Что такое колесная пара и как проверять параметры

Техника / РЖД - техника / Тепловозы - техника ржд / Тележки - техника тепловозы
Administrator
11 730
17-09-2015, 19:48
0

Колёсная пара — основной элемент ходовой части локомотива.
Колёсные пары в подавляющем большинстве являются глухими, то есть оба колеса жёстко насажены на цельную ось. Такая конструкция фактически из одной детали отличается высокой надёжностью. Пробег колёсных пар локомотивов с колёсами бандажного типа может достигать нескольких миллионов км при нагрузке 20-25 тс при сменных бандажах.

Вписывание в кривые больших радиусов (порядка 500 м и более) осуществляется за счёт разности диаметров колёс по окружностям катания, возникающей при смещении колёсной пары поперёк пути. Эта разность обусловлена тем, что поверхность катания колёс (профиль колеса) — не цилиндрическая, а коническая: радиус обода колеса с внешней стороны меньше, чем с внутренней.

Например: при входе поезда в левый поворот колесная пара смещается (накатывается на колею) вправо →, следовательно: уменьшается радиус катания левого колеса, а правого — увеличивается. Отсюда правое колесо как бы обгоняет левое.

В этом случае и при вписывании в пологие кривые (с радиусом более 800 метров) обеспечивается устойчивое движение колёс подвижного состава в пути, не сопровождающееся интенсивным изнашиванием колёс и рельсов.

{banner_rca-news-1-1}

В крутых кривых колёсная пара направляется силами, возникающими в контакте внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса. Силы, действующие в контакте колеса и рельса и направляющие движение подвижного состава, называются силами крипа (от англ. creep — ползти). Они обусловлены тем, что материалы колеса и рельса не есть абсолютно твёрдые тела, а являются упруго-пластическими телами. В контакте наблюдаются микродеформации рельса и колеса, это определяет постепенное нарастание силы крипа с ростом относительного проскальзывания колеса по рельсу. Для поддержания профиля ж.д. колёс, обеспечивающих нормальное движение, применяется обточка колёс, а в случае бандажных колёс — и смена бандажей.

Основной геометрический параметр колёсной пары — это расстояние между внутренними поверхностями гребней колёс колёсной пары. Для российских дорог это расстояние равно 1440 мм с допусками ±3 мм (для колеи шириной 1520 и 1524 мм) и 990 мм с допусками ±3 мм (для колеи шириной 1067 мм).

Ввиду высоких требований по прочности и надёжности, предъявляемых к колёсным парам, разработаны и существуют правила формирования и ремонта колёсных пар, строго нормирующие весь технологический процесс: токарную и фрезерную обработку заготовок (в частности, даже радиусы галтелей, класс чистоты обработанной поверхности), температурные режимы при формировании колёсных пар, допуски, посадки и т. д.

Контролируемые параметры бандажа.

Профиль поверхности катания бандажа и его контролируемые параметры приведены на рис. 1.

Толщина гребня — расстояние, измеренное по горизонтали на высоте 13 мм от поверхности круга катания колеса между двумя точками, лежащими по разные стороны от вершины гребня, одна из которых— в плоскости внутренней грани обода бандажа, другая—на наружной поверхности гребня.

{banner_rca-news-1-2}
Параметр крутизны гребня — это расстояние, измеренное по горизонтали между двумя точками наружной поверхности гребня, одна из которых находится в 2 мм от вершины, а другая — 133 мм от круга катания колеса. Параметр крутизны гребня комплексный и характеризует изменения формы и размеров гребня и всего профиля поверхности катания колеса, связанные с износами в процессе эксплуатации. Высота гребня — расстояние, измеренное по вертикали между вершиной гребня и поверхностью круга катания бандажа. Разность между размером измеренной высоты гребня и чертежным размером высоты гребня нового или бандажа после обточки характеризует величину проката по кругу катания колеса, возникающего в процессе эксплуатации.
Универсальный шаблон модели УТ-1 — служит для измерения и контроля следующих геометрических параметров поверхности катания бандажей колесных пар ТПС: толщины гребня, параметра крутизны гребня (выявления опасной формы гребня), высоты гребня. Он используется взамен специального шаблона для выявления вертикального подреза гребня на высоте более 18 мм.

Шаблон модели УТ-1 (рис. 2) представляет собой сборный металлический каркас с системой рамок с зажимными устройствами и измерительных линеек. Количество линеек определяется числом контролируемых параметров и равно трем.
При подготовке шаблона к замерам контролируемого колеса освобождают все зажимные винты — 8, 10, затем отводят рамку 9 с измерительной ножкой 11 вправо, отводят рамку 7 также вправо, поднимают линейку 6 вверх. Шаблон устанавливают на контролируемое колесо в его радиальной плоскости так, чтобы вертикальная опора 1 оперлась на поверхности катания, а постоянный магнит 3 плотно прилегал к внутренней грани обода.

{banner_rca-news-1-3}
Смещая линейку 6 по вертикали вниз до соприкосновения ее торца с вершиной гребня и сдвигая рамку 7 по горизонтали влево до упора 2-миллиметрового выступа линейки с поверхностью гребня, фиксируют положение линейки 6 и рамки 7 винтом 8 и винтом на задней части шаблона. Перемещают рамку 9 по горизонтальной штанге 5 влево до упора измерительной ножки 11 в поверхность гребня колеса и фиксируют рамку винтом 10, Сняв шаблон с колеса, считывают показания по трем контролируемым параметрам: на вертикальной линейке 6—высота гребня; на шкале горизонтальной штанги-линейки 5 — толщина гребня; на линейке 12 — параметр крутизны гребня. Для повышения устойчивости при опирании шаблона на круг катания вертикальный упор 1 имеет дополнительную опору 2, увеличивающую ширину опирания до 12 мм.
Шаблон ДО-1 является шаблоном допускового контроля параметра крутизны гребня бандажей и предназначен для контроля параметра крутизны гребня изношенных бандажей (колес), отбраковки колес с опасной формой гребня. Он применяется взамен специального шаблона для выявления вертикального подреза гребня. Шаблон применяется для осуществления оперативного выявления колесных пар ТПС с опасной формой гребня с точки зрения обеспечения безопасного прохождения ТПС стрелочных переводов. Шаблон ДО-1 не предусматривает получения численных оценок крутизны гребня, а только оценивает предельную величину крутизны гребня с точки зрения обеспечения безопасности движения (опасная или безопасная форма гребня).