Информационно-образовательная среда

Теоретическое занятие на тему: «Разработка технологического процесса ремонта экипажной части: колёсных пар».

Вам необходимо:

1. Изучить теоретический материал  Лекция 3 (Тема 1.3) стр.53 – 58 учебника Курс лекций ПМ 03 Участие в конструкторско-технологической деятельности (тепловозы и дизель-поезда) для специальности 23.02.06 Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог (тепловозы и дизель-поезда). – Саратов. Филиал СамГУПС в г.Саратове, 2023.- 160с.

2. В тетради для конспекта:

- записать тему занятия, дату;

- ответить на контрольные вопросы после лекции

«Техническая эксплуатация и безопасность движения»

для студентов специальности 23.02.06 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

группы Т-38

Добрый день!

Тема занятия: Практическая работа №11 «Маркировка и классификация опасных грузов. Знаки опасности».

1. Изучите предоставленный Вам материал.

2. Ознакомьтесь с контрольными вопросами и ответьте на них.

3.Выполненную работу и ответы на вопросы необходимо оформить на бумажном носителе  формата  А4 в рукописном виде.

4.Максимальное время выполнения задания 90минут.

5. Ответы для проверки предоставить  на ИОС не позднее 19ч.00мин. 25.02.26г.

Контрольные вопросы:

       1. Где и на каком расстоянии от вагонов с ВМ размещаются наряды охраны или специалисты, сопровождающие вагоны с ВМ в местах стоянки на станциях?

      2. Какие вагоны должны ставиться в качестве прикрытия вагонов с ВМ в поездах и при маневрах?

      3.  На каких железнодорожных путях должны устанавливаться вагоны с опасными грузами класса I (взрывчатыми материалами) и цистерны со сжиженными газами при стоянке на железнодорожной станции вне поездов?

      4. Можно ли в качестве прикрытия вагонов с ВМ ставить транспортеры?

     5. В какие поезда запрещается ставить вагоны с ВМ?

     6. На основании, какого разрешения может быть оставлен состав поезда с ВМ на промежуточной станции без локомотива?

    7. На какое минимальное расстояние от зоны пожара должны быть удалены вагоны с ВМ?

    8. Вслед, за какими поездами запрещается отправление поездов, в составе которых вагоны с опасными грузами класса 1 (ВМ) и цистерны со сжиженными газами при организации движения поездов с разграничением времени?

9. Опишите порядок действий локомотивной бригады при возникновении пожара в поезде.

Вывод:

«Техническая эксплуатация и безопасность движения»

для студентов специальности 23.02.06 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

группы Т-34

Добрый день!

Тема занятия:  «Маркировка и классификация опасных грузов. Знаки опасности».

1. Изучите предоставленный Вам материал.

2. Ознакомьтесь с контрольными вопросами и ответьте на них.

3.Выполненную работу и ответы на вопросы необходимо оформить на бумажном носителе  формата  А4 в рукописном виде.

4.Максимальное время выполнения задания 90минут.

5. Ответы для проверки предоставить  на ИОС не позднее 19ч.00мин. 25.02.26г.

Контрольные вопросы:

       1. Где и на каком расстоянии от вагонов с ВМ размещаются наряды охраны или специалисты, сопровождающие вагоны с ВМ в местах стоянки на станциях?

      2. Какие вагоны должны ставиться в качестве прикрытия вагонов с ВМ в поездах и при маневрах?

      3.  На каких железнодорожных путях должны устанавливаться вагоны с опасными грузами класса I (взрывчатыми материалами) и цистерны со сжиженными газами при стоянке на железнодорожной станции вне поездов?

      4. Можно ли в качестве прикрытия вагонов с ВМ ставить транспортеры?

     5. В какие поезда запрещается ставить вагоны с ВМ?

     6. На основании, какого разрешения может быть оставлен состав поезда с ВМ на промежуточной станции без локомотива?

    7. На какое минимальное расстояние от зоны пожара должны быть удалены вагоны с ВМ?

    8. Вслед, за какими поездами запрещается отправление поездов, в составе которых вагоны с опасными грузами класса 1 (ВМ) и цистерны со сжиженными газами при организации движения поездов с разграничением времени?

9. Опишите порядок действий локомотивной бригады при возникновении пожара в поезде.

