Радиальная установка колёсной пары
Понятно, что для плавного вписывания колёсных пар тележки при небольших радиусах кривых в повороте нужно, чтобы колёсная пара занимала радиальное положение к центру поворота.
Однако, из-за параллельности осей подвижного состава при жёсткой закреплении их в раме тележки радиальную установку может иметь только одна колёсная пара в тележке.
А если колёсных пар в тележке много?
Одним из способов улучшения показателей вписывания железнодорожных экипажей в кривые, снижения угла набегания, работы сил трения, а, следовательно, и сильного износа колёс и рельсов является применение механизмов радиальной установки колесных пар (РУКП).
Существует два основных мероприятия по снижению износа гребней колес: уменьшение коэффициента трения в контакте гребня с боковой поверхностью рельса (гребне- и рельсосмазывание) и уменьшение угла набегания направляющих колесных пар на наружный рельс за счёт пассивного или активного их поворота в раме тележки (радиальная установка колёсной пары).
Вот схема одной из первых систем РУКП.
В этой японской конструкции колёсные пары допускают определённый поворот в раме тележки, получая дополнительную степень свободы.
Для снижения виляния тележки в прямых сделаны демпферы.
Хотя, конечно, первые опыты управления колёсными парами проводились на своём уровне, как только появились колёсные повозки.
На сегодняшний день существует множество патентов на конструкторское исполнение тележек, в том числе и с системой РУКП.
Варианты трёхосной тележки.
Например, фирмами «General Motors» и «General Electric» запатентованы и построены два типа трёхосных тележек с пассивными механизмами радиальной установки колесных пар (РУКП), которые применены на указанных тепловозах.
Патент США для примера (центральная колёсная пара не показана).
Версия РУКП EMD, получившая обозначение HTCR, была сделана для локомотивов серии SD70 в 1993 году.
Однако фактическая эксплуатация тележек HTCR дала смешанные результаты–относительно высокие затраты на покупку и техническое обслуживание новых тележек
Покупатели предпочли стандартные.
Тележка с РУКП EMD HTCR на EMD SD70MAC.
GE представила свою версию РУКП в 1995 году в качестве опции для покупателя локомотивов серии AC4400CW и более поздних версий Evolution.
Однако случилось абсолютно тоже самое, и покупатели обычно выбирают стандартные тележки.
Тележка с РУКП GE на GE AC4400CW.
Так что в теории всё понятно, но на практике не всё так безоблачно, как пишут–удорожание конструкции и понижение её надёжности нивелирует снижение износа колпар и рельсов.
Реже встречается активная радиальная установка колёсных пар.
Тележка SIG Navigator.
Вот пример австрийского дизель-поезда Integral S5D95 с тележками активного РУКП.
Практически сейчас заменены на Alstom LINT из-за новых экологических требований.
В СССР первая опытная конструкция трёхосной тележки с механизмом РУКП была разработана и испытана Всероссийским научно-исследовательским и конструкторско-технологическим институтом (ВНИКТИ) еще в 80-х гг. прошлого века.
В начале 90-х гг. тепловоз 2ТЭ10В с модернизированной конструкцией бесчелюстной тележки и механизмом РУКП конструкции ВНИКТИ проходил эксплуатационные испытания.
Испытания показали, что принцип пассивной радиальной установки колесных пар позволяет существенно снизить износ гребней колес тепловоза с трёхосными тележками.
Оригинальные конструкции трехосных тележек на уровне патентов были разработаны на Брянском машиностроительном заводе.
Во ВНИКТИ разработана конструкция унифицированной трехосной тележки с механизмом РУКП для грузовых и маневровых тепловозов.
Поводки 1, 7 крайних букс соединены с поперечными балансирами 2, 6 механизма РУКП.
К концам балансиров шарнирно присоединены тяги 3, 5, которые другими концами связаны с вертикальным двуплечим рычагом 4.
К удлиненному верхнему концу рычага присоединен гидравлический гаситель колебаний 8 механизма РУКП.
Сила тяги от рамы тележки к кузову передается через низкоопушенный шкворень.
Эта тележка применена на российском грузовом тепловозе с передачей переменного тока 2ТЭ25А «Витязь» , построенном на Брянском машиностроительном заводе.
Немного рекламы от ВНИКТИ.)
Относительно новая словацкая тележка Татравагонки с РУКП.
Тема для меня малоизученная, комментарии приветствуются.)
