Что относится к ходовым частям вагона

Что относится к ходовым частям вагона

Любые вагоны независимо от их назначения и конструкции имеют следующие общие элементы:

Ходовая часть вагона включает в себя колесные пары, буксы с подшипниками и рессорное подвешивание, объединенные рамой в тележки.

Колесная пара, состоящая из оси и двух наглухо закрепленных на ней колес диаметром 950. 1050 мм, воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсы. Поверхность катания колес имеет коническую форму, что способствует сохранению во время движения среднего положения колесной пары в колее, облегчает прохождение в кривых и обеспечивает более равномерный прокат по ширине колеса. С внутренней стороны поверхность катания ограничена гребнем, не допускающим схода колесной пары с рельсов.

Для передачи давления от вагона на шейки осей колесных пар, а также ограничения продольного и поперечного перемещения колесной пары служат буксы.

Для смягчения ударов и уменьшения амплитуды колебаний вагона при прохождении по неровностям пути между рамой вагона и колесной парой размещают систему упругих элементов и гасителей колебаний (рессорное подвешивание). В качестве упругих элементов применяют винтовые пружины, листовые рессоры, резино-металлические элементы и пневматические рессоры (резинокордовые оболочки, заполненные воздухом).

Рессоры изготавливают из специальных сортов стали и подвер­гают термической обработке. Наиболее распространены цилиндрические пружинные рессоры с круглым сечением витков и одним или двумя рядами пружин. По сравнению с листовыми рессорами они при меньших габаритах и массе обеспечивают необходимую упругость и совместно с гасителями колебаний способствуют плавному ходу вагона.
Листовые рессоры составляют из нескольких наложенных одна на другую стальных полос разной длины и соединенных посередине шпилькой и хомутом. По форме листовые рессоры подразделяют на незамкнутые и замкнутые, или эллиптические, состоящие из нескольких незамкнутых листовых рессор, соединенных друг с другом концами коренных листов.
Гасители колебаний предназначены для создания сил, обеспечивающих устранение или уменьшение амплитуды колебаний вагона или его частей. На дорогах России наиболее широкое применение находят гидравлические и фрикционные гасители колебаний. Принцип действия гидравлических гасителей заключается в последовательном перемещении вязкой жидкости под действием растягивающих или сжимающих сил с помощью поршневой системы из одной полости цилиндра в другую. Такие гасители устанавливают в тележках пассажирских вагонов совместно с пружинными рессорами.
В тележках грузовых вагонов с фрикционными гасителями колебаний силы трения возникают при вертикальном и горизонтальном перемещениях клиньев гасителя, трущихся о фрикционные планки, укрепленные на колонках боковин тележек.

Для смягчения боковых толчков от набегания гребня колес на рельсы при входе в кривые тележки пассажирских вагонов оборудуют возвращающими устройствами (люльками). Вагоны с такими тележками, снабженными гидравлическими амортизаторами, успешно эксплуатируются на пассажирских поездах, развивающих скорость до 160 км/ч.

Тележки грузовых вагонов не имеют люлечного устройства. В таких вагонах широко применяются тележки типа ЦНИИ-ХЗ-0 с фрикционными клиновыми гасителями колебаний.
Тележки грузовых вагонов имеют, как правило, одинарное рессорное подвешивание, размещаемое под поперечной балкой, а тележки пассажирских вагонов — двойное, обеспечивающее большую плавность хода.
Рама вагона является основанием кузова и несущей конструкцией, состоящей из жестко связанных между собой продольных и поперечных балок. К раме крепят ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование.

