Что такое двухосная телега
Тележки вагонов
Содержание
Конструкция тележек
Применение тележек в качестве ходовых частей обусловлено необходимостью создания вагонов увеличенной грузоподъемности и с большой базой. В большегрузных вагонах по условиям допускаемых нагрузок от колесной пары на рельсы число колесных пар не может быть ограничено двумя или тремя, а вписывание данного вагона в кривые участки железнодорожного пути без тележек затруднено. Тележки же позволяют вагонам иметь необходимое число колесных пар и благодаря наличию короткой базы проходят кривые участки пути малого радиуса с небольшим сопротивлением движению.
При проходе по пути с неровностями кузов тележечного вагона имеет меньшее вертикальное перемещение, чем нетележечного. Благодаря возможности размещения в тележках нескольких последовательно расположенных ступеней (ярусов) рессор в сочетании с различного рода гасителями колебаний и устройствами, обеспечивающими устойчивость положения кузова, создаются условия для достижения хорошей плавности хода вагона.
Конструкция соединения тележек с кузовом позволяет без затруднения выкатить их при необходимости. Это облегчает осмотр и ремонт ходовых частей вагона.
Конструкция тележек должна обеспечивать перестановку вагонов с колеи 1520 мм на колею 1435 мм и обратно при перевозках грузов и пассажиров в международном сообщении. Перестановку осуществляют на специальных перестановочных пограничных пунктах путем замены тележек (пассажирские вагоны) или колесных пар (грузовые вагоны).
В 1965 г. в Испании разработана конструкция с аксиально перемещающимися колесами. Такие тележки эксплуатируются на железных дорогах Испании и Франции. Опыт эксплуатации тележек на железных дорогах с различной шириной колеи показал высокую эффективность этой системы.
Тележка пассажирского вагона обычно состоит из следующих основных частей: колесных пар, букс, рамы, объединяющей колесной пары, рессорного подвешивания (буксового, расположенного между рамой тележки и буксами, и центрального, размещенного между надрессорной балкой и рамой тележки), возвращающих (люлечных) устройств, надрессорной балки с опорами кузова (подпятником и скользунами), тормозной передачи. Тележки грузовых вагонов обычно отличаются от тележек пассажирских вагонов отсутствием люлечного устройства и буксового подвешивания.
Классификация
По устройству рессорного подвешивания различают:
По способу соединения рамы с колесными парами тележки имеют следующие отличительные особенности:
В зависимости от передачи нагрузки от кузова вагона на тележку различают тележки с опиранием кузова:
При передаче нагрузки через подпятник обеспечивается свободный поворот тележек под кузовом вагона, что значительно облегчает прохождение кривых участков пути. При передаче нагрузки через боковые опоры силы трения, возникающие между скользунами рамы кузова и надрессорной балки тележки, способствуют гашению извилистого движения тележек, которое является основной причиной боковых колебаний вагона. Наряду с положительным влиянием на плавность хода опора кузова на скользуны позволяет облегчить шкворневые балки рамы кузова и надрессорные балки тележек
Передача нагрузки от кузова вагона на раму тележки может осуществляться через:
Рамы тележек изготовляют литыми или сварными из штампованных или прокатных профилей. В тележках, особенно пассажирских вагонов, целесообразны рамы с балками коробчатого закрытого сечения, которые имеют малую массу и хорошо сопротивляются изгибу и кручению. Литые рамы требуют в эксплуатации незначительного ремонта, но обладают большой массой. Они преимущественно применяются в тележках грузовых вагонов.
Тележки грузовых вагонов
Основные технические характеристики типовых тележек, эксплуатируемых на железных дорогах стран СНГ приведены в таблице 3.
Постройка трехосных тележек различных типов прекратилась в 1967 г., однако в эксплуатации их находится еще около 30 тыс. (за исключением тележек модели 18-102). Для грузовых вагонов разработаны и построены Уральским вагоностроительным заводом опытные 2-осные тележки модели 18-115 с улучшенными динамическими качествами для скоростей движения до 140 км/ч и модели 18-131 для осевых нагрузок 245 кН.
Двухосная тележка модели 18-100 (трехэлементная тележка) состоит из двух боковых рам и надрессорной балки с подпятником, отлитых из низколегированной стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, двух колесных пар с роликовыми буксами и двух рессорных комплектов, состоящих из пяти, шести или семи двухрядных цилиндрических пружин (в зависимости от грузоподъемности вагона — соответственно 50, 60 и более тонн).
Тележки моделей 18-131; 18-120 и 18-115 построены на базе тележки модели 18-100 и отличаются от нее лишь наличием упруго-фрикционных скользунов, предназначенных для уменьшения влияния тележки и боковой качки кузова, а также резиновых прокладок между цилиндрическим корпусом буксы и боковой рамой тележки, предназначенных для уменьшения сил инерции от колебания необрессоренных масс тележки и более равномерного распределения вертикальных сил между передним и задним роликовыми подшипниками.