«Техническая эксплуатация и безопасность движения»

для студентов специальности 23.02.06 «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог»

группы Т-39

Добрый день!

Тема занятия:  «Маркировка и классификация опасных грузов. Знаки опасности».

1. Изучите предоставленный Вам материал.

2. Ознакомьтесь с контрольными вопросами и ответьте на них.

3.Выполненную работу и ответы на вопросы необходимо оформить на бумажном носителе  формата  А4 в рукописном виде.

4.Максимальное время выполнения задания 90минут.

5. Ответы для проверки предоставить  на ИОС не позднее 19ч.00мин. 25.02.26г.

Контрольные вопросы:

       1. Где и на каком расстоянии от вагонов с ВМ размещаются наряды охраны или специалисты, сопровождающие вагоны с ВМ в местах стоянки на станциях?

      2. Какие вагоны должны ставиться в качестве прикрытия вагонов с ВМ в поездах и при маневрах?

      3.  На каких железнодорожных путях должны устанавливаться вагоны с опасными грузами класса I (взрывчатыми материалами) и цистерны со сжиженными газами при стоянке на железнодорожной станции вне поездов?

      4. Можно ли в качестве прикрытия вагонов с ВМ ставить транспортеры?

     5. В какие поезда запрещается ставить вагоны с ВМ?

     6. На основании, какого разрешения может быть оставлен состав поезда с ВМ на промежуточной станции без локомотива?

    7. На какое минимальное расстояние от зоны пожара должны быть удалены вагоны с ВМ?

    8. Вслед, за какими поездами запрещается отправление поездов, в составе которых вагоны с опасными грузами класса 1 (ВМ) и цистерны со сжиженными газами при организации движения поездов с разграничением времени?

9. Опишите порядок действий локомотивной бригады при возникновении пожара в поезде.

Домашнее задание по дисциплине: «Неразрушающий контроль узлов и деталей подвижного состава» для группы Т-44  от 25.02.26

Вихретоковый метод контроля.

Вихретоковый метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (ОК) этим полем.

В качестве источника электромагнитного поля чаще всего используется индуктивная катушка (одна или несколько), называемая вихретоковым преобразователем (ВТП).

Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электромагнитном объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на катушках или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно его. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметров до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

  Вихретоковый метод применяется в основном для контроля качества электропроводящих объектов: металлов, сплавов, графита, полупроводников и т. д. Приборы и установки, реализующие вихретоковый метод, широко используются для обнаружения несплошностей материалов (дефектоскопия и дефектометрия), контроля размеров ОК и параметров вибраций (толщинометрия и виброметрия), определения физико-механических параметров и структурного состояния (структуроскопия), обнаружения электропроводящих объектов (металлоискатели) и для других целей. Объектами вихретокового контроля могут быть электропроводящие прутки, проволока, трубы, листы, пластины, покрытия, в том числе многослойные, железнодорожные рельсы, корпуса атомных реакторов, шарики и ролики подшипников, крепежные детали и многие другие промышленные изделия.

Дефектоскопы, реализующие вихретоковый метод, предназначены для обнаружения различных трещин, расслоений, закатов, раковин, неметаллических включений и т. д. В частности, нашей фирмой разработан дефектоскоп ВД-701 с проходным ВТП, позволяющий контролировать протяженные объекты (трубы, прутки, проволоку с поперечными размерами от 5 до 121мм).

Толщиномеры, основанные на вихретоковом методе, применяются для контроля толщины электропроводящих листов, пленок, пластин, покрытий на них, стенок труб, цилиндрических и сферических баллонов и т. д. В частности, толщиномер ВТ-201, имеющий накладной ВТП, предназначен для измерения толщины неметаллических покрытий (краска, эмаль, пластик и т. д.) на металлическом основании (алюминий, медь, титан). Толщиномер листов ВТ-501, имеющий экранный вихретоковый преобразователь, предназначен для контроля толщины листов цветных металлов.

Общая характеристика

Электромагнитное поле вихревых ЭДС воздействует на катушки преобразователя, наводя в них С или изменяя их полное электрическое сопротивление. регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.

