Принципы подвешивания и стабилизации вагонов для навесных и подвесных монорельсовых дорог различны. У навесных дорог эти системы сложнее, так как вагон и ходовая балка представляют собой неуравновешенную систему (центр тяжести вагона обычно расположен выше точки опоры ходовых колес на балку). Вагоны подвесных монорельсовых дорог являются уравновешенными, и необходимость в. стабилизации их связана в основном с обеспечением прямолинейности движения тележек по ходовым дорожкам балок и уменьшением боковых раскачиваний вагонов.
Для стабилизации вагонов навесных монорельсовых дорог применяются следующие схемы расположения ходовых и направляющих колес (рис. 48). При использовании металлического ходового рельса появляется возможность применения двухребордных грузонесущих и тяговых колес, обусловливающих направление движение вагона. В этом случае требуется установка только одной пары стабилизирующих колес, катящихся по специальным боковым рельсам (рис. 48, а) или непосредственно по боковым стенкам ходовой балки (рис. 48, б).
При использовании безребордных колес для стабилизации вагона необходимы две пары дополнительных колес. Верхняя пара колес прижимается непосредственно к боковым кромкам рельса (рис. 48, в) или к дополнительным боковым рельсам, размещаемым в верхней части ходовой балки (рис. 48, г), и служит для направления движения тележек и вагона. Нижняя пара колес прижимается к рельсам, располагаемым на боковых полках балок в нижней их части (рис. 48, в и г), и служит для стабилизации заданного положения вагона относительно ходовой балки (вертикального на прямых участках пути). Эффект стабилизации во всех случаях зависит от расстояния в вертикальной плоскости между направляющими и стабилизирующими колесами и возрастает с увеличением этого расстояния.
При применении ходовых или направляющих рельсов используются стальные, стальные обрезиненные или цельнолитые резиновые колеса. Для качения непосредственно по верхней или боковым поверхностям ходовой балки (или по специальным накладкам, создающим требуемую ходовую поверхность) обычно применяются колеса с пневматическими шинами.
В навесных монорельсовых дорогах типа Алвег, получивших в последние годы наибольшее распространение, применяются только колеса с пневматическими шинами: вертикальные — тяговые и для восприятия нагрузок и две пары горизонтальных для стабилизации положения вагона на ходовой балке (рис. 48, д'). В этом случае вагон опирается на тележки через пружинные или другие амортизирующие устройства. Тяговое и прочее оборудование располагается в непосредственной близости от колес.
Опытные вагоны навесной монорельсовой дороги для связи центральной части Токио с аэропортом Ханеда имели колеса с металлическими бандажами, и принцип их подвешивания и стабилизации виден из рис. 49. Особенностью этой конструкции является наличие на несущей железобетонной балке 6 обычного стального рельса 4, по которому движутся тяговые колеса 3 диаметром 610 мм со стальными бандажами и резиновыми прокладками между бандажом и ступицей. Прокладки служат для смягчения толчков, возникающих от неровностей пути, снижения уровня шума при движении и мягкой передачи тягового усилия.
Рис. 49. Схема расположения на ходовой балке опытного вагона монорельсовой дороги Токио — Ханеда
Помимо двух вертикальных колес, воспринимающих всю нагрузку от кузова вагона 1 и передающих тяговые усилия, к головке рельса прижимаются четыре (по два с каждой стороны) горизонтальных стабилизирующих колеса 8 такого же устройства, исключающие возможность схода с рельса тяговых колес. Кроме того, внизу тележек расположено по два уравновешивающих колеса 7 (по одному с каждой стороны), перемещающихся по металлическим шинам, проложенным в боковых стенках балок. Эти колеса служат для поддержания в вертикальном положении рамы тележки на ходовой балке и обеспечения общей безопасности движения.
В систему опирания кузова на тележки введены пневматические рессоры с устройством 2 для автоматического выравнивания вагона. Это устройство обусловливает также постоянство уровня пола при различных нагрузках и разном их распределении. На боковых поверхностях балок установлены токонесущие рельсы 5.
