1 Назначение и условия работы узла

Тележки предназначены для восприятия вертикальной нагрузки от кузова и рамы с устaновленным на ней оборудованием и распределения ее между отдельными колесными парами с помощью рессорного подвешивания, передачи тяговых и тормозных сил. Кроме того тележки направляют движение тягового подвижного состaва в рельсовой колее, передавая на главную раму поперечные усилия от рельсового пути. Вертикальные и горизонтальные (продольные и поперечные) действующие на тележки силы делятся на статические и динамические вертикальные стaтические силы создаются массой кузова с оборудованием, массой оборудования, установленного на тележке и массой рамы тележки. Эти нагрузки от рамы тележки передаются через рессорное подвешивание на колесные пары.

При движении тягового подвижного состава происходит перераспределение вертикальных статических нагрузок, и появляются нагрузки, обусловленные вертикальными неровностями пути и выбоинами бандажей. Продольные горизонтальные силы это силы тяги или силы торможения, а также силы, возникающие при ударе по автосцепкам.

Горизонтальные поперечные силы, вызванные извилистым движением колесных пар, возникающим при входе и выходе из кривых, при движении в кривых и по горизонтальным неровностям пути. Вследствие наличия поперечных зазоров между гребнями бандажей и рельсами, конусности бандажей колес, тяговый подвижной состав при движении по прямым участкам пути устанавливается под острым углом к оси пути. При этом крайние наружные колесные пары прижимаются попеременно то к правой, то к левой рельсовой нити перемещение колесных пар происходит в противоположных на правления, т.е. при перемещении передней колесной пары к правому рельсу, задняя перемещается к левому. В результате возникает извилистое движение тягового подвижного состава, при котором круги катания колес имеют различные диаметры. Виляние создает изгиб рамы тележки в горизонтальной плоскости, и при движении в кривых участках тягового подвижного состава пути. Частота извилистого движения тягового подвижного состава зависит от конусности бандажа. чем больше конусность бандажа тем больше частота виляния. гребни бандажей крайних колесных пар препятствуют перемещению тягового подвижного состава наружу кривой, вызова действием центробежной силы. под воздействием сил со сторон- наружного рельса происходит поворот тягового подвижного со в точках, где колеса опираются на рельсы, и возникают силы трения горизонтальные силы реакции) рельсов и силы трения передаются через колеса, оси, буксы раме тележки и вызывают ее изгиб в горизонтальной плоскости. Наружные колеса набегают на наружный рельс и прижимаются к нему, а так как бандажи колес имеют коническую форму, то у этих колес крайних пар диаметр круга катания будет больше, чем у внутренних колес этих же пар. Так как оба колеса колесной пары жестко запрессованы на ось и имеют одинаковую частоту вращения, то большим кругом колесо с катания будет стремиться забегать вперед.

Средние колес стрелке пары тележки при малом кривой будут прижиматься к радиусе внутреннему рельсу, и стремиться по той же причине поворачиваться в обратную сторону по отношению к крайним колесным парам. Так как рама тележки удерживает все колесные пары параллельными друг другу oна испытывает изгиб в горизонтальной плоскости, вызванный этими силами изгибающий момент, зависит от масс тягового подвижного состава, длины его базы, радиуса кривой и скорости движения. В раме тележки под действием центробежной силы и ветра появляются дополнительные горизонтальные и вертикальные (от создаваемого этими силами опрокидывающего момента) нагрузки. Силы, действующие на раму тележки, вызывают в ее элементах изгибы в вертикальной и горизонтальной плоскости и их кручение. Таким образом, на телeжке замыкаются все силы, возникающие в ходовой части тягового подвижного состава.