Колесо поезда
Колесо поезда или рельсовое колесо — это тип колеса, специально разработанный для использования на железнодорожных путях . Колесо действует как компонент качения, обычно напрессовывается на ось и монтируется непосредственно на железнодорожный вагон или локомотив или косвенно на тележку (в Великобритании), также называемую грузовиком (в Северной Америке). Ведущие колеса под локомотивом называются ведущими колесами . Колеса сначала отливаются или куются , а затем подвергаются термообработке для придания определенной твердости. [1] Перед установкой на ось новые колеса обрабатываются на токарном станке до стандартной формы, называемой профилем. Все профили колес регулярно проверяются на предмет правильного взаимодействия колеса с рельсом . Колеса неправильной формы и изношенные колеса могут увеличить сопротивление качению , снизить энергоэффективность и даже стать причиной схода с рельсов . [2] Международный союз железных дорог определил стандартный диаметр колеса 920 мм (36 дюймов), хотя в некоторых системах скоростного железнодорожного транспорта и в вагонах ро-ро используются колеса меньшего размера . [3]
Геометрия колеса и фланец
[ редактировать ]
Беговая поверхность большинства колес поезда имеет коническую форму, что служит основным средством удержания поезда на одном уровне с рельсами во время движения. Колеса закреплены на оси, и при повороте масса поезда выталкивает колесную пару за пределы пути. Внешнее колесо поднимается вверх, контактируя с рельсом большего диаметра, а внутреннее колесо опускается вниз, контактируя с рельсом меньшего диаметра. Разница между расстояниями, пройденными каждым колесом за каждый оборот оси, заставляет колесную пару следовать кривой колеи. [4]
Почти все колеса поезда имеют на одной стороне выступ, называемый фланцем, который удерживает колеса и, следовательно, поезд, движущийся по рельсам , когда достигаются пределы или испытания на центровку: когда происходит поворот с соответствующей скоростью, когда выдерживают сильный боковой ветер и выдерживают большинство распространенных дефектов путевого полотна, рельсов и небольшого мусора. Некоторые колеса не имеют конического профиля, а имеют цилиндрическую форму, поэтому фланцы необходимы для удержания поезда на пути.
Расположение колес
[ редактировать ]Количество колес на локомотив или вагон варьируется как по размеру, так и по количеству в зависимости от потребностей железнодорожного вагона или локомотива. Независимо от этих факторов, пары колес одинакового размера всегда крепятся к прямой оси как единое целое, называемое колесной парой . [4]
Колеса для железнодорожно-дорожной техники
[ редактировать ]
Колеса, используемые для автомобильно-железнодорожных транспортных средств, обычно меньше, чем у других типов подвижного состава (например, локомотивов или вагонов). Это связано с тем, что колесо необходимо хранить подальше от земли, когда автомобиль находится в режиме движения по дороге. Такие колеса могут иметь диаметр всего 245 мм (9,65 дюйма). В Австралии колеса для дорожно-железнодорожных транспортных средств должны соответствовать требованиям AS7514.4, который является австралийским стандартом для колес транспортных средств для обслуживания инфраструктуры.
