ما هر روز با چشمهها مواجه میشویم، گاهی بیآنکه بدانیم. به همین دلیل، ممکن است متوجه نشده باشید که آنها یک عامل حیاتی در قطارها و عملکرد آنها هستند. سیستم هیدرولیک باعث میشود قطارها به همان شکلی حرکت کنند که انجام میدهند و بدون آنها، سواری نرم و راحت مانند امروز نخواهد بود. تمام وزن قطار توسط یک سیستم هیدرولیک تحمل میشود که باعث میشود حرکت با اصطکاک و ساییدگی ناچیز حرکت کند.
ما از نظر مهندسی در صنعت ریلی، از قطارهای بخار گرفته تا سیستمهای الکتریکی متکی به فنر، راه طولانی را پیمودهایم.
اما سیستم تعلیق چگونه کار میکند؟
در بریتانیا، بیشتر قطارها از بوژ برای حمل و هدایت وسیله نقلیه در طول ریل استفاده میکنند. طراحی سیستم تعلیق بوژی یک موضوع پیچیده است که در طول سالها توسعه یافته و بهبود یافته است. در اوایل مشخص شد که فضای بین بدنه قطار و چرخ به یک «بالشتک» نیاز دارد تا لرزشهای احساس شده در داخل واگنها کاهش یابد. این معمولاً شامل یک فنر فولادی برگی است که روی محورها نصب شده است. با گذشت زمان، این به یک سیستم بوژی با سیستم تعلیق پیچیدهتر تبدیل شده است.
سیستم تعلیق اولیه
دو نوع اصلی سیستم تعلیق مورد استفاده در قطارها وجود دارد که هر دو با فنرها درگیر هستند. سیستم تعلیق اولیه عمدتاً از یک سیستم دمپر فنری معمولی تشکیل شده است که از سیستم تعلیق ساختاری واگن و کل قطار پشتیبانی میکند. این سیستمهای دمپر در هر بوژی موجود بین جعبه محور و بوژی وجود دارد.
ساختار بوژی
بوژی یک قطار زیرانداز است و معمولاً دارای چهار تا شش چرخ است که در زیر انتهای وسیله نقلیه میچرخند. مانند یک کامیون کم ارتفاع یا واگن برقی زیر قطار است. بوژی روشی عمومی است که اکثر وسایل نقلیه راه آهن در آن کار میکنند. این به قاب، تقویت کننده، پین محوری، مجموعه چرخ، بلبرینگ غلتکی، تیرهای ترمز، بلوک ترمز، اهرم ترمز و سیلندرهای ترمز تقسیم میشود. تمام قسمتهای حیاتی ساختار بوژی.
چیدمان داشپات
جزء اصلی تعلیق در بوژی از طریق آرایش داشپت است که از یک پیستون سیلندر تشکیل شده است. صندلی پایین فنر به عنوان یک سیلندر و راهنمای جعبه محور به عنوان یک پیستون عمل میکند. بوژی تقویت کننده یا تکیه گاه، بخش مرکزی منطقه است. این بیشتر وزن مربی را به دوش میکشد. بوژی با استفاده از پینی که در مرکز قرار دارد به اطراف میچرخد و از بخشهایی از سیستم تعلیق ثانویه استفاده میکند، معمولاً فنرهای سیم پیچ و یک تخته فنری.
داشپاتها را میتوان در دربها برای جلوگیری از بسته شدن آن ها، در کمک فنر در سیلندرهای هیدرولیک خودرو، در عرشه ناو هواپیمابر در رلهها، در دندههای سوئیچ الکتریکی و موارد دیگر یافت.
فنر در بوژی
در حالی که مسافران متوجه بوژی نمیشوند، این همچنان یک عنصر بسیار مهم در عملیات راه آهن ایمن است، زیرا از بدنه واگن پشتیبانی میکند، به قطار اجازه میدهد هم در مسیرهای مستقیم و هم در مسیرهای منحنی به آرامی حرکت کند و از جمله موارد دیگر، سفری راحت را تضمین میکند.
فنرهای اولیه اکسل باکس را به قاب بوژی متصل میکند. یک سیستم فنری ثانویه این قاب را به قطار متصل میکند. به طور معمول، انواع فنرهایی که در بوژیها یافت میشوند، طرحهای ورقهای فولادی یا کلاف هستند و همچنین میتوانید فنرهای لاستیکی و بادی پیدا کنید. آنها نیروها و ارتعاشات را کاهش میدهند و به جلوگیری از خروج از ریل کمک میکنند.
سیستم تعلیق اولیه بین جعبه محور و بوژی است و از فنرها و دمپرها تشکیل شده است. این یک ضرورت غیرقابل تغییر برای همه کلاسهای وسایل نورد از جمله واگن است. کلاسهای مختلف کالسکه با طرحهای مختلف بوژی ارائه میشوند. با این حال، آنها میتوانند با هشت فنر در هر بوژی متفاوت باشند (طبقهبندی شده در هر بوژی که یک مجموعه سه چرخ است). همه آنها با فنرهای داخلی یا متعادل با فنرهای داخلی همراه با دمپرهای اصطکاکی ارائه میشوند.
سیستم تعلیق ثانویه
سیستم تعلیق ثانویه، بدنه خودرو را به بوژی متصل میکند و با جداسازی خودرو از ارتعاشات ارسالی از مسیر، به راحتی مسافران کمک میکند. فنر بادی که معمولاً بخشی از سیستم تعلیق ثانویه است، برای کاهش شتابهای محدوده فرکانس پایینتر در بدنه قطار کار میکند. نقش تعلیق ثانویه عمدتاً به عنوان تعلیق پنوماتیک عمل میکند و حتی در قطارهای باری استفاده میشود.
پشتیبانی تقویت کننده
چیدمان این سیستم تعلیق ثانویه از طریق فنرهای تقویت کننده است. تکیه گاه یا تکیه گاه بوژی از نظر ساختاری به قاب بوژی متصل نیست. با این حال، از طریق پیوند لنگر (ساختار لولهای با انتهای استوانهای) متصل میشود. پیوند لنگر با کمک براکتها به تکیهگاه و قاب بوژی ثابت میشود. سپس هر دو انتهای پیوند لنگر به عنوان یک لولا عمل میکنند که امکان حرکت تکیه گاه را در هنگام حرکت قطار فراهم میکند.
تیر پایین فنر
تیرهای فنر پایینی فنرهای تقویت کننده را پشتیبانی میکنند. این تیر زیرین فنری ساختاری است که از صفحات فولادی تشکیل شده و محل آن با شیارهای مدور در مرکز تکیه گاه مشخص شده است. تیر زیرین فنر نیز یک سازه شناور آزاد است اما با کمک آویز فولادی از بیرون به قاب بوژی متصل میشود. اینها به طور سنتی آویز BSS (آویز تعلیق ثانویه Bogie) نامیده میشوند.
برابر کردن اکولایزر
بخش داخلی تیر پایین فنر به تکیه گاه بوژی متصل است، اما از یک میلهی اکولایزر کمک میکند. این میله Y شکل است و از ورق و لوله فولادی ساخته شده است. همچنین از دو انتها با تیر فنر پایینی به همراه بالستور بوژی لولا شده است. همه آنها توسط یک پین به هم متصل شدهاند. استفاده از فنرها در سیستمهای راه آهن و قطار هم برای نرمی و کارایی قطار و هم برای راحتی مسافران حیاتی است.