ЭДС (или сопротивление) преобразователя зависит от многих параметров объекта контроля, т.е. информация, даваемая преобразователем, многопараметровая. Это определяет как преимущество, так и трудности реализации вихретоковых методов (ВТМ). С одной стороны, ВТМ позволяют осуществить многопараметровый контроль; с другой стороны, требуются специальные приемы для разделения информации об отдельных параметрах объекта. При контроле одного из параметров влияние остальных на сигнал преобразователя становится мешающим, тому это влияние необходимо уменьшать.

Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит обычно на расстояниях, достаточных свободного движения преобразователя относительно объекта долей миллиметра до нескольких миллиметров). Поэтому ми методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

Получение первичной информации в виде электрических сигналов, бесконтактность и высокая производительность определяют широкие возможности автоматизации вихретокового контроля.

Одна из особенностей ВТМ состоит в том, что на сигналы преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непроводящими веществами.

Простота конструкции преобразователя — еще одно преимущество ВТМ. В большинстве случаев катушки помещают предохранительный корпус и заливают компаундами. благодаря этому они устойчивы к механическим и атмосферным воздействиям, могут работать в агрессивных средах в широком интервале температур и давлений.

ВТМ основаны на возбуждении вихревых токов, а поэтому применяются в основном для контроля качества электропроводящих объектов: металлов, сплавов графита полупроводников благоприятных условиях контроля и малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 0,10,2 мм, протяженностью 12 мм (при использовании накладного преобразователя) или протяженностью около 1 мм и глубиной 15% от диаметра контролируемой проволоки или прутка (при использовании проходного преобразователя).

ВТМ позволяют успешно решать задачи контроля размеров изделий. Этими методами измеряют диаметр проволоки, прутков и труб, толщину металлических листов и стенок труб при одностороннем доступе к объекту, толщину электропроводящих (например, гальванических) и диэлектрических (например, лакокрасочных) покрытий на электропроводящих основаниях, толщину слоев многослойных структур, содержащих электропроводящие слои. Измеряемые толщины могут изменяться в пределах от микрометров до десятков миллиметров. Для большинства приборов погрешность измерения 25%. Минимальная площадь зоны контроля может быть доведена до 1 мм², что позволяет измерить толщину покрытия на малых объектах сложной конфигурации. С помощью ВТМ измеряют зазоры, перемещения и вибрации в машина и механизмах.

Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики. Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. Широко применяют вихретоковые измерители удельной электрической проводимости и другие приборы для сортировки металлических материалов и графитов по маркам (по химическому составу). С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химикотермической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживают остаточные механические напряжения, выявляют усталостные трещины в металлах на ранних стадиях их развития и т.д.

Контрольные вопросы:

1.                На чём основан  вихретоковый метод контроля?

2.                Что используют в качестве источника электромагнитного поля?

3.                В чём заключается принцип работы вихретокового метода контроля?

4.                Какие объекты контролируют с помощью вихретокового метода контроля?

5.                В чём заключаются основные преимущества  вихретокового метода контроля?

Домашнее задание по дисциплине: «Неразрушающий контроль узлов и деталей подвижного состава» для группы Т-47  от 25.02.26

Вихретоковый метод контроля.

Вихретоковый метод контроля основан на анализе взаимодействия внешнего электромагнитного поля с электромагнитным полем вихревых токов, наводимых возбуждающей катушкой в электропроводящем объекте контроля (ОК) этим полем.

В качестве источника электромагнитного поля чаще всего используется индуктивная катушка (одна или несколько), называемая вихретоковым преобразователем (ВТП).

Синусоидальный (или импульсный) ток, действующий в катушках ВТП, создает электромагнитное поле, которое возбуждает вихревые токи в электромагнитном объекте. Электромагнитное поле вихревых токов воздействует на катушки преобразователя, наводя в них ЭДС или изменяя их полное электрическое сопротивление. Регистрируя напряжение на катушках или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно его. Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит на расстояниях, достаточных для свободного движения преобразователя относительно объекта (от долей миллиметров до нескольких миллиметров). Поэтому этими методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

  Вихретоковый метод применяется в основном для контроля качества электропроводящих объектов: металлов, сплавов, графита, полупроводников и т. д. Приборы и установки, реализующие вихретоковый метод, широко используются для обнаружения несплошностей материалов (дефектоскопия и дефектометрия), контроля размеров ОК и параметров вибраций (толщинометрия и виброметрия), определения физико-механических параметров и структурного состояния (структуроскопия), обнаружения электропроводящих объектов (металлоискатели) и для других целей. Объектами вихретокового контроля могут быть электропроводящие прутки, проволока, трубы, листы, пластины, покрытия, в том числе многослойные, железнодорожные рельсы, корпуса атомных реакторов, шарики и ролики подшипников, крепежные детали и многие другие промышленные изделия.