Указанные выше системы обеспечивают полную стабилизацию движения вагонов только в нормальных условиях движения, когда все колеса исправны. При использовании колес с пневматическими шинами, которые легко повреждаются (разрыв, прокол), применяются дополнительные колеса или ролики безопасности, чтобы поврежденный вагон или состав мог доследовать до ближайшей станции или конечного пункта. Колеса безопасности обычно представляют собой металлические диски, насаживаемые рядом с пневматической шиной. Наружный диаметр этих колес делают таким, чтобы колесо входило в контакт с ходовой поверхностью только в случае повреждения пневматической шины.
Подвесные монорельсовые дороги могут иметь асимметричное или симметричное подвешивание вагонов.
При асимметричном подвешивании вагоны могут свободно подвешиваться к ходовому рельсу или при помощи специальных направляющих колес. В зависимости от этого различаются и способы стабилизации движения вагонов.
У подвесных дорог со свободным асимметричным подвешиванием вагонов практически нет никаких устройств для стабилизации движения вагона (рис. 50, а). Тележки соприкасаются только с ходовым рельсом. Все боковые усилия, в том числе и возникающие при движении вагона по кривым участкам пути, воспринимаются ребордами ходовых колес. Вагоны под действием ветра или центробежных сил при движении по кривым участкам принимают наклонное положение, так как, подвешенные ниже точки опоры они могут свободно раскачиваться, как маятник. Для ограничения наклона вагонов в конструкции подвески делают специальные выступы, которые при предельных отклонениях вагона трутся о направляющий рельс и тормозят движение.
Более совершенными являются вагоны с асимметричным подвешиванием и направляющими колесами, снабжаемые специальными стабилизирующими устройствами.
Рис. 50. Схемы подвешивания и стабилизации монорельсовых дорог с асимметричным подвешиванием вагонов
В этих системах используются как металлические безребордные колеса, движущиеся по специальным вертикальным и горизонтальным металлическим рельсам (рис. 50, б), так и колеса с пневматическими шинами, перемещающиеся по ходовым балкам треугольной (рис. 50, в) или прямоугольной (рис. 50, г) формы. Грузонесущие и тяговые колеса у этих дорог всегда располагаются вертикально, а направляющие и стабилизирующие могут размещаться как горизонтально, так и наклонно.
Принцип свободного асимметричного подвешивания успешно применяется на Вуппертальской монорельсовой дороге, хотя конструктивно это подвешивание за 67 лет значительно изменилось.
Для сочлененных вагонов, построенных в 1966 г., была разработана новая конструкция подвешивания (рис. 51), в которой стабилизация кронштейнов достигнута путем жесткого соединения их с поперечными балками крыши кузова через двойную несущую балку Т-образного сечения. Эта конструкция по существу имеет форму рамы вагона и воспринимает все приходящиеся на нее нагрузки, способствуя, кроме того, хорошему направлению тележек и хорошему подвешиванию кузовов вагонов. В качестве упругих элементов использованы резиновые рессоры, эластичные во всех направлениях. Частота колебаний, замеренная во время хода вагонов, составляет 1 гц, что соответствует очень высокому уровню комфорта.
Примером реализации асимметричного подвешивания вагонов с направляющими колесами может служить монорельсовая дорога в Далласе (США), где система подвешивания и стабилизации имеет следующую конструкцию. Кузов 7 вагона (рис. 52) с помощью скобы 4 и пневматических рессор 11 подвешен к раме 3 тележки.
Рис. 52. Система подвешивания и стабилизации вагона монорельсовой дороги в Далласе (США)
Рис. 51. Система подвешивания новых сочлененных вагонов Вуппертальской дороги
Боковые перемещения кузова ограничиваются специальным приспособлением 6. Рама тележки, помимо грузонесущих и тяговых колес 2 с пневматическими шинами, имеет также направляющие 10 и стабилизирующие 8 колеса, которые перемещаются по боковым поверхностям балки. Все колеса — с пневматическими шинами. Тележки с ходовыми и направляющими колесами, тяговыми двигателями и прочим оборудованием защищены от атмосферных осадков кожухом 1. Ходовая балка 5 крепится на опорах с помощью консолей 9.
