31. Классификация колесных пар и их основные особенности взаимодействия с рельсовой колеёй

Колесные пары

Классификация КП

-Жесткая посадка, цилиндрическая поверхность катания - .

-Жесткая посадка, коническая поверхность катания - .

- КП с независимым вращением -

- С независимым вращением колес - .- Под наклоном -.

Точка контакта колеса и рельса, где а – полуось большого эллипса; b – полуось малого эллипса: b=(β*a)/α. ; где α – коэффициент пропорциональности; μ – коэффициент Пуассона; К – кривизм; З – нагрузка; Е – коэффициент кривизны.

τ -касательное напряжение

Классификация колесных пар. На электровозах с индивидуальным приводом оси имеют внешние шейки. Шейки осей колесных пар электровозов (с 1958 г.) и электропоездов выполняют под буксы с роликовыми подшипниками.

По принципу насадки зубчатого колеса различают колесные пары типа I, у которых зубчатое колесо непосредственно насажено на ось, и типа II, у которых зубчатое колесо закреплено на удлиненной ступице. В зависимости от конструкции колесного центра колесные пары делят на спицевые, дисковые и коробчатые. На электровозах и моторных вагонах электропоездов применяют колесные пары с литыми спицевыми, коробчатыми и дисковыми центрами, имеющими съемные бандажи. На прицепных вагонах электропоездов и электровозах ЧС200 используют колесные пары со стальными цельнокатаными колесами.

Рис 14. Колесные пары электровозов ВЛ10, ВЛІО», ВЛ11 ВЛ80\ ВЛ80%

ВЛ80\ ВЛ80Р (а), ЧС4 и ЧС4т(б), ЧС2 и ЧС2' (в): / — ось, 2 и 5 — бандажи; 3 и 4 — зубчатые колеса, б — колесный центр коробчатого

сечения; 7 — фасонное установочное кольцо, 8 — отверстие для подачи масла на посадочную поверхность ступнцы и оси перед распрессовкой колесного центра, 9 — втулка губчатого колеса; 10—веиец зубчатого колеса; 11— лабиринтное кольцо.

ОСОБЕННОСТИ КОНТАКТНОГО ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ КОЛЕС ПОДВИЖНОГО СОСТАВА И ПУТИ

Надежность и безопасность движения обеспечивается, прежде всего, качеством взаимодействия пути и подвижного состава, которое определяется как динамическими возмущениями пути, так и геометрическими особенностями контакта колеса – рельс. При этом основными факторами, влияющими на эксплуатационную надежность системы подвижной состав – путь, являются:

- предельные размеры взаимодействующих элементов;

- эксплуатационные нагрузки;

- кинетические особенности контактного движения;

- внезапные отказы, связанные с усталостным происхождением.

Несмотря на увеличение погонной массы рельсов, числа шпал на 1 км, заменой песчаного балласта на щебеночный и асбестовый с увеличением толщины его слоя под шпалами, доля отказов рельсов по износу головки и контактно-усталостным повреждениям повышения выросла с 10 % в 1950 г. до 87 % в 1995 г., т. е. за 45 лет доля отказов рельсов увеличилась почти на порядок.