Форма кузова вагона зависит от его назначения. Боковые стены кузова опираются на раму, имеют стальную обрешетку, к которой крепится металлическая обшивка. В грузовых вагонах металлическая обрешетка стен и жестко связанная с ними рама составляют несущую конструкцию, находящуюся под воздействием вертикальных сжимающих и растягивающих сил. В пассажирских цельнометаллических вагонах несущими элементами являются боковые стены, пол и крыша. Для придания большей жесткости стенам вагона их изготавливают из гофрированных полос стали.
Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов и локомотивов, удерживания их на определенном расстоянии друг от друга, ослабления растягивающих и сжимающих усилий, возника­ющих при перемещении подвижного состава, и передачи их от одного вагона к другому.
В качестве объединенных ударного и тягового устройств на подвижном составе железных дорог России принята автоматическая сцепка типа СА-3.

Поглощающий аппарат автосцепки ослабляет сжимающие и растягивающие усилия, передаваемые на раму вагона. В грузовых вагонах обычно применяют пружинно-фрикционный, а в пассажирских — резинометаллический поглощающий аппарат автосцепки.
Тормоза и тормозное оборудование служат для уменьшения скорости движения поезда или его остановки. Для железнодорожного подвижного состава характерны три вида торможения:

Основным видом торможения является фрикционное с пневматическим приводом. Принцип действия пневматических фрикционных тормозов заключается в том, что сжатый до давления 500. 550 кПа воздух, вырабатываемый компрессором локомотива, подается по тормозной магистрали поезда в тормозные цилинд­ры, имеющиеся в каждом вагоне, и, воздействуя на их поршни, обеспечивает через рычажную передачу прижатие тормозных ко­лодок к ободьям вращающихся колес.
Управление тормозами осуществляется машинистом с помо­щью крана, находящегося в кабине локомотива. Основной запас сжатого воздуха, интенсивно расходующегося при зарядке и от­пуске (оттормаживании) тормозов, накапливается в главном ре­зервуаре, расположенном на локомотиве. Кроме того, в каждом вагоне имеется запасной резервуар с воздухом для питания тормозного цилиндра. Если при торможении главный резервуар сооб­щается с запасными резервуарами, то такой тормоз называется прямодействующим, если же отключается от них — непрямодействующим.
Принцип работы непрямодействующего автоматического тормоза, применяемого в пассажирских вагонах, поясняет схема, при­веденная на рисунке.

Компрессор 1 нагнетает воздух в главный резервуар 2, откуда он по питательной магистрали 3 подводится к крану машиниста 4. В поезде с отпущенными тормозами этот кран, переведенный в положение I, соединяет главный резервуар с тормозной магистралью 5, в которой устанавливается и постоянно поддерживается
давление воздуха 500. 550 кПа. При таком давлении воздухораспределитель 7 с помощью имеющегося в нем поршня с золотником соединяет магистраль с запасным резервуаром 9, а тормозной цилиндр 8 — с атмосферой. Запасной резервуар заряжается воздухом, а тормоза остаются отпущенными, так как пружина, находящаяся в тормозном цилиндре, через рычажную передачу оттягивает колодки от колес.
При торможении поезда кран машиниста установлен в положение III, при котором магистраль отключена от главного резервуара и сообщается с атмосферой. При уменьшении давления в магистрали поршень с золотником воздухораспределителя перемещается и соединяет запасной резервуар с тормозным цилиндром. В этом случае сжатый воздух, поступая в тормозной цилиндр, перемещает поршень и через связанную с ним рычажную передачу прижимает колодки к колесам — происходит торможение.
Для последующего отпуска тормозов и новой зарядки запасного резервуара давление в магистрали необходимо вновь повысить до 500. 550 кПа. В этом случае машинист устанавливает кран в положение I (отпуск и зарядка), как описано ранее.
Рассмотренный тормоз является автоматическим, так как при разрыве поезда и разъединении междувагонных соединительных рукавов магистрали, а также при открытии стоп-крана 6 давление воздуха в магистрали резко падает и тормоз приходит в действие. Недостаток тормозов этого типа — отсутствие прямодействия. В процессе торможения запасные резервуары не пополняются сжатым воздухом из магистрали, поэтому при длительном торможении давление воздуха в тормозных цилиндрах и запасном резерву­аре постепенно уменьшается, т. е. происходит истощение тормоза.
Прямодействующий автоматический тормоз, применяемый на локомотивах и в вагонах грузовых поездов, при длительном торможении на затяжных спусках не истощается, так как конструкция воздухораспределителя и крана машиниста обеспечивает постоянную связь главного резервуара с тормозными цилиндрами.
Недостатком пневматических тормозов является неодновременность действия, вызываемая низкой скоростью распространения воздушной тормозной волны и в наибольшей мере проявляющаяся в длинносоставных поездах, которые получают все большее распространение на сети железных дорог.
Указанного недостатка лишены электропневматические тормоза, устанавливаемые на электропоездах и пассажирских поездах. Хотя и в этом случае торможение осуществляется сжатым воздухом, но благодаря электрическому управлению оно происходит почти одновременно по всему составу и значительно быстрее. Поэтому тормозной путь поезда с электропневматическими тормозами меньше, чем с обычными пневматическими, что особенно важно при высокой скорости движения.
Торможение может быть служебным и экстренным. В обычных условиях машинист применяет служебное торможение, при выполнении которого давление в главной магистрали понижается ступенчато. Такой режим обеспечивает плавное уменьшение скорости поезда и его остановку в заранее предусмотренном месте.
Для немедленной остановки поезда используют экстренное торможение, которое происходит в результате быстрого и полного выпуска воздуха из магистрали с помощью крана машиниста или крана экстренного торможения, устанавливаемого на всех пасса­жирских и некоторых грузовых вагонах.
Вагоны и локомотивы оборудуют не только автоматическими, но и ручными тормозами, которые необходимы для удержания поезда на месте в случае его остановки на уклоне при неисправности автоматических тормозов. В ручных тормозах сила нажатия тормозных колодок на колеса передается от тормозной рукоятки, помещаемой в тамбуре вагона.