В монорельсовых дорогах с симметричным подвешиванием вагонов применяются как закрытые коробчатые ходовые балки, так и открытые (обычно двутаврового профиля). Устройства стабилизации включают направляющие колеса для обеспечения заданного положения тележек относительно ходовых дорожек балки и специальные устройства, ограничивающие боковую качку и предельные отклонения от вертикали подвешенных вагонов.
В дорогах с коробчатой балкой (рис. 53, а), помимо вертикальных грузонесущих и тяговых колес 2, в тележках монтируются боковые направляющие колеса 3 меньшего диаметра, которые катятся внизу по внутренним боковым станкам балки и обеспечивают стабилизацию относительного положения тележки внутри балки во время движения.
Рис. 53. Системы симметричного подвешивания и стабилизации вагонов монорельсовых дорог:
1 — ходовая балка; 2 — грузонесущие и тяговые колеса; 3 — направляющие колеса; 4 — подвеска вагона (серьга тележки); 5 — грузонесущее колесо; 6 — специальное тяговое колесо; 7 — несущая балка; 8 — тяга подвески ходового рельса; 9 — ходовой рельс
В дорогах с открытой двутавровой ходовой балкой в качестве тяговых колес используются верхние грузонесущие колеса 2(рис. 53, б) или специальное располагаемое под ходовой балкой колесо 6 (рис. 53, в). В качестве грузонесущих колес применяются как колеса с пневматическими шинами, так и металлические колеса, движущиеся по дополнительным рельсам, размещенным на нижних полках ходовой балки. Использование в этом случае ребордных колес позволяет отказаться от направляющих колес 3. Кроме того, в этом случае разделяются функции грузонесущих и тяговых колес: катящиеся по рельсам стальные колеса 5 являются грузонесущими и обладают очень малым сопротивлением (вследствие малого сопротивления качения стали по стали). Тяговое усилие передается на балку с помощью специального колеса 6, прижимаемого снизу к ходовой балке. Благодаря этому сила тяги не зависит от веса подвижного состава и более или менее постоянна (вследствие защиты поверхности качения от непосредственного воздействия атмосферных осадков).
Наряду с направляющими колесами, движущимися по кромкам нижней полки двутавра, на некоторых монорельсовых дорогах направляющие колеса перемещаются по вертикальной стенке двутавра (рис. 53, г).
Система с закрытой коробчатой балкой (рис. 53, а) применяется на дорогах, построенных по проекту французской фирмы САФЕЖЕ.
Схемы подвешивания и стабилизации, изображенные на рис. 53, б и в, предложены в 1950 г. инж. О. С. Петренко (СССР). Эти схемы подвешивания осуществлены во многих конструкциях грузовых монорельсовых дорог как в СССР, так и за рубежом. Схема подвешивания и стабилизации, показанная на рис. 53, г, реализована в монорельсовых дорогах, построенных в 1963 и 1964 гг. американской фирмой Америкэн Кран Энд Хойст.
Принцип подвешивания и стабилизации вагонов в дороге системы С. С. Вальднера сочетает в себе преимущества симметричных подвесных и навесных монорельсовых дорог.
Рис. 54. Схема треугольника устойчивости подвижного состава дороги Вальднера: а — при симметричном расположении вагона на ходовой балке; б — при наклоне вагона (при движении по кривой или вследствие неравномерной нагрузки)
Так же как в подвесных монорельсовых дорогах, в этой системе центр тяжести вагонов расположен ниже точки опоры на ходовую балку, что повышает устойчивость движения на прямых и особенно на кривых участках пути. Возникающая при движении по кривой центробежная сила наклоняет вагон таким образом, что увеличивается вертикальная нагрузка на него, пассажиров и эстакаду и уменьшаются горизонтальные нагрузки, которые в этом случае могут даже не ощущаться пассажирами. При этом упрощается устройство эстакады на кривых участках, на которых наклон ходовой балки может быть очень небольшим вследствие наклона самого вагона.