Тележки типа КВЗ-И2 имеют большую жесткость рессорного подвешивания, подкатываются под кузова грузовых, рефрижераторных вагонов, кузова вагонов с машинным охлаждением. Трехосные тележки имеют сложную конструкцию, повышенное воздействие на путь, обладают меньшей устойчивостью от схода с рельсов. Поэтому на железнодорожных путях МПС они не нашли широкого применения; применяются в основном на железнодорожных путях промышленного транспорта. Лучшей среди 3-осных является тележка типа УВЗ-9М конструкции Уральского вагоностроительного завода. Модель 18-102 объединяет последующие типы УВЗ-11 и УВЗ-11А, спроектированные с повышенной осевой нагрузкой.
Четырехосные тележки состоят из двух типовых 2-осных тележек модели 18-100 и мощной соединительной балки (масса 2 т) сложной конфигурации; применяются в 8-осных цистернах (соединительная балка штампосварная из низколегированной стали 09Г2-Д) и полувагонах (соединительная балка литая из низколегированной стали марок 20ГЛ или 20ГФЛ), а также транспортерах.
С целью уменьшения массы и упрощения формы разработана опытная 4-осная тележка с кузовом, опирающимся на скользуны 2-осных тележек. Опорные устройства на скользунах с подшипниками качения соединены между собой попарно двумя продольными тягами для выравнивания вертикальной нагрузки между 2-осными тележками.
Создание новых двухосных тележек
Создание новых типов 2-осных грузовых тележек связано с рядом основополагающих принципов конструирования. К ним относятся следующие: применение диагональных связей боковых рам с целью стабилизации геометрии тележки в плане и уменьшения забегания (относительное продольное перемещение) боковых рам. Важным требованием является наличие надбуксовых упругих элементов с целью уменьшения необрессоренной массы тележки, фильтрации высокочастотных возмущений, обеспечения подвижности колесной пары в продольном и поперечном направлениях, что облегчает самоустановку колесных пар в кривых. Необходимым является также применение рессорных комплектов с разнесенными поперек тележки фрикционными гасителями колебания с целью создания возвращающих моментов сил трения, препятствующих искажению геометрии тележки в плане; применение в центральном рессорном подвешивании рессорных комплектов с фрикционными гасителями колебаний, имеющими увеличенный до 90 мм статический прогиб; использование плавающей надрессорной балки, которая является аналогом люлечной подвески при увеличенной горизонтальной гибкости рессорных комплектов. Важным конструктивным элементом являются эксцентриковые связи колесных пар с боковыми рамами, оборудованными системой стабилизаторов, способствующие радиальной установке колесных пар в кривых.
В эксплуатации должны находиться тележки трех классов: универсальные с осевой нагрузкой 245 кН и конструкционной скоростью движения 120 км/ч; специализированные для эксплуатации на определенных направлениях в замкнутых маршрутах с осевой нагрузкой 295 кН и конструкционной скоростью движения 100 км/ч; скоростные тележки с осевой нагрузкой 220-225 кН и конструкционной скоростью движения 140 км/ч. Кроме того, для вагонов, постоянно эксплуатируемых на ж.д. с шириной колеи 1520 и 1435 мм в замкнутых международных маршрутах «Восток-Запад», необходимо применение тележек с раздвижными колесами и буксовым рессорным подвешиванием, отвечающим требованиям эксплуатации подвижного состава на железных дорогах России и Западной Европы.
Испытания
Разработаны, построены и испытаны тележки двух типов:
Спроектирована и построена (ОАО «Ижорские заводы») опытная двухосная тележка с надбуксовым подвешиванием, штампованными боковыми рамами и надрессорной балкой, упругофрикционными скользунами оригинальной конструкции. Тележка имеет двухстороннее нажатие тормозных колодок на колесные пары или дисковый тормоз, тормозной цилиндр, авторегулятор тормозной рычажной передачи.
Спроектирована тележка (ТК ЦКБТМ, Тверь) с центральным рессорным подвешиванием повышенной гибкости, штампосварными боковыми рамами и шкворневой балкой, упругофрикционными скользунами и упругими тягами, соединенными с надрессорной балкой и боковой рамой тележки. Спроектирована тележка (РАО ВСМ) с пружинным рессорным подвешиванием в центральной ступени и резинометаллическими рессорами в буксовой ступени, штампосварными боковыми рамами с гидрогасителями раздельного гашения в вертикальной и горизонтальной плоскостях, с сайлент-блоками в буксовых узлах, дисковым тормозом.
Тележки в других странах
Во Франции разработана тележка Y35, для организации движения грузовых вагонов со скоростью 140 км/ч. Тележка с базой 2,2 м имеет маятниковое подвешивание для улучшения ходовых качеств тележки в горизонтальной плоскости, билинейное буксовое подвешивание, упругие скользуны со встроенными тормозными башмаками, размещенными на раме тележки. Гибкость рессорного подвешивания тележки 3 мм/т при осевой нагрузке до 12,6 т и 1 мм/т при осевой нагрузке свыше 12,6 т. Тележка имеет фрикционный гаситель колебаний специальной конструкции для гашения вертикальных и поперечных горизонтальных колебаний.
