Как называются колеса у поезда

Как называются колеса у поезда — Общественный транспорт

как называются колеса у поезда

: 05 февраля 2018 727

Что такое поезд вообще? Это ряд вагонов без двигателя, тянет которые по рельсам локомотив. Он же движется за счет мотора – электрического или комбинированного (дизеля и электродвигателя). Один локомотив может тянуть несколько десятков вагонов. Когда одного локомотива недостаточно, то состав тянет пара или даже несколько пар электровозов или локомотивов.

Какие бывают моторы у локомотива?

  • Электромоторы используются только в поездах, которые ездят по одному рельсовому пути на короткие расстояния. Такие поезда получают электроэнергию от проводов, протянутых выше рельсового пути. Исключением являются электропоезда метро — они получают электроэнергию через третий рельс на пути.
  • Комбинированные моторы способны обеспечить такую мощность, чтобы двигать локомотивы, тянущие за собой товарняки с тяжелым грузом. Сгорающее дизельное топливо приводит в действие генератор, который вырабатывает электричество, а электричество питает моторы, приводящие в движение колеса.
  • Ранее электро- и комбинированных моторов в локомотивах, в паровозах стояла паровая машина (именно поэтому тогдашние локомотивы назывались паровозами). Паровая машина приводились в действие с помощью перегретого пара, который получали, сжигая в топках уголь или дрова.

Почему у поезда стучат колеса?

Рельсовое полотно состоит из отдельных отрезков рельс в 25 метров каждый. Между ними есть небольшой зазор, он необходим потому, что в летнюю жару металл имеет свойство расширяться, а в зимние холода наоборот сужаться. И данные зазоры обеспечивают подвижность металла без ущерба его эксплуатации.

Характерный стук колес получается от того, что вагону приходится «запрыгивать» на следующий отрезок рельса, ведь край рельсы, когда на нее наезжает колесо поезда, под весом состава слегка прогибается.

Стук повторяется в определенной последовательности, которая зависит от веса состава и его скорости.

В странах, где резкие перепады температур совсем незначительны, рельсы укладываются без зазора и колеса вагона едут по ним без стука.

Почему нумерация вагонов в поезде не всегда “с головы” и какие вагоны бывают

Обычно «голова едет впереди» в тех составах, которые двигаются из начальной станции. И наоборот – при отправке из конечной. Но по дороге направление может несколько раз меняться, и локомотив оказывается то с одного, то с другого конца состава. А на станции Киев-пассажирский привычная фраза «нумерация с головы (или хвоста)» теперь заменена новыми ориентирами – восточным или западным направлениями.

Так что, для того, чтобы разобраться откуда начинается нумерация, следует внимательно слушать, что говорит “тетка, которая объявляет о прибытии поезда”.

Как расположены вагоны и можно ли садиться не в свой вагон

Плацкартные вагоны всегда находятся по краям состава, а купейные, СВ и вагон-ресторан – в центре поезда. То есть, если вы купили билет в купейный вагон, вам стоит сразу направляться в центр состава.

А на станциях, где небольшое время остановки, вы можете садиться в ближайший вагон, а затем пройти в свой уже в движущемся поезде.

Источник: https://transportvl.ru/zhd-transport/kak-nazyvayutsya-kolesa-u-poezda.html

Железнодорожные колеса

как называются колеса у поезда

Железнодорожные колеса является важнейшими элементами конструкции любого железнодорожного транспортного средства – вагонов (грузовых и пассажирских) и тягового подвижного состава (локомотивов и электровозов). Все железнодорожные колеса изготавливают из специальных низколегированных углеродистых сталей. Их так и называют – колесные стали.

Железнодорожные колеса для вагонов называют вагонными колесами, для локомотивов и электровозов – локомотивными и электровозными колесами.

Вагонные колеса

Вагонные колеса несут весь вес вагона. Особенность вагонных колес в том, что в случае их поломки даже одного из них, у вагона нет никакого резерва, который мог бы хотя бы временно взять на себя  несущую функцию поломавшегося колеса. Поэтому от железнодорожных колес требуют почти абсолютной надежности в отношении их общей конструкционной прочности.

Никогда не ломаться – вот главное требование к железнодорожному колесу. Поэтому для него прочностные свойства являются самыми важными характеристики. Однако на срок службы железнодорожного колеса влияют и такие его характеристики как износостойкость, стойкость к образованию термических трещин и даже уровень шума, который они издают при движении.

Для того, чтобы повысить качество колес есть два основных пути – совершенствование колесной стали, за счет повышения ее качества и  эффективности термической обработки колесной стали, а также совершенствование конструкции колеса.