С. С. Вальднер использовал оригинальный метод крепления бегунков, допускающий возможность наклона вагона при отсутствии вертикальных перемещений боковых направляющих бегунков. Эта система, названная треугольником устойчивости, работает следующим образом (рис. 54). Расположенные с обеих сторон ходовой балки 8 две секции 1 вагона соединены в одно целое фермами 2, которые опираются на поворотные двуосные тележки с двухребордными колесами, движущиеся по рельсу 3, укрепленному на верхнем продольном поясе ходовой балки 8. При такой системе опирания вагон находится в устойчивом равновесии.
Для восприятия боковой нагрузки, обусловливаемой неравномерным заполнением секции вагона, боковым ветром и центробежной силой, секции опираются на горизонтальные тележки с колесами-бегунками 6, движущимися по направляющим 7, укрепленным на нижних продольных поясах ходовой балки. Для того чтобы вагон, проходя кривые участки пути, мог наклоняться относительно эстакады, а положение бегунков 6 оставалось неизменным относительно нижних поясов ходовой балки, бегунки прикреплены не к боковым стенкам вагона, а к особым дугам-стабилизаторам 4. Эти дуги проходят внутри вагонных секций 1 и шарнирно соединяются со связывающими их фермами 2 в точке А, почти совпадающей с центром боковых качаний вагона. Вследствие того, что перемещения дуг происходят только за счет смещения точки А, смещение боковых бегунков с нижних поясов будет весьма незначительным (15—20 мм при максимальном наклоне вагона). Таким образом, положение бегунков по отношению к боковым направляющим можно считать неизменным.
Вагонные секции соединены с бегунковыми тележками и опираются на них через гидравлические рессоры 5, позволяющие вагону наклоняться под действием центробежной силы. При выходе вагона на прямой участок гидравлические рессоры возвращают вагон в исходное положение и не допускают дальнейшей его раскачки.
Чтобы обеспечить безопасность движения поезда в случае возникновения усилия, которое может приподнять вагон и вызвать сход его с рельсов, у верхних кромок боковых направляющих полос сделан гребень. При приподнимании вагона бегунки прижмутся к гребню, и опасность схода вагона с рельсов будет устранена. Было признано, что применение треугольника устойчивости полностью разрешило проблему равновесия поезда при его движении по ходовой балке на прямых и кривых участках пути.
Оригинальная система подвешивания и стабилизации была предложена в проекте монорельсовой дороги для полуострова Камчатки и реализована на построенном там опытном участке. На этой дороге было осуществлено гибкое соединение несущей балки 7 (рис. 53, д) с ходовым рельсом 9, что обеспечивалось путем подвески рельса к балке на тягах 8. Благодаря этому несущая балка была разгружена от большей части изгибающих моментов. По верхней полке основания рельса движутся металлические грузонесущие колеса 5, а к боковым кромкам прижимаются направляющие колеса 3.
Симметричная система подвешивания вагонов САФЕЖЕ характеризуется возможностью значительных перемещений в соответствии со степенями свободы, которые имеет соединение кузова с тележками, что облегчает прохождение вагонами вертикальных и горизонтальных кривых. Так, значительные углы наклона β осей тележек относительно продольной оси вагона (рис. 55, а), ограничиваемые только размерами ходовой балки и геометрическим вписыванием вагона в кривую (на эскизе для ясности построения дано несколько искаженное изображение), позволяют иметь на трассе очень крутые подъемы и спуски.
Величина угла γ поворота тележек относительно продольной оси вагона в горизонтальной плоскости (рис. 55, б) определяется внутренними размерами ходовой балки и позволяет вагонам или поезду проходить по горизонтальным кривым весьма малых радиусов (до 35 м).
