kocsi kerekei
A mozgás során az autó kerekek gördülő felülete folyamatosan érintkezik a sínek, és függ intenzív akció különböző terhelését. A kerék érintkezik a sín kisebb felületi (körülbelül 2,5 cm2), akkor továbbít egy nagy statikus (60-110 kN) és a dinamikus terhelések. Ennek eredményeképpen az érintkezési pont a kerekek és a sín vannak jelentős deformációja és nagy érintkezési feszültség. Amikor vezetés mentén a görbék, valamint az egyenes szakaszok egy tekervényes járattal miatt mozgás a kerék-párok, vagy kerék átmérője különbség ültetett az egyik tengelyen, van csúszó (súrlódás sínek) a kerekek, ami spallációs és összeomlása a kis kiálló szabálytalanságok a lovas felületre. A súrlódási erők, amikor csúszó sín mentén kerekek eléri a jelentős nagyságú és okoz nagy kopás kialakulásához vezető csúszkák. A fékezési folyamat a kerék és a féksaru fejlődnek nagy súrlódási erők okozó intenzív hevítése a kerék felni, ami hozzájárulhat a repedések kialakulását a gördülő felületen. Kísérletek, hogy támogassák a kialakulását az ízületekben a sínek felületi hibákat és gyorsabb a rendszerből kilépő kerekek.
Szekérkerék a tervezési vannak osztva két fő csoportra:
- bezbandazhnye (egészében);
- kötszer (kompozit, t. e., amely egy lepel, a kerékagy és a foglalat).
Bezbandazhnye kerék anyagtól függően oszlik vas és acél. A gyártási eljárás acél keréktárcsák is hengerelt és öntött.
Sávozás keréktárcsa vannak osztva, és beszélt építőiparban a kerékaggyal. Kerékagy, attól függően, hogy a gyártási módszer van hengerelt, öntött, kovácsolt és lepecsételt. Az anyagot kerékagyra vannak osztva acél és öntöttvas. Ismert kerékagyra készült könnyű ötvözetek és egyéb anyagok.
Sőt, a kerekek eltérő attól függően, hogy korong átmérő méretekkel síelés és a kerékagy méretű, attól függően tengely típusát. Bezbandazhnye acél keréktárcsa, vastagságától függően alkalmazott több, vagy egy vagy két regrinds és anélkül is, megköszörüli a elhasználódott korcsolyázás felületre.
Ezen kívül a hagyományos kerekek acélból vagy öntöttvas, és ezért viszonylag merev szerkezetek, ismert rugalmas kerék (használatával gumitömítések vagy pneumatikus).
Az uralkodó minták kerekek rögzítve a tengelyen és a dúsított vele forog. Vannak azonban forog egy rögzített tengely a kerék. Bonyolultabb vegyületet a tengelye a kerekek kell vezetni a kerék-párok szánt forgalmat vasúti amelynek eltérő nyomtáv.
Építőipari elemek keréktárcsa (1) (ábra. 1), a lemez (2) és az agy (3). A legkomplexebb terhelési feltételek a RIM és különösen annak felülete, amely azt gördülő sín mentén (henger felületén). Fém felni kell nagy erőt, szívósságot, kopásállóság; fém hub, tartsa a rugalmas erő a tengely - a szükséges viszkozitást. Rugalmassága is kívánatos a fém lemezt. Ezek a követelmények teljesülnek, egy összetett szerkezetben a kerék, ahol a kötést acélból készült nagy szilárdságú és keménységű, és a kerékagy - több viszkózus és olcsó acél. Amikor elérjük az elhasználódás vagy sérülés a megjelenése egy másik sávban lehet változtatni anélkül, hogy megváltoztatná a kerékaggyal.
Ábra. 1 - szilárd kerekek
Azonban összehasonlítva szilárd kerekek kötszer kerekek rejlő jelentős hátránya van: az alacsonyabb szilárdság és a tartósság (a képesség, csillapítás zenekar, gyakran repedések jelennek meg a kerekeket, és eltolja fogaskerekek tengelyek), a munkaigényességet kialakítására kerék pár (annak szükségességét, hogy a furat és a fúvóka sáv) nagy tömegű (a 36 kg egy kerék átmérője 950 mm-es). Ezek a hátrányok különösen jelentősen befolyásolja növelve a sebességet a vonatok, és nőtt a tengelyterhelés. Ezért kötést cserélni bezbandazhnymi kerekek, melyek a legtökéletesebb szilárd hengerelt.
