что такое тележка вагона
Тележки грузовых вагонов (классификация, назначение)
1. Классификация, назначение и особенности конструкций тележек
Тележки вагонов относятся к ходовым частям. Они предназначены для обеспечения безопасного движения вагона по рельсовому пути с необходимой скоростью, плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению. Конструкции тележек включают в себя колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, возвращающие и стабилизирующие устройства.
Кроме перечисленных выше элементов тележка имеет раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания и тормозного оборудования, а также надрессорные и иные балки с подпятниками и скользунами, непосредственно воспринимающими нагрузки от рамы кузова вагона.
Высокая эффективность большегрузных вагонов и повышенной населенности пассажирского подвижного состава вызвала необходимость увеличения числа колесных пар, так как ограничена норма максимальной нагрузки от каждой колесной пары на рельсы. Однако, имея увеличенные продольные размеры, многоосные бестележечные вагоны не обеспечивали свободного прохода кривых участков железнодорожного пути малого радиуса. Это обстоятельство привело к необходимости объединения колесных пар в самостоятельные группы, то есть в тележки.
В результате при современных условиях эксплуатации железных дорог широкое распространение получили тележечные вагоны, которые по сравнению с нетележечными конструкциями, обеспечивают хорошее вписывание в кривые участки пути и меньшие вертикальные перемещения при передвижении по неровностям рельсов.
Кроме того, в конструкциях тележек более рационально размещаются система упругих элементов, гасители колебаний, стабилизирующие устройства и исполнительные органы тормозного оборудования, что позволяет проектировать вагоны с хорошей плавностью хода и устойчивым положением кузова при движении поездов с высокими скоростями.
В эксплуатации используется огромный и весьма разнообразный парк тележек, имеющий многочисленные конструктивные особенности. Однако, несмотря на большое разнообразие существующих конструкций, тележки вагонов можно объединить по следующим основным признакам.
По назначению тележки бывают грузовые (для грузовых вагонов) и пассажирские (для пассажирских вагонов).
По количеству колесных пар тележки подразделяют на одноосные, двух-, трех-, четырех- и многоосные.
По системе подвешивания наиболее распространены тележки с одинарным (центральным или буксовым) и двойным, а иногда и с тройным, и даже с четверным рессорным подвешиванием.
По способу передачи нагрузки от кузова применяют тележки с пятниковым устройством (пятник—подпятник) и с опиранием на скользуны (полным или частичным — с подпружиниванием).
По схеме передачи нагрузки от. надрессорной (шкворневой) балки на раму и буксовые узлы колесных пар тележки бывают: с непосредственной передачей от шкворневой балки на боковые балки рамы без подрессоривания, но с буксовым подвешиванием (рис. 3.32, а); от надрессорной балки на две боковые балки рамы через комплекты центрального подвешивания безлюлечной конструкции (рис. 3.32, б); от надрессорной балки через две системы последовательно расположенных упругих элементов, включая люлечное устройство центрального подвешивания (рис. 3.32, в); через упругие элементы безлюлечного центрального подвешивания на рычажные конструкции буксовых узлов (рис. 3.32, г).
По способу связи рамы с буксовыми узлами колесных пар существуют конструкции: с опиранием рамы тележки без подрессоривания (рис. 3.33, а); с упруго-челюстной балансирной связью (рис. 3.33, б); шпинтонно-пружинной бесчелюстной связью (рис. 3.33, в); поводково-бесчелюстной связью (рис. 3.33, г); рычажно-бесчелюстной связью (рис. 3.33, д).
По технологии изготовления тележки бывают с литыми, штампованными или штампосварными боковыми рамами, надрессорными и соединительными балками или сварными рамами. Кроме того, тележки различают по системе взаимодействия отдельных элементов сборочных единиц и деталей, а также другим конструктивным особенностям.