Железнодорожные колеса: цельные и бандажные

Применяют два основных типа железнодорожных колес: цельные и бандажные. Цельное колесо представляет собой цельную деталь, которую изготавливают из одного «куска» стали – стальной колесной заготовки.

Бандажное колесо состоит из двух деталей – колесного центра и надеваемого на него бандажа. Большинство цельных колес являются цельнокатаными, однако применяются и цельные литые колеса.

Бандажи изготавливают методами горячей обработки давлением с применением ковки, штамповки и прокатки, а также упрочняющей термической обработки. Колесные центры обычно изготавливают литьем.

Цельное железнодорожное колесо

Цельное железнодорожное колесо имеет три основных конструкционных элемента  (рисунок ): ступицу, диски и обод.

Рисунок 1 – Конструкционные элементы цельного железнодорожного колеса

Роль ступицы – обеспечить прочное соединение колеса с осью. Обод колеса непосредственно контактирует с рельсом, а диск соединяет ступицу и обод между собой.

Наружная поверхность обода, которая непосредственно контактирует со стальным рельсом, называется поверхностью катания, а выступающая ее часть – гребнем или ребордой.

В России и ближайшем зарубежье применяют только цельнокатаные колеса: колесо изготавливают из одной стальной заготовки на большом колесопрокатном стане. В Северной Америке широко применяют цельнолитые колеса.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Что такое электронная регистрация на поезд

Требования к железнодорожным колесам

При совершенствовании конструкции, химического состава стали и режимов ее термической обработки принимают во внимание следующие, наиболее важные, факторы, которые влияют на эффективность выполнения колесом своей функции в работе вагона, срок службы колеса и его эксплуатационную надежность:

  • масса колеса;
  • усталостная прочность диска;
  • контактная прочность обода;
  • остаточные напряжения в ободе;
  • термические трещины в ободе;
  • износостойкость обода;
  • форму поверхности катания;
  • излучение шума;
  • вибрация;
  • прочность соединения с осью.

1) Масса железнодорожного колеса

Колеса являются неподрессоренной частью вагона (или другого железнодорожного транспортного  средства). Поэтому их масса должна быть по возможности как можно меньше, чтобы свести к минимуму их динамическое воздействие на тележку и равномерность движения по рельсам. Это особенно важно для высокоскоростных поездов.

2) Усталостная прочность диска колеса

Диск должен иметь достаточную усталостную прочность для того, чтобы выдерживать циклические механические напряжения, вызываемые весом вагона.

3) Контактная прочность поверхности катания

Сталь поверхности катания должна иметь достаточную прочность при контакте качения при взаимодействии с рельсом (напряжения Герца), в том числе, высокую контактную усталостную прочность.

4) Остаточные напряжения в ободе

Когда обод пытается расшириться под воздействием нагрева от тормозных колодок  при торможении вагона, то в диске и ободе возникают значительные температурные напряжения.

Часто они бывают настолько велики, что способны привести к перераспределению системы остаточных напряжений в колесе.

Это приводит к тому, что в ободе вблизи поверхности катания возникают  неблагоприятные растягивающие остаточные напряжения вместо нужных сжимающих. Эти сжимающие напряжения создаются в ободе в ходе термической обработки колес.

 5) Стойкость к термическим трещинам и вязкость разрушения

Это относится к термическим трещинам, которые возникают в ободе в результате его нагрева при трении о тормозные колодки. Эти первоначально очень маленькие трещины могут распространяться вглубь обода и приводить в конечном счете к  катастрофическому разрушению колеса.

6) Износостойкость обода

Износ возникает на поверхности катания обода при контакте с рельсом, а также при трении обода об тормозную колодку, если применяется торможение по ободу колеса. От износостойкости обода прямо зависит срок службы колеса. Иногда проблемой является неравномерный износ обода.

7) Устойчивость качения колеса по рельсу

Устойчивость движения вагона, как по прямому, так и криволинейному участкам, оценивают в основном по поведению в целом вагонной тележки. Однако форма поверхности катания колеса является при этом одним из важных факторов.

8) Шум от движущегося колеса

Снижения уровня шума, который излучаемого колесом, требуется с точки зрения снижения экологического воздействия поезда на окружающую среду. Для этого применяют несколько подходов, таких как совершенствование конструкции тележки или смазку рельсов. По отношению к колесам применяют специальные системы поглощения шума.

9) Вибрация колеса

Вибрации, вызываемые железнодорожными колесами, в основном классифицируют как те, которые возникают от повреждений поверхности катания и те, которые происходят от разбалансировки колес. На первую причину влияет контактная прочность стали обода, на вторую  – точности механической обработки колес при их изготовлении. Последнее особенно важно для высокоскоростных поездов.