Гофрированные железнодорожные колёса
Есть ещё одна интересная конструктивная особенность пригородных электричек (и не только электричек, а вообще подвижного состава) в Японии–гофрированные колёса.
Такие колёса в настоящее время производятся в Японии для большинства железнодорожного подвижного состава.
Производит почти все колёса и оси для железнодорожного транспорта в Японии Nippon Steel (ранее Sumitomo Metal Industries).
Такая волнистая форма увеличивает жёсткость и уменьшает толщину центральной части колеса, что приводит к уменьшению его веса.
Что интересно, наткнулся я на них на одном русскоязычном сайте, когда искал информацию о тележках, вот с такой подписью.
Что-то не очень похоже на тележку синкансэна, подумал я и немного погуглил.
Гугл выдал, что тележки FS393 в основном принадлежат пригородным электричкам, например вот такой–линия Кобе, серия 2000 с максимальной скоростью 100 км / ч, хотя и на колее 1435 мм.
И похожих тележек много, например тележка Tobu Railway серии 6050 уже на узкую колею 1067 мм.
Тележка Sumitomo Minden FS-394.
Ещё интересно, что в основном для вагонов метро выпускают колёса с кольцом с резинкой, прикрепленным к внутренней окружности обода для демпфирования и уменьшения шума , возникающего при прохождении колеса в кривой.
Как я с трудом понял, работает это кольцо в качестве динамического демпфера.
Это, как ещё более с трудом понял, если к сильно резонирующей относительно плоской конструкции (например, стальной лист или крышку) приклеить жёсткую пластину с некоторым демпфирующим материалом между ними, то это приведёт к широкополосному шумоподавлению.
Да уж, если есть сведущие товарищи, объясните пожалуйста, я в акустике не в зуб ногой.)
Моторное гофрированное колесо.
Профиль гофрированного колеса.
Собственно, типоразмеры выпускаемой продукции (правда ещё есть тип С).
В заключение патент ВНИКТИ на бандажное колесо с шумопоглощением.
При качении колеса по рельсу вырабатывается вибрационный шум, энергия звуковой волны которого, проходя через прилегающий к поверхности диска 5 первый слой 6 крупнопористого эластомерного материала, имеющего высокий коэффициент звукопоглощения, многократно преломляется в каждой поре на границе раздела сред и далее многократно отражается от второго слоя 7 мелкопористого эластомерного материала, у которого коэффициент пропускания стремится к минимуму, а коэффициент отражения стремится к максимуму.
Вследствие преодоления внутреннего трения, возникающего при прохождении звуковой волны через границы раздела сред в порах звукопоглощающего материала первого слоя 6, энергия переходит из звуковой в тепловую (диссипация, рассеивание энергии), что обеспечивает эффективное шумопоглощение.
При этом эластомерный материал, примененный в обоих слоях, обеспечивает эффективное виброгашение.
Вообще, как я понял, мне ещё учиться и учиться.)
В Питере шаверма и мосты, в Казани эчпочмаки и казан. А что в других городах?
Мы постарались сделать каждый город, с которого начинается еженедельный заед в нашей новой игре, по-настоящему уникальным. Оценить можно на странице совместной игры Torero и Пикабу.
Реклама АО «Кордиант», ИНН 7601001509
Мотор-колёса и поворот поезда
На протяжении многих последних лет конструкция традиционных колёсных пар подвижного состава железных дорог не претерпела принципиальных изменений.
Колёсная пара состоит из цельнометаллической оси и напрессованных на нее колес с конической поверхностью катания.
Как известно, на повороте внешнее колесо проходит больший путь, чем внутреннее.
Поэтому поверхность катания делают конической: на плавных поворотах колесные пары по инерции смещаются к внешнему рельсу, и колесо катится по нему той зоной, где его радиус больше.
Несмотря на свои преимущества, это решение не лишено недостатков.
Для колесной пары традиционной конструкции существует ограничение по минимальному радиусу проходимой кривой.
В кривой малого радиуса гребень колеса прижимается к внешнему рельсу, что сопровождается сильным скрежетом и проскальзыванием другого колеса колёсной пары.
В результате возникают повреждения поверхностей катания, увеличивается боковой и вертикальный износ головок рельсов, а также износ колёс.
Кроме того, приходится искать компромисс между жесткостью рессорного подвешивания и устойчивостью колесной пары, так как она склонна к вилянию, что негативно сказывается на динамических качествах подвижного состава и увеличивает износ рельсов.
Попытки применить колесные пары с независимо вращающимися колесами предпринимались и ранее, но без надежной системы управления гребни независимых колес легко входят в контакт то с наружным, то с внутренним рельсом.