Основными технико-экономическими параметрами тележек вагонов являются: собственная масса (тара); база — расстояние между центрами осей крайних колес (у двух- и трехосных тележек) и между серединами рессорных комплектов сочлененных тележек (у четырехосной конструкции); тип и параметры рессорного подвешивания; высота от уровня головок рельсов до плоскости опорного узла тележки; рессорная база — расстояние между серединами упругих элементов, расположенных в продольном направлении; тип и конструкция тормоза; конструкционная скорость. В соответствии с техническими требованиями и назначением тележек они должны иметь необходимые ходовые качества для обеспечения безопасности движения: устойчивость против схода с рельсов, плавность при вписывании в кривые участки пути, минимальную величину вертикальных и горизонтальных динамических сил и ускорений при конструкционной скорости движения, требуемые показатели плавности хода вагона, гарантированную прочность и надежность в эксплуатации.
2. Тележки грузовых вагонов
Современные грузовые вагоны магистрального и промышленного транспорта имеют двух-, трех- и четырехосные тележки, а большегрузные транспортеры оснащены многоосными тележками, состоящими из набора перечисленных выше конструкций. Как правило, это модели с одноступенчатым рессорным подвешиванием. Исключение составляют лишь изотермические и некоторые специализированные вагоны, служащие для перевозки грузов, требующих транспортировки с повышенными скоростями.
Двухосные тележки. В связи с недостатками поясных тележек, включая сложность изготовления и ремонта, а также низкую надежность в эксплуатации, их заменили тележками с литыми боковыми рамами типа МТ-50 (рис. 3.34, а), а затем более совершенными типа ЦНИИ-ХЗ-0 (ЦНИИ — прежнее название ВНИИЖТа, разработавшего конструкцию, X — первая буква фамилии автора — Ханина, 3 — третий вариант, О — облегченная по результатам исследований МИИТа) (рис. 3.34, б), имеющими рессорные комплекты из пружин и клиновых фрикционных гасителей колебаний (модель 18-100) и являющиеся типовыми, и др.
Тележка модели 18-100 (рис. 3.34, б), рассчитанная на конструкционную скорость движения 120 км/ч, состоит из двух колесных пар с четырьмя буксовыми узлами 5, двух литых рам 1, надрессорной балки 2, двух комплектов центрального подвешивания с фрикционными гасителями колебаний 4 и тормозной рычажной передачи 7.
Боковая рама (рис. 3.35, а) отлита из низколегированной стали марок 20ФЛ или 20ГЛФ. Она имеет объединенные пояса и колонки, образующие в средней части проем для размещения комплекта центрального рессорного подвешивания, а по концам — буксовые проемы. Шишки 3, отлитые с внутренней стороны на наклонном поясе, служат для подбора боковых рам (боковин) при сборке тележки, так как в зависимости от допускаемых отклонений при отливке и обмере боковин некоторые из шишек срубают. Если все шишки срублены, то рама имеет градацию № 0 с размером между наружными челюстями 1 (см. рис. 3.35, а) 2181 мм, при одной оставленной шишке это расстояние равно 2183 мм, а рама имеет градацию № 1, при № 2, 3, 4 и 5 указанное выше расстояние соответственно увеличивается по 2 мм.
Надрессорная балка (рис. 3.35, б) литая из стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, имеющая полую конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Она отлита вместе с подпятником, служащим опорой кузова вагона, и опорами для скользунов. На каждом из двух опор скользунов размещаются перевернутые коробки 8 с регулировочными прокладками 9. Такая конструкция по сравнению с применяемой ранее (коробки отливались заодно с надрессорной балкой, а вкладыши скользуна укладывались в них, что в эксплуатации приводило к накоплению продуктов износа и недопустимое уменьшение зазоров между скользунами тележки и кузова вагона) обеспечивает самоудаление продуктов износа и постоянство отрегулированных зазоров между скользунами.
Рессорное подвешивание тележки состоит из двух комплектов, каждый из которых имеет пять, шесть или семь двухрядных цилиндрических пружин и два фрикционных клиновых гасителя колебаний. Пять пружин устанавливают в тележки грузовых вагонов грузоподъемностью до 50 т, шесть — до 60 т и семь — более 60 т.
Тележка модели 18-115 (рис. 3.36), используемая в специализированных грузовых вагонах, обращающихся со скоростями до 140 км/ч, имеет улучшенные динамические качества. Одной из конструктивных ее особенностей является применение более совершенной схемы опирания кузова — часть нагрузки передается на подпятник 7, а часть через упруго-фрикционные скользуны 8.