Дефектоскопы, реализующие вихретоковый метод, предназначены для обнаружения различных трещин, расслоений, закатов, раковин, неметаллических включений и т. д. В частности, нашей фирмой разработан дефектоскоп ВД-701 с проходным ВТП, позволяющий контролировать протяженные объекты (трубы, прутки, проволоку с поперечными размерами от 5 до 121мм).

Толщиномеры, основанные на вихретоковом методе, применяются для контроля толщины электропроводящих листов, пленок, пластин, покрытий на них, стенок труб, цилиндрических и сферических баллонов и т. д. В частности, толщиномер ВТ-201, имеющий накладной ВТП, предназначен для измерения толщины неметаллических покрытий (краска, эмаль, пластик и т. д.) на металлическом основании (алюминий, медь, титан). Толщиномер листов ВТ-501, имеющий экранный вихретоковый преобразователь, предназначен для контроля толщины листов цветных металлов.

Общая характеристика

Электромагнитное поле вихревых ЭДС воздействует на катушки преобразователя, наводя в них С или изменяя их полное электрическое сопротивление. регистрируя напряжение на зажимах катушки или их сопротивление, получают информацию о свойствах объекта и о положении преобразователя относительно него.

ЭДС (или сопротивление) преобразователя зависит от многих параметров объекта контроля, т.е. информация, даваемая преобразователем, многопараметровая. Это определяет как преимущество, так и трудности реализации вихретоковых методов (ВТМ). С одной стороны, ВТМ позволяют осуществить многопараметровый контроль; с другой стороны, требуются специальные приемы для разделения информации об отдельных параметрах объекта. При контроле одного из параметров влияние остальных на сигнал преобразователя становится мешающим, тому это влияние необходимо уменьшать.

Особенность вихретокового контроля в том, что его можно проводить без контакта преобразователя и объекта. Их взаимодействие происходит обычно на расстояниях, достаточных свободного движения преобразователя относительно объекта долей миллиметра до нескольких миллиметров). Поэтому ми методами можно получать хорошие результаты контроля даже при высоких скоростях движения объектов.

Получение первичной информации в виде электрических сигналов, бесконтактность и высокая производительность определяют широкие возможности автоматизации вихретокового контроля.

Одна из особенностей ВТМ состоит в том, что на сигналы преобразователя практически не влияют влажность, давление и загрязненность газовой среды, радиоактивные излучения, загрязнение поверхности объекта контроля непроводящими веществами.

Простота конструкции преобразователя — еще одно преимущество ВТМ. В большинстве случаев катушки помещают предохранительный корпус и заливают компаундами. благодаря этому они устойчивы к механическим и атмосферным воздействиям, могут работать в агрессивных средах в широком интервале температур и давлений.

ВТМ основаны на возбуждении вихревых токов, а поэтому применяются в основном для контроля качества электропроводящих объектов: металлов, сплавов графита полупроводников благоприятных условиях контроля и малом влиянии мешающих факторов удается выявить трещины глубиной 0,10,2 мм, протяженностью 12 мм (при использовании накладного преобразователя) или протяженностью около 1 мм и глубиной 15% от диаметра контролируемой проволоки или прутка (при использовании проходного преобразователя).

ВТМ позволяют успешно решать задачи контроля размеров изделий. Этими методами измеряют диаметр проволоки, прутков и труб, толщину металлических листов и стенок труб при одностороннем доступе к объекту, толщину электропроводящих (например, гальванических) и диэлектрических (например, лакокрасочных) покрытий на электропроводящих основаниях, толщину слоев многослойных структур, содержащих электропроводящие слои. Измеряемые толщины могут изменяться в пределах от микрометров до десятков миллиметров. Для большинства приборов погрешность измерения 25%. Минимальная площадь зоны контроля может быть доведена до 1 мм², что позволяет измерить толщину покрытия на малых объектах сложной конфигурации. С помощью ВТМ измеряют зазоры, перемещения и вибрации в машина и механизмах.

