Винтовые пружины, применяемые в тележках грузовых и пассажирских вагонов узкой колеи, делятся на цилиндрические и конические.
Цилиндрические однорядные и двухрядные пружины круглого сечения, являющиеся наиболее распространенными, применяются в тележках, а также в комбинации с подвесными рессорами.
Рис. 110. Коническая спиральная пружина
Однорядная пружина представляет собой завитый по винтовой линии пруток стали круглого сечения, у которой диаметры витков и расстояние между ними одинаковы. У крайних витков пруток оттягивается для того, чтобы опорные поверхности были плоскими и перпендикулярными оси пружины, что необходимо для устойчивости пружины. Длина каждого оттянутого конца делается равной около 0,75 длины средней окружности витка. Форма концов заготовок для пружины делается по ширине 0,75 и по толщине 0,25 диаметра прутка.
В двухрядных пружинах внутрь большой пружины вставлена пружина с меньшим диаметром. Кроме того, для устранения возможного зажима одной спирали между витками другой завивка пружин, вставляемых одна в другую, делается в противоположных направлениях.
Конические пружины, изготовленные из полосовой стали таким образом, что каждый виток входит внутрь соседнего витка, образуя в плане спираль (рис. 110), применяются в рессорном подвешивании и в ударно-сцепных приборах.
Таблица 21
Каждая витая пружина характеризуется сечением стали, радиусом витка, количеством и высотой витков, прогибом и гибкостью. Прогиб пружины зависит от количества и радиуса витков, а также от толщины стали, из которой она изготовлена.
Характеристики основных типов пружин тележек грузовых и пассажирских узкоколейных вагонов приведены в табл. 21.
МАТЕРИАЛ ДЛЯ РЕССОР И ПРУЖИН
Листовые рессоры и пружины всех типов для вагонов узкой колеи с 1954 г. изготовляются из горячекатаной стали марок 55С2 и 60С2 по ГОСТ 2052—53. Химический состав рессорной и пружинной стали приведен в табл. 22. В табл. 23 даны механические свойства рессорной и пружинной стали в термически обработанном состоянии.
Таблица 22
Таблица 23
Твердость неотожженной стали при диаметре шарика 10 мм марки: 55С2 при диаметре отпечатка 3,6 мм составляет по Бринеллю не более 285НВ, а марки 60С2 при диаметре отпечатка 3,5 мм — не более 302 НВ.
Размеры профилей рессорно-пружинной стали должны соответствовать ГОСТ 7419—55, пружинной круглой стали — ГОСТ 2590 —57, а также высокой точности прокатки. Стали, применяемые для изготовления других деталей рессор, нужно также применять в соответствии с ГОСТами. Наиболее ходовым профилем является желобчатая сталь, полосы которой различаются по ширине и толщине. Для вагонов узкой колеи применяются следующие размеры сечений рессорной стали: желобчатой — 63 X 10, 76 X 10 и 76 X 13 мм; плоской — 90 X 13 мм.
Пружинная сталь применяется: круглая диаметром прутка 16, 18 и 19 мм; плоская гладкая размерами 96 X 5,76 х 6,87 х 7,122 X 7, 130 X 7 и 150 X 14,5 мм.