Источник

Ходовые части вагона

К ходовым частям относят так называемые тележки вагонов.

Тележка это самостоятельная сборочная единица, на которую опирается вагон и которая направляет его по рельсовой колее.

Любая тележка состоит из следующих основных частей (перечислим их в порядке передачи усилия от вагона на рельсовую колею):

1. Надрессорная балка (расположена поперек оси пути под шкворневой балкой вагона);

2. Рессорное подвешивание (упругие элементы и так далее);

3. Рама тележки (одна цельная или две боковых);

4. Буксовые узлы (от нем.сл., что означает коробка);

6. Тормозное оборудование (ТРП, регуляторы, ТЦ).

Приведем классификацию тележек в виде граф-дерева.

Разберем подробнее эту классификацию.

3 По месту расположения рессорного подвешивания

Используя, номера позиций основных частей тележки запишем формулы передачи усилия Р от вагона на рельс. При центральном подвешивании это 12345. При буксовом – 13245. При двойном – 123245.

4 По способу опирания кузова

Грузовые тележки

Первые отечественные крытые вагоны и платформы, строящиеся в Санкт-Петербурге (1846 г.) имели по две двухосные тележки. Затем стали применять вагоны без тележек, т.е. колесные пары крепили непосредственно к раме вагона, а с 1900 года вернулись к тележкам и появились такие модели как поясная тележка. Тележка МТ-50, ЦНИИ –Х3.

Грузовая тележка 18 –100

До 1972 года называлась ЦНИИ-Х3-О. Дадим характеристику.

Рама тележки состоит из двух отдельных, называемых боковыми рамами. На эти рамы в центральной части через рессорное подвешивание опирается надрессорная балка. Рамы опираются непосредственно на четыре буксовых узла. Надрессорная балка при опускании надавливает на фрикционные клинья, которые за счет горизонтальных составляющих прижимаются к фрикционным планкам.

Рессорное подвешивание представляет собой пружины, которые вставляются одна в другую по одной из трех схем.

Фрикционные клинья выполняют роль гасителей колебаний над рессорной балки за счет сил трения скольжения между клином и фрикционной планкой.

