Колесные пары

Для того чтобы обеспечить безопасность движения поездов и минимизировать износ (прокат) бандажей колесных пар, к материалу бандажей предъявляются довольно противоречивые требования. С одной стороны, материал бандажей должен быть достаточно вязким, чтобы не разрушаться при ударах, с другой — обладать высокими износостойкостью и твердостью (по Бринелю НВ 269), чтобы сопротивляться смятию.

Бандажи колесных пар изготавливают (прокатывают) из раскисленной мартеновской стали 60 марки 2, так называемой бандажной стали, с содержанием углерода не выше 0,65 %. В состав бандажной стали также входят следующие легирующие добавки, собственно обеспечивающие выполнение вышеперечисленных требований к материалу бандажей, а именно: марганец 0,6 — 0,9 %; медь не более 0,3 %; кремний 0,2 — 0,42 %; никель 0,25 %; хром не более 0,2; ванадий не более 0,1 %. После изготовления бандажи подвергают закалке с последующим отпуском.

Профиль бандажа колесных пар тепловозов имеет специальную конфигурацию и состоит из гребня а (реборды), двух конических поверхностей — основной с конусностью 1:10 (уклон 1:20) и боковой конусностью 1:3,5 (уклон 1:7), а также торцовой фаски под углом 45°.

Профиль бандажа колесных пар тепловоза

На рис. показаны основные размеры профиля бандажа тепловозов. Так, толщина нового бандажа составляет 75 мм, без учета размеров гребня. Гребень бандажа а фактически задает направление движения локомотива и предохраняет колесную пару от схода с рельсов.

При движении колесной пары в рельсовой колее между гребнями колес и внутренними гранями головок рельсов обязательно должны быть зазоры, чтобы предупредить возможное заклинивание колесной пары в колее и уменьшить силы трения. Величина минимального суммарного зазора δ при движении по прямому горизонтальному пути составляет δ = (1520 - 4) – 1440 - 2 × 33 = 10 мм. Здесь: (1520 - 4) — наименьшая ширина рельсовой колеи; 1440 —наибольшее расстояние между внутренними гранями бандажей; 33 — толщина гребня нового бандажа.

Движение двухосной тележки по прямому (а) участку пути и в кривой радиусом R(б)

Несложно подсчитать и максимальную величину δ, которая при новых бандажах составит δ = 23 мм. Главное назначение конической формы поверхности бандажа — обеспечивать синусоидальную траекторию перемещения колесной пары (в плане) в пределах путевых зазоров без длительного прижатия гребней колесных пар к одному из рельсов. Такую же извилистую траекторию движения по прямому пути, похожую на синусоиду, имеет двухосная тележка.

Несколько иная картина наблюдается при движении двухосной тележки по кривой радиусом R. В этом случае на тележку дополнительно действуют центробежные силы, которые не только прижимают гребни колес к внутренней части наружного рельса, но и создают некоторый поперечный перекос экипажа. Для избежания заклинивания гребней бандажей внутри рельсовой колеи при перекосе экипажа кривые участки делают с уширением на величину Δ. При радиусе кривой от349 до 300 м Δ =10 мм, при R = 300 м — Δ = 15 мм.

Из рис. следует, что путь, проходимый одним колесом колесной пары по внешнему рельсу кривой, больше, чем другим колесом по внутреннему рельсу. Следовательно, при цилиндрической форме бандажа при движении в кривой неизбежно проскальзывание колеса, движущегося по внешнему рельсу, что привело бы к значительной потере мощности тепловоза на преодоление сил трения скольжения колес по рельсам и их повышенному износу. Итак, второе назначение конусности 1:10 рабочей поверхности бандажа — облегчение прохождения тепловозом кривых участков пути.

Популярное на сайте:

Характеристика автомобиля MAЗ-54331
Седельный тягач выпускается Минским автозаводом с 1987 г., оснащен гидравлическим оборудованием и предназначен для буксировки специализированных полуприцепов. Колёсная формула 4x2 Полная масса автопоезда 25100 кг Полная масса автомобиля 15100 кг Распределение полной массы на переднюю ось 5100 кг Ра ...

Требование техники безопасности к инструменту, приспособлениям и основному технологическому оборудованию
Для обеспечения безопасности труда необходимо обеспечить безопасность производственного оборудования и технологических процессов. Для этого имеющийся инструмент, технологическое оборудование должны соответствовать требованиям стандартов системы безопасности труда (ССБТ), норм и правил по охране тру ...

Проектный расчет
Вращающий момент на колесе рассчитываемой зубчатой передачи Т2=12056,7Нм. Согласно рекомендациям [5] принимаем вариант термообработки (т.о.) V (табл. 1П.6): т.о. шестерни и колеса одинаковые - улучшение+цементация+закалка, твердость поверхности 56 .63 HRC3. Средняя твердость (4.2) Предварительное о ...