методички / 4562_EI

Контрольные вопросы

1.Перечислите сборочные узлы пассажирской тележки люлечного типа.

2.Какой конструктивный признак характеризует тележку люлечного типа?

3.Для чего предназначен буксовый поводок безлюлечной тележки?

4.Поясните назначение горизонтального поводка в пассажирских тележках.

5.Из каких устройств состоит дисковый тормоз?

6.Поясните основное отличие тележки модели 68-4095 от 68-4096.

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7

КОЛЁСНЫЕ ПАРЫ ВАГОНОВ

Цель работы: ознакомиться с конструкцией и геометрией колесных пар вагонов.

Краткие сведения из теории

Колёсная пара – элемент вагонной тележки подвижного состава, состоящий из цельнокатаных колёс, напрессованных в холодном состоянии на ось, и буксовых узлов, воспринимающий и передающий статическую и динамическую нагрузку от вагона на рельсы, и служащий для направления его движения по рельсовому пути. Типы и основные параметры серийных колёсных вагонов согласно ГОСТ 4835-2013 приведены в таблице 16.

			Таблица 16
	Типы и основные параметры серийных колёсных вагонов
Типы		Конструкционная	Максимальная расчётная
	Тип вагона		нагрузка от колёсной пары,
колёсной пары		скорость вагона	кН
РУ1Ш-957-П	Пассажирский	160	176
РУ1Ш-957-Г	Грузовой	120	230,5
РВ2Ш-957-Г	Грузовой	120	245,2

В обозначении типов колёсных пар принято: РУ1 – роликовая универсальная единица 1-го типа, РВ2 – роликовая вагонная 2-го типа; Ш – торцевое крепление внутренних подшипников приставной шайбой; 957 – номинальный диаметр1 колеса, мм ; Г– тип вагона «грузовой»; П – тип вагона «пассажирский».

1Номинальный диаметр – это диаметр, от которого отсчитываются отклонения. У нового колеса верхнее отклонение для диаметра по кругу катания составляет +7, нижнее –7. Алгебраическая разность верхнего и нижнего отклонения называется допуском.

При эксплуатации грузовых вагонов допускается по согласованию с разработчиком повышение расчётных статических нагрузок от колёсной пары на рельсы, не более: 235, 4 кН для типа РУ1Ш-957-Г при скоростях движения до 80 км/ч и 264,9 кН для типа РВ2Ш-957-Г при скоростях движения до 90 км/ч.

Колесо цельнокатаное (рис. 28) – элемент колёсной пары, состоящий из ступицы, диска и обода, передающий статические и динамические нагрузки от вагона на рельсы и обеспечивающий движение подвижного состава.

Ступица – часть цельнокатаного колеса с отверстием для установки его на оси его, на оси прессовым методом.

Диск – часть целькатанного колеса, соединяющая ступицу с ободом. Различают плоскоконический и криволинейный диск, представленный на рисунке 29.

51

Рис. 28. Колесо цельнокатаное:

1 – обод; 2 – диск; 3 – ступица; 4 – поверхность катания обода

а)

б)

Рис. 29. Диск колеса: а – плоскоконический; б – криволинейный

Отличительная особенность колес с криволинейным диском – увеличение статической нагрузки на ось с 23,5 до 25 тс. Колёсные пары типа РВ2Ш-957-Г имеют криволинейный диск колеса. Предел выносливости дисков, увеличен более чем в 1,5 раза по сравнению с колесами с плоскоконическим диском.

Обод – изнашиваемая часть цельнокатаного колеса, контактирующая с рельсом при движении подвижного состава. Поверхность специального профиля, обеспечивающая устойчивое положение колёсной пары на рельсовой колее и определяющая направление движения подвижного состава называется поверхностью катания, а часть обода колеса, удерживающая колёсную пару от схода с рельсовой колеи – гребнем.

Согласно ГОСТ 10791-2011 различают два профиля обода колеса (рис. 30): стандартный – для грузовых и пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных ваго-

52

нов электро- и дизель-поездов; объединенный – для колёсных пар тележек пассажирских вагонов с конструкционной скоростью более 160 км/ч.

а)

б)

Рис. 30 – Профили ободьев колес: а – стандартный; б – объединенный

Поверхность катания колеса имеет конусность. Конусность – это отношение разности диаметров двух поперечных сечений конуса к расстоянию между ними (или тангес угла наклона, условное обозначение конусности показывает соотношение катетов). Конусность обеспечивает центрирование колесной пары при движении ее на прямом участке пути, улучшает прохождение кривых участков пути и стрелочных переводов.