Грузовая тележка 18 –115

Внешне выглядит также, но отличается от 18-100:

— более гибким рессорным подвешиванием;

— используется 2 схема опирания кузова;

— фрикционный гаситель колебаний имеет наклонную площадку, развернутую под углом 60 о к продольной оси тележки;

— боковые рамы опираются на буксы через резиновые прокладки.

Отметим общие недостатки тележек 18-100 и 18-115:

1. На порожнем вагоне пружины начинают работать только на определенной скорости, так как фрикционные клинья не могут сдвинуться относительно планок из-за больших сил трения покоя;

2. Нежесткая связь боковых рам между собой вызывает продольные смещения их друг относительно друга на 15- 20 мм, а также эти рамы совершают маятниковые колебания, что может существенно влиять на устойчивость вагона на рельсовой колее.

В результате модернизации этих тележек появились ряд новых моделей, последняя из которых 18-100М после успешных испытаний с мая месяца 2006 года принята к эксплуатации и ей присвоили номер 18-578. На сегодняшний день их эксплуатируется свыше 15 тысяч на полувагонах модели 12-132-03.(см.журнал Вагоны и вагонное хозяйство за 2 квартал 2006 года.)

Отметим некоторые элементы новизны этой тележки:

1- боковые рамы и надрессорная балка вылиты низколегированной стали 20ГЛ с повышенным коэффициентом запаса усталостной прочности;

2- основные пары трения защищены износостойкими элементами (сталь более твердая, применены полиуретановые прокладки, клин из чугуна с уретановой накладкой);

3- впервые введена конструкция упруго-катковых скользунов постоянного контакта, что позволило уменьшить колебания вагона;

4- усовершенствованно крепление тормозных башмаков без резьбы и введено торсионное устройство для их отвода после отпуска тормозов;

5- в буксовом узле начали применять двухрядные конические подшипники кассетного типа;

6- колесные пары выполнены из стали увеличенной твердости с дробенаклепанными дисками.

Источник

Ходовые части вагонов

Классификация вагонов по технической характеристике.

Классификация вагонов по назначению и месту эксплуатации.

Пассажирский вагон имеет кузов, представляющий собой закрытое помещение, оборудованное необходимыми для пассажиров устройствами (диваны для сидения или лежания, системы освещения, отопления, вентиляции, а иногда и охлаждения воздуха, туалеты, удобные входы и выходы и т.п.). Парк пассажирских вагонов состоит из вагонов для перевозки пассажиров, вагонов-ресторанов, почтовых, багажных и специального назначения.

В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны бывают:

-дальнего следования, предназначенные для перевозки пассажиров на большие расстояния. Такие вагоны бывают купейные или не купейные. Они оборудованы жёсткими или мягкими диванами для лежания и по этому признаку называются жёсткими или мягкими вагонами;

-местного сообщения, предназначенные для перевозки пассажиров на более короткие расстояния преимущественно в дневное время. В этих вагонах имеются удобные кресла для сидения;

-пригородные, предназначенные для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время; они оборудованы жёсткими или мягко-жёсткими диванами для сидения.

Вагоны-рестораны предназначены для организации питания пассажиров в пути следования. Почтовые вагоны служат для перевозки почтовых грузов. Такой вагон имеет зал для почтовых операций и помещения для обслуживающего персонала. Багажные вагоны предназначены для перевозки багажа в пассажирских поездах. Пассажирскими вагонами специального назначения являются вагоны-лаборатории, служебные, санитарные, вагоны-клубы и др.

