Тележка и ее рама

Тележки не только воспринимают и передают на рельсовый путь вес всего оборудования, размещенного на главной раме и в кузове тепловоза. При движении они испытывают сложные динамические нагрузки: силу тяги, силу торможения, боковые и вертикальные силы, действующие как со стороны железнодорожного пути, так и  со  стороны  самого  локомотива.  С ростом скорости эти нагрузки увеличиваются. Все это предъявляет высокие требования к конструкции тележек, к их надежности, прочности, удобству в  обслуживании. Конструкторы много трудятся над тем, чтобы сделать тележку не только безопасной в движении, но и не очень тяжелой. Однако чем мощнее тепловоз, тем труднее этого добиться. Борьба идет за каждый килограмм металла. Задача решается главным образом за счет усовершенствования отдельных узлов. Вот один из примеров. Мощность тепловоза 2ТЭ10Л в 1,5 раза больше мощности тепловоза ТЭЗ (3000 вместо 2000 л. с. в секции), но тележка его лишь на 1,1 тс тяжелее (24,7 вместо 23,6 тс) тележки тепловоза ТЭЗ, хотя в принципе тележки однотипны. Этого удалось достигнуть в основном благодаря применению усовершенствованного рессорного подвешивания и более рационального нагружения роликовых подшипников букс, что позволило снизить их вес. Самой крупной деталью каждой тележки является рама (рис. 264).

Рис. 264. Общий вид бесчелюстной тележки тепловоза 2ТЭ10В

Большинство рам тележек образуется из двух продольных боковых балок, обычно называемых боковинами, расположенными друг от друга на расстоянии свыше 2 м. Боковины соединены между собой в одну жесткую конструкцию с помощью поперечных креплений, называемых междурамными креплениями. К междурамным креплениям (сверху, посередине, параллельно боковинам) присоединена шкворневая балка. Все соединения, образующие раму тележки современных локомотивов, выполнены сваркой. Поэтому такую  раму  называют  сварной. Если есть литые элементы (например, шкворневая балка, буксовые кронштейны), то принято называть ее сварнолитой (тепловозы ТЭП60, ТЭЗ и др.). Применение электросварки даст экономию металла, позволяет снизить вес тележки, уменьшить трудоемкость работ при ее изготовлении, повысить прочность, улучшить надежность соединений. Отличительной особенностью изображенной на рис. 264 тележки является то, что она не имеет буксовых вырезов. Отсюда и название тележки бесчелюстная. Бесчелюстная тележка тепловозов 2ТЭ10В,  2ТЭ116, ТЭП70, ТЭП60 устроена более просто, а затраты на ее постройку, эксплуатацию и ремонт меньше, чем у челюстной тележки, отличительной особенностью которой является наличие буксовых вырезов (челюстей), усложняющих технологию изготовления рам. В каждой из боковин такой трехосной тележки имеются два крайних и один средний буксовый вырезы. Так как буксовые вырезы снизу открыты, то такое ослабление боковин угрожало бы прогибу всей рамы тележек. Чтобы этого не произошло, вырезы соединены подбуксовыми связями, которые как бы заменяют вырезанную снизу часть металла и тем самым повышают прочность и жесткость рамы в целом, В принципе челюстные тележки устроены одинаково, но отличаются формой и размерами рам и отдельных узлов. К боковым и внутренним вертикальным поверхностям (граням) каждой челюсти рамы приварены пластины, называемые наличниками. Наличники, которые по мере износа заменяются новыми, предохраняют раму, а также корпус буксы от износа в процессе непрерывного их относительного перемещения. Буксу помещают в буксовый вырез между наличниками для того, чтобы она была устойчива и не могла повернуться во время движения и торможения поезда. Другими словами, с помощью челюстей и наличников фиксируется положение колесных пар в тележке. Однако из-за неизбежного зазора между корпусом буксы и наличниками рамы тележки усиливается склонность колесных пар к так называемому вилянию при их движении по прямым участкам пути, а трение обусловливает ухудшение динамической развески локомотива и способствует тем самым снижению сцепления колес с рельсами.