Szilárd kerekek autók széles nyomtávú vasúti (lásd. Ábra. 1) szerint gyártott GOST 9036-76. Korábbi formatervezési kerekek ilyen kerekek racionálisabb fém elosztó keresztmetszetében a féktárcsa és a kerékagy, kisebb torzítást a belső felülete a pereme, hiánya lyukak meghajtott kerék-gép (a stressz koncentrátorok) és a meghúzási tűrések eltérések az egyes elemek méretben, amely csökkenését eredményezi kerék kiegyensúlyozatlansága. Kerék súlya 385 kg. A bevezetést könnyű (20 kg) kerekek lehetővé teszi az éves megtakarítás 26 millió. Rubelt. és sok fém.
Könnyű kerék névleges átmérő mérete orsókoszorút 950 és 1050 mm, a második méret kerekek vannak kialakítva, hogy cserélje ki csak a hibás kerék párok típusú III-1050, és az RU-1050, amelyet néhány autó ugyanolyan felépítésű. A d átmérő (lásd. Ábra. 1) előkezelt hub bemélyedés általában 190-4 mm. GOST 10791-64 szilárd hengerelt kerekek acélból tartalmazó (% -ban): Carbon - 0,52-0,63; szilícium - 0,20-0,42; Mangán - 0,5-0,9; foszfor - nem több, mint 0,035 és kén - nem több, mint 0,04. Mechanikai tulajdonságok hőkezelt kerekek kell felelnie az alábbi előírásoknak: szakítószilárdság 880-1080 MPa, szakadási nem kevesebb, mint 10%, relatív szűkület legalább 16%, Brinell-keménysége nem kevesebb, mint 248 egység, ütőszilárdság + 20 ° C-on nem kevesebb, mint 0 2 MJ / m 2.
Szilárd kerekek különbözik a többi típusú kerekek magasabb működési megbízhatóság, különösen, ha végzett az elmúlt években, javítása gyártási technológiák (intermittáló kioltás külön fűtés és az azt követő temperálás után végezzük mechanikus megmunkálása kerekek).
A hazai tapasztalat az öntött acél keréktárcsák kimutatták, hogy az ilyen kerekek szilárdsága és kopásállósága rosszabb szilárd hengerelt.
Kerék gyártási folyamat
A gyártási folyamatban acél hengerelt kerekek eljárás abból áll, műveletek (ábra. 2) kovácsolással, sajtolással, hengerelt, és a hőkezelés vygibki. Mintadarabok kerekek 950 mm-es átmérőjű, súlya 475-500 kg vágtunk ingotból poliéderes megmunkált. Ezután az előformát helyezünk egy módszeres kemencében melegítjük egyenletesen 5-6,5 órán keresztül, hogy a hőmérséklet 1260-1280 ° C-on, alatt adagoljuk az erő egy hidraulikus prés, és vetjük alá 3500 először bontásban, hogy csökkentse a szabad magasság felében, majd lebontva a másodlagos backer toppants lyukak fúrása a központban. Ezt követően, a munkadarab alatt adagoljuk a második préselő erő 7000 tf és annak peremezett ismét, amely egy végleges formája a keréktárcsa az agynál méretben és nyílások ott, és betápláljuk egy hengermű, hogy megkapjuk a kívánt alakot a RIM lemezt, a RIM és futófelület, a fésű. A malomkerék tápláljuk préselő erő 2500 tf ahol a bélyegző hajlított lemez és kalibrált kerék.
Ábra. 2 - folyamatábráját mutatja gyártási folyamat hengerelt kerék: és - egy előforma; b - a műveletek sorrendjét; in - gördülő a malomban; 1 - vezérelt hullámosító hengerek; 2 - csipet tekercs; 3 - vezetőgörgők; 4 - a fő meghajtó görgő
A külső felület az egyes RIM, van a forró állapotban, bélyegző jelek, és a jelet (3.).