В основе тягового привода Acti-Wheel — встроенный в ступицу колеса синхронный двигатель с возбуждением от постоянных магнитов.
Масса двигателя — 40 кг.
Поскольку необходимость установки редуктора между двигателем и колесом отсутствует, удалось снизить массу тележки почти на 2 т.
Система Acti-Wheel была испытана на переоборудованном вагоне, ранее эксплуатировавшемся на линии District лондонского метрополитена и ныне принадлежащем компании Vivarail.
Одновременно повышается эффективность торможения за счет того, что каждое колесо вагона обмоторено и управляется индивидуально.
Мотор-колёса со встроенными в них компактными двигателями позволяют разогнать поезд массой 40 т до скорости 140 км/ч и затем остановить его при помощи рекуперативного торможения.
Для подвижного состава с питанием от аккумуляторов это будет означать заметное увеличение пробега без подзарядки либо возможность установки аккумуляторов меньшей емкости, что способствует уменьшению суммарной массы подвижного состава.
Управление каждым колесом осуществляется независимо.
Для контроля положения колес относительно рельсов, радиусов кривых и других параметров колеса и тележки оборудованы датчиками.
На основании полученных от них данных компьютер вычисляет скорость, необходимую для того, чтобы каждое колесо сохраняло оптимальное положение относительно рельса.
При этом величина изменения скорости, как правило, незначительна, поэтому существенных изменений крутящего момента двигателей не требуется.
Технология Acti-Wheel–достаточно сложная система управления, а усложнение любой технической системы всегда повышает риск ее отказа.
Предложенная система пока находится в стадии экспериментов и не готова к широкомасштабному использованию.
Мощность двигателя не сообщается.
От себя добавлю, думаю, что большую мощность передать при небольших габаритах вряд ли возможно, а отказ от отдельной системы тормозов небезопасен.
Когда искал материал по мотор-колёсам для железной дороги, обнаружил, что таковые достаточно успешно применяются для современных трамваев, где и радиусы поворотов и нагрузки поменьше.
Да и вообще, есть много нестандартных решений компоновки тягового привода.
Тут тип привода – безредукторный, основанный на применении в данном случае тягового асинхронного двигателя типа мотор-колесо, использован при производстве трамваев семейства Variobahn(Variotram), выпускавшихся компаниями Adtranz/Bombardier, а несколько лет назад переданных для производства компании Stadler (Швейцария).
Безредукторный привод выполнен в виде трехфазного восьмиполюсного асинхронного двигателя мощностью 35…45 кВт цилиндрического исполнения с
внешним ротором, совмещенным с движущим колесом, и внутренним статором с
жидкостным охлаждением.
К недостаткам конструкции является увеличение неподрессоренной массы.
Хотя тут и ещё один плюс для трамваев–низкий уровень пола, который сейчас практически обязателен, поэтому и тележки современных трамваев смотрятся достаточно необычно с "железнодорожной" точки зрения.
Вот например Siemens Combino.
На тележке с обеих наружных сторон размещаются два групповых привода "один двигатель на два колесных центра", каждый со своей стороны.
Двигатели мощностью 100 кВт размещены продольно и с обеих концов передают момент на тяговые редукторы с коническими зубчатыми передачами, а те, в свою очередь, передают момент через упругие муфты на колесные центры.
К недостаткам привода относится более высокая сложность производства и ремонта, особенно в сравнении с непосредственным приводом, и, по сравнении с последним, также более высокий уровень шума.
Выступающие с боков тележки муфты могут быть легче повреждены при наезде на случайные предметы, оказавшиеся в габарите пути, что чаще случается на городской линии, особенно совмещенной с проезжей частью улицы.
Последним этапом, реализованным в 2004–2006 годах концерном Siemens, является создание трамвая серии ULF(Ultra Low Floor) с предельно низким уровнем пола (200…210 мм).
Отличительной особенностью трамваев данной серии являются одноосные тележки портального типа с независимо вращающимися колесами, расположенные между секциями трамвая.
Колесо с каждой стороны приводится отдельным двигателем, размещенным вертикально, через конический редуктор.
Отказ некоторых заказчиков от дальнейшего пополнения парка трамваями типа ULF в пользу вагонов более традиционной компоновки был объяснён сложностью технического обслуживания трамваев этого типа, из-за чего до четверти всего парка регулярно простаивало в ожидании ремонта.
