Подвижной состав

Конструкция, размеры и технология изготовления колес определяются Гос. стандартами.

Стальное цельнокатаное колесо состоит из обода 7, диска 2 и ступицы 3. Рабочая часть колеса представляет собой поверхность катания 4. Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани обода, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания, используемый для измерения специальными инструментами диаметра колеса, толщины обода и проката. Противоположная грань б называется наружной. Ступица 3 с ободом 1 объединены диском 2, расположенным под некоторым углом к плоскости круга катания, что придает колесу упругость и способствует снижению уровня динамических сил во время движения вагона. Ступица служит для посадки колеса на подступичной части оси. Поверхность катания 4 обрабатывается по стандартному профилю.

Устройство стального цельнокатаного колеса.

Стандартный профиль поверхности катания имеет конусность рабочей части 1:10, которая обеспечивает центрирование колесной пары при ее движении на прямом участке пути и предотвращает образование неравномерного износа по ширине обода колеса, а также улучшает прохождение кривых участков пути.

Профиль поверхности катания колёс для грузового вагона

Буксовый узел

Буксовые узлы относятся к ходовым частям вагона.

Они обеспечивают передачу силы тяжести брутто от вагона на шейки осей и одновременно являются емкостью для размещения смазки и смазочных устройств.

Буксовые узлы соединяют колесные пары с рамой тележки, предохраняют шейки от загрязнения и повреждения, а также ограничивают продольные и поперечные перемещения колесной пары относительно тележки.

Буксовый узел неподрессорен и жестко воспринимает динамические нагрузки от рельсового пути, возникающие при движении вагона.

Кроме постоянно действующих нагрузок от массы брутто, буксовый узел испытывает значительные удары при прохождении колес по стыкам рельсов, от толчков во время торможения поезда или наезда колес на башмак при роспуске вагонов с горки, от действия центробежной силы при прохождении кривых участков пути и др.

Буксовые узлы вагонов классифицируют по типу и конструкции подшипников. По типу подшипников они подразделяются на две группы: буксовые узлы с подшипниками качения и узлы с подшипниками скольжения.

Автосцепное устройство

Автосцепное устройство относится к ударно-тяговому оборудованию вагона и предназначено для сцепления вагонов между собой и локомотивом, удержания их на определенном расстоянии друг от друга, восприятия, передачи смягчения воздействия растягивающих и сжимающих усилий, возникающих во время движения.

От исправного состояния этого оборудования во многом зависит безопасность движения поездов.

Это оборудование относится к объединенным устройствам, где совмещаются все функции ударных и тягово-сцепных приборов.

На каждом вагоне современной конструкции установлено два комплекта автосцепного устройства, размещенных по концам вагонной рамы.

Перевод подвижного состава на автосцепку позволил:

- рационально использовать силу тяги локомотивов,

- увеличить массу поезда и тем самым повысить провозную и пропускную способность железных дорог, устранить тяжелый и опасный труд сцепщика,

- ускорить процесс формирования поездов и оборот вагона,

- уменьшить тару вагонов за счет снятия буферных комплектов, облегчения боковых и концевых балок.

Автоматические сцепки делятся на три типа:

- нежесткие,

- жесткие,

- полужесткие.

Нежесткие автосцепки допускают относительное перемещение сцепленных корпусов в вертикальном направлении.

В случае разницы по высоте продольных осей нежесткие автосцепки располагаются ступенчато, сохраняя горизонтальное положение. Перемещение в горизонтальной плоскости в них обеспечивается сравнительно простыми по конструкции шарнирами на концах корпуса автосцепок.

Жесткие автосцепки исключают относительное перемещение сцепленных корпусов в вертикальной плоскости. Если до сцепления вагонов имелась разность высот продольных осей, то после сцепления они совместятся и займут наклонное положение, располагаясь по одной прямой.

На концах корпуса таких автосцепок имеются сложные шарниры, обеспечивающие относительные вертикальные и горизонтальные угловые перемещения.

Полужесткие автосцепки взаимодействуют друг с другом в процессе работы как нежесткие, однако вертикальные перемещения их относительно друг друга ограничены предохранительными кронштейнами, расположенными на малых зубьях корпусов. Полужесткие автосцепки применяются в вагонах, имеющих удлиненную консольную часть рамы (восьмиосные и некоторые специализированные вагоны).

Каждая из этих видов автосцепок обладает своими достоинствами и недостатками и поэтому применяется на таких типах вагонов, где это наиболее целесообразное.

К преимуществам жестких автосцепок относятся: простота автоматического соединения воздушной магистрали и электрических линий; более плавный ход вагона вследствие малых зазоров и меньших ударов между сцепляющимися поверхностями; облегчение работы механизма автосцепок в результате меньших перемещений деталей; уменьшение шума при движении вагонов, что важно для создания комфорта пассажирам.