Рис. 55. Угловые отклонения кузова, допускаемые соединением кузова с тележками в системе подвешивания САФЕЖЕ:
а — при прохождении вертикальных кривых; б — при вписывании в горизонтальные кривые; в — допускаемые боковые отклонения (включая боковую качку)
Наконец, возможность устройства возвышения наружной ходовой дорожки (с обеспечением угла наклона а, к горизонту, рис. 55, в) в сочетании с маятниковой подвеской вагона, допускающей свободное отклонение на угол а2, позволяет вагонам монорельсовой дороги САФЕЖЕ преодолевать кривые малого радиуса со сравнительно большими скоростями движения без снижения уровня комфорта пассажиров.
Свобода боковых отклонений вагона и относительная независимость вертикальных перемещений тележек (как вследствие наличия упомянутых выше углов, так и вследствие установки колес с пневматическими шинами) имеют большое значение для комфорта пассажиров.
Подвешивание кузова вагона к тележкам монорельсовой дороги системы САФЕЖЕ выполнено по маятниковому принципу, благодаря чему снижено воздействие на балку крутящих моментов. Кроме того, в системе подвешивания предусмотрено устройство, автоматически устанавливающее вагон в вертикальное положение при подходе к станционной платформе с расположением пола вагона точно на уровне платформы при любом изменении нагрузки. В результате этого исключается возможность удара низа вагона о кромки платформ и облегчаются посадка и высадка пассажиров.
Уменьшению раскачиваний вагона под воздействием боковых нагрузок способствует и высокое положение центра вращения вагона, расположенного значительно выше точек опоры колес тележек на ходовые рельсы. Вследствие этого отклонение вагона от вертикали даже под суммарным воздействием неравномерной нагрузки и центробежной силы и давлении силы ветра до 85 кГ/м2 не превышает 7°30'.
Маятниковое подвешивание допускает определенные отклонения вагона на кривых участках пути под действием центробежной силы. Это уменьшает воздействие на пассажиров центробежной силы, сохраняет естественное положение их на сиденьях и снижает передаваемые на ходовую балку крутящие моменты.
Принятая для вагона конструкция соединения кузова с тележкой может быть охарактеризована как система двойного рессорнопружинного подвешивания. Первичным подвешиванием является центральный трубчатый шкворень 5 (рис. 56), упруго закрепляемый на поперечном брусе 3 тележки через резиновую муфту 2. Поперечный брус 3 опирается на раму тележки через пневматические рессоры 4. Таким образом, в первичное подвешивание вагона последовательно включены два упругих элемента — пневматические рессоры 4 и резиновая муфта 2. Последняя допускает и боковое смещение центрального шкворня (в одном из вариантов на +4°20').
В систему первичного подвешивания включено устройство, поддерживающее постоянным и не зависящим от нагрузки уровень пола вагона. Это обеспечивается путем изменения давления воздуха в пневматических рессорах, которое поддерживается в пределах 6—10 кГ/см2. Питание системы подвешивания сжатым воздухом осуществляется от компрессорной установки с двигателем мощностью 5,5 кВт.
Вертикальные перемещения центрального шкворня в нижней части рамы тележки не ограничены, так как он свободно проходит внутри кольцевой прокладки 6 и поддерживающих ее нижних тяг 7. Боковые смещения центрального шкворня возможны только при смещении кольцевой прокладки 6 и преодолении предварительного натяжения удерживающих ее тяг. Нижний конец центрального трубчатого шкворня входит в шарнирную головку 8.
Рис. 56. Схема подвешивания опытного вагона монорельсовой дороги в Шатонефе
Вторичное подвешивание вагона состоит из двух пар шарнирных рычагов-тяг 10 и расположенных между ними гидравлических домкратов 11. Верхние концы рычага 10 шарнирно соединены с головкой 8, средние — со штоками домкратов 11, а нижние — с крышей вагона. Упоры 12 служат для ограничения предельных отклонений кузова вагона, установленных равными ± 5° (по другому варианту ± 3°10')· Гидравлические домкраты И служат для выравнивания вагона после отклонения его вправо или влево. Имеющиеся в шарнирной головке 8 поперечные шарниры не допускают перегрузок отдельных колесных пар вследствие перераспределения нагрузок при ускорении или торможении вагона. На случай обрыва подвешивания предусмотрен аварийный стальной трос 9, под головку которого подложена пружина 1, предназначенная для смягчения мгновенных нагрузок, передаваемых на раму тележки.