Ábra. 3 - Jelek és bélyeget a külső felületei a keréktárcsa hengerelt kereket 1 - a gyártás időpontja; 2 - hő száma; 3 - elfogadás bélyegző; 4 - kódja a gyártó; 5 - kerekek száma
Miután gördülő kerekek irányítjuk szerszámgépek megmunkálásához a futó felület, gerinc, a belső felületén a felni, a külső végén az agy és az ideiglenes furatot. A lemez furatok átmérője 55 mm. Ahhoz, hogy megkapjuk a kívánt mechanikai tulajdonságok a kerék a kezelés után vetjük alá nemesítés. Erre a kerék van betöltve egy olvasztókemence és a gyűrű melegítjük 2-3 órán át, hogy a hőmérséklet 860-880 ° C-on Ezután lehűtjük forgóasztalok görkorcsolya kerekek permetezés víz felszínén, hőmérsékletre hevítjük 30-40 ° C-on 90-140 másodpercen. Kerekek keményített futófelületét edzett sütők: hőmérsékletre melegítjük a 480-520 ° C, tartózkodási idő után 2,5-3 órán át ezen a hőmérsékleten, kivesszük a kemencéből, és lehűtjük.
Mechanikai tulajdonságok A termikusan kezelt kerekeket kell felelnie az alábbi előírásoknak: szakítószilárdság 880-1080 MN / m 2; nyúlása legalább 10%; kontrakciós arányt nem kevesebb, mint 16%, és keménysége HB 2430 (248).
Szilárd kerekek ellenőrzése után a kémiai összetétel és a mechanikai tulajdonságok vetjük alá a sokk tesztet, amelyre a kerék (2) (ábra. 4) helyezünk vízszintesen egy fém fésű felfelé támasztógyűrű (3), amelynek vastagsága nem kevesebb, mint a vastagsága a felni. Ring (tömege legalább 5 t) elhelyezve Chabauty célja, hogy becsapódáskor Pas kerékagy deformálódik elsősorban kerék hajtás.
Ábra. 4 - A telepítés minden hengerelt kerekek sokkoló
Amikor teszteltük egy súly (1) darabonként 1 tonna, szabadon eső egy magassága 1,5 egymás után; 3; 4,5 és 6 m hosszú, a teljes munka, amíg az összes stroke A eléri a kívánt mennyiséget:
ahol 1,32 - állandó együttható;
R - sugara, mérve a kerékagyra, hogy a belső széle a perem, a gerinc- mm;
l - vastagsága a lemez találkozásánál az ívelt átmeneti felület a hub a lemezre mm.
Miután egy ilyen tesztet a kerék ne legyen semmilyen repedés, szakadás, és más a bomlás jelei.
profilok kerék
Racionális interakció kerekek és a pálya elengedhetetlen alakja a henger felületén - kerék profilja. Az (5a.) Azt mutatja, egy tipikus profilja a futó felület, amely egy kerék után a fordulópont. Ez a profil jellemzi a címer magassága 28 mm és 33 mm, távolságból mérve 18 mm-re a csúcsa a kúpos gördülési felület a kúposság 1:10 és 1: 3,5, és a letörés 6 × 6 mm.
Comb védő kerékpár a kisiklás, hogy van egy hajlásszöge a külső oldalait 60 °. A kúpos felülettel szemben a hengeres megakadályozza egyenetlen kopás a kerék szélességét (hengerlés) megkönnyíti a folyosón a görbék, és a központok a kerék pár egyenes pályaszakaszokon. Azonban, mivel a kúpos felület alakja korcsolyázás jelenik kígyózó mozgás a kerékpár, tanulmányozta a kurzus „A dinamika az autót.” Felületi elrendezve külső függőleges felületei a kerék nyugszik a vasúti kevesebb, így ez kisebb kopás, mint a primer érintkezési felületen. Kúpossága miatt az 1: 3,5, és a külső kúpkerék fölé emeljük az arc a sínfej, amely megkönnyíti a folyosón a kitérők jelenlétében vagy Oldjuk hengerelt fém kerekek.
Mivel a kerék kúpos felülete, annak átmérője, és a hengerelt perem vastagsága mért érték meghatározott síkban - gördülő gyűrű a parttól 70 mm-re a belső széle a kerék. A távolság a körök a kerekek gördülő kocsik széles nyomtávú vasúti 1580 mm és 1440 mm-es névleges méret.
VNIIZhT javasolt új profil kocsi kerék (ábra. 5b). A kísérletek azt mutatták, hogy egy ilyen profil volán 1,2-1,3-szer kisebb kopás gerincek. Növelése a szög a külső oldalának a gerinc 65 ° javítja a forgalom biztonsága (stabilitását a kerékpár a pályán). Például, a sebessége 55 m / s (200 km / h) biztonsági tényező a kisiklás van 30% -kal növekedett.