Достоинствам нежестких автосцепок относятся: обеспечение гарантированного сцепления вагонов со значительной разницей продольных осей по высоте, особенно при сцеплении груженого с порожним вагоном; отсутствие сложных концевых шарниров; меньшая масса автосцепки, простота конструкции.

Нежесткие автосцепки применяются в вагонах наземных железных дорог, а жесткие -- в вагонах метрополитена.

В зависимости от типа вагонов автосцепные устройства подразделяются на конструкции, предназначенные для четырех-, шести- и восьмиосных грузовых вагонов, а также пассажирских вагоно выключая электро- и дизель-поезда.

Четырехосные грузовые и пассажирские вагоны оснащены типовой нежесткой автосцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), которая отличается только шириной окна ударной розетки и конструкцией поглощающих аппаратов.

Шести- и восьмиосные вагоны оборудуются нежесткой или полужесткой автосцепкой типа СА-ЗМ (модернизированной).

В результате меньших перемещений деталей; уменьшение шума при движении вагонов, что важно для создания комфорта пассажирам. "гТ достоинствам нежестких автосцепок относятся: обеспечение гарантированного сцепления вагонов со значительной разницей продольных осей по высоте, особенно при сцеплении груженого с порожним вагоном; отсутствие сложных концевых шарниров; меньшая масса автосцепки, простота конструкции. Нежесткие автосцепки применяются в вагонах наземных железных дорог, а жесткие -- в вагонах метрополитена.

В зависимости от типа вагонов автосцепные устройства подразделяются на конструкции, предназначенные для четырех-, шести- и восьмиосных грузовых вагонов, а также пассажирских вагонов выключая электро- и дизель-поезда. Четырехосные грузовые и пассажирские вагоны оснащены типовой нежесткой автосцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), которая отличается только шириной окна ударной розетки и конструкцией поглощающих аппаратов.

Автосцепное устройство типа СА-3 грузовых вагонов размещается в консольной части хребтовой балки рамы кузова.

Устройство автосцепки.

Основные части автосцепного устройства:

- корпус автосцепки с деталями механизма,

- ударно-центрирующий прибор,

- упряжное устройство,

- упоры и расцепной привод.

вагон железнодорожный осность автосцепной

Корпус автосцепки 14 с механизмом предназначен для сцепления и расцепления вагонов, восприятия и передачи ударно-тяговых усилий упряжному устройству.

Корпус установлен в окно ударной розетки 9 и своим хвостовиком соединен при помощи клина 8 с тяговым хомутом 6.

Корпус автосцепки представляет собой пустотелую фасонную отливку, состоящую из головной части и хвостовика.

Корпус автосцепки.

Внутри головной части размещены детали механизма автосцепки.

Она имеет большой 1 и малый 4 зубья, которые, соединяясь, образуют зев.

Торцовые поверхности малого зуба и зева воспринимают сжимающие усилия, а тяговые усилия передаются задними поверхностями большого и малого зубьев, та вертикальной стенке зева возле малого зуба имеется окно для замка 3, а рядом -- окно для замкодер-жателя 2.

В верхней части головы отлит выступ 5, который воспринимает жесткий удар при полном сжатии поглощающего аппарата и передает его через розетку на раму вагона.

Со стороны малого зуба внутри головы отлита полочка для верхнего плеча предохранителя замка от саморасцепа, а со стороны большого зуба имеется шип для навешивания замкодержателя.

В нижней части головы выполнены отверстия для выступов замка автосцепки и горизонтальное отверстие для постановки валика подъемника. В пустотелом хвостовике сделано продолговатое отверстие 6 для клина, соединяющего корпус с тяговым хомутом.

Торец хвостовика 7 служит для передачи ударных нагрузок и имеет цилиндрическую поверхность, обеспечивающую горизонтальные повороты автосцепки.

Горизонтальная проекция зубьев, зева и выступающей части замка называется контуром зацепления.

Центрирующий прибор воспринимает от корпуса автосцепки избыточную энергию удара после полного сжатия поглощающего аппарата и центрирует корпус автосцепки.

Прибор имеет ударную розетку 9, две маятниковые подвески 11 и центрирующую балочку 12.

Ударная розетка 9 отлита заодно целое с передним упором и приклепана или приварена к концевой балке рамы. У розетки есть окно для постановки корпуса автосцепки и отверстия для маятниковых подвесок, а также ребра жесткости в верхней ударной части.

Центрирующая балочка 12 омегообразной формы с двумя плоскостями и двумя ограничителями (продольными и боковыми). При установке балочки на место продольный ограничитель захватывает нижнюю вертикальную стенку ударной розетки. Боковые ограничители удерживают корпус автосцепки при максимальных отклонениях в поперечном направлении.

