Глава 11.
СИСТЕМЫ УПРУГОГО ПОДВЕШИВАНИЯ (ПОДВЕСКИ)
§ 11.1. ОСНОВНЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УПРУГОГО ПОДВЕШИВАНИЯ
При проектировании и расчете упругого подвешивания принимают во внимание следующие основные перемещения подрессоренных масс экипажа:
- вертикальные, связанные с колебаниями подпрыгивания и галопирования;
- боковые, связанные с боковым относом и вилянием;
- боковой крен, связанный с колебаниями боковой качки.
По каждому из направлений этих перемещений различают два вида характеристик подвешивания: упругие и кинематические.
На безрельсовом подвижном составе кроме общих требований подвеска должна обеспечивать также правильную кинематику управляемых колес, которые при перемещениях кузова не должны изменять свою колею и установку. Это требование обеспечивают соответствующим выбором схемы конструктивного решения направляющих устройств и необходимым распределением угловых жесткостей между подвесками ходовых частей.
По особенностям кинематики колес в поперечной плоскости различают два вида подвесок: зависимую и независимую.
Рис, 11.5. Кинематика ходовых колес
а — при зависимой подвеске; б — при независимой подвеске
Схема зависимой подвески показана на рис. 11.5, а. Определяющим признаком зависимой подвески является жесткая связь ходовых колес осью или мостом. Вследствие этого перемещен не одного колеса в поперечной плоскости передается через ось другому колесу. Зависимую подвеску колес имеет весь подвижной состав рельсового транспорта, монорельсового транспорта и ходовые колеса некоторых типов троллейбусов (ЗИУ-5, ЗИУ-9, Тр-9 и др).
Определяющим признаком независимой подвески (рис. 11.5, б) является отсутствие жесткой связи осей колес в вертикальной поперечной плоскости. Такая подвеска применена, например, для управляемых колес шарнирно сочлененного троллейбуса ТС-2. На безрельсовом подвижном составе она обеспечивает более хорошую управляемость и меньший износ шин колес по сравнению с зависимой подвеской.
Соответствующим выбором конструкции направляющего устройства независимой подвески при движении экипажа в кривой можно получить наклон управляемых колес в сторону действия боковой силы или в противоположную сторону. Наклон колес в сторону, обратную крену, способствует улучшению управляемости. Таким образом, выбором направляющего устройства можно влиять на управляемость подвижного состава. При зависимой подвеске наклон колес под действием боковых сил практически отсутствует.
Выбор направляющего устройства существенно влияет и на величину крена кузова под действием боковых сил, так как определяет положение оси крена (мгновенного центра поворота подрессоренных масс экипажа). Центр поворота находится на пересечении перпендикуляров к направлению перемещений точек контакта шин с дорогой. При зависимой подвеске колес (рис. 11.5, а) он находится в плоскости опор упругих элементов (точка 0), при независимой подвеске (рис. 11.4, б) — значительно выше. Поэтому при независимой подвеске уменьшаются моменты от поперечных сил, вызывающих крен кузова, и, следовательно, повышается поперечная устойчивость подвижного состава.