Основные элементы вагонных колес

Основные элементы вагонных колес

В эксплуатации колеса, перекатываясь по рельсовому пути и передавая ему значительные статические и динамические нагрузки через небольшую площадку, работают в сложных условиях окружающей среды. Одновременно с этим в процессе торможения между колесами и колодками, а также в контакте с рельсами возникают силы трения, вызывающие нагрев и износ обода, что способствует образованию в нем ряда дефектов. Удары на стыках могут вызывать появление трещин и отколов в ободе колес. В этой связи от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов.

Учитывая сложные условия работы и повышение надежности в эксплуатации, поверхность катания колеса должна обладать:
• высокой прочностью;
• ударной вязкостью и износостойкостью.

Наиболее совершенными и надежными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные колеса. Конструкция, размеры и технология изготовления колес определяются госстандартами. Стальное цельнокатаное колесо (рис. 5.2) состоит из обода 1; диска 2, ступицы 3; поверхности катания 4.

Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани обода колеса, 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.

В соответствии с ГОСТ 10791-89 цельнокатаные колеса изготовляются из сталей двух марок: 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, не моторных вагонов электропоездов и дизель-поездов; 2 — для грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Химический состав сталей, %: марки 1 — углерода 0,44- 0,52, марганца 0.80—1,20, кремния 0,40—0,60; марки 2 — углерода 0,55—0,65, марганца 0,50—0,90, кремния 0,20—0,42; для обеих марок сталей допускается не более 0,035 — для фосфора и 0,04 — для серы.

Обода колес подвергаются упрочняющей термической обработке путем прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободов после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам.