|
Читайте также: |
Новый всплеск в развитии тележек можно связать с образованием Российской Федерации. Оно было обусловлено следующими обстоятельствами:
- практически полностью прекратились работы по созданию многоосных вагонов;
- работы по совершенствованию вагонов были направлены на создание конструкций с максимально увеличенным межремонтным сроком;
- произошло увеличение числа собственников вагонов и усиление внимания к созданию специализированных вагонов;
- произошло насыщение количественного, но не качественного, состава вагонов (особенно грузового парка);
- Россия полностью перешла на собственное изготовление вагонов; за рубежом закупались только вагоны высокоскоростных поездов;
- произошло обновление регламентов на подвижной состав, и появились новые объединения вагоностроителей;
- разработана и принята Программа развития железнодорожного транспорта и вагоностроения до 2030 года и др.
Сейчас все вагоны в РФ выполнены на тележечной основе, четырехосными, с двухопорной системой опирания кузова на тележки.
1.7.1. Тележки грузовых вагонов
Все грузовые вагоны, начиная с 90-х годов ХХ века, были оборудованы унифицированной трехэлементной тележкой ЦНИИ-Х3-О (ЦНИИ - Центральный научно-исследовательский институт Министерства путей сообщения, сейчас Всероссийский институт железнодорожного транспорта, создатель тележки; Х – начальная буква фамилии автора рессорного подвешивания, Ханина Александра Григорьевича; 3 – третий вариант; О – от слова «облегченная» по исследованиям Московского института инженеров транспорта, сейчас Московского университета путей сообщения). В настоящее время эту тележку называют по номеру модели 18-100 (см. рис. 1.77).
Обобщенная характеристика тележки 18-100, выполненная на основании проведенной нами классификации (см. табл. 1.2) следующая: это двухосная трехэлементная тележка с одинарным центральным подвешиванием, с жестким челюстным соединением букс колесных пар, с опиранием кузова вагона на раму тележки через систему «пятник – подпятник», с амортизацией боковых нагрузок за счет поперечной жесткости центрального подвешивания, с пневматическим колодочным односторонним тормозом, предназначенная для движения со скоростями до 120 км/ч.
Структурно-логический граф исполнения тележки ЦНИИ Х3 в обо-значениях табл.1.2 будет выглядеть следующим образом:
18-100 ← {2; 8; 13; 19; 21; 25}.
Сейчас проводятся работы по усовершенствованию тележки ЦНИИ Х3. Появились ее новые модели: 18-100 М, 18-115, 18-194-1, 18-578, 18-9770, 18-9771, 18-9800, 18-9810, 18-9836 и др.
Наиболее характерные для тележки ЦНИИ Х3 усовершенствования.
Тележка 18-100М в отличии от тележки 18-100 имеет увеличенную до 25 тс нагрузку на ось, увеличенный межремонтный пробег (до 160 тыс. км) за счет повышения износоустойчивости фрикционных пар и применения износостойких материалов (рис.1. 84).
Рис. 1. 84. Тележка 18-100 М: а – износостойкий элемент на подпятнике; б – износостойкий колпак скользуна; в – сменная прокладка буксового проема; г – чугунный фрикционный клин; д – составные фрикционные планки.
Тележка 18-115 предназначена для специализированных вагонов, эксплуатирующихся со скоростями до 140 км/ч (рис. 1.85).
Рис. 1.85. Тележка 18-115: 1-колесная пара; 2-боковина рамы тележки;
3-рессорное подвешивание; 4-надрессорная балка; 5-букса; 6-тормоз;
7-подпятник; 8-упругий скользун
Рис. 1.86. Тележки-«дочки» тележки 18-100 [15]
Особенность ее конструкции — повышенная гибкость рессорного подвешивания 3. Здесь использована схема опирания кузова на тележку через подпятник 7 и упругие фрикционные скользуны 8. Боковые рамы тележки опираются на буксы через резиновые элементы. Упругие скользуны 4 ограничивают боковую качку кузова и виляние тележки.
Тележка 18-194-1 отличается от тележки 18-100 тем, что она рассчитана на осевую нагрузку 25 тс; является продукцией ОАО НПК “Уралвагонзавод”. Она аналогична тележке 18-9800 производства ЗАО «ПромтракторВагон», (рис. 1.86).
Тележка 18-578 сделана в ОАО «НПК “Уралвагонзавод”. Она отличается от тележки модели 18-100 увеличенным межремонтным пробегом (до 500 тыс. км), улучшенными колесами, кассетными буксовыми подшипниками качения, рессорным подвешиванием с меньшей жесткостью, износостойким подпятником, съемными скользунами упруго-каткового типа, чугунными термоупрочненными фрикционными клиньями с уретановыми накладками.
ЗАО «ПромтракторВагон» предложил тележку 18-9771, отличную от тележки 18-578 тем, что в ней стали использовать зарубежные конструкции упругих, упруго-катковых и скользунов с зазорами.
Тележка 18-9810 ЗАО «Тихвинский вагоностроительный завод» рассчитана на осевую нагрузку 23,5 тс и конструкционную скорость 120 км/ч. Износостойкие материалов, используемые в конструкции тележки, обеспечивают ей межремонтный пробег до 500 тыс. км. Детали и узлы оборудованы визуальными индикаторами предельного износа. Это упрощает осмотр и контроль тележки при эксплуатации. Рессорное подвешивание обеспечивает постоянное демпфирование, ограничивает перемещение надрессорной балки относительно боковой рамы, увеличивает сопротивление забеганию боковин при порожнем состоянии вагона. Упругие скользуны уменьшают нагрузку на подпятник и величину боковых сил, действующих на рельсы.
Тележка модели 18-9836 совместного производства ЗАО «ПромтракторВагон» и компании «ASF-Keystone, Inc.» (США), рассчитана на осевую нагрузку 25 тс, конструкционную скорость 120 км/ч и межремонтный пробег до 1 млн. км. Все пары трения в тележке имеют визуальные индикаторы предельного износа. Колесные пары тележки оборудованы кассетными подшипниками. Надрессорная балка выполнена с упругими скользунами.
Как видно, все представленные особенности новых тележек вписываются в выше представленную обобщенную характеристику тележки 18-100. Они не нарушают ее трехэлементную основу и касаются в основном не принципиальных усовершенствований:
по исключению зазоров в скользунах;
использованию более жесткого демпфирования в подвешивании;
по ограничению зазоров букс в челюстях боковин;
по более жесткой фиксации букс на подшипниках;
в использовании кассетных подшипников качения;
по повышению допускаемой нагрузки на ось;
по увеличению межремонтных пробегов и т.п. мероприятий, полезных для универсальных вагонов, предназначенных для перевозок массовых сырьевых грузов.
В целом это приводит к уменьшению подвижности в соединениях базовой конструкции тележки и к ограничению возможности самоустановки элементов тележки при движении. Такие систематические усилия направлены на создание «жестко» соединенной трехэлементной тележки. К чему это может привести, мы уже выше отмечали.
1.7.2. Тележки рефрижераторных вагонов
Особенности перевозки скоропортящейся продукции потребовали использования более «мягких» у рефрижераторных вагонов, по сравнению с грузовыми вагонами, тележек. Для них была разработана тележка КВЗ-И2 (К алининского (Тверского) В агоностроительного З авода, И зотермическая, 2 -ой вариант) (рис. 1.87).
Рис. 1.87. Общий вид тележки под вагоном КВЗ-И2
Ее обобщенная характеристика в обозначениях табл.1.2 следующая: это двухосная тележка с двойным рессорным подвешиванием, с упругим без направляющих соединением буксы колесной пары с рамой тележки, с опиранием кузова вагона на тележку через систему «пятник-подпятник», с обеспечением боковой амортизации сил за счет поперечной жесткости рессорного подвешивания и люльки, с пневматическим двухсторонним колодочным тормозом, предназначенная для скоростей движения до 140 км/ч.
Структурно-логический граф тележки КВЗ-И2 в обозначениях табл.1.2 будет выглядеть следующим образом:
КВЗ-И2 ← {2; 9; 16; 19; {21^22}; 26}.
Тележка КВЗ-И2 была создана на основе двух тележек пассажирских вагонов: тележки ЦМВ (тележка Ц ельно М еталлического В агона) и тележки КВЗ-5. От первой,- было взято рессорное подвешивание и люлька, а от второй,- рама. Кроме того, она стала короче.
Рис. 1.88. Тележка КВЗ-И2. Обозначения: 1 — рама; 2 — буксовое подвешивание; 3 — центральное подвешивание; 4 — подрессорная балка; 5 — тормозное устройство; 6 — шкворень; 7 — шпинтоны; 8 — надрессорная балка; 9 — место для трафарета; 10 — кронштейн буксы, 1 I — пружина; 12 — реэиновая шайба; 13 — гайка, 14 — люлечная балка; 15 — люлечная подвеска; 16 — предохранительная скоба
Центральное подвешивание тележки (рис.1.88) состоит двух эллиптических рессор 3 системы Галахова, которые опираются на люльку. Люлька – это шарнирный многозвенник из двух люлечных балок 14, четырех люлечных подвесок 15, поперечной подрессорной балкой 4 и предохранительных скоб. Она обеспечивает маятниковые поперечные и продольные перемещения кузова. Сверху на люльку опирается надрессорная балка.
Буксовое подвешивание состоит их двух однорядных пружин 2, которые через резиновые прокладки 6 опираются на крылья 1 буксы. Шпинтоны (англ. shpinton стержень – направляющий стержень для пружин рессорного подвешивания) 5 в раме тележки выполняют роль дополнительную роль страхующего элемента. Они крепятся к продольной балке 3 рамы тележки. Между нижней поверхностью крыла буксы и шпинтоном должен быть всегда конструкционный зазор а.
Удовлетворительные характеристики тележки КВЗ-И2, делают ее перспективной для использования в платформах для перевозки контейнеров.
1.7.3. Тележки пассажирских вагонов
Конструкций тележек пассажирских вагонов было много [cм. 14, 16, 17 и др.]. В настоящее время в пассажирских вагонах используются ниже представленные тележки.
Тележка КВЗ-ЦНИИ (К алининский В агоностроительный З авод совместно с Всесоюзным научно-исследовательским институтом железнодорожного транспорта (ЦНИИ МПС) является усовершенствованным вариантом неиспользуемой теперь тележки КВЗ-5 (К алининский В агоностроительный З авод, 5 -й вариант). Оно заключалось в отказе от системы опирания «пятник-подпятник». В тележке КВЗ-ЦНИИ кузов вагона стал опираться на боковые опоры, скользуны. Это создавало более спокойный ход от виляния на скоростях движения до 160 км/ч. При меньших скоростях она ведет себя хуже тележки КВЗ-5. Тем не менее, она стала базовой для всех пассажирских вагонов. Тележка КВЗ-ЦНИИ (рис.1.89) не выпускается с 1985 года. Однако до настоящего времени находится в эксплуатации и является достаточно распространенной.
С 1986 года Калининский вагоностроительный завод выпускает вагоны на тележках КВЗ-ЦНИИ-М. Они не отличаются принципиально от тележки КВЗ-ЦНИИ. У них только другие параметры рессорного подвешивания. Визуально тележки КВЗ-ЦНИИ и КВЗ-ЦНИИ-М практически одинаковы.
Обобщенная характеристика тележек КВЗ-ЦНИИ и КВЗ-ЦНИИ-М в обозначениях табл. 1.2 следующая: это двухосные тележки с двойным рессорным подвешиванием, с упругим телескопическим соединением колесной пары с рамой тележки, с опорой кузова на тележку через скользуны, амортизацией боковых сил поперечной жесткостью рессорного подвешивания и люлькой, с пневматическим двухсторонним колодочным тормозом.
Рис. 1.89. Общий вид тележки КВЗ-ЦНИИ
Структурно-логический граф тележки КВЗ-ЦНИИ (см. табл.1.2) будет выглядеть следующим образом:
КВЗ-ЦНИИ ← {2; 9; 15; 20; {21^22}; 26}.
Рис. 1.90. Основные узлы тележки КВЗ-ЦНИИ:
1-тормоз, 2-буксовое подвешивание, 3-люлька, 4-скользуны,
5-рама, 6-букса, 7-центральное подвешивание, 8-гаситель колебаний
Рама тележки такая же, как и у тележки КВЗ-И2.
Буксовое подвешивание (рис.1.91) состоит из двух двухрядных пружин со встроенными в них гасителями колебаний сухого трения.
Упругая связь колесной пары с рамой тележки в горизонтальной плоскости обеспечивается поперечной жесткостью пружин подвешивания и шпинтонами.
а) буксовое подвешивание:
б) центральное подвешивание:
Рис. 1.91. Рессорное подвешивание тележки КВЗ-ЦНИИ:
а) буксовое подвешивание: 1-рама тележки, 2- шпинтон, 3, 4-пружины,
5, 7, 8, 9-упругие элементы, поддерживающие наружную пружину, 6-защит-
ный стакан, 10, 14-элементы гасителя колебаний, 11, 12-гайка с шайбой, 13-фрик-
ционная втулка, 14-«крыло» буксы, 15-букса;
б) центральное подвешивание: 1-направляющий поводок, 2-верхнее крепление люлечной
подвески, 3-люлечная подвеска, 4-«серьга», 5-рама тележки, 6, 11-предохранительный болт,
7-гаситель колебаний, 8,15-надрессорная балка, 9, 13-пружины центрального подвешивания,
10,12-люлечный поддон, 14-предохранительная скоба,
Центральное подвешивание состоит из двух комплектов трехрядных пружин 13 с гидравлическими гасителями колебаний 7 (рис.1.91). Оно опирается на люльку. Для предотвращения перекоса надрессорных балок в кривых участках пути рама тележки поводками 1 связана с рамой тележки.
Из-за изменения наименования завода с Калининского на Тверской тележке присвоено обозначение ТВЗ-ЦНИИ-М (68-875).
Для пассажирских вагонов нового поколения Тверским вагоностроительным заводом разработаны тележки моделей 68-4071 и 68-4075 для скоростей движения 160 и 200 км/ч.
Тележка модели 68-4071 и 68-4072 — предназначены для пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростью до 160 км/ч (рис. 1.92). Конструктивно они одинаковы. У них различная жесткость рессорного подвешивания. У тележки модели 68-4072, кроме того, есть ручной тормоз и текстропно-карданный привод с электрическим генератором.
Рис. 1.92. Тележка 68-4071:
1-колесная пара, 2-буксовое подвешивание, 3-центральное подвешивание,
4-надрессорная балка, 5-рама тележки, 6-текстропно-карданный привод
генератора, 7-дисковый тормоз, 8-поводок
Обобщенная характеристика тележек 68-4071 (68-4072) в обозначениях табл. 1.2 следующая: это двухосные тележки с двойным рессорным подвешиванием, с упругим телескопическим соединением колесной пары с рамой тележки, как у тележки ТВЗ-ЦНИИ-М, с опорой кузова на скользуны, амортизацией боковых сил поперечной жесткостью пружин центрального подвешивания, с дисковым тормозом; она предназначена для движения со скоростями до 160 км/м.
Структурно-логический граф тележки 68-4071 (см. табл.1.2) будет выглядеть следующим образом:
68-4071 ← {2; 9; 15; 20; 21; 27}.
Рамы у тележек — сварные с двумя продольными и двумя средними поперечными балками. Продольные балки изогнуты посередине. Они образуют площадку для установки поддонов для пружин центрального подвешивания (рис.1.93).
|
|
Тележка безлюлечная.
Буксовое подвешивание подобно как у тележки ТВЗ-ЦНИИ-М.
Надрессорная балка опирается на центральное подвешивание. Оно состоит (с каждой стороны) из двух однорядных пружин с вертикальными и горизонтальными гидравлическими гасителями колебаний для раздельного гашения колебаний.
Тележка оборудована ручным и электропневматическим клещевым дисковым тормозами (рис. 1.94).
Рис.1.95. Общий вид тележек 68-4071 и 68-4072
Тележки моделей 68-4075 (68-4076) — предназначены для движения со скоростью до 200 км/ч (рис. 1.96).
|
Центральное подвешивание - аналогично тележке модели 68-4071.
В буксовом подвешивании тележек установлены двухрядные пружины, вертикальные гидравлические гасители колебаний и продольные поводки, которые обеспечивают упругую связь буксы с рамой тележки в продольном и поперечном направлениях.
Буксы специальной конструкции. С одной стороны они имеют кронштейн для гидравлического гасителя колебаний, а с другой — для поводков. Между верхней частью корпуса буксы и рамой расположены пружины. Буксы оборудованы подшипниками качения кассетного типа.
|
Рама и надрессорная балка – аналогичны тележкам 68-4071 и 68-4072.
Колесные пары имеют тормозные диски, противоюзные датчики и тахогенераторы.
Тележка имеет, кроме дисковых, магниторельсовые тормоза. У них при служебном торможении работает дисковый тормоз, а при экстренном - совместно дисковый с магниторельсовым. Магниторельсовый тормоз имеет башмаки и воздушные цилиндры-подъемники. Тележка оборудована ручными тормозами.
Рис.1.98. Тележка 68-4075 (слева) и тележка 68-4076
Тележки моделей 68-4095 и 68-4096 аналогичны тележкам 68-4076 и 68-4075, но рассчитаны на скорости движения до 160 км/час и не имеют магниторельсовых тормозов. При этом тележка 68-4096 оборудована приводом и подвагонным генератором.
