Классификация и особенности устройства осей и колес
Рассмотрим отдельно детали колесных пар: – оси; – колеса. Ось – это стальной брус круглого, переменного по длине поперечного сечения. Бывают сплошные и полые. Различаются способом крепления внутренних колес подшипников (приставной шайбой или гайкой) на шейке оси и технологией изготовления. В окончательно обработанных вагонных осях различают следующие части (рис 2): шейки с буртами или резьбовой частью, предпоступичные и подступичные части, галтели (переходные поверхности) и среднюю часть. Шейки 1 имеют цилиндрическую форму и служат для размещения на них подшипников. На подступичной части 3 оси напрессовывают колеса. Между шейками 1 и подступичными частями 3 находятся предпоступичные части 2, служащие для размещения деталей задних уплотняющих устройств букс, а также снижения концентрации напряжений в переходных сечениях от подступичных частей к шейкам оси. В местах изменения диаметров для снижения концентрации напряжений имеются плавные сопряжения – галтели, выполненные определенными радиусами: от шейки 1 к предподступичной 2, от предподступичной к подступичной 3 и от средней 4 к подступичной частям. Оси вагонных колесных пар отличаются длиной и диаметром шеек, расстоянием между их серединами, общей длиной сои, диаметром подступичных и предподступичных частей.
Рисунок 2– Вагонная ось
Конструктивно вагонные колёса можно разделить на (цельные); бандажные (составные, состоящие из колёсного бандажа и предохранительного кольца); упругие, имеющие между бандажом и колёсным центром упругий элемент; раздвижные и вращающиеся на оси колёса. По способу изготовления колёса делятся на катаные и литые, а в зависимости от размеров — по диаметру, измеренному в плоскости круга катания, — 950 и 1050 мм. В эксплуатации колёса, перекатываясь по рельсовому пути, передают ему значительные статические и динамические нагрузки через небольшую площадь. Они работают в сложных условиях окружающей среды. Одновременно с этим в процессе торможения между колёсами и колодками, а также в контакте с рельсами возникают силы вызывающие нагрев и износ обода, что способствует образованию в нем ряда дефектов. Удары на стыках могут вызывать появление трещин и отколов в ободах колёс. В этой связи от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов. Учитывая сложные условия работы и повышение надёжности в эксплуатации, поверхность катания колеса должна обладать высокой прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью, а металл диска и ступицы, удерживающейся на оси силами упругости, — необходимой вязкостью. Этим требованиям удовлетворяют составные колёса, в которых бандаж можно изготовлять из стали повышенной прочности и твёрдости, а колёсный центр — из более вязкой и дешёвой стали. Кроме того, при достижении предельного износа или появления другого повреждения в эксплуатации бандаж можно заменить без смены колёсного центра. Однако в современных условиях эксплуатации железных дорог из-за существенных недостатков по прочности и надёжности, значительной трудоёмкости формирования колёсной пары и повышенной массе бандажные колёса были заменены на безбандажные. Причем, наиболее совершенными и надёжными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные колеса. Стальное цельнокатаное колесо (рис. 3) состоит из обода,диска и ступицы. Рисунок3 Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани обода, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания. Противоположная грань называется наружной. Ступица объединена с ободомдиском, расположенным под некоторым углом к плоскости круга катания, что придаёт колесу упругость и способствует снижению уровня динамических сил во время движения вагона. Ступица служит для посадки колеса на подступичной части оси. Цельнокатаные колёса изготавливают из сталей двух марок: 1— для пассажирских вагонов; 2— для грузовых вагонов дорог колеи. Химический состав сталей в %: марки 1— углерода 0,44...0,52, марганца — 0,8... 1,2, кремния — 0,4...0,6, ванадия — 0,08...0,15; марки 2— углерода 0,55...0,65, марганца 0,5...0,9, кремния 0,2...0,42; для обеих марок сталей допускается не более: фосфора — 0,035 и серы — 0,04. Ободья колёс подвергаются упрочняющей термической обработке путём прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободьев после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам, приведенным в таблице. На процессы взаимодействия колёс с рельсами и безопасность движения поездов существенно влияет профиль поверхности катания. Стандартный профиль поверхности обода колеса показан на рис.1. Профиль поверхности катания колеса имеет гребень, служащий для направления движения и предохранения от схода колёсной пары. Он имеет высоту 28 мм, измеряемую от его вершины до горизонтальной линии, проходящей через точку пересечения круга катания с профилем. Угол наклона наружной грани гребня оказывает влияние на безопасность движения: его увеличение повышает устойчивость колёсной пары на рельсах и уменьшает износ. Стандартный профиль имеет конусность рабочей части 1:10, которая обеспечивает центрирование колёсной пары при её движении на прямом участке пути и предотвращает образование неравномерного износа по ширине обода колеса, а также улучшает прохождение кривых участков пути. Вместе с тем, конусность 1:10 создаёт условия для появления извилистого движения, что неблагоприятно влияет на плавность хода вагона. Поверхность профиля катания колеса с конусностью 1:3,5 гораздо реже катится по рельсу, поэтому она меньше изнашивается. Благодаря наличию этой конусности и фаски наружная грань обода приподнимается над головкой рельса даже при наличии допустимого проката, наплыва металла и других дефектов поверхности катания колес, обеспечивая безопасный проход стрелочных переводов. В ряде случаев применяются также упругие колеса. Упругие колеса - более сложные по конструкции. Имея упругие элементы между ободом и колесным центром, они обладают целым рядом преимуществ, особенно важных для вагонов скоростных пассажирских поездов, трамваев и метрополитена. При конструировании учитывается, чтобы в эксплуатации такое колесо обладало следующими качествами: смягчало вертикальные и боковые толчки; имело минимальную величину необрессоренной массы; уменьшало шум при движении вагона; обеспечивало упругость передачи крутящего момента в моторных вагонах при движении и торможении; снижало напряжения в элементах колёсной пары и сопряжённых с ней деталей.
Популярное: Организация как механизм и форма жизни коллектива: Организация не сможет достичь поставленных целей без соответствующей внутренней... Как вы ведете себя при стрессе?: Вы можете самостоятельно управлять стрессом! Каждый из нас имеет право и возможность уменьшить его воздействие на нас... Генезис конфликтологии как науки в древней Греции: Для уяснения предыстории конфликтологии существенное значение имеет обращение к античной... Как построить свою речь (словесное оформление):
При подготовке публичного выступления перед оратором возникает вопрос, как лучше словесно оформить свою... ©2015-2024 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (1064)
|
Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку... Система поиска информации Мобильная версия сайта Удобная навигация Нет шокирующей рекламы |