Druhotné vypružení Pensylánského podvozku

Pensylvánský podvozek má druhotné vypružení kolébkové koncepce. Hlavní díly konstrukčního uzlu druhotného vypružení jsou na obrázcích 1, 2 a 3 - shodné číslování:

obr.1: druhotné vypružení

• kolébka (horní část kolébky) 1 slouží k:
  • upevnění otočného uložení skříně vozu na podvozek (kulová torna 7 a dvojice odpružených kluznic 8)
  • uložení skříně vozu na pružiny druhotného vypružení
  • vymezení prostoru pro pohyb skříně vozu vůči rámu podvozku - příložky 9 a 10.
• pružnice druhotného vypružení 2 slouží k:
  • svislému vypružení skříně vozu vůči rámu podvozku
  • tlumení dynamických rázů vznikajících mezi kolébkou a rámem podvozku
• nosič pružin druhotného vypružení (pružnice + nosič = dolní část kolébky) je sestaven ze dvou podvěsek 3 spojených příčnou vazbou 4, slouží k:
  • uložení pružnic druhotného vypružení
  • upevnění druhotného vypružení na závěsy 5
• závěs nosiče druhotného vypružení 5 slouží:
  • k zavěšení uzlu druhotného vypružení na příčník rámu podvozku 6
  • k příčnému vypružení skříně vozu vůči rámu podvozku
  • díky své šikmé orientaci pomáhá k příznivému naklopení skříně vozu v oblouku

Konstrukční uzel druhotného vypružení je na příčníky rámu podvozku 6 zavěšen pomocí čtyř závěsů 5. Na závěsech jsou vázány podvěsky 3 vzájemně spojené příčnou vazbou 4. V podvěskách jsou uloženy opasky eliptických pružnic druhotného vypružení 2, které pružně oddělují kolébku 1 s otočně uloženou skříní vozu od rámu podvozku.

Kolébka

Vlastní uzavžená konstrukce kolébky je svařena z ocelových plechů, uvnitř konstrukce jsou pro zpevmění ocelové výztuhy 14. V místě upevnění torny 7 je mezi horní a spodní stranou kolébky přivařena ocelová trubka, uvnitř které je veden nicohlav 13, který je součástí uložení skříně vozu na podvozek.

obr.2: řez kolébkou

Konce kolébky, které jsou vůči prostřední části ve vyšší poloze, mají na horní straně vytvořeny dutiny 15 pro zasunutí vložek 12, do kterých jsou zasunuty odpružené postranní kluznice 8. V ose postranních kluznic je na spodní straně kolébky vytvořeno osazení (zvané též zahrádka) pro opěrnou vložku 16 z tvrdého dřeva, která tlumí vibrace přenášené z pružnic druhotného vypružení 2. Při vyvázání podvozku je kolébka na správném místě na pružnicích druhotného vypružení zajištěna pomocí horních záchytek kolébky 11.

obr.3: druhotné vypružení

Svislé vypružení (obr. 4 a 5 - shodné číslování)

Svislé vypružení kolébky vůči rámu podvozku se skládá ze dvou sad eliptických pružnic 3, 4 a 6 řazených mezi podvěskou 7 kolébkou 1. Kolébka má na své spodní straně vytvořená osazení (zvané též zahrádky) 2, která vedou opasky pružnic 4 v podélném a příčném směru. Podvěska má pro vedení opasků pružnic vytvořená osazení 8.

Sadu pružnic tvoří osm obloukových (půleliptických) šestilistých listových pružnic (listy pružnic - 3) spojených do jednoho celku pomocí dvou spon 6. Hlavní listy pružnic 5 jsou zakončeny „nosy“, které zapadnou do výřezů spon a takto vzniknou čtyři spojené eliptické pružnice - jedna sada. Díky mezilistovému tření listových pružnic není třeba řadit v uzlu druhotného vypružení svislý tlumič.

obr.4: uložení pružnic	obr.5: nosič pružin druhotného vypružení

Podvěsky 7 jsou pro zajištění stability spojeny v jeden celek příčnou vazbou 10. Na obr. 4 a 5 jsou patrné nouzové závěsy 9, na které dosedne příčná vazba 10 v případě přerušení závěsů (viz níže).

Příčné vypružení a podélné vedení kolébky

Pro příčné vypružení podvozku je vymezena příčná vůle 2 x 25 mm mezi kluznicemi přišroubovanými k rámu podvozku (obr. 1, poz. 10), které v součinnosti s vodícími příložkami 9 přišroubovanými ke kolébce 1

obr.6: závěs nosiče pružin

vymezují příčnou vůli a zároveň díky svému tvaru písmene „L“ převádějí podélné síly vznikající za jízdy mezi vozovou skříní (kolébkou) a rámem podvozku.

Skříň vozu je vůči rámu podvozku v příčném směru vypružena pomocí šikmých závěsů (obr. 6 poz. 1) tvaru ojnice vykovaných z jednoho kusu oceli. Na spodní straně příčníku rámu podvozku 3 je vytvořen oválný otvor, kterým je závěs protažen do dutiny příčníku, kde je zavěšen na svorník s hlavou 4, který je protažen otvory v příčníku z prostoru pro kolébku a na druhé straně zajištěn podkovovou pojistkou 5. K závěsům jsou vázány podvěsky 6, na které jsou uloženy pružiny druhotného vypružení. Svorník pro dvojici závěsů 7 je protažen v dutině podvěsky 6 a závěsy jsou opět zajištěny podkovovými pojistkami 8 se závlačkami. Podvěsky na obou stranách jsou vzájemně spojeny příčnou vazbou 2.

Závěsy 1, na kterých je přes druhotné vypružení zavěšena skříň vozu, jsou silně dynamicky namáhaná část, proto je nutné konstruovat nouzové závěsy (obr. 5, poz 9), na které při porušení závěsů dosedne příčná vazba nosičů pružin. Nouzový závěs nosičů pružin (dolní záchytka kolébky) je tvořen dvojicí ocelových pásů přivařených k příčníkům rámu podvozku a spojených dalším přišroubovaným pásem.

Závěsy, sloužící jako pružící prvek příčného vypružení, se při malých výchylkách (asi do 5 stupňů) chovají jako lineární pružiny, kdy při výchylce způsobené vnějšími silami vzniká vratná síla vracející vypruženou část do střední rovnovážné polohy. V příčném vypružení netní nutné řadit žádný tlumící prvek, k tlumení příčných pohybů kolébky vůči rámu podvozku postačí čepové tření v uložení závěsů.

Závěsy jsou ve svislé rovině vedené v příčmém směru podvozku orienovány šikmo - nahoře, kde jsou upevněny k rámu podvozku, se sbíhají.Při příčném vychylování šikmých závěsů dochází k příznivému naklopení skříně vozu v oblouku, kdy jsou závěsy vlivem odstředivé síly (obr. 9 síla H) vychylovány směrem k vnější kolejnici oblouku a kolébka spolu se skříní vozu se naklání směrem ke středu o oblouku.

obr.7: funkce šikmých závěsů

vagony.cz / pojezdy / podvozkové / podvozek Pensylvánský / druhotné vypružení