Маятниковые подвески 11 имеют вид стержня диаметром 25 мм с двумя головками (верхней более широкой и нижней). Верхними головками подвески опираются на ударную розетку, а на нижние уложена центрирующая балочка.

Упоры автосцепки задние 1 и передние 9 служат для передачи растягивающих и сжимающих усилий на раму и кузов вагона. Передний упор совместно с розеткой представляет собой П-образную коробку с ребрами жесткости.

На расстоянии 625 мм от упорных плоскостей переднего упора к хребтовой балке приклепан или приварен задний упор 1, который также представляет собой П-образную отливку с ребрами жесткости.

У четырехосных вагонов с укороченными консольными частями (крытые вагоны и цистерны) задние упоры отливают заодно целое с надпятниковыми коробками. Для предупреждения истирания вертикальных стенок хребтовой балки поглощающим аппаратом на них между упорами приклепывают по две предохранительные планки.

Упряжное устройство передает упорам продольные силы от корпуса автосцепки и смягчает их действие. Оно размещено между передними и задними упорами автосцепного устройства и состоит из тягового хомута 6, поглощающего аппарата 5, клина 8, упорной плиты 7 и крепежных деталей клина и поддерживающей планки.

Нижней опорой тягового хомута и поглощающего аппарата является поддерживающая планка 4, прикрепляемая восемью болтами снизу к хребтовой балке. Тяговый хомут 6 представляет собой раму, внутри которой размещен поглощающий аппарат и упорная плита.

В головной части хомута имеется отверстие для клина. Внизу головной нижней части расположены приливы с отверстиями для болтов, предохраняющих клин от выпадания.

Опорная площадка хомута снабжена усиливающими ребрами. Клин тягового хомута прямоугольного сечения с округленными кромками в нижней части имеет заплечики, которыми он опирается на болты, удерживающие его от выжимания. Выемки в верхней части боковых поверхностей клина сделаны для уменьшения его массы.

Расцепной привод служит для расцепления автосцепок.

Привод представляет собой двуплечий рычаг 3, удерживаемый кронштейном 2 с полочкой и державкой 10. Цепь 14 соединяет короткое плечо рычага с валиком подъемника 15.

Для обеспечения надежности и долговечности автосцепного устройства основные его узлы и детали (корпус автосцепки, тяговый хомут и упоры) отливают из низколегированных сталей 20ГЛФ или 20ГЛ, 20ФЛ.

Характеристика сталей после термической обработки:

- предел прочности 530--550 МПа,

- относительное удлинение 18%,

- относительное сужение 30% и ударная вязкость при температуре 20 °С 0,49МДж/м2.

Упорная плита и предохранитель замка от саморасцепа механизма автосцепки изготовлены штамповкой из стали 38ХС (ГОСТ 4543--71).

Другие детали механизма автосцепки, центрирующая балочка и кронштейны расцепного привода отлиты из углеродистой стали 20ГЛ-Б.

Сборка и разборка механизма автосцепки.

Вначале осматривают карман корпуса для того, чтобы там не оказалось посторонних предметов. Затем подъемник замка 4 укладывают в карман на полукруглую опору, расположенную на правой стенке, т. е. со стороны большого зуба, так, чтобы широкий палец его был вверху, а квадратное отверстие обращено внутрь кармана.

После этого в карман корпуса на шип навешивают овальным отверстием замкодержатель 2 так, чтобы его лампа ж выступала в зев. На шип б замка 1 надевают предохранитель 3 и замок вводят в корпус.

При этом тонким стержнем нажимают на нижнее фигурное плечо е предохранителя 3 так, чтобы верхнее его плечо у расположилось выше полочки, а направляющий зуб г замка 1 вошел в отверстие на дне кармана корпуса.

После этого ставят валик подъемника так, чтобы отверстие в балансире было вверху. Затем проверяют подвижность замка нажатием на него рукой. При этом замок должен свободно входить внутрь и возвращаться в первоначальное положение.

Аналогично проверяется подвижность замкодержателя нажатием на его лапу.

Отсутствие заедания в деталях собранного механизма проверяют поворотом валика подъемника против часовой стрелки. При отпускании валика все детали должны свободно возвращаться в исходное положение.

Проверенный таким образом механизм автосцепки закрепляют болтом 6, который вставляют сверху в отверстие прилива корпуса так, чтобы он прошел через выемку о валика подъемника 5, и снизу ставят лепестковую шайбу и гайку.

Механизм разбирают в обратной последовательности.