Тележки пассажирских вагонов
Тележки пассажирских вагонов. Пассажирские вагоны имеют 2-осные тележки с двухступенчатым рессорным подвешиванием. Она была разработана Тверским вагоностроительным заводом. В 1959 г. для специальных пассажирских вагонов массой брутто до 108 т была построена 3-осная тележка с двухступенчатым подвешиванием. В 1969 г. для вагонов пассажирского поезда «Русская тройка» (РТ-200) с локомотивной тягой разработана тележка типа ТСК-1. В эксплуатации находятся в основном тележки типа КВЗ-ЦНИИ, а также тележки старых типов ЦМВ и КВЗ-5 (таблица 4).
Модификации
Модернизированная тележка ТВЗ-ЦНИИ-М (КВЗ-ЦНИИ-М) отличается от тележки КВЗ-ЦНИИ увеличенным статическим прогибом рессорного подвешивания, более надежной конструкцией люлечных подвесок (однозвенной вместо двухзвенной).
Тележка КВЗ-5 (строилась в 1960-62 гг.) имеет большую, чем тележка КВЗ-ЦНИИ, жесткость рессорного подвешивания, кузов опирается на тележку только через подпятник, в боковых скользунах существуют зазоры, благодаря которым надрессорная балка не имеет больших перекосов в плане и вследствие этого отпадает необходимость связывать балку с рамой тележки упругими направляющими поводками, как у тележки КВЗ-ЦНИИ.
Тележка ЦВМ строилась с 1950 г. по 1960 г. Имеет в центральном рессорном подвешивании эллиптические листовые рессоры конструкции Н. К. Галахова и пружинное буксовое подвешивание, фрикционные гасители колебаний отсутствуют. В связи с плохими динамическими качествами и ограничением скорости движения вагонов до 120 км/ч, тележка была снята с производства.
Тележка ТСК-1 предназначена для пассажирских вагонов со скоростями движения до 200 км/ч (рис. 6.45), состоит из открытой сварной рамы с поперечными балками, надрессорной балки со шкворнем и опорными узлами, центрального безлюлечного рессорного подвешивания с пневморессорами и буксового пружинного подвешивания.
Тележка имеет вертикальные и поперечные горизонтальные гидравлические гасители колебаний. Корпус буксы и надрессорная балка соединены с рамой поводками. Тележка имеет дисковый и магнитно-рельсовый тормоза, работающие соответственно при служебном и экстренном торможении, а также действующий на одну колесную пару ручной тормоз. В магнитно-рельсовый тормоз входят башмаки и пневматические подъемные цилиндры. Сила прижатия башмака к рельсу достигает 100 кН. При экстренном торможении электроток подается к катушке башмака, а сжатый воздух — в пневматические подъемные цилиндры.
Колеса имеют профиль поверхности катания с конусностью 1:100; 1:20и 1:7и углом наклона гребня колеса 65°. Шейки оси удлинены для размещения третьего упорного шарикоподшипника, воспринимающего осевые усилия.
Тележки пассажирских вагонов, используемые на ж. д. западноевропейских и других стран, в основном похожи на отечественные. Однако имеются также и оригинальные конструкции тележек. На железных дорогах Франции применяются тележки Y32 с центральным и буксовым пружинным подвешиванием,гидравлическими гасителями вертикальных и поперечных колебаний, колодочными и дисковыми тормозами, противогазным устройством. Тележка может быть оборудована электромагнитным рельсовым тормозом, счетчиком пройденного пути, тахометром, смазчиком гребней колес. Тележка обеспечивает при хорошей плавности хода максимальную скорость движения 200 км/ч (при испытаниях вагон с такими тележками развил максимальную скорость 300 км/ч).
На железных дорогах Германии применяются тележки: с пневморессорой в центральной и цилиндрическими пружинами в буксовой ступени и со специальной направляющей буксовой тягой; с продольными и горизонтальными буксовыми пружинами и треугольным коленчатым рычагом-буксой, шарнирно связанным с рамой тележки; с пневматическим подвешиванием в центральной ступени (для двухэтажных вагонов).
На железных дорогах США и ряда других стран в эксплуатации находятся вагоны с маятниковым рессорным подвешиванием, т. к. центральная ступень тележки имеет очень высокие пружины, плоскость опоры кузова расположена выше центра его массы для повышения устойчивости кузова от поперечного опрокидывания при высокой гибкости пружин, а также получения спокойного хода.
Существуют тележки с пневморессорами, с роликовыми буксовыми узлами, расположенными между колесами, а также с дисковым тормозом, тормозные накладки которого укреплены снаружи дисковых колес. В тележках широко применяются резинометаллические рессоры и упругие элементы, обеспечивающие гашение высокочастотных шумовых колебаний и повышенный комфорт пассажиров.
Литература
Вагоны: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Л. А. Шадур, И. И. Челноков, Л. Н. Никольский, Е. Н. Никольский, В. Н. Котуранов, П. Г. Проскурнев, Г. А. Казанский, А. Л. Спиваковский, В. Ф. Девятков; Под ред. Л. А. Шадура. — 3-е изд., перераб. и доп. — М.: Транспорт, 1980. — 439 с.
Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. В.В. Лукина. —М.: Маршрут, 2004. 424 с.
Б.В. Быков. Конструкция тележек грузовых и пассажирских вагонов. Иллюстрированное учебное пособие. М:Маршрут, 2004, 36 с.
Что такое двухосная телега
(Поправка*. ИУС N 1-2016), (Поправка. ИУС N 6-2019).
* См. ярлык «Примечания».
4 Приказом Федерального агентства по техническому регулированию и метрологии от 8 ноября 2013 г. N 1423-ст межгосударственный стандарт ГОСТ 9246-2013 введен в действие в качестве национального стандарта Российской Федерации с 1 июля 2014 г.
6 Настоящий стандарт может быть применен на добровольной основе для соблюдения требований технического регламента Таможенного союза ТР ТС 001/2011 «О безопасности железнодорожного подвижного состава»
ВНЕСЕНЫ поправка, опубликованная в ИУС N 1, 2016 год, поправка, опубликованная в ИУС N 6, 2019 год с учетом уточнения, опубликованного в ИУС 11-2019
Поправки внесены изготовителем базы данных
Изменение N 1 внесено изготовителем базы данных по тексту ИУС N 9, 2018 год
Введение
Применение настоящего стандарта обеспечивает взаимозаменяемость двухосных трехэлементных тележек одного типа, с одинаковой высотой рабочей поверхности бокового скользуна от уровня опорной поверхности подпятника, под грузовыми вагонами, предназначенными для обращения на железнодорожных путях общего и необщего пользования колеи 1520 мм. Требования стандарта предусматривают взаимозаменяемость сменных элементов в двухосных трехэлементных тележках одного типа. Применение колесных пар по ГОСТ 4835, триангелей по ГОСТ 4686, габарита вписывания по ГОСТ 9238 обеспечивает возможность использования двухосных трехэлементных тележек на железнодорожных путях колеи 1435 мм.
1 Область применения
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на следующие стандарты:
ГОСТ 2.601-2013 Единая система конструкторской документации. Эксплуатационные документы
ГОСТ 2.602-2013 Единая система конструкторской документации. Ремонтные документы
ГОСТ 8.051-81 Государственная система обеспечения единства измерений. Погрешности, допускаемые при измерении линейных размеров до 500 мм
ГОСТ 9.014-78 Единая система защиты от коррозии и старения. Временная противокоррозионная защита изделий. Общие требования
ГОСТ 15.309-98 Система разработки и постановки продукции на производство. Испытания и приемка выпускаемой продукции. Основные положения
ГОСТ 15.902-2014 Система разработки и постановки продукции на производство. Железнодорожный подвижной состав. Порядок разработки и постановки на производство
ГОСТ 1452-2011 Пружины цилиндрические винтовые тележек и ударно-тяговых приборов подвижного состава железных дорог. Технические условия
ГОСТ 4686-2012 Триангели тормозной рычажной передачи тележек грузовых вагонов. Технические условия
ГОСТ 4835-2013 Колесные пары железнодорожных вагонов. Технические условия
ГОСТ 7409-2009 Вагоны грузовые. Требования к лакокрасочным покрытиям
ГОСТ 9238-2013 Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений
ГОСТ 10791-2011 Колеса цельнокатаные. Технические условия
ГОСТ 15150-69 Машины, приборы и другие технические изделия. Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия климатических факторов внешней среды
ГОСТ 18321-73 Статистический контроль качества. Методы случайного отбора выборок штучной продукции
ГОСТ 22235-2010 Вагоны грузовые магистральных железных дорог колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ
ГОСТ 23170-78 Упаковка для изделий машиностроения. Общие требования
ГОСТ 27640-88 Материалы конструкционные и смазочные. Методы экспериментальной оценки коэффициента трения
ГОСТ 32400-2013 Рама боковая и балка надрессорная литые тележек железнодорожных грузовых вагонов. Технические условия
ГОСТ 32700-2014 Железнодорожный подвижной состав. Методы контроля сцепляемости
ГОСТ 33211-2014 Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам
ГОСТ 33597-2015 Тормозные системы железнодорожного подвижного состава. Методы испытаний
ГОСТ 33788-2016 Вагоны грузовые и пассажирские. Методы испытаний на прочность и динамические качества
3 Термины и определения
В настоящем стандарте применены следующие термины с соответствующими определениями:
3.2 тип тележки: Группа тележек, имеющих одинаковые технические характеристики.
3.3 надрессорная балка: Составная часть (деталь или сборочная единица) несущей конструкции тележки, передающая нагрузки от кузова вагона на две боковые рамы через рессорное подвешивание.
3.4 боковая рама: Составная часть (деталь или сборочная единица) несущей конструкции тележки, передающая нагрузки от надрессорной балки на шейки двух осей колесных пар через буксовые узлы.
3.5 конструкционная скорость вагона: Наибольшая скорость движения, заявленная в технической документации на проектирование.