10) Прочность соединения колеса с осью

Прочность соединения железнодорожного колеса с осью обеспечивается большой толщиной ступицы.

Источник: https://steel-guide.ru/zheleznodorozhnye-kolesa/zheleznodorozhnye-kolesa.html

Колесные пары — Страница 4

как называются колеса у поезда

Подробности Категория: Подвижной состав

Глава 2 КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ

2.1. Назначение, классификация и устройство колесных пар

Колесная пара является одной из главнейших и весьма ответственных частей вагона. Она несет на себе массу вагона, направляет его движение по рельсовому пути и воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на рельсовый путь и обратно.

В связи с этим вагонная колесная пара должна обладать достаточной прочностью и износостойкостью, иметь возможно меньшую массу и обеспечивать безопасность движения поездов, которая во многом зависит от конструкции, материала, технологии изготовления, ремонта и качества осмотра колесных пар.

Конструкция и содержание колесных пар оказывают влияние на плавность хода, на силы, возникающие при взаимодействии вагона и пути, и на сопротивление движению.

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление определяются государственным стандартом, а ремонт и содержание  — специальной Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар и Правилами технической эксплуатации железных дорог СССР.

Рис. 2.1. Колесная пара.

Колесная пара состоит из оси 2 и двух колес 1, прочно насаженных на ось (рис. 2.1). ГОСТ 4835—71 предусматривает шесть типов колесных пар для вагонов магистральных железных дорог: 111-1050, 111-950;  РУ-1050;   РУ-950; РУ1-950; РУ1Ш-950. Цифры и буквы до дефиса указывают тип оси, цифры после дефиса — диаметр колеса в миллиметрах. Колесные пары типов Ш-1050 и РУ-1050 для новых вагонов не изготовляются, их используют только при ремонте вагонов.

Колесные пары с осями III типа приспособлены для подшипников скольжения, а колесные пары с осями РУ, РУ1 и РУ1Ш — для роликовых подшипников. При этом РУ означает роликовая унифицированная для подшипников 280 мм, т. е. предназначенная как для грузовых, так и для пассажирских вагонов; РУ1 — роликовая унифицированная для подшипников диаметром 250 мм на горячей посадке с торцовым креплением гайкой; РУ1Ш — то же, с торцовым креплением шайбой.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Как приготовить курицу в поезд

Чтобы обеспечить безопасность движения вагона по рельсовому пути, особенно по стрелочным переводам, колеса укрепляются на оси так, чтобы расстояние между внутренними вертикальными гранями ободьев колес было равно (1440±3) мм, а у вновь формируемых колесных пар —  мм.

Для повышения плавности хода, что особенно существенно при высоких скоростях движения, а также для уменьшения боковых сил, передаваемых от колес на рельсы, целесообразно сократить возможные поперечные перемещения колесных пар относительно рельса. Это уменьшает износ колес и рельсов, снижает сопротивление движению, повышает устойчивость колесных пар. Уменьшению поперечного перемещения колесных пар способствует переход в СССР к колее шириной 1520 мм вместо 1524 мм.

Чтобы избежать перекосов и скольжения колес по рельсам, повышающих сопротивление движению и вызывающих неравномерный и увеличенный износ поверхностей катания колес, последние должны иметь минимальную разность диаметров поверхностей катания колес одной и той же колесной пары не более 1 мм.

Чтобы не возникали силы инерции от дисбаланса, колесные пары должны быть уравновешенными (ГОСТ 4835— 71).

Оси колесных пар, их конструкции и основные размеры

Вагонные оси представляют собой стальные брусья круглого, переменного по длине поперечного сечения, в зависимости от усилий, возникающих в отдельных частях осей.
На рис. 2. 2 показаны стандартные типы осей железных дорог широкой колеи СССР, а в табл. 2.1 — их основные размеры.

Рис. 2.2. Вагонные оси: а — для подшипников скольжения; б — для подшипников качения.

Концевые части 4 оси, имеющие цилиндрическую форму, называются шейками и служат для размещения на них подшипников и передачи нагрузки от вагона.