Упруго-фрикционный скользун обеспечивает начальное сопротивление наклону кузова порядка 14—20 кН и конечное сопротивление 40—46 кН, расчетный момент трения, возникающий на скользунах в горизонтальной плоскости, равен 10—16,7 кН*м. Данная конструкция скользунов обеспечивает снижение действующих нагрузок на шкворневые узлы вагона, повышение плавности хода вагона и уменьшение динамических нагрузок, возникающих при вилянии тележек во время движения. Особенностями конструкции буксового узла тележки модели 18-115 является то, что на опорной цилиндрической части корпуса установлена перфорированная резиновая прокладка переменной толщины. Боковая рама опирается на резиновую прокладку и корпус буксы посредством съемного седла, устанавливаемого в буксовый проем рамы. Центрирование и фиксация седла в буксовом проеме осуществляется благодаря специальным выступам, входящим в соответствующие выемки челюстей. Буксовые узлы оснащены цилиндрическими роликовыми подшипниками размером 130 х 250 х 80 мм.
Рессорное подвешивание тележки модели 18-115 центральное, состоит из двух комплектов, устанавливаемых в средних проемах литых боковых рам. Каждый из них включает в себя семь тройных (двойных) пружин, расположенных по схемам, принятым в тележке 18-100. В качестве гасителя колебаний использован усеченный фрикционный клин, наклонная площадка которого развернута под углом 60° к продольной оси тележки, что обеспечивает лучшую связь боковых рам в плане, чем клин тележки 18-100. Наклонные поверхности фрикционных клиньев взаимодействуют с наклонными поверхностями надрессорной балки, а вертикальные — с фрикционными планками, укрепленными на колонках боковой рамы.
Для грузовых вагонов с нагрузкой от колесной пары на рельсы 25 т разработаны усиленные двухосные тележки моделей 18-131, 18-120 и 18-755. В их конструкции применены нетиповые колесные пары с усиленными осями, шейки которых имеют диаметр 140 мм. Поэтому буксовые узлы оборудованы цилиндрическими подшипниками с увеличенными размерами, т. е. 140 х 260 х 80 мм (вместо 130 х 250 х 80 мм в тележках 18-100 и 18-115). Боковые рамы усиленных тележек опираются на буксы через резиновые прокладки. Жесткость каж¬дого рессорного комплекта составляет 4,28 МН/м, а коэффициент относительного трения гасителей колебаний — 0,08.
В тележке модели 18-120 кузов вагона посредством пятника опирается на подпятник надрессорной балки, а в тележке 18-755, кроме того, через упруго-фрикционные скользуны с моментом трения в горизонтальной плоскости 8—12 кН*м. Литые боковые рамы и надрессорные балки тележек усилены. По своим прочностным и ходовым качествам тележки отвечают требованиям, обеспечивающим эксплуатацию со скоростями движения до 120 км/ч.
Тележка КВЗ-И2 (рис. 3.37, а) предназначена для рефрижераторных вагонов, эксплуатирующихся в поездах со скоростями до 120 км/ч. Ее рама 1 опирается на буксовые узлы 2 колесных пар 5, проходя две ступени рессорного подвешивания (центральное 3 и буксовое 6). Тормозное оборудование 4 с двухсторонним нажатием колодок.
Рама (рис. 3.37, б), в отличие от рассмотренных выше литых конструкций, сварена из двух продольных 7, двух средних 2 и двух концевых 3 поперечных, а также четырех вспомогательных продольных балок 4.
Буксовая ступень рессорного подвешивания (рис. 3.37, в) включает в себя два шпинтона 5, на которых размещаются однорядные пружины 2, опирающиеся через резиновые шайбы 6 на кронштейны 1 корпуса буксы. Каждый шпинтон 5 крепится к продольной балке рамы 3 болтами 4. Снизу на нарезную часть шпинтона навертывается гайка 7 так, чтобы между шайбой и кронштейном I буксы оставался зазор а.
Центральное подвешивание тележки КВЗ-И2 люлечное, состоящее из двух эллиптических рессор системы Галахова, уложенных на штампованную подрессорную связь, которая опирается на подлюлечные балки, подвешенные шарнирно к раме. На эллиптических рессорах расположена надрессорная балка, на которую через подпятник опирается кузов вагона.
