2. Тележки первых пассажирских вагонов.
Для первых тележек вагонов характерна небольшая осевая нагрузка, использование эллиптических рессор, состоящих из листовых, в центральном подвешивании для гашения колебаний в вертикальной плоскости, наличие балансиров, передача вертикальных нагрузок с пятника вагона на подпятник тележки, наличие зазоров в скользунах. Первые тележки строились челюстными с буксами скольжения.
Тележка первых вагонов, сконструированная американцем Уайненсом (рис. 2.1) и носившая его имя, была универсальной, т.е. эксплуатировалась как под товарными, так и под пассажирскими вагонами. Тележка состояла из двух колёсных пар, на наружные шейки которых были надеты две коробчатые буксы простейшего типа с медными подшипниками. Буксы обеих осей при помощи болтов снизу связывались продольным брусом из полосового железа. Расстояние между осями составляло 1 228 мм. В углубления верхней части букс вкладывались концы выгнутой вверх продольной листовой рессоры из плоской стали толщиной 12,5 мм и шириной 102 мм. К средней части рессоры двумя хомутами прикреплялся поперечный деревянный брус, армированный железом. В брусе имелось отверстие для шкворня и ползуны по краям. На этот брус опирался кузов вагона, имевший для этого особый надтележечный брус.
Рисунок 2.1. Тележка первых вагонов конструкции Уайненса.
Колёса у тележки делались сплошными литыми чугунными. Смазка производилась говяжьим салом и сурепным маслом. Тара тележки составляла 3,8 т при диаметре колёс 915 мм. Тележки эти были очень жёсткими, так как имели только упорные рессоры без подвески на них кузова. В таком виде тележки работали до 1863 г., когда конструкция их была улучшена. Вместо нижнего продольного бруса был установлен верхний брус, прочно связанный с буксами, имеющий загнутые кверху концы, к которым на серьгах подвешивалась продольная выгнутая кверху рессора с загнутыми ушками у верхнего листа. Опорный шкворневой брус тележки остался без изменений.
Такое усовершенствование оказало огромное влияние на работу тележки. Подвески смягчили передачу жёстких ударов кузову и позволили ему покачиваться на них при передаче ударов колёс о стыки рельсов. Тележка с подвешенным кузовом при движении стала более спокойной.
В 70-х годах начальником Александровского завода инженером Рехневским была спроектирована тележка новой системы (рис. 2.2). К жёсткому соединявшему буксы брусу была на серьгах подвешена продольная рессора. На эту рессору, обращённую выгнутой стороной кверху, опиралась другая плоская рессора, выгнутая в противоположную сторону, на которой лежал шкворневой брус с ползунами. К ней же на серьгах подвешивался кузов вагона.
Рисунок 2.2. Тележка системы Рехневского.
На тележке инженера Рехневского впервые было осуществлено двойное подвешивание вагона на рессорах, чем ослаблялись толчки и достигался более плавный ход вагона. Она была поставлена под многими пассажирскими вагонами Петербурго-Московской ж. д. Распространения тележка Рехневского не получила, так как четырёхосные вагоны в это время уже не строились.
Под пассажирскими вагонами наибольшее распространение получили тележки с двойной (двухступенчатой) системой рессорного подвешивания. В 80-х годах XIX века известным американским вагоностроительным заводом Пульмана была сконструирована двухосная тележка для пассажирских вагонов (рис. 2.3), которая получила широкое распространение на всех железных дорогах.
Рисунок 2.3. Тележка Пульмана.
Рессорное подвешивание этой тележки включает в себя две эллиптические рессоры, состоящие из листовых рессор, и четыре цилиндрические однорядные пружины. Вертикальные нагрузки от кузова вагона передаются через пятник шкворневой балки рамы на подпятник надрессорной балки тележки, далее через эллиптические рессоры на боковую балку. Далее с боковой балки через однорядные цилиндрические рессоры на продольный балансир, опирающийся на корпуса букс, которые при движении вагона перемещаются в вертикальной плоскости по направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических рессорах благодаря трению стальных листов.
В России первые тележки Пульмана были сконструированы Александровским заводом по рисункам американских журналов. В 1873 году они были применены на Петербурго-Московской ж.д. под пассажирскими вагонами I и II классов. В 1879 году по заказам Главного общества российских железных дорог Ковровские мастерские строили четырёхосные вагоны на пульмановских тележках.
По типу тележки Пульмана Александровским заводом была спроектирована и построена в 1885 году первая четырёхосная тележка (рис. 2.4) для двух вагонов длиной 25250 мм.
Рисунок 2.4. Первая четырёхосная тележка для пассажирских вагонов.
