1.6.2. Назначение и классификация

Рассматривая разнообразие ходовых частей и те требования, которые к ним предъявлялись [1], сформулируем требования к рамам тележек. Они должны выполнять:

- главную роль для всех элементов тележки – объединять их в одно целое, в единую ходовую часть;

- воспринимать и передавать все действующие на вагон от пути и кузова нагрузки;

- обеспечивать движение вагона с максимальной скоростью при безусловной безопасности движения;

- обеспечивать соблюдение условий ремонтопригодности;

- давать возможность вписывания вагонов в кривые участки пути;

- создавать за счет рессорного подвешивания необходимую плавность хода вагона.

- соединять ходовые части с рамой вагона.

Как видно на раму возлагаются большие обязанности. Конструктивные особенности рам тележек мы обобщили по следующим признакам:

- форме;

- виду конструкции, определяющей расчетные схемы;

- способу компенсации боковых сил;

- схеме опирания кузова;

- методу изготовления.

Результаты обобщений сведены в таблицу 1.15 классификационного конструирования и рис. 1.76.

Конструктивно форма рамы тележки может выполняться:

- в виде плоской неизменяемой конструкции 1, 5, обычно в форме буквы «Н», с полными или укороченными тормозными балками;

- в виде плоской составной, как неизменяемой, так и изменяемой конструкции, обеспечивающей радиальную установку колесных пар при движении в кривых участках пути 2. При этом составные части рамы могут иметь как плоскую, так и пространственную конструкцию; удерживать друг относительно друга собственным весом, устройством различного рода ограничителей, упоров и соединений;

- в виде жесткой пространственной конструкции 3, обычно с изогнутыми боковыми балками для более рационального использования пространства между колесными парами.

От способа соединений элементы рамы между собой, зависит расчетная схема рамы:

- если элементы рамы соединены между собой жестко при помощи сварки 4, то такая конструкция рассматривается, как единая и для ее расчета используются (подстраиваются) существующие методы или создаются новые;

- если рама тележки представляет собой составную конструкцию 5 из отдельных шарнирно соединенных элементов, то на каждый такой элемент можно рассматривать отдельно и производить расчеты независимо друг от друга.

Боковые нагрузки, передаваемые на раму тележки, компенсируются специальным люлечным подвешиванием 6 или же боковой жесткостью рессор 7. Первый вариант – используется в тележках двухступенчатого подвешивания пассажирского типа, а второй – в основном в тележках грузовых вагонов одноступенчатого подвешивания.

Таблица 1.15. РАМЫ ТЕЛЕЖЕК

№ пп	Классификационный признак	В а р и а н т ы
1. 2. 3. 4. 5.	Форма рамы Вид расчетной схемы Способ компенсации боковых сил Схема опирания кузова Метод изготовления	1) Плоская неизменяемой 2) Плоская изменяемой конст- 3) Пространственная конструкции рукции (для тележек с радиа- льной установкой колесных пар) 4) Жестко-сварная 5) Составная 6) «Люлькой» 7) Поперечной жесткостью рессорного подвешивания 8) Через центральную опору системы 9) Через боковые опоры-скользуны «пятник-подпятник» 10) Литье 11) Штамповка 12) Сварка 13) Комби
Структурно-логический граф испол-нения в обозначениях табл.1.15		18-100 ← {1; 5;5; 7; 8; 10}.

Рис. 1.76. Схематические изображения классификационных признаков табл.1.15.

Обозначения: а – боковая, б – поперечная балки; γ – угол изменения рамы;

в – жесткий узел; г – люлька; д – поперечная балка; е, ж – кузов вагона;

и – рама тележки.

Кузов вагона может опираться на раму тележки:

- через центральную опору системы «пятник-подпятник» 8. В этом случае пятник, опора, находящаяся в центре шкворневой балки рамы вагона, входит в подпятник надрессорной (поперечной) балки и фиксируется от смещений шкворнем. Такая опора дает возможность поворота тележки относительно рамы вагона вокруг вертикальной оси. На шкворневой балке рамы вагона и на надрессорной (поперечной) балке тележки есть боковые опоры, скользуны. Между ними есть зазоры. Они служат для ограничения боковых колебаний и для компенсации нарушений центровки груза;

- через боковые опоры, скользуны 9. При таком соединении пятник не опирается на подпятник; между ними есть зазор. Шкворень, установленный между ними, фиксирует положение тележки относительно рамы вагона и не препятствует их относительному вращению. Между скользунами зазора нет, и через них рама вагона опирается на раму тележки. При повороте тележки в таких опорах возникает момент сил трения. Он по величине больше того момента, который возникает в центральной опоре. От этого относительное вращение тележки при боковом опирании затрудняется и при больших скоростях (более 160 км/ч) ограничивает виляние тележки.

По первому варианту – создают тележки со скоростями движения менее 160 км/ч, а по второму – для скоростей более 160 км/ч.

Для изготовления рамы тележки используются все современные методы, создающие условия для выполнения тележкой функций назначения (см.п.1) и при соблюдении условия экономической выгоды. Может использоваться литейное производство 10 (как, например, для боковин и надрессорных балок), штамповка 11, сварка 12 из стандартных металлических профилей и т.д. 13.