8.6. Подрезиненные колеса

Данные узлы достаточно эффективны и применяются для снижения динамического воздействия колесной пары при прохождении неровностей пути, особенно при опорно-осевом подвешивании ТЭД, а также для снижения шума.

Впервые данные колеса были использованы на автомотрисах Michelin, французских железных дорог, в 1933-34 г.г. Они имели в своей конструкции пневматические баллоны, повреждение которых могло повлечь за собой крушение. Именно по этой причине от них отказались.

Рисунок 8.10.- Резиновый вкладыш подрезиненного колеса

1,5–стальные диски; 2–средний выступ; 3–малый выступ; 4–крепежный усик; 6–резиновая шайба;

Более надежная конструкция подрезиненных колес была применена на французских магистральных электровозах В₀–В₀. Подрезиненное колесо SAB электропоезда французских железных дорог) при диаметре колеса 1000 мм и нагрузке на рельс 9 тс имеет 48 резиновых вкладышей (рис. 8.10), расположенных в два ряда в шахматном порядке. Вкладыш выполнен в виде резиновых шайб 6, к которым привулканизированы стальные диски 1 и 5 со средним выступом 2 для крепления к колесному диску, бандажному диску и нажимной шайбе. Восемь малых выступов 3 стальных дисков служат в качестве дистанционных, обеспечивающих зазор для прохождения охлаждающего резину воздуха. На стальном диске 5 имеется два усика 4 для крепления вкладыша к колесному диску или нажимной шайбе, чтобы предотвратить его вращение.

Подрезиненное колесо с одним рядом парных резиновых вкладышей не имеет

непосредственной связи бандажа и обода со ступицей, так как собственно колесный центр отсутствует, а его заменяют: колесный диск 2, составляющий одно целое со ступицей 1, бандаж 6 со средним диском 4 и наружная шайба, скрепленная болтами со ступицей и дистанционными болтами 5 с её диском (рис.8.11).

Между колесным центром и средним дисками, а также между средним дисками нажимной шайбой заложены резиновые вкладыши 3 и 7. Для отвода тока от колеса на рельс имеются медные шунты. Охлаждение резины должно быть достаточно интенсивным, так как при температуре выше 70 С она теряет эластичность. Колесо вращаясь, создает подобно центрифуге турбулентное движение воздуха. Он заходит в каналы колеса около ступицы и направляясь радиально через все колесо выходит около бандажа. Однорядные подрезиненные колеса типа SAB были применены на опытных вагонах типа Е Московского метрополитена.

 Существует стандарт, который распространяется на оси колесных пар грузовых и пассажирских вагонов, вагонов электропоездов и немоторных вагонов дизель-поездов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Этим стандартом является ГОСТ 22780-93 (ИСО 1005-9-86).

Рис.8.11 - Подрезиненное колеса типа SAB:

1-ступица; 2-колесный диск; 3,7- резиновые вкладыши; 4–средний диск; 5–дистанционные болты;6-бандаж

При проектировании вагона необходимо учесть не только тип тележки, которая будет подкатываться под вагон, но и тип колесной пары.    Рассчитаем ось колесной пары. Определим наименьшие допускаемые диаметры ее расчетных сечений (в конечном итоге мы получим диаметры расчетных сечений.     ;   =π/32d³;      ,

где  М - изгибающий момент от действия расчетных нагрузок в расчетном сечении оси,       [σ] - допускаемое напряжение для расчетного сечения оси.

   Изгибающие моменты от расчетных нагрузок в сечениях шейки, подступичной части и средней части оси следующие:                 hK - высота центра тяжести вагона от оси колесной пары;       21 - расстояние между серединами шеек оси;       212 - длина шейки оси;       2s - расстояние между кругами катания колес;       rк - радиус колес;   PO - статическая нагрузка на ось от веса вагона брутто, вычисляется по формуле:            ,

где  mбр - масса вагона брутто;       mо - число колесных пар в вагоне;       mкг - масса колесной пары.

Контрольные вопросы:

1. Назначение колёсных пар электровозов.

2. Классификация колёсных пар.

3. Каковы диаметры колёс по кругу катания Д_к у различных типов подвижного состава?

4. Какие основные части имеют оси колёсных пар пассажирского и грузового локомотивов?

5. Какие требования предъявляются к заготовкам для изготовления осей?

6. Что делается, чтобы уменьшить силы взаимодействия колёсной пары с верхним строением пути?

7. Из каких основных элементов состоит колёсная пара электровоза?

8. Классификация колёсных центров.

9. На каком типе подвижного состава применяют безбандажные колёса? Чем объясняется такое применение?

10. Преимущества и недостатки цельнокатанных дисковых безбандажных колёс?

11. Каким элементом колёсная пара взаимодействует с рельсом?

12. Требования, предъявляемые к материалу бандажа.

13. Какими геометрическими фигурами описана поверхность катания бандажа?

14. Что удерживает бандаж на колёсном центре?

15. С какой целью применяются подрезиненные колёса?

16. Почему для их работы необходимо интенсивное охлаждение?

17. Неисправности колесных пар. Осмотр и система освидетельствования.