stify">
Бандажі колісних пар тепловозів безпосередньо взаємодіють з рейками в зоні контактної площадки і працюють в досить складних умовах. Під впливом величезних зусиль від ваги устаткування тепловоза (величина вертикальних сил досягає 150 кН або 15 т) відбувається пружна деформація (зминання) поверхні бандажа і рейки, в результаті чого з'являється контактна площадка у формі еліпса площею 300 - 400 мм 2. Відзначимо, що якби контактували абсолютно жорсткі циліндричні тіла, то контакт колеса і рейки був би точковим.
При русі тепловоза в режимі тяги на поверхню робочого майданчика бандажів, крім вертикальних сил, діють поздовжні (щодо осі колії) сили зчеплення і поперечні сили, що викликають ковзання поверхні бандажів по рейках. Внаслідок дії цих та інших сил при русі тепловоза матеріал бандажів піддається смятию (спотворення геометричної форми), розтягування, стиснення, термічному впливу, особливо при гальмуванні, а також підвищеного зносу (прокату). При проходженні колісною парою стиків рейок і нерівностей шляху бандажі колісних пар, багато вузлів і деталі екіпажної частини тепловозів також сприймають значні динамічні ударні навантаження, діють і інші сили.
Для того щоб забезпечити безпеку руху поїздів і мінімізувати знос (прокат) бандажів колісних пар, до матеріалу бандажів пред'являються досить суперечливі вимоги. З одного боку, матеріал бандажів повинен бути досить в'язким, щоб не руйнуватися при ударах, з іншого - володіти високими зносостійкістю і твердістю (по Бринелю НВ 269), щоб чинити опір зім'яту.
Бандажі колісних пар виготовляють (прокочують) з раскисленной мартенівської сталі 60 марки 2, так званої бандажної сталі, з вмістом вуглецю не вище 0,65%. До складу бандажної стали також входять наступні легуючі добавки, власне забезпечують виконання перерахованих вище вимог до матеріалу бандажів, а саме: марганець 0,6 - 0,9%; мідь не більше 0,3%; кремній 0,2 - 0,42%; нікель 0,25%; хром не більше 0,2; ванадій не більше 0,1%. Після виготовлення бандажі піддають гарту з подальшим відпусткою.
Профіль бандажа колісних пар тепловозів має спеціальну конфігурацію і складається з гребеня а (реборди), двох конічних поверхонь - основний з конусностью 1:10 (ухил 1:20) і бічний конусностью 1:3,5 ( ухил 1:7), а також торцевої фаски під кутом 45 °.
Профіль бандажа колісних пар тепловоза
На рис. показані основні розміри профілю бандажа тепловозів. Так, товщина нового бандажа становить 75 мм, без урахування розмірів гребеня. Гребінь бандажа а фактично задає напрямок руху локомотива і оберігає колісну пару від сходу з рейок.
При русі колісної пари в рейкової колії між гребенями коліс і внутрішніми гранями головок рейок обов'язково повинні бути зазори, щоб попередити можливе заклинювання колісної пари в колії і зменшити сили тертя. Величина мінімального сумарного зазору? при русі по прямому горизонтальному шляху становить? =(1520 - 4) - 1440 - 2? 33=10 мм. Тут: (1520 - 4) - найменша ширина рейкової колії; 1440-найбільша відстань між внутрішніми гранями бандажів; 33 - товщина гребеня нового бандажа.
Рух двовісного візка по прямому (а) ділянці шляху і в кривій радіусом R (б)
...