В этой тележке нагрузка от кузова вагона передаётся через пятник шкворневой балки рамы на подпятник надрессорной балки тележки, далее через эллиптические рессоры центрального подвешивания на люльку, далее через однорядные цилиндрические рессоры на балансиры двухосных тележек, опирающиеся на корпуса букс, которые при движении перемещаются по направляющим челюстного проёма боковых балок тележки. Гашение колебаний происходит в эллиптических рессорах благодаря трению стальных листов.
В 1882 году на Русско-Балтийском заводе в риге стали строить четырёхосные пассажирские вагоны на тележках нового типа (рис. 2.5).
Рисунок 2.5. Тележка Русско-Балтийского завода.
Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся через подпятник надрессорной балки тележки на эллиптические рессоры, установленные на боковых балках тележки. Надбуксовое подвешивание включает в себя листовые рессоры, через которые нагрузки от боковых балок тележки через шпинтоны передаются на корпуса букс. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.
В 1884 году Русско-Балтийским заводом была изготовлена упрощённая конструкция этой тележки (рис. 2.6).
Рисунок 2.6. Упрощённая конструкция тележки Русско-Балтийского завода.
Рама этой тележки выполнена деревянной, армированная железом. Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся через подпятник надрессорной балки тележки через эллиптические рессоры на люльку, далее через шпинтоны на надбуксовые листовые рессоры. Корпуса букс перемещаются по направляющим челюстям боковых балок. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.
В 1894 году была построена тележка для багажных вагонов с одинарным подвешиванием (рис. 2.7).
Рисунок 2.7. Тележка для багажных вагонов с одинарным подвешиванием.
Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся на раму тележки замкнутой конструкции, далее от рамы через листовые рессоры, закреплённые на неё через серьги, на корпуса букс. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.
Наиболее распространённой в пассажирских вагонах русской постройки являлась улучшенная тележка Пульмана (рис. 2.8).
Рисунок 2.8. Улучшенная тележка Пульмана.
Нагрузки в этой тележке передаются аналогично первоначальной тележке Пульмана.
Широкое распространение получили тележки с тройным подвешиванием (рис. 2.9).
Рисунок 2.9. Тележка с тройным рессорным подвешиванием.
Вертикальные нагрузки в этой тележке передаются от кузова вагона через подпятник на надрессорную балку тележки, далее через эллиптические рессоры замкнутого типа на люльку, к которой крепятся шпинтоны с цилиндрическими однорядными рессорами. От них нагрузка передаётся на надбуксовые листовые рессоры. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.
В 1912 году была запущена в серию тележка Фетте, которая получила большое распространение в пассажирских вагонах (рис. 2.10).
Рисунок 2.10. Тележка Фетте.
Вертикальная нагрузка в такой тележке передаётся от кузова вагона через подпятник надрессорной балки на эллиптические рессоры системы Галахова (замкнутого типа), лежащие на люльке, которая крепится при помощи серёг к боковой раме тележки. Далее нагрузка передаётся через двухрядные цилиндрические рессоры на надбуксовые балансиры. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.
Бывшее Международное общество спальных вагонов применяло только тележки с тройным рессорным подвешиванием (рис. 2.9; 2.10; 2.11). Трёхосные тележки не получили широкого распространения на российских железных дорогах и строились преимущественно для служебных вагонов. Применение трёхосных тележек объясняется необходимостью уменьшить давление колёс на рельсы.
Рисунок 2.10. Тележка вагонов бывшего Международного общества спальных вагонов.
Рисунок 2.11. Тележка багажных вагонов бывшего Международного общества спальных вагонов.
В тележках с тройным подвешиванием, представленных выше, нагрузки от кузова вагона на колёсные пары передаются по одной схеме.
На рисунке 2.12 показана трёхосная тележка с тройным рессорным подвешиванием. К её раме крепится динамомашина для освещения вагона с приводом от крайней колёсной пары.
Рисунок 2.12. Трёхосная тележка с тройным подвешиванием.
Вертикальная нагрузка от кузова вагона передаётся на колёсные пары выше рассмотренным способом.
На рисунке 2.13 показана тележка пассажирских и служебных вагонов с двойным подвешиванием.
Рисунок 2.13. Трёхосная тележка с двойным подвешиванием.
В этой тележке отсутствуют шпинтоны с цилиндрическими пружинами. Нагрузка от кузова вагона через подпятник надрессорной балки передаётся на эллиптические рессоры замкнутого типа, установленные на боковых балках тележки. Листовые рессоры в надбуксовом подвешивании крепятся к боковым балкам тележки. Корпуса букс перемещаются по челюстным направляющим. Гашение колебаний происходит в эллиптических и листовых рессорах благодаря трению стальных листов.