Общие сведения о конструкции ходовых частей вагонов
Ходовые части вагона служат опорой экипажа на путь и обеспечивают их взаимодействие в движении. От конструкции ходовых частей в значительной мере зависит безопасность движения экипажа и плавность его хода. Ходовые части всех ныне строящихся вагонов выполняют в виде двух- трех- и четырехосных тележек. Основными элементами тележек являются колесные пары с буксовыми узлами, узлы упругого подвешивания с гасителями колебаний, узел опоры кузова на тележку, тормозные устройства и рама тележки, связывающая все ее элементы в единую конструкцию ходовой части.
Наиболее распространенными тележками грузовых вагонов являются двухосные и четырехосные, а пассажирских вагонов — двухосные. Тип оси определяет собой статическую нагрузку от колесной пары на рельсы и тип подшипников — качения или скольжения. В ближайшей перспективе в СССР все вагоны будут выпускаться только с подшипниками качения. Это позволит существенно сократить типаж осей, применяемых в вагоностроении. Конструкция упругого подвешивания тележки определяется в основном типом вагона. Тележки грузовых вагонов, за исключением рефрижераторных, как правило, имеют одинарное подвешивание центрального типа, выполненное из цилиндрических витых пружин. Известны варианты тележек грузовых вагонов с одинарным буксовым подвешиванием. Применение двойного упругого подвешивания в тележках грузовых вагонов не является оправданным из-за малой величины статического прогиба.
Тележки пассажирских, а также рефрижераторных вагонов, выпускаемых промышленностью СССР, имеют двойное подвешивание: буксовое (первичное) и центральное (вторичное). В мировой практике вагоностроения известны конструкции тележек пассажирских вагонов с одинарным (центральным) подвешиванием. Однако широкого распространения такие тележки не находят из-за трудностей реализации значительных величин статического прогиба в одной ступени подвешивания и из-за существенного увеличения массы неподрессоренных частей.
Важнейшим параметром ходовых частей вагона является гибкость подвешивания или статический прогиб под расчетной нагрузкой. Эти параметры ходовых частей в значительной мере характеризуют динамические качества экипажа. Гибкость подвешивания определяют в зависимости от требуемых ходовых качеств вагона, габаритных и весовых ограничений и допустимой разницы статических прогибов подвешивания под нагрузкой веса тары и брутто.
Вес тележки является одним из основных параметров ходовых частей вагона. Для тележек грузовых вагонов, производимых в СССР, этот параметр стандартизован и не должен превышать 4700 кгс. Масса тележек в таре вагона составляет около 40%, поэтому при проектировании новых тележек стремятся к снижению их массы благодаря более рациональной конструкции тележки в целом и ее узлов, а также применению для их изготовления сталей повышенной прочности.
База тележки также стандартизована и у тележек, производимых в СССР, принята равной для грузовых вагонов не менее 1800 мм (ГОСТ 9246—70), а для пассажирских — не менее 2400 мм (ГОСТ 10527—70). От величины базы зависят многие другие размеры тележки и ее узлов и, в частности, рамы. Размеры базы, принятые для производимых в СССР тележек, достаточно рациональны. Увеличение базы тележки обычно приводит к ее утяжелению и возрастанию моментов инерции, а уменьшение — к некоторому ухудшению ходовых качеств вагона и затруднению размещения деталей и узлов тормоза на тележке, а также доступа к ним при обслуживании в эксплуатации.
Конструкция тележек в значительной мере зависит от принятой технологии их производства. Основные узлы тележек грузовых вагонов, производимых в СССР, (боковые рамы, надрессорные балки) литые из низколегированной стали. Мировой практикой установлено, что боковые рамы и надрессорные балки тележек грузовых вагонов традиционно являются изделиями сталелитейного производства, хотя известны их конструкции со штампосварными и сварнолитыми рамами. Рамы тележек пассажирских вагонов, производимых в СССР, сварные из листовых, штампованных и гнутых элементов.