Для передней и хвостовой секции была разработана система, при которой секция помимо тележки в сочленении опиралась на собственную одноосную тележку.
Кинематическая связь тележек была обеспечена рычажной передачей.
Вообще, тема обширная и интересная, с трамваями я практически не знаком (знакомлюсь в процессе), поэтому комментарии приветствуются.)
Тележка трамвая Cityrunner фирмы Bombardier.
В этом случае тяговый привод выполнен в виде мотор - колёс с планетарным редуктором для снижения габаритов и массы привода.
Колесный центр с подрезиненным бандажом представляет собой вращающийся цилиндрический корпус, опирающийся через пару конических роликовых подшипников на статор двигателя.
К корпусу также прикреплен тормозной диск.
Мощность двигателя 45 кВт, с жидкостным охлаждением.
перспективная тележка неосуществлённого проекта R1
Колёса в огне
Эти впечатляющие фото иллюстрируют процесс нагрева бандажа для его последующего снятия с колёсного центра паровоза.
Как известно, железнодорожные колёса по конструкции разделяют на безбандажные — цельные, состоящие из обода 1, диска 2 и ступицы 3, и бандажные — составные, состоящие из бандажа 4, колесного центра 5 и бандажного кольца 6.
Бандажные колёса, думаю, придумали для экономии.
В них 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.
Бандаж является сменным элементом колёсной пары именно локомотива, а не вагонов, поскольку последние имеют цельнокатаные колёсные пары.
Колёсные пары локомотивов стоят дороже, на них ещё обычно запрессована ведущая шестерня и больше подвержены износу из-за больших нагрузок и условий эксплуатации (боксования, использования песка для улучшения сцепления с рельсами и т.д.)
Материал бандажей должен быть довольно твердым, чтобы выдерживать ударные нагрузки, и в то же время достаточно вязким.
Поэтому бандажи изготавливают из высококачественной углеродистой стали.
Бандажи прокатывают из стальных заготовок и перед посадкой на обод колесного центра нагревают до температуры 250—320° С.
Их напрессовывают на обод так, чтобы бурт внутренней поверхности бандажа упирался в обод. При температуре бандажа не ниже 150—200° С устанавливают бандажное кольцо фасонного профиля.
Бандажное кольцо нельзя устанавливать на холодный бандаж или остывший до температуры ниже указанной.
От состояния бандажа во многом зависит безопасность движения на железной дороге, поэтому оно всегда должно контролироваться
Для контроля плотности посадки бандажа по отсутствию его возможного сдвига в эксплуатации на ободе колесного центра напротив одной из спиц наносят контрольную метку затупленным зубилом.
На бандаже (на продолжении линии контрольной метки) делают четыре-пять углублений керном. Затем в этих местах бандажа и центра проводят красную полосу шириной 25 мм.
На бандажах с упрочнёнными гребнями наносится зелёная полоса шириной 10 мм на всю толщину бандажа с левой стороны от красной полосы при расположении контрольных полос в зоне контакта бандажа с рельсом.
Аналогичным образом могут рядом наносится с левой стороны от красной полосы и синие, означающие что бандаж колёсной пары имеет так называемый профиль вагонного типа.
Здесь имеется в виду смещение бандажа относительно колёсного центра.
Чаще проворачиваются изношенные бандажи, которые при торможении систематически перегреваются и их посадка ослабевает.
И если первичный проворот бандажа, как пишут в источнике, не столь страшен, то вторичный сулит вполне конкретные трудности в виде отцепки локомотива, ограниченной скорости движения и прочих нюансах, так как говорит об окончательном ослаблении посадки.
То есть начинаешь тормозить, зажимая колодками бандаж: бандаж останавливается, а колёсный центр нет, это всё ведёт к разрушению колеса.
Соответственно, из-за существенных недостатков по прочности и надёжности, значительной трудоёмкости формирования колёсной пары и повышенной массе наиболее совершенными и надёжными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные.
Бандажное упругое колесо нашло применение в трамваях.
Особенностью конструкции подрезиненного колеса является то, что колёсный центр не соприкасается с бандажом или центральным диском, а как бы «висит» на резиновых вкладышах, которые, благодаря сильному сжатию, работают на сдвиг.
Упругое колесо болтовой конструкции: 1 - гайка; 2 - шпилька; 3 - шайба нажимная; 4 - штифт; 5 - болт; 6 - резиновый вкладыш; 7 - центральный диск; 8 - бандаж; 9 - предохранительное кольцо; 10 - шунт; 11 - колесный центр.