Грузовые вагоны в зависимости от вида перевозимых грузов разделяются на следующие основные типы:

-крытые, предназначенные для перевозки зерновых и других сыпучих грузов, нуждающихся в защите от атмосферных осадков, для транспортировки тарно-упаковочных и высокоценных грузов. Вагон имеет закрытый кузов, обычно оборудованный дверями и люками;

-полувагоны, предназначенные для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, флюсы, лесоматериалы и т.п.), контейнеров, различных машин и др. Вагон имеет открытый сверху кузов, часто оборудован разгрузочными люками, а иногда и дверями;

-платформы, предназначенные для перевозки длинных и громоздких грузов (лесоматериалы, прокат, строительные материалы и их полуфабрикаты), контейнеров, автомашин и т.д. Эти вагоны обычно имеют настил пола на раме и откидные борта;

-цистерны, предназначенные для перевозки жидких и газообразных грузов (нефть, керосин, бензин, масла, кислоты, сжиженные газы и т.п.). Кузовом вагона является резервуар (котёл) обычно цилиндрической формы, имеющий люки для налива и устройства для слива груза;

-изотермические, предназначенные для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, фрукты и т.п.). Кузов вагона имеет изоляцию и оборудование для создания необходимых температурного и влажностного режимов.

В зависимости от места эксплуатации вагона бывают общесетевыми и промышленного транспорта. Общесетевые вагоны допускаются для движения по всей сети железных дорог страны. Вагоны промышленного транспорта, помимо движения по внутризаводским и другим путям замкнутого направления, могут выходить на магистральные железные дороги, если при их проектировании предусматривалось удовлетворение соответствующим нормам прочности, устойчивости и другим требованиям, предъявляемых к общесетевым вагонам.

В зависимости от технической характеристики пассажирские и грузовые вагоны различаются:

-по осности — четырёхосные, шестиосные, восьмиосны;

— по материалу и технологии изготовления кузова — на цельнометаллические, с несущими боковыми стенами, с несущей рамой.

-по грузоподъёмности, величине собственной массы (тары), нагрузки от колёсной пары на рельсы (осевой нагрузки), нагрузки на 1 м пути (погонной нагрузки) и другим параметрам;

-по габариту подвижного состава, которому они удовлетворяют: для обращения по всей сети жд; вагоны межобластного сообщения; вагоны для эксплуатации по сетям только РЖД.

— по ширине железнодорожной колеи (ширококолейные и узкоколейные).

Каждый вагон состоит из ходовых частей, рамы, кузова, ударно-тяговых приборов и тормозов.

К ходовым частям относятся тележки с колесными парами, буксами, подшипниками, рессорами или пружинами. Ходовые части должны обеспечивать движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью и наименьшим сопротивлением движению.

Колёсная пара, состоящая из оси и двух напрессованных на ней под давлением колес диаметром 950…1050 мм, воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсы в процессе движения подвижного состава.

Буксы служат для передачи давления от вагона на шейки осей колёсных пар, а также ограничения продольного и поперечного перемещения колёсной пары.

Рессоры и пружины служат для смягчения толчков, воспринимаемых вагоном от неровностей пути и поверхностей катания колес. Совокупность всех рессор, пружин и других упругих элементов, связывающих колесные пары с рамой тележки или кузовом, называется рессорным подвешиванием.

Тележками называются устройства, которые обеспечивают безопасное движение вагона по рельсовому пути, с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода. Они составляют основу ходовых частей и являются одним из важнейших узлов грузовых и пассажирских вагонов, обеспечивающих взаимодействие подвижного состава с верхним строением пути железнодорожного полотна. В тележках объединяются рамой колесные пары с буксами, система рессорного подвешивания и части тормозной рычажной передачи. Тележки обеспечивают более свободное движение длинных вагонов по кривым участкам пути небольшого радиуса, необходимую плавность хода при уменьшении сопротивления движению.

