|
| Úvod |
| Pojezdy |
| Vagóny |
| Fotky |
| Technika |
| Historie |
| Vozidla |
| Výstavba |
| Mapa webu |
| O webu |
Pružící prvky v konstrukci železničního vozu mají za úkol zejména:
Pro klidný chod pojezdů železničních vozů je účelné, aby obsahovaly pružící prvky zajišťující vypružení ve svislém, podélném i příčném směru.
Pojezdy železničních vozů mohou mít vypružení buď jednoduché nebo dvojité. Jednoduché vypružení má velmi omezené možnosti podélného a příčného vypružení a proto je používáno u nákladních vozů. Dvojité vypružení, které lze realizovat pouze u podvozkového uspořádání pojezdu, umožňuje realizovat plnohodnotné podélné a příčné vypružení i dostatečně komfortní svislé vypružení. Proto jsou pojezdy s dvojitým vypružení používány u vozů s přepravou osob.
Kovové pružící prvky |
Nekovové pružící prvky |
Největší požadavky jsou kladeny na svislé vypružení, které bývá často konstruováno tak, aby zajistilo rovněž příčné nebo podélné vypružení.
Výška středů nárazníků u vozidel vyráběných po roce 1965 (příprava na automatické spřáhlo) se musí za všech podmínek zatížení pohybovat v rozmezí od 970 mm do 1065 mm nad temenem kolejnice (dříve min. 940 mm). U vozů s přechodovými můstky (osobní vozy) je nejnižší povolená poloha středů nárazníků na temenem kolejnice 980 mm.
 | 
|
| obr.1: závěs nosiče pružin podvozku Görlitz V | obr.2: vyrovnávací kroužek UIC 517 |
Užitečný zdvih nárazníků, tedy rozdíl mezi výškou středů nárazníků prázdného vozu a vozu s maximálním zatížením, může být ještě zmenšen vlivem opotřebení kol, tolerovaného opotřebení uložení závěsů, ochabnutí pružin až na 25 mm. Má-li být při změně zatížení vozu o několik desítek tun pokles vypružení pouze 25 mm, je nutná značná tuhost svislého vypružení, která ovšem snižuje bezpečnost vozu proti vykolejení.
Odpočty z užitečného zdvihu nárazníků způsobené vlivem opotřebení je možné kompenzovat například výškovým stavěním pojezdu. U pojezdů vypružených listovými pružnicemi je často výškové stavění řešeno vkládáním vyrovnávacích kroužků (obr. 2 poz. 1) různých výšek pod opasek pružnice 2 (vpravo opasek bez vloženého kroužku). Podvozky osobních vozů, vybavené dvojitým vypružením kolébkové konstrukce, mají ve většině případů řešeno výškové stavění zkracováním závěsů (obr. 1 poz. 1). Vypružení tvořené vzduchovými pružinami udržuje stablilní výšku nárazníků pomocí regulace tlaku vzduchu v pružinách v závislosti na zatížení vozu.
U pojezdů s nemožností výškového stavění (např nákladní podvozek Y25) bývá kompenzace opotřebení řešena lomenou charakteristikou vypružení, kdy při určitém zdvihu svislého vypružení dojde ke zvýšení jeho tuhosti (řazení pružin na obr. 6 poz. b).
Každá soustava hmotností a pružících prvků má svoji vlastní frekvenci kmitání. Soustava svislého vypružení vozu s přepravou osob musí být navržena tak, aby nedocházelo ke svislému kmitání vozové skříně (houpání) s frekvencemi, které mají nepříznivý vliv na lidský organismus (např. houpání s frekvencí pod 1 Hz může způsobit mořskou nemoc). Vlastní frekvence svislého vypružení vozů s přepravou osob bývá volená v rozmezí 1 až 1,2 Hz.
Dvojkolí vozu vykonává za jízdy vlnivý pohyb, který by se při absenci příčného vypružení přenášel přímo na skříň vozu nebo rám podvozku. Při jízdě vozu po přechodnici (plynulý přechod mezi rovným úsekem trati a obloukem) zvyšuje příčné vypružení komfort jízdy.