Применение таких колёс способствует уменьшению ускорений, особенно неподрессоренных масс вагона, а также снижению уровня боковых сил и коэффициентов динамики, гашению высокочастотных шумовых колебаний.
Однако болтовое крепление элементов в такой конструкции упругого колеса недостаточно надёжно, резиновые элементы имеют малый срок службы, который может быть увеличен при правильном подборе вкладышей по их жёсткости.
Возможен сдвиг вкладышей и отслоение резины вкладышей.
Ранее колёсные центры делались с прессованными бумажными и деревянными дисками.
Диск из бумажной массы вставлялся между ободом и ступицей, спрессовывался под большим давлением и скреплялся болтами с внутренними ребрами у обода и ступицы.
Для предохранения от влаги и повреждений бумажный диск снаружи ограждался двумя железными дисками.
На наших дорогах до 1890 г. применялись колёсные центры Манзеля с деревянными дисками.
Диск колеса состоял из секторов дубового дерева, пропитанных горячим маслом и вдавленных под прессом между бандажом и ступицей.
Деревянный диск скреплялся со ступицей и бандажом с помощью колец и болтов, как показано на рисунке.
Как отмечалось, в те времена такие колёса обладали бесшумным и сравнительно спокойным ходом, смягчали вертикальные толчки.
Однако вследствие усушки дерева в процессе эксплуатации болты ослабевали, что нарушало безопасность движения поездов и приводило к необходимости постоянного наблюдения за состоянием крепления.
Поэтому колёса с деревянными центрами изъяли из эксплуатации.
До 1900 г. распространение получили кованые центры, затем литые спицевые, дисковые стальные и чугунные.
В 1948 г. изготовление чугунных центров было прекращено вследствие большой массы, малой прочности и частых повреждений при формировании колёсных пар.
Железяки электропоезда-9. Колёсная пара
Предыдущие посты цикла:
Железяки электропоезда. Токоприёмник.
Железяки электропоезда-2. Высоковольтный выключатель.
Железяки электропоезда-3. Тормозная система
Железяки электропоезда-4. Кран машиниста усл. №395
Железяки электропоезда-5. Тяговый трансформатор и силовой контроллер
Железяки электропоезда-6. УСАВП или "автопилот" поезда
Железяки электропоезда-7. Электропневматические тормоза
Железяки электропоезда-8. Резинокордная муфта
***
Давно я не радовал вас эльфийским длиннопостом, к концу которого доживают лишь избранные. :D
Железнодорожное колесо кажется весьма нехитрым. Берём металлический блин, присобачиваем ему выступ, чтобы с рельс не сходил, и поехали! Но не всё так просто. Железнодорожное колесо является достаточно сложным продуктом инженерной мысли. Даже я, машинист электропоезда, не знаю всех тонкостей об этом движителе. Но попробую рассказать доступным языком, что мне всё же известно.
***
КОЛЁСНАЯ ПАРА.
Особенностью железнодорожного транспорта является то, что он движется по рельсовой колее. Она имеет фиксированную ширину (условно), поэтому колёса должны быть также "зафиксированы" относительно друг друга. Никаких развалов-схождений не допускается, между колёсами должно строго обеспечиваться определённое расстояние. Сделать это не так просто. Самым логичным решением является жёсткая посадка двух противоположных колёс на одну ось. Таким образом и появилась колёсная пара:
Хоть современные технологии позволяют строить поезда с независимыми друг от друга колёсами (например, поезда компании Talgo), но от колёсных пар всё равно преобладающее большинство производителей не отказалось, так как это очень надёжная конструкция.
Ок, мы посадили два колеса на одну ось. Но перед нами возникает проблема: прохождение кривых пути. Нарисовал в Paint рисунок, это колёсная пара в кривой (вид сверху):
Хорошо видно, что одно колесо идёт по пути L1, а второе - по пути L2, и первое делает куда больший путь, чем второе. Но так как они жёстко посажены на одну ось, то вращаться будут с одинаковой скоростью. Получается, либо первое колесо будет проскальзывать и вращаться медленнее, чем нужно, то есть срываться в юз, либо второе будет вращаться быстрее, чем нужно, и боксовать. Ну или и то, и другое одновременно. Это негативное явление, с которым нужно бороться.
Что же делать?
Для этого колёса сделаны конусными:
В кривой колёсная пара будет смещаться относительно колеи.