Структурное состояние металлов и сплавов влияет на их электрические и магнитные характеристики. Благодаря этому оказывается возможным контролировать не только однородность химического состава, но и структуру металлов и сплавов, а также определять механические напряжения. Широко применяют вихретоковые измерители удельной электрической проводимости и другие приборы для сортировки металлических материалов и графитов по маркам (по химическому составу). С помощью вихретоковых приборов контролируют качество термической и химикотермической обработки деталей, состояние поверхностных слоев после механической обработки (шлифование, наклеп), обнаруживают остаточные механические напряжения, выявляют усталостные трещины в металлах на ранних стадиях их развития и т.д.

Контрольные вопросы:

1.                На чём основан  вихретоковый метод контроля?

2.                Что используют в качестве источника электромагнитного поля?

3.                В чём заключается принцип работы вихретокового метода контроля?

4.                Какие объекты контролируют с помощью вихретокового метода контроля?

5.                В чём заключаются основные преимущества  вихретокового метода контроля?

Домашнее задание по ПМ 01 МДК 01.01 Тема 1.2 Механическая часть вагонов для группы Т-25В от 25.02.2026

КОЛЕСНЫЕ ПАРЫ

Классификация и особенности устройства колесных пар

                 Колесные пары относятся к ходовым частям и являются одним из ответственных элементов вагона. Они предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы при их вращении. Работая в сложных условиях нагружения, колесные пары должны обеспечивать высокую надежность, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов. Поэтому к колесным парам предъявляются особые, повышенные требования  Госстандартами, Правилами технической эксплуатации железных дорог, Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар, а также другими нормативными документами при проектировании, изготовлении и содержании в эксплуатации. Конструкция и техническое состояние колесных пар оказывают влияние на плавность хода, величину сил, возникающих при взаимодействии вагона и пути, и сопротивление движению.

         Работая в современных режимах эксплуатации железных дорог и экстремальных условиях окружающей среды, колесная пара вагона должна удовлетворять следующим основным требованиям: обладать достаточной прочностью, имея при этом минимальную необрессоренную массу (с целью снижения тары подвижного состава и уменьшения непосредственного воздействия на рельсовый путь и элементы вагона при прохождении неровностей рельсовой колеи); обладать некоторой упругостью, обеспечивающей снижение уровня шума и смягчение толчков, возникающих при движении вагона по рельсовому пути; совместно с буксовыми узлами обеспечивать возможно меньшее сопротивление при движении вагона и возможно большее сопротивление износу элементов, подвергающихся изнашиванию в эксплуатации.

   Колесная пара  состоит из оси  и двух укрепленных на ней колес. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес, а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси Типы вагонных осей различают по размерам и форме шейки — для роликовых подшипников качения и подшипников скольжения. Размеры оси устанавливают в зависимости от величины расчетной нагрузки, воспринимаемой ею при эксплуатации.

  Колесные пары Ш-950 предназначены для эксплуатации с подшипниками скольжения, а колесные пары РУ1-950, РУ1Ш-950, РУ-950 и РУ-1050 — с роликовыми подшипниками (РУ — роликовая унифицированная, Ш — торцевое крепление внутренних колец подшипников приставной шайбой). Исходя из расчетной нагрузки, определяются диаметры шеек подступичной  и средней  частей оси. Предподступичная часть  является ступенью перехода от шейки к подступичной части оси и служит для установки уплотняющих устройств буксы. На подступичных частях  прочно закрепляются колеса. В настоящее время в эксплуатации находятся еще небольшое количество колесных пар с осями III типа с подшипниками скольжения, которые заменяются на роликовые. На торцах их шеек  имеются буртики, ограничивающие продольные перемещения подшипников скольжения, располагающихся в верхних частях.

         Колесные пары с осями, предназначенными для эксплуатации с роликовыми подшипниками, различают между собой по конструкции торцевого крепления внутренних колец роликовых подшипников на шейке: с нарезной частью а для навинчивания корончатой гайки; при помощи приставной шайбы, для чего на торцах делаются отверстия с нарезкой для болтов крепления. Такое крепление выполнено в двух вариантах: тремя или четырьмя болтами. Колесные пары с формой шейки  обозначаются РУ1-950, а с формой  — РУ1Ш-950.