* В Российской Федерации применяют «Инструкцию по текущему содержанию железнодорожного пути», утвержденную Министерством путей сообщения Российской Федерации, N ЦП-774 от 01 июля 2000 г.
3.6 минимальная расчетная масса вагона: Масса тары четырехосного вагона, при установке под кузов которого двух тележек соответствующего типа должны быть обеспечены требования к расстоянию от уровня верха головок рельсов до опорной поверхности подпятника, разности полных статических прогибов рессорного подвешивания, расчетному статическому прогибу и коэффициенту относительного трения рессорного подвешивания, приведенные в настоящем стандарте.
3.7 максимальная расчетная статическая осевая нагрузка: Одна четвертая часть максимального веса четырехосного вагона брутто, передаваемая на рельсы одной колесной парой.
3.8 максимальная расчетная масса вагона: Масса четырехосного вагона брутто при максимальной расчетной статической осевой нагрузке.
3.9 подпятник: Составная часть тележки, предназначенная для опирания пятника кузова вагона на тележку, размещенная по центру надрессорной балки, допускающая поворот пятника вокруг вертикальной оси и ограничивающая его горизонтальные перемещения.
[Статья] Ходовые части вагонов-самосвалов. Двухосные тележки колеи 1520 (1524) мм
Вагоны-самосвалы (думпкары) в зависимости от грузоподъемности и нагрузок от оси на рельс имеют двухосные, трехосные и четырехосные тележки. Основным назначением тележек является смягчение вертикальных и горизонтальных динамических усилий при движении вагона, а также обеспечение их вписывания в кривые участки пути. Вагоны на тележках лучше вписываются в кривые малого радиуса, оказывают меньшее сопротивление движению, испытывают меньшее влияние неровности пути.
Воздействие внешних сил на конструкцию вагона снижает рессорное подвешивание. Конструкция свободного соединения тележки с нижней рамой вагона-самосвала через пятник и боковые скользуны улучшает прохождение кривых участков пути. С учетом особенностей железных дорог открытых горных разработок (наличие большого числа кривых малого радиуса, подъемов и спусков, временных железнодорожных путей на отвалах и в карьерах) перечисленное имеет большое значение для улучшения эксплуатации вагонов-самосвалов.
Применение многоосных тележек (трехосных и четырехосных) при существующих нагрузках от оси вагона на рельсы до 295 кН (30 000 кгс), а в перспективе до 342 кН (35 000 кгс) позволяет создавать вагоны-самосвалы повышенной грузоподъемности.
Тележки различают по числу осей, типу рессорного подвешивания, передаче нагрузки от кузова вагона на раму тележки и от рамы тележки к колесным парам. По числу колесных пар тележки делят на двухосные, трехосные и четырехосные, а по рессорному подвешиванию — на тележки с буксовым и с центральным рессорным подвешиванием. Нагрузка от кузова на раму тележки передается через среднюю поперечную балку рамы тележки, жестко связанную с ее боковыми рамами (в тележках с буксовым рессорным подвешиванием), или через балку, свободно опертую своими концами на рессоры, расположенные на раме тележки (в тележках с центральным рессорным подвешиванием).
Нагрузка от кузова на надрессорную балку передается центрально от пятника кузова на подпятник тележки. Такая передача нагрузки обеспечивает свободный поворот тележек под кузовом вагона. Нагрузки от рамы колесным парам тележки передаются или непосредственно (при центральном подвешивании), или через рессорный комплект (при буксовом подвешивании).
В последние годы тележки для вагонов-самосвалов выпускают только с центральным рессорным подвешиванием. Рамы тележек изготовляют с литыми и поясными боковинами. Последние применяют на вагонах-самосвалах узкой колеи.
ТЕЛЕЖКИ ВАГОНОВ-САМОСВАЛОВ УЗКОЙ КОЛЕИ
Тележка с поясными боковинами вагона-самосвала колеи 750 мм.
Вагоны-самосвалы УВС-20 колеи 750 мм оборудованы тележками (рис. 77), которые состоят из двух сборных боковин, надрессорной балки, поперечной связи, двух рессорных комплектов, двух колесных пар 7 с буксами на подшипниках скольжения 6 и тормозной рычажной передачей.
Каждая боковина такой тележки состоит из трех отдельных поясов — верхнего 1, среднего 2 и нижнего 3, соединенных в средней части двумя распорными стальными литыми колонками 4, через которые проходят болты 5, стягивающие все три пояса. Колонки служат также направляющими для надрессорной балки 9 при вертикальном ее перемещении и имеют отлитые кронштейны, к которым прикреплены подвески тормозных башмаков рычажной передачи. Между колонками поперек тележки расположена подрессорная балка 8, которая связывает боковины тележки. По концам подрессор-ной балки установлено по комплекту рессор 11, на которые опирается надрессорная балка. На надрессорной балке установлены подпятник со шкворнем 10. Рессорный комплект состоит из четырех пружин и эллиптической рессоры (комбинированный рессорный комплект)
Параметры пружин следующие:
Диаметр витка в мм. 19
Эллиптическая рессора состоит из восьми наборных листов сечением 76 у 10 мм. Жесткость рессоры 1436 кгс/см; жесткость рессорного комплекта 3412 кгс/см.
