Основные характеристики ходовых частей вагонов и локомотивов
Понятие «взаимодействие пути и подвижного состава» охватывает условия движения железнодорожных экипажей по рельсовому пути. К ним относятся силы, которые действуют на путь (и на подвижной состав), напряжения и деформации, возникающие в элементах пути, условия вписывания железнодорожных экипажей в кривые участки пути, колебания подвижного состава и пути, допускаемые скорости безопасного движения поездов, рациональные нормы и допуски устройства и содержания рельсовой колеи.
Основные характеристики ходовых частей вагонов и локомотивов
Два колеса подвижного состава, глухо насаженные на одну ось, называются колесной парой (рис. 4.1). Глухая насадка колес обеспечивает неизменность расстояния между колесами. Это важно для недопущения схода с рельсов. Расстояние между внутренними гранями колес (ширина насадки) составляет 1440 +-3 мм. Для скоростных поездов допуск принят +3; - 1 мм.
Колеса имеют гребни, препятствующие сходу их с рельсов. Наибольшая толщина гребня 33 мм, наименьшая - 25 мм. Для колес, имеющих небольшое закругление гребня с нерабочей стороны (у вагонов), наибольшая условная толщина гребня 34 мм (рис. 4.2). Гребень сопрягается с поверхностью катания колеса с помощью выкружки радиусом 13,5 мм у локомотива и 15 мм у вагонов. Эти радиусы близки к радиусам выкружки на головке рельса при переходе от поверхности катания к боковой грани. Такое очертание выкружек затрудняет вкатывание (всползание) гребней колес на рельсы.
Поверхность катания колес коническая с наклонами 1/7 и 1/20. В основном колеса катятся по рельсам частью с наклоном 1/20. Часть же с наклоном 1/7 нужна для того, чтобы колесо могло свободно вкатываться с остряка на рамный рельс или с сердечника на усовик. Для облегчения указанного вкатывания сделана также фаска 6х6 мм по нерабочему канту колес (см. рис. 4.2).
Коничность обеспечивает более плавное движение экипажей, потому что при любой неровности на пути коническое колесо, сместившись в поперечном направлении, стремится снова занять среднее положение. Однако коничность колес вынуждает ставить рельсы с подуклонкой 1/20, что усложняет скрепления и эксплуатацию пути.
Основным типом современных вагонных колес являются цельнокатаные колеса. Локомотивные колеса бандажные.
Диаметр вагонных колес 950 - 1050 мм, у локомотивов - 1050 - 1220 мм, у паровозов он был 1200 - 1850 мм. Чем больше диаметр колеса, тем меньше напрягается и изнашивается металл головки рельсов Однако вопрос этот является не только техническим, но и экономическим. Намечено увеличить диаметр колес электровозов до 1350 мм, а тепловозов - до 1200 мм.
Жесткая база - это расстояние между теми осями вагона или локомотива, которые не поворачиваются друг относительно друга ни в прямых, ни в кривых. Колесная база - это расстояние между крайними осями данного экипажа. Например, жесткая база старых двухосных вагонов равна 3,9 м, двухосных тележек грузовых четырехосных вагонов - 1,8 м, трехосных тележек шестиосных вагонов - 3,5 м, трехосных тележек электровоза ЧС4 - 4,6 м.
Чем короче жесткая база, тем легче вписывается экипаж в кривые, особенно малого радиуса. Вот почему современные локомотивы (электровозы и тепловозы) легче вписываются в кривые, чем паровозы. Однако вследствие наличия двух или больше тележек у электровозов или тепловозов возросло боковое воздействие колес на путь из-за увеличения числа направляющих осей, т. е. осей, прижатых к наружной рельсовой нити.