С целью обеспечения постоянства уровня автосцепки вагонов с различной массой кузова изготавливают тележки КВЗ-И2 четырех групп: I, И, III и IV. Тележки I и II групп подкатывают под кузова грузовых рефрижераторных вагонов, а III и IV, обладающие более жестким рессорным подвешиванием и большей высотой, чем тележки I и II групп, под кузова вагонов с машинным отделением, имеющим повышенную массу.
Трехосные тележки. Разработаны для шестиосных вагонов и применяются в основном на путях промышленного транспорта. Среди них лучшей является тележка типа УВЗ-9м (модель 18-102) конструкции Уральского вагоностроительного завода, третий модернизированный вариант. Последующие типы — УВЗ-11А и УВЗ-11 спроектированы с повышенной до 25 и 30 т осевой нагрузкой, которые затем объединены моделью 18-102. Приведенные выше типы трехосных тележек разрабатывались на основе длительного опыта эксплуатации тележек, начиная с 1955 г. (постройки Крюковского вагоностроительного вагона: тип КВЗ-1, затем усовершенствованный тип КВЗ-1м, в которых выявлены существенные недостатки). В тележке типа КУВЗ, разработанной совместно Крюковским и Уральским вагоностроительными заводами, часть недостатков устранили. Все эти тележки оснащены центральным рессорным подвешиванием. Трехосную тележку типа УВЗ-10м с буксовым подвешиванием разработал Уралвагонзавод, на каждой буксе которой размещалось по две двухрядных пружины с фрикционными гасителями колебаний. Все перечисленные выше трехосные тележки имеют сложную конструкцию, повышенное воздействие на элементы пути и др. Поэтому на дорогах МПС России они не нашли широкого применения и допускаются к эксплуатации на магистральных линиях лишь с ограниченной скоростью.
Тележка типа УВЗ-9м (рис. 3.38) признана лучшей из трехосных конструкций, в которой четыре литые боковые рамы 2 своими крайними концами опираются непосредственно на роликовые буксы 1, а средними — через балансиры 4. При такой конструкции общая нагрузка, передаваемая от кузова на тележку, распределяется поровну между тремя колесными парами типа РУ-950. На четыре рессорные комплекты 3 центрального подвешивания опираются две литые надрессорные балки б, на которых размещена шкворневая балка 5, имеющая форму в виде Н-образной отливки. Исполнительная часть тормозного оборудования 7, подвешенного к боковым рамам, имеет двухстороннее нажатие тормозных колодок на среднюю и одностороннее нажатие на крайние колесные пары.
Каждый из четырех комплектов рессорного подвешивания состоит из четырех двухрядных цилиндрических пружин и одного пружинно-фрикционного гасителя колебаний. Пружины взаимозаменяемые с пружинами тележки модели 18-100. Все литые детали, включая боковые рамы, надрессорные и шкворневые балки, балансиры, изготовлены из углеродистой стали марки 20Л1 с пределом прочности 420 МПа.
Четырехосные тележки. Применяются в большегрузных восьмиосных полувагонах и цистернах, а также транспортерах. Они состоят из двух типовых двухосных тележек, объединенных соединительной балкой. Причем в полувагонах соединительные балки литой, а в цистернах — штампосварной конструкции. Литая соединительная балка представляет собой отливку коробчатого сечения из мартеновской стали такого же качества, как и боковые рамы и надрессорные балки тележки модели 18-100. Штампосварная балка, включая пятники и подпятник, выполнены из стали марки 09Г2Ф-15.
Тележка модели 18-101 (рис. 3.39) имеет две двухосные тележки 1 модели 18-100, связанные между собой соединительной балкой 2. Наиболее рациональной конструкцией, по сравнению с литой, является штампосварной вариант соединительной балки (рис. 3.40), которая состоит из двух штампованных элементов из стали марки 09Г2Д: верхнего 1 из листа толщиной 16 мм и нижнего 2 толщиной 20 мм, подкрепленных продольными 3 и поперечными 7 ребрами жесткости. Снизу по концам балки вварены крайние пятники 4, которыми она опирается на подпятники двухосных тележек, а сверху — центральный подпятник 8, посредством которого нагрузка от кузова передается на четырехосную тележку. К специальным крыльям по концам балки снизу приварены крайние скользуны 5, которые располагаются над скользунами двухосных тележек.
