196 / 530
Actual Problems in Machine Building. 2016. N 3
Technological Equipment, Machining
Attachments and Instruments
____________________________________________________________________
196
Рис. 2.
Излом внутренней подклиновой пружины
В большинстве случаев излома пружин чаще всего ломаются именно подклиновые
пружины. Из представленных фотографий можно сделать вывод о том, что характер излома
пружины не усталостный, а возник в результате мгновенного разрушения вследствие высо-
ких напряжений в первом рабочем витке пружины в непосредственной близости от опорного
витка. Излом пружин, в первую очередь, приводит к нарушению стабильной работы фрик-
ционного узла гасителя колебаний и передаче повышенных динамических нагрузок на боко-
вые рамы тележки, что может приводить к появлению усталостных трещин и разрушению
боковых рам. Низкая эксплуатационная стойкость пружин рессорного подвешивания обу-
словлена, прежде всего, низким уровнем их физико-механических свойств и качества изго-
товления.
Причиной изломов пружин являются следующие факторы: качество изготовления
пружин (наличие поверхностных дефектов); применяемые материалы; режимы нагружения,
в частности - работа клиновых пружин в рессорном подвешивании.
Результаты и обсуждения
Типовые пружины, устанавливаемые на тележках модели 18-100 и её аналогах, изго-
тавливаются из стали 55С2 ГОСТ 14959-79, по чертежам 100.30.002-0, и 100.30.004-0. Для
анализа причин излома пружин необходимо провести оценку напряженно-
деформированного состояния пружин на соответствие требованиям Норм [5].
При первом режиме нагружения напряжение среза для пружины наружной из стали
55С2 ГОСТ 14959-79 составило 702,61 МПа, для внутренней пружины - 726,87 МПа. При
допускаемом напряжении среза =750 МПа коэффициент запаса прочности составил 1,07
и 1,03 для наружной и внутренней пружины соответственно.
При третьем режиме нагружения напряжение среза для пружины наружной из стали
55С2 ГОСТ 14959-79 составило 594,97 МПа, для внутренней пружины - 621,22 МПа. При
допускаемом напряжении среза =650 МПа коэффициент запаса прочности составил 1,09 и
1,05 для наружной и внутренней пружины соответственно.