   В эксплуатации еще находится небольшое количество колесных пар с осями типа РУ с диаметром шеек 135 мм, которые в настоящее время заменяются более современными. Основным типом колесных пар являются конструкции с цельнокатаными стальными колесами с диаметром по кругу катания 950 мм. В старотипных пассажирских вагонах осталось малое количество колесных пар с диаметром 1050 мм.

   Для безопасного движения вагона по рельсовому пути на ось  прочно закрепляются колеса с соблюдением строго определенных размеров). Расстояние между внутренними гранями колес L составляет: для новых колесных пар, предназначенных для вагонов, обращающихся со скоростями до 120 км/ч — (1440 ± 3), свыше 120, но не более 160 км/ч (1440-1+3). Во избежание неравномерной передачи нагрузки на колеса и рельсы разность размеров от торца оси до внутренней грани обода допускается для колесной пары не более 3 мм. Колеса, укрепленные на одной оси, не должны иметь разность по диаметру D более 1 мм, что предотвращает односторонний износ гребней и не допускает повышения сопротивления движению. С целью снижения инерционных усилий, колесные пары скоростных вагонов подвергаются динамической балансировке: для скоростей 140—160 км/ч допускается дисбаланс не более 6 Н*м; для скоростей 160—200 км/ч — не более 3 Н*м.

   Кроме колесных пар, изготавливаемых в соответствии ГОСТ 4835-80, поставляются конструкции, выполненные по специальным чертежам и техническим условиям для вагонов промышленного транспорта, для вагонов электропоездов и дизель-поездов, а также с раздвижными на оси колесами для эксплуатации на железных дорогах с различной шириной колеи и др. В вагонах, оснащенных дисковыми тормозами, на оси, кроме двух колес, прочно укреплены диски.

   Вагонные оси) являются составной частью колесной пары и представляют собой стальной брус круглого переменного по длине поперечного сечения.

   На подступичных частях  оси располагаются колеса, укрепленные жестко или подвижно, а на шейках  размещаются подшипники. Вагонные оси различают между собой: размерами, определяемыми в зависимости от заданной нагрузки; формой шейки оси в соответствии с применяемым типом подшипника — для подшипников качения и подшипников скольжения; формой круглого поперечного сечения — сплошные или полые; способом торцового крепления подшипников качения на шейке оси — корончатой гайкой или шайбой. Кроме того, оси классифицируются по материалу и технологии изготовления. Между шейками  и подступичными частями  находятся предподступичные части, служащие для размещения деталей задних уплотняющих устройств букс, а также снижения концентрации напряжений в переходных сечениях от подступичных частей к шейкам оси. В местах изменения диаметров для снижения концентрации напряжений имеются плавные сопряжения — галтели, выполненные определенными радиусами: от шейки  к предподступичной , от предподступичной к подступичной 3 и от средней  к подступичной частям. Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой внутреннего кольца роликового подшипника, обеспечивается разгружающей канавкой, расположенной у начала задней галтели шейки оси. Оси для подшипников качения на концах шеек имеют нарезную часть для навинчивания корончатой гайки, а на торце имеется паз с двумя нарезными отверстиями для постановки и крепления двумя болтами стопорной планки. В вагонных осях с креплением подшипников качения при помощи приставной шайбы в торцах шеек делаются нарезные отверстия для болтов) в двух вариантах: при помощи трех или четырех болтов. Оси для подшипников скольжения по торцам шеек имеют буртики, служащие для ограничения смещения подшипников вдоль оси наружу при движении вагона. На торцах всех типов осей предусмотрены центровые отверстия, служащие для установки и закрепления оси или колесной пары в центрах при обработке на токарном станке. Форма и размеры центровых отверстий стандартизированы. Оси колесных пар, оборудуемых дисковым тормозом, а также оси, на которых предусмотрена установка привода подвагонного генератора, имеют посадочные поверхности для установки тормозных дисков или деталей редуктора. Основные размеры и допускаемые нагрузки для стандартных типов осей вагонов широкой колеи, кроме вагонов электропоездов и дизель-поездов, приведены в табл.

   На шейке осей РУ-1 и РУ-1Ш устанавливаются роликовые подшипники с наружным диаметром 250 мм, а на шейке оси РУ — 280 мм, поэтому посадочные диаметры у них разные. Для грузовых вагонов с повышенными нагрузками на ось 245 кН предусмотрена усиленная ось, которая также применяется для специализированных грузовых вагонов с нагрузкой на ось 30 тс (сталь ОС ГОСТ 4728-96).

Вагонные колеса

         По конструкции вагонные колеса можно разделить на: безбандажные (цельные); бандажные (составные, состоящие из колесного центра, бандажа и предохранительного кольца); упругие, имеющие между бандажом и колесным центром упругий элемент; раздвижные на оси, вращающиеся на оси колеса. По способу изготовления колеса делятся на катаные и литые. В зависимости от размеров диаметра, измеренного в плоскости круга катания, — 950 и 1050 мм.

         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, а металл диска и ступицы, удерживающихся на оси силами упругости, необходимой вязкостью. Этим требованиям удовлетворяют составные колеса, в которых бандаж можно изготовлять из стали повышенной прочности и твердости, а колесный центр — из более вязкой и дешевой стали. Кроме того, при достижении предельного износа или появлении другого повреждения в эксплуатации бандаж можно заменить без смены колесного центра.  Однако в современных условиях эксплуатации железных дорог из-за существенных недостатков по прочности и надежности, значительной трудоемкости формирования колесной пары и повышенной массы бандажные колеса в нашей стране были заменены безбандажными. Причем наиболее совершенными и надежными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные. Конструкция, размеры и технология изготовления колес определяются Гос. стандартами.    Стальное цельнокатаное колесо состоит из обода, диска  и ступицы. Рабочая часть колеса представляет собой поверхность катания. Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани а обода, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания, используемый для измерения специальными инструментами диаметра колеса, толщины обода и проката. Противоположная грань называется наружной. Ступица  с ободом  объединены диском, 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 обрабатывается по стандартному профилю.

   В соответствии с ГОСТ 10791-89 цельнокатаные колеса изготовляются из сталей двух марок: 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электропоездов и дизель-поездов; 2 — для грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм.

 Химический состав сталей, в %, марки 1 — углерода 0,44—0,52, марганца 0,80—1,20, кремния 0,40—0,60, ванадия 0,08—0,15; марки 2 — углерода 0,55—0,65, марганца 0,50—0,90, кремния 0,20—0,42; для обеих марок сталей допускается не более: фосфора 0,035 и серы 0,040. Ободы колес подвергаются упрочняющей термической обработке путем прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободов после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам.

   Ударная вязкость стали дисков колес при температуре 20 °С должна быть не менее: для стали марки 1 — 0,3 МДж/м² для стали марки 2 — 0,2 МДж/м².

 На процессы взаимодействия колес с рельсами и безопасность движения поездов существенное влияние оказывает профиль поверхности катания. Стандартный профиль поверхности обода колеса распространяется на колеса для колесных пар тележек грузовых и пассажирских вагонов локомотивной тяги. Он имеет гребень, служащий для направления движения и предохранения от схода колесной пары. Гребень имеет высоту 28 мм, измеряемую от его вершины до горизонтальной линии, проходящей через точку пересечения круга катания с профилем. Угол наклона наружной грани гребня оказывает влияние на безопасность движения: его увеличение повышает устойчивость колесной пары на рельсах и уменьшает износ.

 Стандартный профиль  имеет конусность рабочей части 1:10, которая обеспечивает центрирование колесной пары при ее движении на прямом участке пути и предотвращает образование неравномерного износа по ширине обода колеса, а также улучшает прохождение кривых участков пути. Вместе с тем, конусность 1:10 создает условия для появления извилистого движения, что неблагоприятно влияет на плавность хода вагона.

Контрольные вопросы:

1.                Для чего предназначена колёсная пара вагона?

2.                Какие требования предъявляют к колёсным парам?

3.                Из каких частей состоит колёсная пара?

4.                Из каких частей состоит ось колёсной пары, для чего они предназначены?

5.                Из каких частей состоит ось колесо, для чего они предназначены?

6.                Как колёсные пары классифицируют по типам?

Выполнить практическую работу №12

Выполнить практическую работу №3

Практическое занятие № 3(в форме практической подготовки. “Определение центра тяжести составного сечения, состоящего из прокатных профилей”.  Изучить теоретический материал. В тетради выполнить практическую работу.