Колесная ось это элемент колесной пары, на котором укрепляются колеса. Она представляет собой стальной брус круглого, переменного по длине, поперечного сечения. Ось состоит из следующих частей: шейка; предступичная часть; подступичная часть; средняя часть оси (рис. 31). На сети железных дорог эксплуатируется три типа оси РУ1, РУ1Ш и РВ2Ш.

а)	б)
Рис. 31. Ось колёсных пар вагонов:	а – ось типа РУ1Ш; б – ось типа РУ11;

1 – шейка; 2 – предступичная часть; 3 – подступичная часть; 4 – средняя часть 1Ось типа РУ1 эксплуатируется на сети железных дорог, но не производится

Ось РВ2Ш имеет увеличенные диаметры по сравнению с осями РУ1 и РУ1Ш, что позволило повысить осевую нагрузку с 23,5 тс до 25 тс.

Шейки осей выполнены цилиндрической формы для размещения на них подшипников. Предподступичные части оси – это переходные зоны от шеек к подступичным частям. Средняя часть оси имеет конический переход от подступичных частей. Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров на оси сделаны плавные переходы – галтели, выполненные определенным радиусом.

53

Оси колесных пар вагонов, оборудованных дисковыми тормозами, а также оси, на которых смонтирован привод подвагонного генератора, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков или деталей редуктора.

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с конструкцией и геометрией колёсных пар вагонов.

2.Ответить на контрольные вопросы.

3.Оформить отчёт о проделанной работе.

Содержание отчета

1. По результатам проведенной работы составляется отчет в письменной форме (допускается и в печатной). Отчёт должен содержать: цель и дату работы; таблицу 17 с выполненными заданиями по предложенной ниже форме.

2. Ответы на контрольные вопросы.

Таблица 17

Колёсная пара

Эскиз колёсной пары

957

1 –

2 –

Определить допуск

Указать верхнее и нижнее отклонение

для номинального размера 1440

для диаметра колеса 957

Цельнокатаное

колесо

Обод

Ступица

Диск

Профиля колеса (эскиз)

Стандартный

Объединенный

54

Продолжение табл. 17

Определить диаметр колеса колёсной пары РУ1Ш-957-Г

в точках а, b,c расположенных на серединах участков: 1-2; 2-3; 3-4

Ось колёсной пары

1 –		3 –
2 –		4 –
	Осевая	нагрузка
Тип оси		Максимальная расчётная осевая нагрузка, тс

Контрольные вопросы

1.Что понимается под номинальным диаметром вагонного колеса?

2.Поясните назначение галтели в оси колёсной пары.

3.Что показывает конусность поверхности катания?

4.Назовите способ посадки колеса на ось колёсной пары.

5.Для чего предназначен гребень колеса?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 8

ОСНОВНЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ БУКСОВЫХ УЗЛОВ

Цель работы: ознакомиться с устройство буксовых узлов вагонов на примере наиболее типовых конструкций.

Краткие сведения из теории

Буксовый узел – элемент колёсной пары, предназначенный для передачи нагрузки от тележки и состоящий из корпуса или адаптера, подшипника или подшипников, элементов торцевого крепления, уплотнений и смазки.

В мировой практике для вагонов используются три основных типа роликовых подшипников: с цилиндрическими роликами (отношение длины к диаметру меньше или

55

равно 2,5), со сферическими роликами (сферические самоустанавливающиеся двухрядные) и с коническими роликами (конические одно- и двухрядные). Наиболее распространены подшипники с цилиндрическими роликами.

Буксовый узел с подшипниками роликовыми цилиндрическими, приведенный на рисунке 32 применяется – в тележках грузовых вагонов.

а)

б)

Рис. 32. Буксовый узел с двумя цилиндрическими подшипниками:

а – узел соединения букса-шейка оси; б – конструкция буксы; 1 – передний подшипник; 2 – задний подшипник; 3 – корпус буксы; 4 – лабиринтное кольцо; 5 – отъемный лабиринт корпуса буксы; 6 – кольцо уплотнительное; 7 – крепительная крышка; 8 – прокладка; 9 – торцевая шайба; 10 – смотровая крышка; 11 – болт М20 для крепления торцевой шайбы; 12 – стопорная шайба; 13 – болт М 12 с пружинной шайбой для крепления смотровой крышки

Подшипник – опора или направляющая, которая определяет положение движущихся частей по отношению к другим частям механизма. В буксах вагонов применяют глухую подшипниковую посадку, при которой внутренне кольцо подшипника непосредственно устанавливают на шейку оси.

