Сбалансированное рессорное подвешивание (рис. 9) состоит из упругих элементов (рессоры, пружины), соединенных между собой балансирами «Б». Последние по концам через подвески связаны с упругими элементами, а в середине опираются на буксу колесной пары.

Преимущество такого подвешивания – выравнивание вертикальных нагрузок по осям колесных пар, если они изменились на одной из осей по какой либо причине. Недостаток – большая металлоемкость и большой объем ремонта трущихся деталей (подвески, втулки, валики балансиров и подвесок).

Рис. 9. Сбалансированная схема рессорного подвешивания

В индивидуальной схеме (рис. 10) каждый буксовый узел имеет собственные упругие элементы (пружины или рессоры), не связанные между собой балансирами. Такое подвешивание проще, имеет меньший вес, меньшие затраты на ремонт (нет трущихся деталей). Но при изменении нагрузки на какую-либо ось это изменение не выравнивается за счет других осей. Следовательно, в этом случае нужно более строго подходить к развеске локомотива по осям колесных пар.

Рис. 10 Индивидуальная схема рессорного подвешивания

Третья схема (рис. 11) представляет собой также сбалансированное рессорное подвешивание в нижнем ярусе (буксовом) и с четырьмя индивидуальными пружинами боковых опор в верхнем ярусе (опирание кузова на тележку).

В этом случае при вертикальных колебаниях работают пружины (Пи П2, П3) и рессоры (Р) нижнего яруса и резиновые конусы (РА) в маятниковых опорах (МО). При боковой качке – рессорное подвешивание нижнего яруса и пружины боковых опор (под нагрузкой Р2).

Нагрузка на центральные маятниковые опоры Pt и боковые опоры Р2, как правило, равны между собой.

Такие опоры применяются на пассажирских тепловозах ТЭП60 и ТЭП70.

Рис. 11 Схема с центральными маятниковыми и боковыми пружинными опорами

Основным параметром любого упругого элемента или группы этих элементов является жесткость – отношение статической нагрузки на элемент или группу упругих элементов к их статическому прогибу, т.е.

(15)

На рессорное подвешивание тележки действует статическая нагрузка веса кузова с его оборудованием и обрессоренный вес тележки .

Ранее, при развеске локомотива, мы находили эту нагрузку на тележку от обрессоренного веса . Тогда в соответствии с формулой (15) жесткость рессорного подвешивания тележки определится из выражения

, кН/мм (16)

где fст – статический прогиб рессорного подвешивания, fст = 115 мм.

Тепловоз на рессорном подвешивании представляет собой колебательную систему с определенной частотой колебаний. Напомним, что в механике различают собственные и вынужденные колебания системы. Собственными колебаниями называются колебания системы под действием однократной внешней силы. Эти колебания постепенно затухают и тем быстрее, чем больше будет сопротивление в системе. Для увеличения сопротивления колебаниям в систему вводят гасители колебаний (гидравлические или фрикционные).

Вынужденные колебания – колебания, возникающие под действием периодически действующей силы. Для локомотива такой силой могут быть импульсы со стороны рельсового пути (например, от стыков), неровности пути.