Таблица 2.1. Основные размеры стандартных осей

Тип оси Диа метр шейки d1,мм Диаметр пред- подступичной части d2, мм Диаметр подступичной части d8, мм Диаметр оси в средней части d4, мм Длина шейки lt, мм Общая длина оси L1 мм Расстояние между центрами приложения нагрузок на шейки L2, мм Допускаемая статическая нагрузка от колесной пары на рельсы для грузовых вагонов, кН (тс)
П 120 140 175 150 210 2354 2114 167(17)
III 145 170 194 165 254 2330 2036 206(21)
РУ 135 165 194 165 248 2990 2036 206(21)
РУ1 130 165 194 165 176 2294 2036 206(21)
РУ1Ш 130 165 194 165 190 2216 2036 206 (21)

Поверхность шейки подвергается обточке, шлифовке и накатке роликами. У осей для подшипников скольжения (рис. 2.2,а) шейки оканчиваются буртиками 5, препятствующими смещению подшипника наружу. У осей для подшипников качения (рис. 2.2,б) вместо буртиков на концах шеек имеется резьба для навинчивания гайки 6, а на торцах — пазы 7 и два отверстия для размещения и крепления болтами стопорной планки. Предподступичные.

части 3 являются переходными от шейки 4 к подступичной части 2 и служат для размещения на них заднего затвора буксы. Подступичные части оси имеют наибольший диаметр, на них напрессовываются колеса. Чтобы избежать концентрации напряжений, все переходы от одного диаметра оси к другому выполнены кривыми определенного радиуса, называемыми галтелями. Средняя часть 1 оси имеет конический переход к подступичной части.

Для установки оси или всей колесной пары в центрах токарных станков на торцах оси предусмотрены стандартные центровые отверстия. Вагонные оси отличаются: размерами основных элементов в зависимости от допускаемой нагрузки; формой шейки в зависимости от типа подшипника (трения качения или трения скольжения); формой поперечного сечения — сплошные или полые.

Кроме того, оси отличаются по материалу и технологии их изготовления. Размеры сечений оси обусловливаются деформацией изгиба и допускаемой на них нагрузкой. При этом уменьшенные допускаемые нагрузки для осей пассажирских вагонов по сравнению с осями грузовых вагонов объясняются повышенными скоростями движения пассажирских поездов и необходимостью обеспечить большую безопасность движения, чем грузовых.

Оси III типа по сравнению с осями РУ имеют больший диаметр шеек, так как оси подвергаются износу и переточке при их ремонте. Оси изготовляют из углеродистой стали марки Ос.В, которая имеет следующий химический состав, %: углерода 0,35—0,45, марганца 0,5—0,8, кремния 0,15—0,35, фосфора не более 0,045, серы не более 0,05, хрома не более 0,3, никеля не более 0,3, меди не более 0,25.

Механические свойства металла оси после ее изготовления должны удовлетворять нормам, указанным в табл. 2.2.

Повышение усталостной прочности материала оси может быть достигнуто упрочнением оси и совершенствованием ее термической обработки.

Таблица 2.2. Механические свойства материала осей

Временное сопротивление, МПа Относительное удлинение, %, не менее Ударная вязкость, МДж/м2, не менее
среднее значение минимальное значение
550—585 21 0.6 0,4
590—615 20 0,5 0,3
620 и более 19 0,4 0,3

Рис. 2.3. Полая вагонная ось.

В настоящее время разрабатывается новый стандарт на оси колесных пар вагонов, предусматривающий четыре типа осей: на роликовых подшипниках — РМ-4, РМ-5, РУ и на подшипниках скольжения — III (буквы обозначают: Р — роликовая, М — моторная, У — унифицированная).

Нормальные напряжения изгиба распределяются по сечению оси неравномерно, достигая наибольшего значения снаружи и наименьшего — внутри сечения. Поэтому замена осей сплошного сечения полыми для рассматриваемых условий является целесообразной. Это снижает массу оси примерно на 25%, не снижая при этом ее прочности.

ЭТО ИНТЕРЕСНО:  Метро во сколько закрывается

При создании колесных пар с полыми осями особое внимание уделяется обеспечению надежного соединения колес с осью. Это объясняется тем, что в первых опытных партиях колесных пар с полыми осями усилия, необходимые для распрессовки колес, оказались ниже усилий напрессовки. Об этом свидетельствует и опыт США, где в 1943 г.

для массового изготовления полых осей был построен специальный цех. Но впоследствии из-за частых повреждений прессовых соединений и появления усталостных трещин в подступичных частях такие оси стали изыматься из эксплуатации.

Снижение распрессовочных усилий может быть объяснено остаточными деформациями подступичной части первых конструкций полых осей в США и СССР вследствие недостаточной их жесткости.

Учтя опыт изготовления первых партий полых осей в СССР и США, в 1964—1965 гг. Уральским вагоностроительным заводом была изготовлена партия (1000 шт.) более совершенных конструкций полых вагонных осей (рис. 2. 3). Лабораторные и эксплуатационные испытания колесных пар с такими полыми осями показали, что несущая способность полой оси на 15% больше, чем у сплошной.