В буксах грузовых и пассажирских вагонов устанавливают два цилиндрических подшипника вплотную друг к другу, при этом подшипник, расположенный у галтели шейки оси, называют задним, а у ее торца – передним. Размер каждого из подшипников 130×250×80 мм. Подшипник состоит из внутреннего и наружного кольца, сепаратора и роликов. Для обеспечения нормальной работы – подшипник имеет осевой и радиальный зазор.

Радиальный зазор ненагруженного подшипника – среднее арифметическое значение расстояний по радиусу, на которое одно из колец может быть смещено относительно другого из одного эксцентричного крайнего положения в диаметрально противоположное крайнее положение, при различных угловых направлениях и с приложением внешней нагрузки, не вызывающей деформацию.

Осевой внутренний зазор ненагруженного подшипника – среднее арифметическое значение смещений вдоль оси подшипника одного из колец относительно другого при различных угловых положениях колец и тел качения с приложением внешней нагрузки, не вызывающей деформацию.

Корпус буксы – деталь, предназначенная для размещения подшипника или подшипников, элементов торцевого крепления, уплотнений и смазки. В настоящее время в типовом корпусе буксы применяется и конический двухрядный подшипник в габарите

56

130×250×160 мм. Принципиальное отличие корпуса буксы грузового вагона от буксы пассажирского вагона заключается в отсутствии кронштейнов для установки фрикционных гасителей колебаний. Корпус буксы тележки (люлечной) пассажирского вагона приведен на рисунке 33.

Рис. 33. Корпус букс тележки пассажирского вагона

Кольцо лабиринтное – элемент уплотнения буксового узла, размещаемый на предподступичной части оси колёсной пары и предотвращающий проникновение в корпус буксы, воды, пыли и грязи.

Лабиринтная часть корпуса – элемент уплотнения буксового узла, размещаемый в задней торцевой части корпуса буксы и предотвращающий проникновение в корпус буксы воды, пыли и грязи. Выполняется в двух вариантах – единое целое с корпусом буксы или отдельная (отъемная) деталь, впрессованная в корпус буксы.

Прокладка и кольцо уплотнительное – элементы буксового узла, устанавливаемые между крепительной и смотровой крышками, а также между крепительной крышкой и корпусом буксы для предотвращения проникновения в корпус буксы воды, пыли и грязи.

Торцевая шайба – элемент торцевого крепления подшипников на шейки оси для передачи усилия затяжки болтов на внутренние кольца подшипников. Типовая букса с двумя цилиндрическими роликовыми подшипниками может иметь крепление подшипника и корончатой гайкой.

Крышка смотровая – элемент буксового узла, устанавливаемый в торцевую часть крепительной крышки и закрепляемый болтами М12 для предотвращения проникновения в корпус буксы воды, пыли и грязи и фиксации плоского резинового уплотнения.

Буксовый узел с подшипником сдвоенного типа производства украинского ООО

«Харп» характеризуется повышенной износостойкостью. Применяется в тележках грузовых вагонов. Сдвоенный подшипник – состоит из двух подобранных однорядных подшипников соединенных крепежным кольцом (при этом подшипник представляет собой единое целое). Буксовый узел с двоенным подшипником приведен на рисунке 29.

Подшипник сдвоенный устанавливается в корпус буксы вместе с корпусом буксы и кольцом лабиринтным запрессовывается на ось колесной пары. Крепление подшипника сдвоенного на шейки оси колёсной пары типа РУ1Ш-957-Г осуществляется при помощи шайбы тарельчатой и четырех (или трех) болтов М20. Корпус буксы закрывается крышками крепительной и смотровой.