Колесо, что идёт по большему пути, будет иметь круг катания с наибольшим радиусом R1, а то, что с меньшим путём - с минимальным радиусом R2. Таким образом и происходит ликвидация разницы проходимых путей при одинаковой частоте вращения.
***
Однако, профиль колеса не строго конический, а несколько сложнее:
Прохождение кривых обеспечивается конусностью 1:10.
Конусность 1:3,5 с фаской 6 мм х45 градусов предназначены для безударного прохождения стрелочных переводов.
***
КЛАССИФИКАЦИЯ.
Колёса бывают двух видов:
- цельнокатаные (на самом первой картинке поста) - название говорит само за себя, они полностью отлиты из металла, являются неразборными. В электропоезде серий ЭР и ЭД (т.н. электрички) они стоят на прицепных вагонах (это которые без токоприёмника).
- бандажные - стоят на моторных вагонах электропоезда, состоят из трёх частей: бандажа (3), кольца для его закрепления (4) и колёсного центра (2):
Цельнокатаные колёса прочнее и надёжнее бандажных, имеют меньшую массу. Но при износе ободов цельнокатаных колёс необходимо полностью менять колёсную пару, в то время как у бандажного колеса можно лишь заменить бандаж (по аналогии с шиной у автомобиля, представьте, что для смены резины с летней на зимнюю вам пришлось бы менять колёса вместе с подвеской). По этой причине бандажные колёса применяют на локомотивах и моторных вагонах электропоезда, где менять колёсную пару затруднительно, а цельнокатаные - на обычных вагонах локомотивной тяги и прицепных вагонах электрички.
***
Колёсные центры бывают спицевыми (как на рисунке сверху, имеет спицы) и дисковыми (представляет собой сплошной диск без спиц, как на рисунке с цельнокатаными колёсами). На пикабу было немало споров насчёт того, зачем нужны спицевые, а зачем - дисковые, в чём преимущество одних над другими. Я поставлю точку в этом споре.
Спицевый колёсный центр позволяет снизить массу колеса, чтобы уменьшить вредное воздействие на путь, стрелочные переводы. Но он дороже в изготовлении. Поэтому производитель локомотива/МВПС сам для себя решает, что для него важнее: цена вопроса или воздействие на путь.
На электропоездах более лёгкие колёсные центры применены на более тяжёлых моторных вагонах. Но это не закон, есть локомотивы, которые куда тяжелее моторного вагона электрички, но они на дисковых колёсных центрах.
***
НЕИСПРАВНОСТИ КОЛЁСНЫХ ПАР.
Тысячи их! Скукотища. Но отмечу самые интересные и не менее опасные:
- ползун. Образуется в случае, когда колесо длительно тащили по рельсу в заблокированном состоянии (юз). В таком случае круглая поверхность катания колеса под воздействием трения в месте контакта с рельсом приобретает ровную площадку. Ползун весьма характерно стучит во время движения поезда. Особенно опасен ползун при низких температурах, так как он бьёт по промёрзшим рельсам, что может вызвать их разрушение на микро- и не только уровне.
О ползуне у меня был пост: Фото из архива машиниста-3. Ползун.
- ослабление (проворот) бандажа или колёсного центра:
На бандаж, колёсный центр и ось нанесены специальные метки, которые должны быть строго друг напротив друга. При ослаблении бандажа он может провернуться, и метки окажутся не на одном уровне. Аналогично и с колёсным центром, он может провернуться относительно оси. Это очень опасная неисправность, так как может привести к разрушению колёсной пары с последующим крушением поезда.
- трещина в колесе. Ну тут без комментариев:
- раковина в колесе. Это уже привет от металлургов, которые допустили при отливке колеса пустую полость внутри бандажа, которая со временем вскрылась:
- остроконечный накат гребня:
Грубо говоря, у гребня образуется острая грань, которая может при прохождении поездом стрелочного перевода "вскрыть" стрелку, и вместо отклонения на боковой путь поезд поедет прямо.
Есть ещё множество неисправностей, но они не такие эпические, их даже внешне не всегда увидеть, они определяются различными шаблонами и прочим.
***
Надеюсь, пост был не сильно сложным, и до этого предложения дочитало большинство.)
Раздвижные колёсные пары.
Технологии перехода вагонов с одной ширины колеи на другую начали разрабатываться в начале ХХ в.
На пограничных станциях между царской Россией (затем СССР) и Европой основной технологией перехода была пересадка пассажиров и перегрузка грузов, что увеличивало время пребывания составов в пути и требовало дополнительных материальных затрат.
