под кузовом, а на включенной тележке. Это дает возможность после замены деталей точнее произвести регулировку пружин.

Перед демонтажем из шкворневой коробки сливают масло. Затем открывают смотровой люк или снимают поддон и проверяют положение скользуна. При съеме торцовых крышек крепежные гайки 16 (см. рис. 27) отворачивают постепенно, не допуская перекосов и заеданий крышек на шпильках. Извлеченные из шкворневой коробки пружины переносят на пресс и испытывают подконтрольной нагрузкой.

http://scbist.com/scb/uploaded/elektropoezda/07-2.html

http://scbist.com/scb/uploaded/elektropoezda/08-1.html

http://scbist.com/scb/uploaded/elektropoezda/lisicin_45.html

http://electri4ka.com/4s4_4s/07.html

http://blog-pomochnika.ru/mexanicheskaya-chast-elektrovoza/shkvornevaya-svyaz-i-sistema-peskopodachi.html

Нужно ли:

делать чертеж пропорционально рисунку. Так как известны только размеры зазоров, от них отталкиваться

Для расчета нужно знать какие нагрузки действуют на деталь. Размеры и форма выбираются не только по нагрузкам, но из условий функциональности и технологичности.

Но для расчетов нужны исходные данные где их можно взять

Направление сил тоже нужно знать, (потому что их наугад не проставить

По рисунку видно что он работает на растяжение или сжатие, и может частично на изгиб

Ответы:

1. Чертеж нужен, но не по размерам зазоров, а его надо найти в техбюро.

2. Силы действуют по оси шкворня и перпендикулярно оси.

Величину усилия надо определить из условия веса вагона и веса неподрессоренной части вагона. Поперечная нагрузка определяется с учетом динамики движения вагона.

3. Расчет выполнять на прочность и жесткость при растяжении – сжатии и на прочность при изгибе.

Дата добавления: 2015-09-29