Лабораторная работа №2(Буксовые узлы). Лабораторная работА буксовый узел электровоза с подшипниками качения
 Скачать 422 Kb.
|
|
лабораторнАЯ работА № 2. «БУКСОВЫЙ УЗЕЛ ЭЛЕКТРОВОЗА С ПОДШИПНИКАМИ КАЧЕНИЯ» ЦЕЛЬ РАБОТЫ: Изучить назначение, устройство буксового узла электровоза ВЛ 80 с подшипниками качения. ПРИБОРЫ И ОБОРУДОВАНИЕ: буксовый узел электровоза ВЛ 80 с подшипниками качения. КРАТКИЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ Назначение буксовых узлов Буксы предназначены для обеспечения связи колесных пар с рамой тележки, для передачи статических и динамических нагрузок в вертикальном, горизонтальном и поперечном направлениях. Вертикальные нагрузки направлены перпендикулярно оси вращения шейки. Эти нагрузки называются радиальными, к ним относятся статическая нагрузка от веса электровоза, а также вертикальные динамические нагрузки, возникающие при прохождении стыков и неровностей пути. Горизонтальные нагрузки направлены вдоль оси вращения шейки. Эти нагрузки называются аксиальными; к ним относятся динамические нагрузки, возникающие при прохождении электровозом кривых участков пути, стрелочных переводов и других горизонтальных поперечных усилий, действующих вдоль оси вращения подшипников. В соответствии со своим назначением буксовый узел включает в себя следующие основные элементы: Подшипниковый узел, обеспечивающий механическую связь невращающихся конструкций экипажа с вращающейся колесной парой. В него входят сами подшипники и несущий корпус буксы с крышками и уплотняющими устройствами, служащий как для передачи сил на подшипники, так и для предотвращения попадания в них различных загрязнений. На корпусе буксы предусматривают посадочные места и крепления для элементов, через которые будет осуществляться силовая связь колесной пары с рамой экипажа; Упругий элемент вертикальной связи, через который экипаж опирается на буксу (так называемая буксовая ступень рессорного подвешивания). В качестве упругого элемента могут применяться витые и торсионные пружины, листовые рессоры, резинометаллические или пневматические упругие элементы; Устройства продольного и поперечного соединений буксы с рамой экипажа. Можно выделить три основные группы буксовых устройств, в основу которых положены следующие механизмы: с поступательной кинематической парой, рычажный и шарнирно-поводковый. Буксовый узел электровоза Рассмотрим буксу грузового электровоза ВЛ 80 (рис.1). Такая букса имеет роликовые подшипники 2, вмонтированные в её литой стальной корпус. Заднее (внутреннее) кольцо 3 плотно насажено на шейку и укреплено болтами к корпусу буксы. Лабиринтное кольцо 4, насаженное на предподступичную часть с сальником 5, препятствует выходу смазки. Спереди подшипники прижаты гайкой 11 с замочной пластинкой 10, закрепленной двумя болтами 9 с обвязкой проволокой 8. Внутренние кольца подшипников монтируют на шейке оси. Передняя крышка 7 прикреплена к корпусу буксы восемью болтами. Под крышку ставят прокладку 6 в виде крученого льно–пенькового шнура. Внизу у корпуса буксы имеются щеки 1 с отверстиями для крепления нижней рессоры. Боковые силы в буксе передаются через торцы роликов, бурты колец и съемное упорное кольцо.   Рис.2 Поводковая букса Наибольшее распространение получил буксовый узел, фирмы Alsthom с поводками, расположенными в разных уровнях (рис.2). В пределах относительных перемещений колесной пары и рамы тележки, возникающих в эксплуатации (20 мм), механизм обеспечивает практически прямолинейное поступательное движение корпуса буксы. Поводки, соединяющие буксу с рамой тележки, имеют по два резинометаллических шарнира, в которые входят цилиндрические сайлен-блоки, передающие продольные силы, и торцовые резинометаллические шайбы–амортизаторы, воспринимающие поперечные усилия. Оси шарниров по концам обрабатывают под клин для беззазорной посадки в соответствующие пазы кронштейнов рамы. Подбором размеров резиновых деталей и материала резины получают различные значения жесткости связи буксы с рамой по разным координатам. К недостатку узла относят значительную приведенную вертикальную жесткость связи, обусловленную скручиванием сайлен-блоков. Роликовые подшипники. Рассмотрим цилиндрический роликовый подшипник (рис. 2). Подшипник рассчитан на восприятие осевых нагрузок Н, что особенно важно при работе любого подвижного состава. Конструктивно роликовые подшипники состоят из внутреннего и наружного колец, роликов и сепараторов, служащих для удержания роликов на одинаковом расстоянии друг от друга. Как правило, внутреннее кольцо подшипника закрепляют на шейке оси, а наружное в корпусе буксы. Свободное перекатывание роликов обеспечивается радиальным зазором между ними и кольцами. Подшипники воспринимают осевые усилия буртами, имеющимися на внутренних и наружных кольцах. Это ограничивает перемещение шейки оси по отношению к корпусу буксы в пределах осевого зазора в обе стороны (по длине шейки оси). Так как ролики имеют форму цилиндра, образующая их поверхности качения является прямой и перпендикулярна действующей радиальной нагрузке. Приходящаяся на ролик радиальная нагрузка равномерно по всей длине ролика полностью воспринимается его поверхностью качения. При действии радиальных нагрузок в таких подшипниках отсутствуют горизонтальные усилия. Это является преимуществом цилиндрических подшипников. Если на подшипник, кроме радиальной Р, действует еще и осевая нагрузка Н, то она воспринимается торцами роликов; при этом между торцами роликов и буртами колец возникают силы трения скольжения, которые нарушают нормальную работу подшипника, приводят к перераспределению вертикальной нагрузки Р на ролик и возникновению перенапряжений по концам. Наружные и внутренние кольца, а также ролики изготовляют из хромистой стали, кольца сепараторов – из стали, бронзы, латуни или специального литья. ПОРЯДОК ВЫПОЛНЕНИЯ РАБОТЫ 1) Изучить конструкцию буксового узла, используя наглядное пособие и данные методические указания; 2) Изучить конструкцию поводков буксового узла; 3) Изучить конструкцию подшипника качения; 4) Ответить на контрольные вопросы. СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ В отчете по выполненной лабораторной работе представить: Назначение буксового узла; Рисунок буксового узла с обозначением всех конструктивных элементов; Рисунок подшипника качения с указанием всех его элементов; Вывод по лабораторной работе. Контрольные вопросыКаково назначение буксовых узлов? Аксиальные и радиальные нагрузки. Какова природа их возникновения? Какие основные элементы включает в себя буксовый узел? Какие конструктивные особенности буксовых узлов с подшипниками скольжения вам известны? Из каких элементов состоит подшипник буксового узла? Какие тела качения в них используются? Особенности подшипников с цилиндрическими роликами (преимущества и недостатки). Каким элементом подшипник воспринимает осевые (аксиальные) усилия? Что такое сайлен-блоки? Буксовый узел с резинометаллическими шарнирами (особенности конструкции, преимущества и недостатки)? |