Самые распространённые колеи:
Поэтому на пограничных стыках колеи шириной 1520 мм (страны СНГ и Балтии) с колеей 1435
мм (страны Европы, Китай) были организованы специальные пункты перестановки тележек грузовых и пассажирских вагонов для разной ширины колеи.
Но наиболее эффективным способом преодоления железнодорожным подвижным составом системных стыков рельсовой колеи является применение раздвижных колесных пар (РКП).
В 1964 году испанской компанией «Talgo» разработана технология автоматического изменения ширины колеи.
Впервые была введена в эксплуатацию в 1968 году на станции Портбоу и являлась решением, предложенным для «RENFE», во избежание ненужной пересадки пассажиров на испано-французской границе.
Поезда сообщения Барселона — Женева проходили через специальное устройство, позволяющее переводить колёсные пары поезда с иберийской на европейскую колею в движении с малой (15—20 км/ч) скоростью без вмешательства обслуживающего персонала.
В основу действия системы Talgo положено принудительное поперечное смещение отдельных колесных блоков, происходящее при движении вагона.
Каждый из блоков состоит из колеса с тормозными дисками, короткой оси и конических роликовых подшипников.
Единая ось в данной конструкции отсутствует, т. е. колесной пары, в традиционном понимании этого термина, нет.
Перемещение колес происходит в разгруженном состоянии.
При снятии нагрузки с колес они перестают контактировать с рельсами широкой колеи.
Это происходит за счет того, что находящиеся с внешней стороны наружных подшипников опоры скольжения надвигаются на поддерживающие рельсы стационарной установки (высота которых плавно увеличивается) и перемещаются по ним с использованием воды в качестве смазки.
При этом Т-образные направляющие стационарной установки заходят в соответствующие пазы блокирующих устройств колесных узлов и вытягивают замки крепления подшипников.
Колеса с подшипниками высвобождаются.
Направляющие рельсы стационарной установки сходятся, воздействуя на наружные грани ободов колес, и сдвигают их в поперечном направлении к оси в положение, соответствующее ширине новой колеи.
Т-образные направляющие вновь заходят в пазы блокирующих устройств, возвращая на место замки крепления подшипников, и колеса фиксируются в новом положении. Высота поддерживающих рельсов плавно уменьшается.
Скользящие упоры сходят с них и колеса, находящиеся в положении,соответствующем колее 1435 мм, опускаются на рельсы колеи 1668 мм.
Процесс происходит подобным образом и в обратном направлении.
В конце 2016 года была начата эксплуатация трёх составов фирмы «Talgo» с автоматическим изменением ширины колеи на маршруте Москва — Берлин («Стриж»).
На Брянском машиностроительном заводе в 1957 г. была создана колёсная пара с раздвижными на оси колёсами (первый рисунок).
Передвижение колёс из одного положения в другое происходит автоматически при движении вагона по специальному переводному стенду, соединённому одним концом с колеёй 1520 мм, а вторым – с колеёй 1435 мм.
Раздвижная колёсная пара состоит из оси 2, вдоль которой могут перемещаться колёса 1 при переходе вагона с колеи одной ширины на колею другой ширины.
Были изготовлены опытные образцы РКП типа ТГ-14.
Эти колесные пары прошли цикл заводских и эксплуатационных испытаний, по результатам которых был выявлен ряд недостатков.
Основным таким недостатком являлась ненадежная работа предохранительного устройства (замка), предназначенного для исключения случаев самопроизвольного переведения колес.
К сожалению, к концу 60-х гг. все работы в СССР по созданию надежной и работоспособной конструкции раздвижной колесной пары(РКП) для ускоренного перехода грузовых
пассажирских вагонов с колеи 1520 мм на колею 1435 мм (и обратно) в силу различных при
чин были остановлены.
Позднее усовершенствованную конструкцию РКП создали на Уралвагонзаводе с применением тангенциально-осевого замка, предложенного БелИИЖТом.
В 1975 г. этими колесными парами были оборудованы две тележки модели 18-100. Одновременно была разработана и изготовлена рычажная тормозная передача для тележек с РКП и колесопереводное устройство.
Но на этом всё и закончилось.(
После объединения ГДР и ФРГ железные дороги страны активно включились в работу по созданию РКП для грузовых вагонов.
Она проходила в научно-исследовательском центре Германии в г. Деличе, где ее продолжили с того уровня, на котором закончили исследователи ГДР и СССР.
Разработанная немецкими специалистами колесная пара (система DB AG/Rafil) имеет два связанных с осью при помощи системы замыкания колеса, которые передвигаются по ней.