Надрессорная балка поясной тележки сварной или литой конструкции. Каждая надрессорная балка имеет в средней части подпятник. На равном расстоянии от подпятника по обе стороны на балке установлены скользуны. Между скользунами нижней рамы вагона-самосвала и тележки обязательно должен быть зазор от 2 до 12 мм для лучшего вписывания вагона-самосвала в кривые участки пути.
Буксы укреплены буксовыми болтами, проходящими через верхний, средний и нижний пояса и через соответствующие приливы (ушки) в корпусе буксы.
Тележка с литыми боковыми рамами колеи 750 мм. При эксплуатации тележек с поясными боковинами происходят следующие нежелательные явления: возникновение трещин в поясах боковин; ослабление болтов колонок и букс и утеря гаек, приводящие к изломам поясов в местах изгибов (нижнем и верхнем); разработка отверстий для болтов; выработка и обрывы болтов колонок и букс; изломы надрессорных балок; трещины и изломы в поперечных связях.
В связи с этим Алтайским вагоностроительным заводом была разработана конструкция тележки (рис. 78) с литыми боковыми рамами и литой надрессорной балкой для вагонов колеи 750 мм с нагрузкой от оси на рельсы 73 кН (7500 кгс). Такими тележками оборудованы новые вагоны-самосвалы УВС-22 колеи 750 мм грузоподъемностью 22 т.
Боковая рама тележки (рис. 79) выполнена в виде одной отливки. В средней части боковой рамы имеется проем 3 для рессорного комплекта, а по концам — проемы для букс. С внутренней стороны каждой боковой рамы размещены полки 4, служащие опорой для наконечников триангеля в случае обрыва подвесок, при помощи которых триангели подвешены к боковым рамам. Буксовые проемы в верхней части имеют приливы, которыми рама опирается на буксы, а по бокам — боковые челюсти 1. Сбоку имеются кронштейны 5 для крепления подвесок тормозных башмаков. Средний проем по бокам имеет направляющие, а внизу поддон для установки рессорного комплекта. Сечения наклонных поясов и колонок боковой рамы имеют корытообразную форму. Балки с таким профилем хорошо сопротивляются изгибу и кручению.
На нижнем наклонном поясе расположено пять шишек 2, которые служат для подбора боковых рам при сварке тележек. В тележке должны быть боковые рамы одного номера, чтобы расстояния между центрами шеек осей колесных пар с двух сторон тележки имели наименьшую разность размеров и оси в плане располагались параллельно. Такое положение осей колесных пар снижает сопротивление движению и исключает постоянное набегание одной из колесных пар гребнем колеса на рельс, что имеет место при непараллельном положении колесных пар в тележке. На каждой боковой раме отлиты марка завода, номер плавки, год отливки или клеймо приемки.
Надрессорная балка литой тележки вагона-самосвала колеи 750 мм (рис. 80) выполнена в виде целой отливки вместе с подпятником 1 и опорами 2 для скользунов. По концам надрессорная балка имеет выступы 3 для ее установки на боковой балке. В средней части надрессорной балки имеются ребра жесткости и поддон для опоры шкворня тележки. Надрессорную балку отливают, так же как и боковую раму, из мартеновской стали или электростали с содержанием углерода не более 0,27% (если углерода более 0,27%, то на боковой раме отливают букву С).
Рессорный комплект тележки комбинированный; он аналогичен рессорному комплекту поясной тележки. Колесная пара тележки имеет буксы на подшипниках скольжения. Диаметр колеса равен 610 мм. Ось колесной пары пятого * типа. Диаметр шейки оси равен 100 мм. Массы (в кг) узлов литой тележки вагона-самосвала колеи 750 мм следующие:
Надрессорная балка. 155,5
Рессорный комплект. 21,25
Тележка с литыми боковыми рамами вагона-самосвала колеи 1067 и 1000 мм. Вагоны-самосвалы ВС-35 колеи 1000 мм постройки 1972 г. оборудованы тележками конструкции Днепродзержинского вагоностроительного завода (рис. 81) с литыми боковыми рамами и с буксами на подшипниках скольжения. Особенностью конструкции этой тележки является возможность ее использования для вагонов-самосвалов как колеи 1067 мм, так и колеи 1000 мм в результате подкатывания под нее колесных пар, соответствующих железнодорожной колее.
Конструкция этой тележки аналогична только что описанной и отличается лишь размерами литых деталей, колесной пары и рессорного комплекта. Элементы тележки колеи 1067 мм по условиям прочности допускают нагрузку от оси на рельс до 162 кН (16 500 кгс). В отличие от тележек колеи 750 мм колесные пары тележки колеи 1067 мм имеют цельнокатаные колеса с диаметром круга катания 800 мм и ось с шейкой диаметром 120 мм.