Так как масса полой оси на 100 кг, или на 25%, меньше по сравнению со сплошной осью, то уменьшается расход металла на 4,2 млн. руб., а ежегодная экономия эксплуатационных расходов составляет 2,2 млн. руб. на каждые 100 тыс. четырехосных вагонов.

Масса полой оси составляет 323 кг, а аналогичной оси сплошного сечения — 423 кг.

В СССР ведутся широкие исследования прочности и эксплуатационной надежности полых осей вагонных колесных пар, устанавливаются наиболее целесообразные их конструкции и методы изготовления.

Колесные пары с полыми осями применяются в ФРГ, Швейцарии и в некоторых других странах Западной Европы.

Источник: https://lokomo.ru/podvizhnoy-sostav/vagony-promyshlennogo-zheleznodorozhnogo-transporta-4.html

IT News

Дата Категория: Транспорт

Теперь железнодорожные составы имеют значительно большую длину, и скорость, и вес по сравнению с первыми поездами, что ходили 160 лет тому назад. Но они имеют все те же стальные колеса с выступом на краю обода и катятся по чугунным рельсам все той же формы в виде латинской буквы I. Каждое поездное колесо имеет на внутренней стороне обода выступ размером в 1 дюйм.

Именно эти выступы и направляют колеса по рельсам, будь то прямой участок или закругление пути. Железнодорожное колесо и рельс так хорошо подходят друг к другу, то есть имеют такой маленький коэффициент трения, что если 40-тонный вагон пустить свободно катиться по горизонтальному пути со скоростью 60 миль в час, он проедет еще целых 5 миль до остановки. В то время как грузовик весом в 40 тонн с выключенным мотором и той же начальной скоростью сможет проехать до остановки около 1 мили.

Упругая опора для рельса

Рельс покоится на деревянных или бетонных шпалах, уложенных в основание из гравия. Как правило, длинные болты, проходящие сквозь пружинные скобы, удерживают рельс на положенном ему месте. Такая упругая система крепления способствует более мягкой езде.

Рельсовый стык

Когда рельсы состыкованы, между каждым их отрезком длиной 39 футов имеется небольшой зазор. Он-то и позволяет металлическим рельсам без помех расширяться при нагревании. Скрепленная болтами рельсовая накладка удерживает вместе соседние отрезки рельсов. Хотя в настоящее время на основных железнодорожных магистралях все отрезки на каждой стороне колеи свариваются в один рельс.

Сила тяги

Железнодорожный состав всем своим весом (через колеса) давит на рельсы. Катящееся колесо из-за трения сцепляется с рельсом и от этого в месте их соприкосновения возникает сила тяги, которая двигает состав вперед и на ровных участках и на подъемах. Вес плюс трение между рельс и катящимся колесом ведут себя так, что тянут состав вперед.

W — вес

ц — коэффициент трения

F — сила трения

Обгонные пути

Для того, чтобы движущийся поезд мог перейти с одной колеи на другую, такой переход должны сделать его колеса. И в этом им помогают переводочные железнодорожные стрелки. Направляющие рельсы позволяют колесам пересечь «крестовину», где встречаются обе колеи. Если поезд попадает на стрелку, двигаясь по картинке снизу вверх, то после стрелки он продолжит движение по прямой колее, нарисованной справа.

Движение на сгибах путей

Когда поезд движется по изгибу пути, на него действует так называемая центробежная сила, которая стремится вытолкнуть поезд с его колеи наружу. Чтобы оказать противодействие этой боковой силе, наружный рельс устанавливают выше внутреннего. Подобное превышение одного рельса над другим называется наклоном виража. Оно позволяет поездам не снижая скорости преодолевать закругленные участки пути.

Провес

Расстояние между рельсами на изгибах пути делают больше, чем на прямых участках. В результате этого уменьшается сила трения, которая действует на колеса, когда центробежная сила тянет вагон вбок, и заодно уменьшается износ рельсов.

Тележки на колесах

Колеса вагонов крепятся к тележкам, то есть подвижным платформам, на которых располагается еще система подвески. К каждой тележке крепят две пары колес. А сами тележки, на которые ставят вагон, могут под ним поворачиваться направо — налево с помощью особого устройства — подпятника. Что и придает движению вагона плавность, когда поезд проходит закругленные участки пути. Независимая система подвески помогает обеспечить мягкость хода.

Источник: http://information-technology.ru/sci-pop-articles/27-transport/301-pochemu-sostavy-ne-skhodyat-s-relsov

Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
Наш транспорт
Такси в пыть яхе

Закрыть