Hasonló kerékprofilnak be több európai országban. A dőlésszög a külső oldalának a gerinc növeljük 70 °. Vizsgálatai szerint a Nemzetközi Vasúti Szövetség, köszönhetően az új profil kerék kopás 30% -kal csökkent, csökken a valószínűsége kisiklás (nagy sebességnél 1,5-szor), a jobb simaság. A brit kutatók futtatni kerékpárok nélkül fordult a gördülési felület 50% -kal nő, mint a kerekek az előző profilt.
Javított simaságát gyakoriságának csökkentésével a legyezési oszcilláció különösen jelentős nagy sebességgel, hogy kicseréljük a kúposság a kúpos 01:10 01:20. Kerék egy kúpos alkalmazott Japán nagysebességű vonalak az autók és több más országban, Franciaországban és Svájcban - az összes személygépkocsi. A kúpos 1:20 kerekekkel Néhány autó vasút hazánkban, amelyek fokozott követelményeket zökkenőmentes.
Átmenet az új kereket profil hozható összefüggésbe, hogy a modernizáció kerék szerszámgépek és mérőműszerek. Továbbá, a fordulópont elhasználódott kerekek lehet, hogy távolítsa el a nagy forgácsvastagság. Kutatási javítására profilja a kerék megy.
rugalmas kerék
Hogy javítsa a kölcsönhatás a kerékpár és az út csökkenti a fellépő erőknek neobressorennymn tömegek, javítja a kört, és csökkenti a zajt termelt, amikor megkísérli létrehozni a mozgás a rugalmas kerék sok országban. Egy eredeti prototípus rugalmas kerék követi a helyi vasúti kerék szerkezete fa lemez. Az egyik a modern design és a rugalmas kerék látható (6.). Kötést szokásos módon csatlakozik a peremhez (1) T-szakasz, amely révén gumitömítések (2) és (3) társított lemezek (4) és (5), hegesztve az agy (6); hegesztési varratok képződött (7) és (8). A lemezek is kapcsolódik hegesztett ujjaival (9).
Ábra. 6 - Rugalmas gumi
Kezdés vulkanizált gumi tömítések a szomszédos fém felületek és kerékszerelvény vetjük alá előzetes tömörítés.
A fő tipusa a deformáció a párna a működő terhelések, az eltolódás, hogy a legalkalmasabb a gumi elemek. Elhelyezése a gumi pad védelmet nyújt az UV sugarak, a légköri oxigén, olajok stb. N. gyártása során (hegesztés) és javításához (megváltozik a kötszer felszínre címer fordult henger felületén), feltéve intézkedések védik a gumi alkatrészeket a károsodástól. Vizsgálatok kimutatták, elegendő szilárdsága és tartóssága acél és gumi alkatrészeket.
Amikor a vastagsága a gumitömítések, hogy 15 mm-es elhajlási a függőleges terhelés a kerék 5 m értéke 3 mm; nyírófeszültséget a gumi 1,5 kg / cm 2. Az impakt átvitt erő az öv a a kerék tengelyével 20-25% -kal kevesebb, mint az acél. Kerék gumi tömítések tesztelték az autókat a moszkvai metró. Vizsgálatok azt találták, hogy az ilyen drasztikus csökkenése a kerék gyorsulások biztosít neobressorennyh kocsi tömege, valamint csökkenti a függőleges és vízszintes gyorsulások obressorennyh alkatrészek, oldalirányú erők továbbított a forgóváz keretére, és a dinamika a együtthatók. Használt az első kísérleti kerékterveket csavarozott őket elég biztonságosan elemekkel. Ezért, egy megfelelő kerekek hegesztett szerkezet gumitömítések (7. ábra).
Ábra. 7 - Rugalmas kerék kocsik a moszkvai metró
Gumitömítések jól befagyasztjuk nagyfrekvenciás (beleértve a zajt) rezgéseket. A legnagyobb érdeklődés a rugalmas kerék létrehozásakor személykocsik mozgatására szolgáló nagy sebességgel, és a magas szintű kényelmet.
A különböző építési rugalmas kerék, amely ahelyett, gumi tömítés rendelhető gumiabroncs használt autók párizsi metróban.