Рессорное подвешивание выполнено по типу рессорного подвешивания тележек ЦНИИ-ХЗ колеи 1524 мм с клиновым гасителем колебаний. Рессорный комплект состоит из пяти наружных и внутренних пружин. Гибкость рессорного комплекта 0,00282 мм/кгс. Параметры пружин следующие:
Диаметр прутка пружины (в мм)
Диаметр средней пружины (в мм)
Высота пружины в свободном состоянии в мм 220
Масса узлов тележки (в кг)
балки надрессорной. 338
Масса тележки в сборе в кг. 3131
Двухосными тележками оборудованы вагоны-самосвалы 4ВС-50, 5ВС-60, 6ВС-60, Д-82 и ВС-85 грузоподъемностью 50—85 т. Вагоны-самосвалы грузоподъемностью 50—60 т оборудованы типовой серийной тележкой ЦНИИ-ХЗ с буксами на подшипниках скольжения или подшипниках качения. Конструкция тележки допускает нагрузку от оси на рельс 210—215 кН (21 500—22 000 кгс).
Рис. 82. Тележка ЦНИИ-ХЗ:
а — на подшипниках качения, б — на подшипниках скольжения
Вагоны-самосвалы Д-82 и ВС-85 грузоподъемностью 82—85 т оборудованы специальной тележкой усиленной конструкции производства Днепродзержинского вагоностроительного завода. Тележка имеет буксы на подшипниках скольжения. Элементы конструкции этой тележки (литые боковые рамы, надрессорная балка, колесные пары и рессорный комплект) допускают нагрузку от оси на рельс до 295 кН (30 ООО кгс). В 1972 г. по предложению ВНИИ Вагоностроения Днепродзержинским вагоностроительным заводом была изготовлена промышленная партия двухосных тележек с буксами на роликовых подшипниках и с нагрузкой от оси на рельсы до 313 кН (32 ООО кгс).
Тележка ЦНИИ-ХЗ. Тележка (рис. 82) конструкции Всесоюзного научно-исследовательского института жел.-дор. транспорта — ЦНИИ-ХЗ (автор—инж. А. Г. Ханин) имеет две литые боковые рамы 2 (боковины), надрессорную балку 3, две колесные пары 1 с буксами на подшипниках скольжения или качения 6, тормозное оборудование и два рессорных комплекта.
Тележка ЦНИИ-ХЗ имеет центральное рессорное подвешивание 5 и гасители колебаний 4 клинового типа.
Надрессорная балка тележки (рис. 84) представляет собой единую с подпятником отливку с кронштейном для крепления рычажной передачи (в зоне ее мертвой точки) и опорами для скользунов. В концевой части надрессорная балка имеет пазы для установки фрикционных клиньев, а в нижней — выступы для исключения выпадания и смещения пружин комплекта. Плоскость фрикционных клиньев наклонена под углом 45°.
Рессорное подвешивание тележки центральное, состоит из двух комплектов. Каждый рессорный комплект состоит из семи двухрядных пружин. Средний диаметр наружных пружин 170 мм; диаметр прутка пружины 30 мм; диаметр прутка внутренней пружины 19 мм. Гибкость двухрядной пружины 0,0182 мм/кгс. Букса с подшипниками скольжения состоит из стального литого корпуса, подшипника, вкладыша (клина), польстера и уплотняющей шайбы.
Колесная пара тележки состоит из двух колес, укрепленных неподвижно на одной оси. Колесо катаное безбандажное имеет диаметр круга катания 950 мм. Ось колесной пары относится к третьему типу с допускаемой нагрузкой до 22 000 кгс. Масса тележки 4595 кг. Тележкой ЦНИИ-ХЗ оборудованы все четырехосные магистральные вагоны.
Двухосная тележка усиленной конструкции Днепродзержинского вагоностроительного завода. Для вагонов-самосвалов грузоподъемностью 82—85 т Днепродзержинский вагоностроительный завод освоил изготовление двухосной тележки ДВЗ-ЗО усиленной конструкции (рис. 85) с литыми боковыми рамами и буксами на подшипниках скольжения. Конструкция этой тележки допускает нагрузку от оси на рельсы до 295 кН (30 000 кгс).
Тележка ДВЗ-ЗО с буксами 2 на подшипниках скольжения по своей принципиальной схеме аналогична тележке ЦНИИ-ХЗ и отличается от последней усиленными боковыми рамами 3, надрессорной балкой 6, рессорным комплектом 4 и колесными парами 1. Боковая балка 3 тележки ДВЗ-ЗО отличается от боковой балки тележки ЦНИИ-ХЗ тем, что в ней увеличены вертикальные и горизонтальные стенки для обеспечения достаточной прочности при повышенных эксплуатационных нагрузках. Надрессорная балка 6 представляет собой коробчатую отливку с усиленной центральной частью (зона расположения подпятника). У консольных частей балки повышена прочность благодаря развитию центрального внутреннего ребра до 16 мм.
Рессорное подвешивание 4 тележки ДВЗ-ЗО состоит из двух комплектов, каждый из которых имеет по семь двухрядных пружин.