57

Рис. 34. Буксовый узел с подшипником сдвоенного типа:

1 – корпус буксы; 2 – лабиринт отъёмный; 3 – кольцо лабиринтное; 4 – подшипник; 5 – кольцо крепежное; 6 – шайба защитная; 7 – шайба тарельчатая; 8 – крышка смотровая;

9– болт М20; 10 – болт М12; 11–крышка крепительная

Внастоящее время на сети железных дорог широко эксплуатируются и буксовые узлы кассетного типа с двухрядными подшипниками конического типа разработки Brenco (США) и SKF (Швеция). Такие буксовые узлы обладают улучшенными эксплуатационными характеристиками, могут применяться в пассажирских (со скоростью движения до 200 км/ч) и грузовых вагонах (с осевой нагрузкой до 27 тс). Буксовые узлы с подшипниками марки Brenco и SKF исполнены в двух вариантах: подшипник кассетного типа устанавливается в серийный корпус буксы; с адаптером. Так как конструкции букс этих фирм схожи, далее вкратце рассмотрим устройство такого узла на примере буксы кассетного типа фирмы Brenco.

Буксовый узел с подшипником кассетного типа разработки Brenco (рис. 35)

Рис. 35. Буксовый узел с подшипником кассетного типа:

1 – корпус буксы; 2 – лабиринт отъёмный; 3 – кольцо лабиринтное; 4 – кольцо компенсационное; 5 – уплотнение; 6 – подшипник; 7 – крышка передняя; 8 – крышка крепительная; 9 – крышка смотровая;

10 – болт М20; 11–болт М12; 12 – уплотнения резиновые

58

Кассетный подшипник – самостоятельная сборочная единица, изделие, базирующаяся на двухрядных конических роликовых подшипниках с заложенной смазкой, с отрегулированным осевым зазором, встроенными уплотнениями и деталями торцевого крепления. Подшипник кассетного типа в габаритах 130×250×160 мм устанавливается в серийный корпус буксы и вместе с корпусом буксы и лабиринтом запрессовывается на шейку оси колёсной пары (см. рис. 35). Крепление подшипника на оси осуществляется при помощи крышки передней и четырех болтов М20. Корпус буксы закрывается крышками крепительной и смотровой.

Другим вариантом буксы с подшипником кассетного типа фирмы Brenco, является бескорпусная конструкция узла с адаптером (рис. 36). Кассетный буксовый узел представляет собой готовую к установке конструкцию, отрегулированную на заводеизготовителе, заправленную смазкой и снабженную внутренними уплотнениями. Он имеет меньшие размеры и массу (55 кг), чем типовой буксовый узел (105 кг), а также требует в 2 раза меньшее количество смазки на заправку узла.

а)

б)

Рис. 36. Кассетный буксовый узел с адаптером:

а – общий вид буксы; б – конструкция буксы; 1 – адаптер; 2 – кольцо упорное заднее; 3 – кольцо компенсационное; 4 – уплотнение; 5 – подшипник; 6 – крышка передняя; 7 – пробка; 8 – болт М24; 9 – шайба стопорная

Буксовый узел состоит из двухрядного подшипника, включающего два ряда внутренних колец, двух комплектов конических роликов, двух сепараторов и единого наружного кольца, выполняющего роль корпуса буксы. Положение подшипника на шейке оси фиксируется передней и задней крепительными крышками.

Задняя крепительная крышка за счет натяга имеет тугую посадку на шейке оси, а передняя крепится к торцу оси тремя болтами, которые фиксируются от самопроизвольного отворачивания стопорной шайбой. Герметизация подшипника от проникновения пыли и влаги обеспечивается уплотнительными кожухами с упругими сальниками.

Адаптер выполняет роль верхней части обычного корпуса буксы, т. е. перераспределяет нагрузки от боковой рамы тележки на подшипники и имеет приливы для ограничения продольных, поперечных и угловых смещений колесной пары относительно рамы тележки.

59

Порядок выполнения работы

1.Ознакомиться с основными типами буксовых узлов эксплуатируемых на сети железных дорог и особенностями их конструкции.

2.Ответить на контрольные вопросы.

3.Оформить отчёт о проделанной работе.

Содержание отчета

1. По результатам проведенной работы составляется отчет в письменной форме (до-

	пускается и в печатной). Отчёт должен содержать: цель и дату работы; таблицу 18
	с выполненными заданиями по предложенной ниже форме.
2. Ответы на контрольные вопросы.																										Таблица 18
	Буксовый узел с цилиндрическими роликовыми подшипниками
			Эскиз элементов буксового узла
№							№
		Назначение																		Назначение
поз.						поз.
1								8
2								9
3				10
4				11
5				12
6				13
7				14
			Торцевое крепление подшипника
№		Деталь																	Эскиз
поз.
1
2
3
4
5
6
7
8
			60