Таким образом, вторичное подвешивание вагона предназначается в основном для стабилизации поперечных отклонений кузова и уменьшения его раскачивания. Наряду с отклонением в системе первичного подвешивания, которое пропорционально действующей на вагон боковой силе, дополнительное отклонение во вторичном подвешивании контролируется гидравлическими домкратами 11, работа которых регулируется контрольными клапанами в зависимости от угла отклонения в системе первичного подвешивания. Вследствие линейного закона изменения обоих отклонений они суммируются при следовании вагона на перегоне. Однако при подходе к станции вагон приводится домкратами 11 в вертикальное положение независимо от распределения в нем нагрузок. Давление масла в домкратах достигает 70 кГ/см2.
Рис. 57. Вагон системы САФЕЖЕ, спроектированный для Манчестера, и его система подвешивания:
1 — ходовая балка-монорельс; 2 — путевые дорожки для ходовых колес; 3 — горизонтальные направляющие колеса; 4 — путевые дорожки для направляющих колес; 5 — контактный провод; 6 — рама ходовой тележки; 7 — пневматическая аппаратура и автоматическое устройство для выравнивания уровня пола вагона; 8 — амортизирующая система подвешивания; 9 — поперечная траверса тележки; 10 — тяговый электродвигатель, редуктор и дифференциал; 11 — тормозные диски; 12 — направляющая траверса; 13 — главная система подвешивания кузова вагона к ходовым тележкам; 14 — ходовые колеса с пневматическими шинами; 15 — стальной трос безопасности системы подвешивания; 16 — маятниковая система подвешивания; 17 — гидравлическая амортизационная система; 18 — шарнирное крепление системы подвешивания на кузове вагона
В процессе испытания опытного вагона была обнаружена повышенная склонность рам тележек к галопированию, в особенности при разгоне и торможении. Поэтому для серийных вагонов принята несколько измененная система подвешивания, в которой ось продольных качаний приподнята и значительно увеличено подрессоривание верхней опоры центрального трубчатого шкворня на поперечный брус рамы тележки.
При разработке вагонов для подвесных монорельсовых дорог Англии была реализована усовершенствованная конструкция подвешивания (рис. 57).
При разработке Мытищинским машиностроительным заводом проекта вагона для Московской монорельсовой дороги была применена аналогичная система подвешивания вагона маятникового типа с гидравлической стабилизацией колебаний. Эта система обеспечивала соблюдение максимального угла отклонения 6°30' при самом неблагоприятном сочетании центробежной силы при движении по кривой, ветровой нагрузки и возможной неравномерной нагрузки.
Рис. 58. Схема подвешивания вагонов монорельсовой дороги в Москве (проект Мытищинского машиностроительного завода)
При подходе к станциям, где необходим определенный зазор между вагоном и платформой, гидравлические домкраты системы стабилизации возвращают вагон в вертикальное положение.
Подвешивание опирается на поперечную балку тележки через резиновый подпятник 1 (рис. 58), который позволяет тележке поворачиваться относительно кузова вагона при движении по кривой. При этом подвешивание поворачивается на подпятнике без скольжения и после прохода вагоном кривой возвращается в первоначальное положение. Верхняя часть подвешивания представляет собой трубу 2, имеющую вверху замковое устройство для фиксирования подвески. Труба охватывается направляющим хомутом 3, который позволяет ей совершать вертикальные и вращательные движения и ограничивает возможность горизонтальных перемещений.
