36 Основы расчета тележек на прочность. Назначение и классификация

Назначение – обеспечить прохождение кривых участков пути и для монтажа тормозных, демпферных и др. вспомогательных устройств.

1. По типу вагона: грузовые, пассажирские;

2. По числу колесных пар: одно-, двух-, трех- и т.д. осные

3. По числу ступеней подвески: одинарные (центральные, буксовые), с двумя, тремя и четырьмя ступенями;

4. По способу опирания кузова: пятниковая передача, передача через скользуны;

5. По способу передачи нагрузки на буксовые узлы и раму:

• Жесткая передача от шкворневой балки без надрессорного, но с буксовым подвешиванием рамы тележки;

• С двухступенчатой передачей от надрессорной балки на боковые балкирамы через центральное люлечное подвешивание и буксовое подвешивание;

• С двухступенчатой передачей от надрессорной балки и люлечное устройство центрального подвешивания;

• С двухступенчатой передачей через упругие элементы безлюлечного центрального подвешивания на рычажные конструкции буксовых узлов.

6. По способу связи рамы с буксовыми узлами:

• опирание без подрессоривания;

• с упруго-челюстной связью;

• с упруго-рычажной связью;

• с пружинно-бесчелюстной связью др.

7. по технологии изготовления:

• литые;

• сварные; боковыми рамами

• штампосварные.

• литые;

• сварные; надрессорные балки и

• штампосварные соединительные балки

На сегодня плавность хода основного парка пассажирских вагонов обеспечивает тележка типа КВЗ-ЦНИИ, имеющая Н-образную форму, надрессорная, продольные, поперечные и соединительные балки которой имеют коробчатое сечение.

Кузов при использовании этой тележки опирается на горизонтальные и вертикальные скользуны, а не на подпятник, центральное подвешивание содержит трехрядные пружины. Рессорное подвешивание тележки двухступенчато и содержит шпинтонную буксовую ступень с фрикционным гасителем колебаний, а так же центральное люлечное подвешивание с двумя комплектами из трехрядных пружин.

Применение горизонтальных и вертикальных скользунов этой тележки позволило увеличить гашение как боковых колебаний кузова (валкость), так и колебаний, вызываемых извилистостью движения вагона.

37 Основные положения расчета тележек

При проектировании тележек после выбора ее конструктивной схемы осуществляется выбор следующих конструктивных параметров:

1. геометрических;

2. инерционных;

3. жесткостных;

4. диссипативных;

5. материалов основных деталей.

Основной характеристикой, определяющей принятие технических решений при проектировании тележки, является наибольшая расчетная статическая осевая нагрузка брутто (р₀). Она составляет:

грузовые вагоны:

– четырехосные 25 т.с.

– шестиосные 23,5 т.с.

– восьмиосные 22,5 т.с.

пассажирские вагоны :

до 140 км/час – 19 т.с.

до 160 км/час – 17 т.с.

200–250 км/час – 15 т.с.

Соответственно базы тележек составляют для грузовых вагонов

для двухосной – не менее 1,85 м;

для трехосной – не менее 3,5 м;

Для пассажирских вагонов двухосные тележки должны иметь базу:

до 160 км/час – не менее 2,4 м;

для скоростных вагонов – на основе принятия обоснованных технических решений.

Угол поворота тележки вокруг ее центра ψ при проходе кривого участка пути определяется равенством

где – полубаза вагона;

– полубаза тележки;

– радиус кривого участка пути;

е – максимальное одностороннее смещение рамы тележки поперек пути в сечении по оси колесной пары – 30 мм для тележек на подшипниках качения, 40 мм – на подшипниках скольжения.

При допускаемой величине смещения центра тяжести порожнего кузова до 0,04 от базы вдоль вагона до 0,02 от расстояния между кругами катания колесных пар различие в нагрузке между наиболее загруженной тележки и менее загруженной должно не превосходить 10%.

При смещении центра тяжести кузова от базового положения на большие величины жесткости рессор рекомендуется подбирать из условия сохранения горизонтальности рамы вагона

где – жесткость первой и второй ступеней подвешивания первой тележки;

– жесткость первой и второй ступеней подвешивания второй тележки;

– расстояние от центров пятников первой и второй тележек до вертикальной оси, проходящей через центр тяжести порожнего кузова;

– горизонтальные проекции поперечного расстояния от продольной оси кузова, проходящей через его центр тяжести до осей рессорных комплектов подвешивания кузова.