U vozů s jednoduchým vypružením s vypružením tvořeným listovými pružnicemi jsou jako pružící prvky příčného vypružení využívány závěsy pružnic, u jednotného pojezdu dvounápravového nákladního vozu podle UIC 517 je k příčnému vypružení navíc využita pružnost rozsoch. U nákladního podvozku 26-2.8 byla konstruována podélná i příčná vůle rozsochového vedení dvojkolí pouze 2 x 1,5 mm, ve které nelze realizovat podélné ani příčné vypružení. U těchto podvozků se u rychlostí blížících se 100 km/h projevoval neklidný chod podvozku v důsledku přenosu vlnivého pohybu dvojkolí na rám podvozku, proto byla při rekonstrukcích podélná i příčná vůle zvětšena.
Vozy s dvojitým vypružením mají příčné vypružení provedeno jako součást druhotného (sekundárního) vypružení. U podvozků kolébkového uspořádání (obr. 3)
|
| obr.3: příčný řez duhotným vypružením kolébkové koncepce |
Podvozky bezkolébkové koncepce používají k příčnému vypružení příčnou tuhost pružících prvků svislého vypružení (pružin v uspořádání flexi-coil, nebo vzduchových pružin).
Podélné vypružení podvozku, jehož tuhost je stanovena s ohledem na eliminaci škodlivých vibrací vnikajících v podvozku během jízdy (problémová je frekvence otáčení nevyvážených kol), je součást podélného vedení kolébky vůči rámu podvozku. Jako pružící prvek podélného vypružení je používána především pryž.
Jednou z možností konstrukce podélného vypružení podvozku je použití vnějších táhel s pryžovými klouby. Táhla vedou kolébku (obr. 4 poz. 1) vůči rámu podvozku 2 v podélném směru a pryžové bloky 8, sevřené mezi trubku 6 a táhlo 7, zajišťují podélné vypružení podvozku.
|
| obr.4: vnější táhlo podélného vedení kolébky |
Prostor pro podélné vypružení je vymezen podélnými narážkami mezi rámem podvozku a kolébkou. Na obr. 4 je podélné táhlo podvozku VÚKV typ 801, u kterého je jedna konzola podélného táhla 3 přivařena ke kolébce. Na konzole na podélníku rámu podvozku je možno pomocí drážek 5 posouvat druhou konzolu táhla 4 v podélném směru a seřídit tak správnou polohu koléby vůči rámu podvozku.
K dosažení potřebných vlastností vypružení je někdy nutné jednotlivé pružící prvky navzájem spojovat do paralelního nebo sériového řazení. Složitější systém vznikne vzájemnou kombinací obou typů řazení.
|
| obr.5: sériové řazení pružin |
Při sériovém řazení pružin o tuhosti C1 a C2 (obr. 5) je výsledná tuhost Cv vypružení menší než tuhost nejměkčí ze zařazených pružin (zde C2), jak je vidět na grafu sériového řazení dvou vinutých pružin na obr. 5 (na stlačení měkčí pružiny o vzdálenost y je potřeba méně síly F).
V praxi bylo sériové řazení hojně využíváno ke změkčení charakteristiky listových pružnic, použitých u osobních vozů. Způsob použití sériového řazení listových pružnic a vinutých pružin je na obrázku 5 vpravo dole. Sériově jsou vůči sobě řazeny rovněž pružiny prvotního a druhotnéo vypružení podvozků.
|
| obr.6: paralelní řazení pružin |
U paralelního řazení je výsledná tuhost vyšší než tuhost jednotlivých pružin. Na obrázku vlevo vidíme několik způsobů paralelního řazení pružin:
a: dvě pružiny stejné volné délky působí současně
b: dvě pružiny nestejné volné délky, výsledná charakteristika je lomená
c: dvě pružiny nestejné volné délky, jedna je montována s předpětím, charakteristika je lomená se skokem zatěžující síly v době začátku účinku předepnuté pružiny
vagony. cz / pojezdy / vypružení