Рис.1.99. Общий вид тележки 68-4095
Основные параметры и характеристика современных тележек пассажирских вагонов и их сравнительные данные с зарубежными конструкциями приведены в табл. 1. 16 и 1.17 [11].
Табл.1.16. Современные тележки пассажирских вагонов
| Основные параметры и размеры | Модель тележки | ||||
| 68-4075/68-4076 | 68-4065/68-4066 | 68-875/68-876 | 68-4063/68-4064 | 68-4095/68-4096 | |
| Тип двухосной тележки Конструкционная скорость, км/ч Суммарный статический прогиб, мм Нагрузка на колесную пару, кН База тележки, мм Тормоз Масса, кГ Срок службы, лет | Безлюлечная 260/280 дисковый магниторельсовый 7250/7300 | Люлечная колодочный 6800/7400 | Люлечная 221/233 103,5/109 колодочный 6900/7409 | Люлечная 209/233 116,5/124 колодочный 7243/7267 | Безлюлечная дисковый 6630/7300 |
Табл. 1.17. Сравнительная характеристика современных тележек пассажирских вагонов
| Показатели сравнения | Модель тележки, страна | |||||
| Перспективная 68-7007, (Россия) | Y-32, Франция | GP-200, Германия | GORLITZ VIII, Германия | КВЗ-ЦНИИ, Россия | 68-4072, Россия | |
| Тип тележки Конструкционная скорость, км/ч Статическая нагрузка на колесную пару, кН Статический прогиб подвешивания, мм База, мм Масса, т Плавность хода при 140 км/ч Тормозной путь со скорости 160 км/ч | Безлюлечная 176,5 6,6 2,8 1200 м при весе вагона 64 т | Безлюлечная 156,9 6,15 2,4 875 м при весе вагона 54 т | Люлечная 156,9 6,57 2,6 - | Безлюлечная 6,75 - | Люлечная 7,1 2,87 1980 м при весе вагона 62,6 т | Безлюлечная 7,3 3,0 - |
Литература
1. Чурков Н.А., Соколов М.М., Морчиладзе И.Г. История вагоностроения. М.: МБА, 2013. 280 с.
2. Чурков Н.А., Соколов М.М., Морчиладзе И.Г. Вагоны железных дорог. М.: ВИНИТИ РАН, 2014. 399 с.
3. "Стратегия развития железнодорожного транспорта до 2030 года", утверждена Распоряжением Правительства Российской Федерации от 17 июня 2008 года № 877-р.
4. Наземный высокоскоростной транспорт 80-х годов.
5. Длительные эксплуатационные испытания колесных пар с полыми осями / Л. М. Школьник, Н. И. Мартынов, В. В. Новиков и др. // Вестник ВНИИЖТ. 1980. № 4. С. 36...41.
6. Человек и машины: Пер. с англ. - М.: Мир, 1986.- 264 с.
7. Техническая энциклопедия машиностроения. Т 1-3. М. Из-во Машино-строительной литературы. М., 1927. – 287 с.
8. Орлов П.И. Основы конструирования. Справочно-методическое пособие в трех книгах. Кн. 2, 3. М.: Машиностроение, 1977. – 574 + 360 с.
9. Автомобильный справочник. Пер. с англ. ООО «СтарСПб». М.; «За рулем», 2012.- 1280 с.
10. DIN 7190: Interference fits. Calculation and desing rules.
11. Ходовые части, ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование пассажирских вагонов. Под ред. В.Ф. Криворудченко. Рост. гос. ун-т путей сообщения. – Ростов н/Д, 2011. - 291 с.
12. Петров Н.П. Трение в машинах и влияние на него смазывающей жидкости. Спб. 1883. 210 с.
13. Философский энциклопедический словарь /Гл. редактор Л.Ф. Ильичев – М.: Сов. Энциклопедия, 1983. – 840 с.
14. Шадур Л.А. Развитие отечественного вагонного парка. – М., Транспорт, 1988.- 279 с.
15. И.А.Харыбин и др. Совершенствовать ходовую часть грузовых вагонов. "Вагоны и вагонное хозяйство", - № 1(17) 2009.
16. Вагоны. Под М.В.Винокурова. М.: Трансжелдориздат, 1953. – 704 с.
17. Скиба И.Ф. Вагоны. М.: Трансжелдориздат, 1961. – 280 с.
Дата добавления: 2015-07-11; просмотров: 711 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| ISBN 5-7641-0116-6 9 страница | | | Характеристика театра военных действий. |