ناهمواری های خط و تاثیرات آن بر چرخ سبب تولید ارتعاشاتی با دامنه و فرکانس متفاوت می گردد. این ارتعاشات اگر مهار نگردد و یا به خط انتقال داده نشود ممکن است باعث صدمه اجزا مختلف ناوگان گردد.
سیستم تعلیق ناوگان وظیفه مهار این ارتعاشات را داشته و به طور معمول شامل دو سطح تعلیق اولیه و ثانویه می باشد.
الف) سیستم تعلیق اولیه
سیستم تعلیق اولیه به منظور اطمینان یافتن از رفتار حرکتی پایدار، میزان نیروهای کم اعمالی از سوی خط، کاهش سایش و رفتار مناسب در قوس‌ها، بین بوژی و چرخها قرار گرفته و دربرگیرنده فنر و میراکننده می باشد.
بوسیله سیستم تعلیق اولیه پایداری عرضی واگن و کیفیت سفر به طور چشمگیری بهبود می یابد. این مهم به علت کمتر بودن میزان وزن فنربندی نشده می باشد و مقدار وزن فنربندی نشده به طور مستقیم با میزان نیروی انتقال داده شده از چرخ و ناهمواری های خط به داخل بدنه مرتبط می باشد.
ب) سیستم تعلیق ثانویه
به منظور ایزوله سازی بدنه از تحریکات منتقله از ناهمواری های خط بوسیله چرخ ها و قاب بوژی، سیستم تعلیق ثانویه بدنه را به بوژی متصل می نماید.
فنر هوایی بخشی از سیستم تعلیق ثانویه اغلب ناوگان مسافری مدرن می باشد که مابین بدنه و بوژی قرار می گیرد. وظیقه اصلی فنرهوایی کاهش شتاب های بدنه در دامنه فرکانسی پایین (حدود ۱ هرتز) می باشد.
تصویر ذیل یک سیستم فنر هوایی متداول را به همراه اجزا متفاوت نمایش می دهد. میزان هوای درون کیسه هوا ( شماره ۳) سفتی فنر هوایی را تعیین می نماید. بوسیله شیر کنترل سطح ( شماره ۸)، حجم هوای درون کیسه هوا قابل تنظیم بوده و میزان سفتی با توجه به وزن مسافران تطبیق می یابد. همچنین هوای درون مخزن هوا (شماره ۹) بوسیله کمپرسور (شماره ۱۰) متصل به آن تامین می گردد.
مزایای فنر هوایی در مقایسه به سیستم فنر لول سنتی:
• افزایش و کاهش سفتی با توجه به وزن مسافران
• استقلال ارتفاع از وزن مسافران بویسله سیستم کنترل سطح
• سفتی افقی چشمگیر
• ارتفاع کم
• ایزوله سازی خوب صدا و ارتعاش
معایب فنر هوایی در مقایسه به سیستم فنر لول سنتی:
• قیمت
• پیچیدگی
منابع:
- A. Orvnas, Methods for Reducing Vertical Carbody Vibrations of a Rail Vehicle, KTH university, 2010
- K. Tzanakakis, The Railway Track and Its Long Term Behaviour, Springer, 2013