Тележки вагонов: а) — типа ЦНИИ-Х3-0 грузового вагона: 1 — колесная пара; 2 — боковина; 3 — рессорный комплект; 4 — клиновый гаситель колебаний; 5 — букса; б) — типа КВЗ-ЦНИИ пассажирского вагона: 1 — тормозная колодка; 2 — буксовое рессорное подвешивание; 3 — скользун; 4 — подпятник; 5 — рама; 6 — букса; 7 — центральное рессорное подвешивание; 8 — гаситель колебаний.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник

Ходовые части грузовых вагонов

Ходовыми частями (тележками) называются устройства, которые обеспечивают безопасное движение вагона по рельсовому пути, с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода.
Ходовые части грузовых вагонов конструктивно выполняются в виде тележек, которые устойчиво стоят на рельсовом пути, могут свободно поворачиваться в горизонтальной плоскости относительно рамы, что очень важно при движении вагона по кривым малого радиуса и стрелочным переводам.
Тележки так соединяются с рамой вагона (через систему пятник-подпятник), что их можно быстро выкатить из-под кузова, осмотреть и отремонтировать.
Структуру ходовых частей рассмотрим на примере анализа конструкции наиболее распространенной тележки 18-100 (ЦНИИ-Х3), применяемой на грузовых вагонах Российской Федерации, стран СНГ и Балтии (рис. 1).

Обратите внимание на общий вид тележки 18-100 (ЦНИИ-Х3) (рис. 1 а).

Рис. 1. Тележка модели 18-100:
1 — колесная пара; 2 — боковая рама; 3 — фрикционный клин (гаситель колебаний); 4 — надрессорная балка; 5 — буксовый узел; 6 — тормозная передача; 7 — подпятник; 8— скользун

Видно, что тележка состоит из двух колесных пар с буксовыми узлами, на которые свободно устанавливаются литые боковые рамы с рессорными комплектами и литой надрессорной балкой.
Кузов вагона опирается на тележку через надрессорную балку, снабженную подпятником со шкворнем, а скользуны обеспечивают боковую устойчивость соединения. Кроме того, на боковых рамах тележки устанавливаются элементы тормозной передачи, обеспечивающей регулирование скорости движения и остановку вагона в заданном месте.
Таким образом, рама тележки является базовой частью, которая объединяет в единую систему: колесные пары с буксовыми узлами, рессорное подвешивание, надрессорную балку и навесное тормозное оборудование. Кроме того, надрессорная балка и боковые рамы перераспределяют нагрузку, передающуюся от кузова вагона на буксовые узлы колесных пар и на путь.
Таким образом, структура ходовых частей грузового вагона может быть представлена в виде, показанном на рис 2.
Названия основных составных частей тележки отражают следующее.

Колесной парой называется сборочная единица ходовых частей (тележки), состоящая из оси с напрессованными колесами на ее подступичные части.
Буксовым узлом называется устройство с подшипниками, обеспечивающее трансформацию вращательного движения колесной пары в поступательное перемещение вагона, с минимальным сопротивлением.
Рессорным подвешиванием (комплектом) называется устройство, состоящее из упругих элементов (например, пружин или других типов), гасителей колебаний (демпферов) и ограничителей перемещений, обеспечивающее необходимую плавность хода вагона.
Гасителем колебаний (демпфером) называется устройство, обеспечивающее уменьшение амплитуд колебаний (гашение) вагона, за счет преобразования кинетической энергии колебаний в тепловую энергию и рассеивания ее в окружающую среду.
Рамой тележки называется базовая часть, в данном случае, состоящая из двух боковых рам, которая объединяет в единую систему колесные пары с буксовыми узлами, рессорное подвешивание, надрессорную балку и навесное тормозное оборудование.
Надрессорной балкой называется несущий элемент тележки, выполненный в виде пустотелой литой балки, опирающийся на рессорные комплекты, и снабженной подпятником (опорное соединение) со шкворнем (стержень — предохранитель саморазборки) и скользунами, что обеспечивает перераспределение нагрузок от кузова вагона на рессорные комплекты.

Нагрузка от кузова через пятник на раме вагона передается на подпятник надрессорной балки и далее на рессорные комплекты, боковые рамы, буксовые узлы, колесные пары и на рельсовый путь (см. рис. 2).

Рис. 2. Структура ходовых частей (тележек) грузовых вагонов

Источник