Внутренняя пружина рессорного комплекта навита из прутка 022 мм, а наружная пружина — из прутка 034 мм. Фрикционные клинья 5 аналогичны клиньям тележки ЦНИИ-ХЗ. Букса 6 тележки литая (рис. 86), обычного исполнения для размещения подшипников скольжения. Букса состоит из передней 4 и задней крышек с лабиринтным уплотнением 1. В буксе размещены вкладыш 2, подшипник 3 и польстер 5.
Ось колесной пары является усиленной по сравнению с осью тележки ЦНИИ-ХЗ-0. Диаметр шейки усиленной оси 155 мм, длина 280 мм (вместо соответственно 145 и 254 мм). Под ступичная часть оси увеличена до 185 мм, диаметр средней части оси 183 мм.
Массы (в кг) узлов тележки ДВЗ-ЗО следующие:
Балка шкворневая. 660
Колесная пара с буксами. 1640
Рессорный комплект. 245
Тормозное оборудование. 250
Масса тележки. 5460
Двухосная тележка с буксами на роликовых подшипниках с нагрузкой от оси на рельсы до 313 кН (32 000 кгс). С целью оборудования двухосных тележек думпкаров с нагрузкой от оси на рельсы до 295 кН (30 ООО кгс) буксами на роликовых подшипниках ВНИИ Вагоностроения разработал конструкцию буксы для колесных пар в двух вариантах.
Первый вариант предусматривает применение специального подшипника с размерами 150x250x80 мм. Корпус буксы остается таким же, как и у грузовых магистральных вагонов, изменяется лишь конструкция впрессовываемого лабиринта. Однако проектирование, согласование и освоение производства нового подшипника требуют определенного времени.
Поэтому для двухосных тележек с нагрузкой от оси на рельсы 295 кН (30 000 кгс) пока был рекомендован вариант конструкции буксы с применением серийных цилиндрических подшипников 42532Л1 и 232532Л1, имеющих размеры: внутренний диаметр 160 мм, наружный диаметр 290 мм и ширина 80 мм. Несмотря на несколько завышенную массу, такой вариант имеет следующие преимущества: подшипники уже изготовляются заводами для букс тепловозов; по своей конструкции они аналогичны подшипникам для букс магистральных вагонов. Указанные подшипники прошли стендовые испытания, а многолетняя эксплуатация в буксах тепловозов подтвердила их удовлетворительные качества. Буксовый узел с подшипниками 42532Л1 и 232532Л1 может быть применен для вагонов-самосвалов с нагрузкой от оси на рельс до 35 000 кгс. В соответствии с этими рекомендациями Днепродзержинский вагоностроительный завод разработал конструкцию тележки с нагрузкой от оси на рельсы до 32 000 кгс для вагонов промышленного транспорта.
Опытная партия таких тележек была изготовлена в 1971 г. и испытана с вагонами-самосвалами грузоподъемностью 165—170 т и с вагонами-самосвалами ВС-85 грузоподъемностью 85 т.
Тележка (рис. 87) состоит из двух колесных пар 1, четырех букс 2 для подшипников качения, боковых балок 3, рессорных комплектов 4, надрессорной балки 5 и рычажной передачи 6. Колесная пара выполнена из цельнокатаных колес 0950 мм и напрессованной оси (рис. 88). Ось изготовляют из стали ОсВ (ГОСТ 4728—59). Шейка и подступичная часть выполнены с учетом установки подшипников качения. В буксовый узел (рис. 89) входит ось 1, лабиринтное кольцо 2, корпус 3 буксы, роликовый 4 подшипник 232532Л1, роликовый 5 подшипник 42532Л1, удерживающая 7 и смотровая 6 крышки буксы. Боковая балка (рис. 90) литая, усилена по сечению.
Надрессорная балка (рис. 91) литая, коробчатая, от надрессорных балок других тележек отличается усилением сечения верхних и нижних поясов, вертикальных стенок и ребер. Место установки подпятника также усилено в результате увеличения толщины вертикальных ребер. В отличие от других конструкций подпятник выполнен съемным и имеет кольцо 1, которое приклепано к приливам балки 3. Между кольцом и плоскостью балки установлена сменная прокладка 2. Такое исполнение обусловлено значительными износами в эксплуатации плоскости подпятника и его боковых сторон. Съемная конструкция подпятника позволяет менять износившиеся кольца и прокладки. Кольцо изготовлено из стали 45, прикреплено к балке восемью заклепаками 024 мм Сменная прокладка изготовлена из стали 45 толщиной 8 мм
Рычажная тормозная передача тележки обеспечивает одностороннее нажатие колодок на колесо. Допускаемое тормозное нажатие при чугунных колодках 10 750 кгс, а при композиционных колодках 6000 кгс.
Рессорное подвешивание тележки состоит из двух комплектов. В каждом комплекте имеется 14 пружин (7 наружных и 7 внутренних). Наружная пружина выполнена из прутка диаметром 35 мм, а внутренняя — из прутка диаметром 22 мм.