Автосцепка СА-3 обеспечивает:

- автоматическое сцепление при соударении вагонов; автоматическое запирание замка у сцепленных автосцепок;

- расцепление подвижного состава без захода человека между вагонами и удержание механизма в расцепленном положении до разведения автосцепок;

- автоматическое возвращение механизма в положение готовности к сцеплению после разведения автосцепок; восстановление сцепления случайно расцепленных автосцепок, не разводя вагоны;

- производство маневровых работ (положение на «буфер»), когда при соударении автосцепки не должны соединяться.

До сцепления автосцепки могут занимать различные взаимные положения:

- оси их находятся на одной прямой;

- оси могут быть смещены по вертикали или горизонтали.

Смещение осей по вертикали допускается в грузовом поезде до 100 мм и пассажирском скоростном до 50 мм, а в горизонтальном направлении до 175 мм, при которых обеспечивается надежное автоматическое сцепление вагонов в эксплуатации.

Соединение автосцепок.

При соударении вагонов малый зуб корпуса одной автосцепки скользит по направляющей поверхности малого или большого зубьев (в зависимости от отклонения головок в горизонтальной плоскости в одну или другую сторону).

Затем малый зуб входит в зев и нажимает на выступающую часть замка 5.

При совпадении продольных осей автосцепок замки нажимают друг на друга.

В результате этого замки уходят внутрь карманов корпуса, а вместе с ними перемещаются предохранители замков, верхние плечи 3 которых скользят по полочкам и проходят над упорами 2 противовесов 1 замкодержателей.

Продвигаясь в зевах дальше, малые зубья нажимают на лапы 4 замкодержателей, заставляя их поворачиваться. В этот момент противовесы 1 замкодержателей размещаются под верхними плечами 3 предохранителей, создавая для них опору.

Когда малые зубья займут крайнее правое положение в упор к большим зубьям, замки 5 освобождаются от нажатия и под действием собственного веса выпадают снова в зевы, заполняя образовавшееся пространство в контуре зацепления, и обеспечивают запирание автосцепок.

Вновь войти внутрь карманов корпуса замки не могут, так как верхние плечи 3 предохранителей, соскользнув с противовесов 1 замкодержателей на полочки 7, располагаются против упоров 2 противовесов замкодержателей, обеспечивая удержание замка в этом положении.

Противовес замкодержателя в этот момент находится в верхнем положении и опуститься не может, так как на его лапу нажимает малый зуб соседней автосцепки.

Такое положение деталей предотвращает саморасцеп автосцепок при движении поезда.

Сигнальные отростки 6 замков 5 сцепленных автосцепок находятся внутри кармана корпуса и не видны снаружи.

Соединение автосцепок.

Автосцепка.

Чтобы расцепить автосцепки, достаточно увести внутрь кармана корпуса хотя бы один из замков, что освобождает пространство и дает возможность выхода малых зубьев из зевов.

Для этого необходимо поворотом рычага расцепного привода посредством цепочки повернуть валик подъемника.

Тогда подъемник 1, посаженный на квадратную часть 8 валика, приподнимется и своим широким пальцем 3 нажмет на нижнее фигурное плечо 5 предохранителя и поднимет верхнее его плечо 4 выше упора противовеса 6 замкодержателя.

Таким образом происходит выключение предохранителя от саморасцепа.

При дальнейшем вращении валика широкий палец 3 подъемника, упираясь в выступ замка, нажмет на него и уведет замок 9 внутрь кармана.

Расцепление автосцепки.

Узкий палец 3 подъемника при этом нажмет снизу на горизонтальную грань расцепного угла 2 замкодержателя.

Благодаря наличию овального отверстия в замкодержателе он приподнимается вверх, пропуская узкий палец 3 подъемника 1 мимо вертикальной грани расцепного угла 2.

Освобожденный от нажатия снизу, замкодержатель под действием собственной тяжести благодаря овальному отверстию опустится вниз.

При этом узкий палец 3 подъемника упрется в вертикальную грань расцепного угла и будет удерживаться в вертикальном положении, не позволяя замку выйти в зев.

При этом положении сигнальный отросток 7 замка будет выступать из корпуса, указывая на то, что автосцепки расцеплены.

В таком состоянии механизм будет находиться до разведения вагонов. При разведении вагонов малые зубья смежных автосцепок выходят из зевов, лишая лапу замкодержателя упора. Замкодержатель под действием противовеса поворачивается, его лапа выходит в зев, а расцепной угол 2 освобождает подъемник 1 и замок, которые под действием собственной тяжести опускаются в нижнее положение, обеспечивающее готовность механизма к последующему сцеплению.

Список использованной литературы

1.Вагоны(конструкция, теория, расчёт)/ Под ред. Проф. Л.А.Шадура.-М.:Транспорт,1965.-439 с.

2.Конструкция тележек грузовых и пассажирских вагонов: иллюстрированное учебное пособие. - М.: Маршрут, 2004.- 36с.

Размещено на Allbest.ru