ПОДВЕСКА ТЯГОВЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

На вагонах метрополитена применяются две схемы подвески тяговых двигателей (ТД) – опорно-осевая и опорно-рамная. Опорно-осевая подвеска применялась на вагонах серий А, Б, Г, когда ТД одной стороной через траверсу опирался на раму тележки, а другой – на ось КП через опорно- осевые подшипники.

На вагонах серии 81-717 применяется схема опорно-рамной подвески ТД, которая значительно снижает нагрузку на непосредственную часть тележки. Для предотвращения нагружения кронштейнов и поперечных балок рамы моментом от веса двигателя подвеска его осуществляется следующим образом: узел крепления на верхних кронштейнах представляет собой шарнир в виде цилиндрической скалки, запрессованной в приливы остова двигателя, которая отделена от стенок кронштейна рамы и крышки резинометаллическими прокладками. Болты крепления крышки должны затягиваться динаметрическим ключом с усилием 3,4-4,5 кгс. м.

Нижний узел крепления двигателя выполнен в виде реактивной тяги представляющей собой трубу, в которую с обеих сторон ввернуты болты с резинометаллическими шарнирами и застопоренных в трубе с помощью втулок и гаек. Валики резинометаллических шарниров имеют цапфы клиновидной формы. Одним концом реактивная тяга прикреплена через клиновидное соединение к двигателю, а другим к кронштейну, расположенному на второй поперечной балке. Реактивная тяга позволяет регулировать соостность двигателя и редуктора в горизонтальной плоскости, а также обеспечивает фиксацию двигателя и передачу реактивной силы от ее работы на вторую поперечную балку. Для регулирования положения двигателя вдоль оси пути необходимо расконтрить обе гайки реактивной тяги и отвернуть их. Несоосность в горизонтальной плоскости допускается до 3 мм со смещением вала тягового двигателя только внутрь тележки. Зазор между корпусом двигателя и осью колесной пары должен быть не менее 8 мм. В вертикальной плоскости вал двигателя должен превышать вал редуктора на 6 + 2 мм у свободной тележки и на 3±1 мм под тарой вагона. Разбег карданной муфты на величину 5+2 мм вдоль оси колесной пары регулируют болтами. В случае обрыва крепления ТД, он упадет на ось КП своими приливами, кроме этого, имеется предохранительный трос.

Характерные неисправности опорно-рамного подвешивания – это износ резиновых втулок (сайлентблоков), в результате чего уменьшается зазор между осью ТД и осью колесной пары и ослабление крепления реактивной тяги к кронштейнам.

 

ТОРМОЗНАЯ РЫЧАЖНАЯ ПЕРЕДАЧА (ТРП)

ТРП осуществляет передачу усилий от тормозного цилиндра к колодкам, обеспечивая одинаковую силу прижатия колодок ко всем колесам и реализацию тормозной силы.

Тормозная сила рассчитывается по формуле: Р_штока = ПД² /4 р – П,

ПД² – площадь поршня ТЦ (диаметр поршня 150 мм),

Р- давление в ТЦ (2,4 атм),

П – сила возвратной пружины (примерно 80 кг).