Подвешивание может наклоняться в пределах поперечных деформаций резинового подпятника 1 и пневматических рессор тележки, опирающихся на раму тележки, с которой хомут 3 соединен четырьмя крестообразно расположенными рычагами 4, установленными на сайлент-блоках. Относительные горизонтальные смещения поперечной балки и рамы ограничиваются кольцеобразными выступами, входящими один в другой с радиальным зазором 2—3 мм. Таким образом, максимальное линейное отклонение верхней части подвешивания зависит от величины сжатия резинового подпятника и зазора между кольцевыми упорами и соответствует наклону подвешивания примерно на 1°.
Нижняя часть подвешивания представляет собой стальную отливку 5, жестко соединенную с трубой 2 и имеющую приливы с отверстиями для двух пальцев 7, с помощью которых к ней крепится коробка шарниров 6 с рычагами 8 маятниковой подвески. Криволинейная форма рычагов 8 позволяет им беспрепятственно отклоняться в прорези ходовой балки на необходимый угол.
Расположение верхних и нижних шарниров рычагов 8 таково, что при продолжении их осевых линий они пересекаются на вертикальной оси симметрии ходовой балки на высоте 850 мм от поверхности качения, т. е. в центре изгиба ходовой балки. Благодаря этому на балку передаются наименьшие усилия и для нее создаются наиболее благоприятные условия работы.
Для возвращения вагона в вертикальное положение при подходе к платформам в подвешивании установлен гидравлический цилиндр 10, шарнирно соединенный с кузовом вагона. Штоки 9 гидравлического цилиндра шарнирно соединены с нижними рычагами подвешивания.
Рис. 59. Схема подвешивания вагонов (проект КБ)
Аварийный трос 14, установленный на случай выхода из строя (обрыва) подвешивания, поддерживается в натянутом состоянии пружиной 15. Нижний конец троса соединен с крышей вагона двумя серьгами 11 и кронштейном 13.
Конструкция подвешивания дает возможность кузову отклоняться в стороны на угол до 6°30' относительно оси симметрии ходовой балки. При этом действующие на вагон горизонтальные силы уравновешиваются возвращающим усилием, и происходит только перераспределение усилий по рычагам. В том случае, если горизонтальные силы не могут быть полностью уравновешены возвращающими усилиями, избыточная сила передается на подвешивание через упругие упоры 12, установленные на крыше вагона.
В разработанном КБ проекте маятникового подвешивания вагона основными элементами являются центральная рессора (рис. 59), рычаги подвешивания, гидравлические цилиндры стабилизации вагона и трос безопасности.
Центральная рессора-амортизатор размещается в вертикальном отверстии поперечной балки рамы тележки и служит для смягчения вертикальных толчков, передаваемых кузову колесными парами при качении по неровностям пути. Конструктивно центральная рессора разработана в двух вариантах: гидропневматической и пружинной. В гидропневматической рессоре упругим элементом является азот, заключенный в замкнутый объем, а усилие на него передается жидкостью АМГ-10 через разделительный поршень. В пружинной рессоре использованы две работающие на сжатие пружины, причем внутренняя пружина включается в работу только после сжатия наружной пружины на 20 мм. Получаемая двухступенчатая характеристика жесткости пружины обеспечивает требуемую частоту собственных колебаний вагона при любых нагрузках.
К нижней части центральной рессоры с помощью пальца крепится коробка шарниров, в которой укреплены рычаги маятникового подвешивания криволинейной формы. Нижние части их шарнирно крепятся к крыше вагона, а два короткоплечих рычага, жестко закрепленных на той же оси, соединены верхними концами с гидравлическими цилиндрами стабилизации. На каждом подвешивании устанавливается по два цилиндра, корпусы которых шарнирно соединены с кузовом вагона, а штоки — с короткоплечими рычагами подвешивания. На корпусе цилиндра расположена следящая система, обеспечивающая по сигналу подачу жидкости в нужную полость гидроцилиндра для выравнивания положения вагона. Наибольшие отклонения кузова ограничены упорами, установленными внутри гидроцилиндра.