Железнодорожное колесо и шина
[ редактировать ]Современные железнодорожные колеса обычно изготавливаются из цельной отливки, их еще называют моноблочными колесами. [5] Однако некоторые колеса состоят из двух частей: сердечника колеса и шины («шина» в британском английском , австралийском английском и других вариантах) по периметру. Отдельные шины являются составной частью некоторых современных пассажирских подвижных составов. Назначение отдельной шины – обеспечить сменный изнашиваемый элемент – важный фактор для паровозов с их дорогостоящей спицевой конструкцией. В наше время шины всегда изготавливаются из стали , которая прочнее чугуна прежних эпох. Обычно его нагревают и прижимают к кругу, прежде чем он остынет и сожмется. Упругие железнодорожные колеса имеют упругий материал, например резину , между колесом и шиной. Выход из строя такого колеса стал одной из причин крушения высокоскоростного поезда в Эшеде . [5]
Причины поломки
[ редактировать ]Наиболее распространенной причиной повреждения колес является резкое торможение. Эта деятельность включает в себя внезапное торможение, торможение на крутых подъемах и торможение с большой весовой нагрузкой. Тормозные колодки (или колодки) прикладываются непосредственно к поверхности колеса, что генерирует огромное количество тепловой энергии . При нормальной эксплуатации температура протектора колеса может достигать 550 °C (1022 °F). [6] В условиях жесткого торможения выделяемая тепловая энергия может способствовать тепловому удару или изменению механических свойств колеса. В конечном итоге острая термическая нагрузка приводит к явлению, называемому отколом . Альтернативно, резкое торможение или низкое сцепление могут остановить вращение колес во время движения автомобиля, что может привести к появлению плоского пятна на стыке колеса с рельсом и локальному тепловому повреждению.
Современные железнодорожные колеса изготавливаются достаточно толстыми, чтобы обеспечить допуск на износ. Изношенные колеса или колеса с вылетом обрабатывают на токарно-винторезном станке при наличии достаточной толщины материала. [7]
Направляющее колесо
[ редактировать ]Метро с резиновыми шинами и центральной направляющей , такие как метро Пусана , метро Лилля и муниципальное метро Саппоро , а также трамваи с резиновыми шинами имеют направляющие колеса .
См. также
[ редактировать ]- Клейкая масса
- Циклоида и трохоида
- Колесная пара (железнодорожный транспорт)#Конический протектор колеса
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Льюис, Р.; Олофссон, У. (25 сентября 2009 г.). Справочник по интерфейсу колесо-рельс . Эльзевир Наука. ISBN 9781845694128 . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ Льюис, Роджер; Олофссон, Ульф (2009). Справочник по интерфейсу «колесо-рельс» . Бока-Ратон, Флорида: CRC Press. ISBN 978-1-61583-153-1 . OCLC 500906475 .
- ^ Лицитра, Гаэтано (6 сентября 2012 г.). Картирование шума в ЕС: модели и процедуры . ЦРК Пресс. ISBN 978-0-203-84812-8 .
- ^ Jump up to: а б «Книга: Контактный патч» . the-contact-patch.com . Проверено 29 октября 2020 г.
- ^ Jump up to: а б Милн, Ян; Ричи, РОД; Карихалу, БЛ (25 июля 2003 г.). Комплексная структурная целостность . Эльзевир. ISBN 978-0-08-049073-1 .
- ^ Питерс, Карстен Дж.; Эйфлер, Дитмар (1 ноября 2009 г.). «Влияние эксплуатационных температур на усталостное поведение сталей железнодорожных колес и шин*» . Тестирование материалов . 51 (11–12): 748–754. Бибкод : 2009MTest..51..748P . дои : 10.3139/120.110094 . ISSN 2195-8572 . S2CID 135684020 .
- ^ Нильсен, Дж. (1 января 2009 г.). «Некруглые железнодорожные колеса» . В Льюисе, Р.; Олофссон, У. (ред.). 8 — Некруглые железнодорожные колеса . Издательство Вудхед. стр. 245–279. дои : 10.1533/9781845696788.1.245 . ISBN 978-1-84569-412-8 . Проверено 29 октября 2020 г.
{{cite book}}:|work=игнорируется ( помогите )
ИСО 1005, части 1–9.BS 5892, части 1–6АС7414.4
Внешние ссылки
[ редактировать ]- «APTA PR-CS-RP-003-98 Рекомендуемая практика разработки схемы зазоров для пассажирского оборудования 5.3.2.1 Проектные допуски» (PDF) . APTA.com . Американская ассоциация общественного транспорта . 26 марта 1998 г. Проверено 17 января 2015 г.
- Колеса поезда
| Базы данных органов управления : Национальные |
|---|