При прохождении через специальное переводное устройство прежде всего открывается колесный замыкатель и только после этого происходит перемещение колес с колеи 1435 мм на колею 1520 мм и наоборот.
Затем колеса фиксируются в позиции новой ширины колеи с помощью замыкающего устройства.
Просматривая периодику,наткнулся на интересную новость,что эту систему реанимировал Штадлер.)
Напомню, что ранее ЗАО «Азербайджанские железные дороги» заключило контракт с компанией Stadler на поставку вагонов с возможностью изменения ширины колесных пар для открытия пассажирского движения по маршруту Баку – Тбилиси – Карс.
При производстве вагонов использовали технологию немецкой компании Bochumer Verein Verkehrstechnik GmbH.
Последняя конфигурация колесных пар носит название RAFIL/DBAG Typ V и запатентована в 1990-е годы.
Колесная пара данного типа предназначена для колеи 1435 мм, 1520 мм и 1668 мм и позволяет составу развивать скорость до 160 км/ч.
Кстати,Европейский союз и США отказались оказать финансовую помощь в продвижении линии, так как знали, что этот маршрут предназначен для обхода Армении.
Протяженность маршрута на территории Грузии составляет 180 км, из которых 153 км с колеей 1520 мм и 27 км с колеей 1435 мм.
Участок дороги с колеей 1435 мм находится на границе Грузии и Турции, две страны соединяет пограничный железнодорожный тоннель общей длиной 4,4 км.
Переход между двумя стандартами колеи находится на территории железнодорожного вокзала Ахалкалаки.
Технология перехода на двух стандартах колеи крайне проста – это 30-метровый участок рельсов, который постепенно меняет ширину колесной пары с помощью направляющих.
По этой технологии все движущиеся части находятся именно в колесной паре.
Колеса передвигаются по оси.
Они фиксируются сначала в одной позиции, потом с помощью направляющих поочередно – сначала одна сторона, потом другая – переходят в другую позицию.
То есть в случае, например, системы, разработанной испанской компанией Talgo, в момент перехода между стандартами колеи вагоны тянут по выступам, переход получается неплавным. В случае технологии RAFIL/DBAG колесная пара все время остается на месте и держит нагрузку вагона, что обеспечивает пригодность использования технологии для пассажирских перевозок.
Поезд сможет двигаться с максимальной скоростью 30 км/ч.
К наиболее отработанным системам автоматического перехода вагонов с одной ширины колеи на другую относится система SUW 2000, которую польские железные дороги испытывают в течение многих лет.
Эта конструкция принципиально не отличается от немецкой и, что не менее важно, для перехода с одной колеи на другую используется переводное устройство, разработанное в Германии. Создателем системы SUW 2000 является инженер Ришард Мария Сувальски, с фамилией которого и связано ее название.
Из-за оборудования тележки РКП (масса одной колесной пары составляет 2,1 т) ее общая масса составляет примерно 6,1 т.
Используемое переводное устройство состоит из двух рабочих рельсов желобчатого сечения, двух разблокирующих рельсов, которые взаимодействуют с механизмом блокирования колесных пар, внутренних и внешних защитных рельсов, которые размещаются по обе стороны рабочих рельсов.
Из-за несимметричности конструкции переводного устройства в новое положение сначала перемещается одно колесо колесной пары, а затем — другое.
Так как механизмы взаимодействия с рельсовой структурой на участке перехода с одной колеи на другую у РКП системы SUW 2000 и DB AG/Rafil подобны, то это же переводное устройство можно использовать для пропуска РКП обоих разработчиков.
Конкурс для мемоделов: с вас мем — с нас приз
Конкурс мемов объявляется открытым!
Выкручивайте остроумие на максимум и придумайте надпись для стикера из шаблонов ниже. Лучшие идеи войдут в стикерпак, а их авторы получат полугодовую подписку на сервис «Пакет».
Кто сделал и отправил мемас на конкурс — молодец! Результаты конкурса мы объявим уже 3 мая, поделимся лучшими шутками по мнению жюри и ссылкой на стикерпак в телеграме. Полные правила конкурса.
А пока предлагаем посмотреть видео, из которых мы сделали шаблоны для мемов. В главной роли Валентин Выгодный и «Пакет» от Х5 — сервис для выгодных покупок в «Пятёрочке» и «Перекрёстке».
Реклама ООО «Корпоративный центр ИКС 5», ИНН: 7728632689