В средней части также на крыльях размещены центральные скользуны, над которыми располагаются скользуны кузова вагона.
Основная техническая характеристика тележек грузовых вагонов приведена в табл. 3.6.
Вагонная тележка
Вагонная тележка — основной элемент ходовой части вагона, представляет собой поворотное устройство, на которое опирается кузов вагона. Основное преимущество вагонной тележки — малая жёсткая колёсная база, что обеспечивает вписывание в кривые малого радиуса.
Устройство
Основными узлами вагонной тележки являются:
Наибольшее распространение получили двухосные тележки, как наиболее простые. Также встречаются и трёхосные (6-осные вагоны), но они отличаются более сложной конструкцией рамы. Четырёхосные тележки преимущественно представляют собой две двухосные тележки соединённые одной балкой. Передача горизонтальных усилий от тележки на кузов передаётся преимущественно с помощью шкворня — специального штыря, установленного в геометрическом центре поворота тележки. Вертикальные нагрузки передаются посредством центрального подпятника и (или) боковых скользунов, которые служат для ограничения боковой качки вагона, а также снижения извилистого движения при прохождении кривых участков пути.
Различия в ширине железнодорожного полотна Российских и Европейских железнодорожных путей сообщения требуют перестановки вагонной тележки всякий раз при следовании из России в Европу и обратно.
См. также
Литература
Полезное
Смотреть что такое «Вагонная тележка» в других словарях:
ТЕЛЕЖКА ВАГОННАЯ БЕЗБАЛАНСИРНАЯ — вагонная тележка с двумя системами рессорного подвешивания, отличающаяся от тележек Пульмана и Фетте отсутствием балансиров. Одна система подвешивания Т. в. б. представляет собой обычную люльку, другая состоит из двухрядных пружин, каждая из к… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ГЕРЛИЦА — вагонная тележка с тремя системами рессорного подвешивания. Люлька Т. Г. в отличие от других систем снабжена не эллиптическими, а листовыми рессорами. Последние расположены вдоль рамы и концами подвешены к ней при помощи болтов и серег, а… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ДАЙМОНД — вагонная тележка с одинарным рессорным подвешиванием, применяемая у вагонов товарного парка и нек рых типов тендеров для паровозов. Т. Д. состоит из двух боковин, соединенных внизу штампованным подрессорным брусом (поперечной связью). По концам… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ДИП — вагонная тележка с тремя системами рессорного подвешивания, сконструированная по типу тележки Герлица для 25 м пассаж. вагонов ж. д. СССР. Одна система подвешивания представляет собой люльку с продольными листовыми рессорами, подвешенными к раме… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ПУЛЬМАНА — вагонная тележка с двумя системами рессорного подвешивания. Одна состоит из эллиптических рессор люльки, передающей вес кузова раме тележки, другая из четырех винтовых четырехрядных пружин, установленных между рамой тележки и продольными… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ТРОЙНОГО ПОДВЕШИВАНИЯ — вагонная тележка с тремя системами рессорного подвешивания, применяемая для обеспечения спокойного хода вагона … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ФЕТТЕ — вагонная тележка с двумя системами рессорного подвешивания, отличающаяся от тележки Пульмана тем, что в ней заменены два длинных продольных балансира четырьмя короткими, установленными по одному на каждой буксе. Такое у … Технический железнодорожный словарь
Тележка — В Викисловаре есть статья «тележка» Телега гужевой транспорт Ручная тележка, тачка Гидр … Википедия
ТЕЛЕЖКА ВАГОННАЯ — специальная конструкция, поддерживающая по концам раму кузова и облегчающая вписывание вагона в кривые. Т. в. состоит из колесных пар с буксами и подшипниками, буксовых направляющих, рессорного подвешивания, рамы и опор для кузова. Рама Т. в.… … Технический железнодорожный словарь
ТЕЛЕЖКА ХАНИНА — вагонная безбалансирная и безлюлечная тележка с двумя системами рессорного подвешивания. Одна система, заменяющая собой люльку, состоит из жесткого основания, подвешенного к раме тележки, и шести установленных на нем конических спиральных пружин … Технический железнодорожный словарь
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.