Тормозная сила равна 330 – 350 кг

Суммарное нажатие 2-х колодок

К= Р_штока п-П – П отторм. уст-ва

п – передаточное число 6,56

П_{возвр. пружины} – 115 кг с учетом плеч

П_отторм._уст-.ва – 65 кг

К= 330 х 6,56 – 115 – 65 =2т

Тормозная сила на колесо равна 2 х 0,28 = 560 кг

Тормозная сила вагона равна 560 х 8 = 4480 кг

Тормозное оборудование вагона состоит из рычажно-тормозных систем тележек, которые в свою очередь состоит из 4-х отдельных узлов рычажно-тормозных передач, действующих от пневматического или ручного привода на каждое колесо вагона. Торможение осуществляется передачей усилия от поршня цилиндра через рычаги и тяги на тормозные колодки. Передаточное число узла рычажной передачи к одному колесу составляет 6,56. Тормозные колодки изготовлены из фрикционной массы на каучуковой основе. Тормозная колодка представляет собой стальной штампосварной башмак, на который методом горячего формования напрессован фрикционный материал. Тормозная рычажная передача вагона состоит из 8-ми тормозных цилиндров, каждый ТЦ воздействует на одно колесо колесной пары. Каждая ТРП состоит из крайнего рычага с двумя подвесками, фиксатора положения тормозной колодки, оттормаживающего устройства с пружиной и втулкой, двух параллельных тяг, траверсы, регулировочного винта, среднего рычага, стабилизирующего устройства, антивибрационного устройства. Фиксатор положения колодки предназначен для правильной установки колодки относительно колеса. Оттормаживающее устройство предназначено для возвращения рычажной передачи в исходное положение. Стабилизирующее устройство предназначено для ограничения перемещения среднего рычага в поперечной плоскости относительно оси вагона, и представляет собой подпружиненный упор со сферической опорной поверхностью. Тяги рычажной передачи имеют предохранительные тросики для предотвращения их падения на путь при обрыве. Для уменьшения шума и вибрации ТРП средние рычаги оборудованы антивибрационными устройствами. Пружина через ось и прокладку исключает зазор и этим уменьшает вибрацию ТРП при торможении. Оттормаживающее устройство состоит из отторможивающей пружины и пружины тормозного цилиндра. Параллельность положения тормозных колодок относительно поверхности колеса и их разворот регулируют с помощью стержней фиксаторов тормозных колодок. Зазоры между поверхностью катания колес и тормозными колодками регулируют с помощью втулки для крайних колодок и винта для средних колодок.

Принцип работы ТРП: при подаче воздуха в ТЦ шток тормозного цилиндра перемещаясь, действует на крайний рычаг до прижатия колодки к колесу. В момент прижатия колодки крайний рычаг начинает вращаться вокруг оси болта тормозной колодки. Его нижнее плечо начинает вращаться в обратную сторону и тянет за собой через тяги средний рычаг, который, вращаясь вокруг своей точки приближается к колесу и происходит затормаживание колеса.

Передаточное число 6,56 определяется величинами плеч рычагов относительно точек их поворота. Его рассчитывают как произведение отношения плеч, воспринимающих усилия к плечам, передающим их дальше. КПД ТРП равно 0,75- 0,8 – это отношение фактической полезной силы, действующей на тормозную колодку к расчетной.

Коэффициент трения – это отношение величины силы трения о колесо к величине силы нажатия.

Первоначально на поездах метрополитена применялись чугунные тормозные колодки, но из-за сильной запыленности тоннеля и низкого коэффициента трения от этих колодок отказались и стали применять ТК на бакелитовой и каучуковой основе из пластмасс, обеспечивающих высокий коэффициент трения, постоянство коэффициента трения при разных скоростях, особенно малых.

В настоящее время применяются тормозные колодки типа ТК-6; КВ-5-6 и 5-660 с фрикционной массой на каучуковой основе с коэффициентом трения 0,5. Состав: каучук, асбест, железный сурик, окись цинка. Изготовление этих колодок производят горячим прессованием смеси в прессформах при температуре 180ºС и при давлении 300 кг/ см². Процесс весьма длительный, т.к. для полимеризации материалов требуется выдержка под прессом около 1 минуты и толщины полимера 1 мм.

Колодка состоит из тыльника, на нем напрессована фрикционная масса в средней части с канавкой и гребнем. Канавка предназначена для отвода тепла, гребень для предотвращения сползания с бандажа.

На тыльнике имеются отверстия для крепления колодки к рычагам и отверстие для шпильки фиксатора.

Недостатком таких колодок является слабый теплоотвод (на поверхности колеса образуется сетка трещин, шлаковые включения приводят к неравномерному износу поверхности бандажа).

ТРП в процессе эксплуатации требует регулировки. Различается два вида регулировки грубая и тонкая:

- грубая регулировка производится путем перестановки продольных тяг на внутренние отверстия при диаметре колеса 750 мм и менее;

- тонкая регулировка осуществляется посредством регулировочного винта, который устанавливает выход штока ТЦ 45-55 мм.

Разница выхода штоков на одной тележке – не более 5 мм.

Зазор между серединой колодки и колесом – 6-8 мм. Зазор между ТК и колесом колесной пары в нижней части должен быть на 2-3 мм меньше, который регулируется фиксатором положения колодки.

Неисправности ТРП: износ шплинтов, выработка валиков, износ ТК (минимальная толщина с учетом толщины башмака 13 мм), обрыв тросиков.