Пассажирские вагоны: основные требования, конструкция их элементов

Основные требования, предъявляемые к вагонам

1.1 Пассажирский купейный вагон

Пассажирские вагоны магистральных железных дорог колеи 1520 мм для скоростей движения до 160 км/ч должны удовлетворять техническим требованиям, а также требованиям установленным стандартом: к кузову и его оборудованию, тележкам, автосцепному устройству и тормозному оборудованию, материалам, уровню комфорта, технике безопасности и противопожарной защите. Кроме того, им определены основные показатели надежности, правила приемки и гарантии изготовителя.

Проектирование и строительство пассажирских вагонов ведется на температурный режим окружающего воздуха от +40 до -50°С, при которых температура внутри помещения не должна опускаться ниже +18°С и подниматься выше +26°С. Уровень шума, частота и ускорения внутри помещения, подача свежего воздуха и его очистка, скорость движения воздуха в местах нахождения пассажиров, а также суточный запас воды на одного пассажира — нормируются. Достигается это тем, что кузова вагонов имеют необходимую теплошумоизоляцию, оборудование систем вентиляции или кондиционирования воздуха, отопление, освещение, систему холодного и горячего водоснабжения, санузлы, отделения купе или салоны с внутренним оборудованием, обеспечивающим максимальные удобства пассажирам в пути следования, и служебные помещения.

При проектировании пассажирских вагонов должное внимание уделяется вопросам обеспечения безопасности пассажиров и обслуживающего персонала. Для пожарной безопасности пассажиров внутреннее оборудование вагонов, особенно облицовка стен, перегородок, потолков и мебель, выполнено из несгораемых или трудно сгораемых материалов. Внутренняя поверхность вагона облицовывается материалами, допускающими уборку с применением специальных растворов. Дымовые трубы котла отопления и плит имеют противопожарные вставки. Электрическое оборудование пассажирских вагонов в противопожарном отношении выполняется в соответствии с требованиями государственного стандарта. Все пассажирские вагоны обязательно снабжаются первичными средствами пожаротушения, оборудованы системами сигнализации и пожаротушения.

1.2 Классификация и планировка пассажирских вагонов

Купейный вагон типа 47 постройки Германии со спальными жесткими местами (рис. 1) на 36 пассажиров имеет одно двухместное 4 и девять четырехместных 8 купе, коридор 7 вдоль пассажирского помещения вагона, служебное 3 и котельное 5 отделения, два тамбура 1, 12. В каждом купе имеются полумягкие диваны и спальные полки, рундуки и ниши для багажа, подоконные столики, сетки для мелких предметов, плафоны и софиты для индивидуального освещения. Планировки других типов купейных вагонов аналогичны и различаются внутренним оборудованием.

17 стр., 8395 слов

Улучшение качества перевозки и обслуживания пассажиров на примере ...

... услуги метрополитена по перевозки пассажиров состоит их двух составляющих: качество обслуживания пассажиров; качество выполнения перевозок. Качество обслуживания пассажиров метрополитена характеризуется: регулярность перевозок, которое оценивается чётким выполнением расписаний движения каждого пассажирского ...

Рис. 1. Планировка купейного вагона.

Купейный вагон с мягкими спальными местами на 32 пассажира (рис. 2) отличается от аналогичного жесткого вагона большими размерами четырехместных купе и наличием спальных мест с мягкими диванами и полками. Такие вагоны могут изготовляться с двух- и четырехместными купе на 24 места.

Рис. 2. Планировка мягкого вагона с четырехместными купе

1.3 Конструкция кузовов пассажирских вагонов

Кузов пассажирских вагонов по конструкции и размерам основных типов унифицирован.

Он выполняется цельнометаллическим, сварным, несущей конструкции типа замкнутой оболочки с оконными и дверными проемами в стенах, длиной 23,6 м.

В практике вагоностроения кузова пассажирских вагонов имеют две разновидности: со сквозной хребтовой балкой и с хребтовой балкой только в консольных частях рамы, так называемые кузова без хребтовой балки.

Вагоны отечественной постройки выпускались с хребтовой балкой постоянного сечения и выпускаются в настоящее время с хребтовыми балками переменного сечения.

Вагоны купейные с жёсткими местами постройки Германии, изготовлены с рамами без хребтовых балок. Они состоят из несущей металлоконструкции кузова, теплоизоляции, внутренней обшивки, окон, дверей, внутреннего оборудования и санитарно-технических обустройств (отопления, вентиляции, водоснабжения), а также системы энергоснабжения и освещения вагона.

Металлоконструкция кузова без хребтовой балки незначительно отличается от кузова рассмотренной конструкции, имеющей хребтовую балку.

Особенности в основном заключаются в конструктивной схеме рамы и перераспределении металла по ее элементам. Исключив хребтовую балку из средней части рамы, сделано необходимое усиление ее консольной части и боковых балок, а также связи между продольными боковыми балками в средней части. Поэтому в консольную часть рамы (рис. 3) дополнительно введены раскосы 3 и поперечные балки 2.

Рис. 3. Рама кузова пассажирского вагона без хребтовой балки

Концевая 1 и шкворневая 4 балки сверху и снизу перекрыты листами толщиной 10 мм. Листы имеют вырезы, форма которых соответствует конфигурации элементов консольной части рамы.

Боковые продольные балки 5 рамы усиленной конструкции — уголок 160x160x14 мм, а не Z-образный профиль 100x75x6,5 мм, как у кузова с хребтовой балкой. В средней части они дополнительно связаны поперечными балками 6. В зоне подвески подвагонного оборудования эти балки выполнены из прокатного швеллера №14, а в остальных местах — из штампованных корытообразных элементов размером 140x60x4 мм.

Увеличена также жесткость и прочность настила гофрированного металлического пола в средней части рамы, причем гофры имеют более рациональную трапецеидальную, а не радиальную форму. Толщина листов 2,5 мм, а не 2 мм, как у кузова с хребтовой балкой.

Укороченные хребтовые балки 7 и шкворневые балки 4 замкнутого коробчатого сечения, сварены из листов толщиной 10 мм и усилены диафрагмами в зоне их соединения.

Концевые балки 1 сварены в форме швеллера из листов толщиной 10 мм, поперечные балки 2 и раскосы 3 сварены в форме двутавров из листов толщиной 8 и 10 мм, настил пола от концевых до шкворневых балок гладкий, из листов толщиной 3 мм.

28 стр., 13876 слов

Проектирование участка изготовления хребтовой балки полувагона ...

... тема В ходе данного дипломного проекта спроектирован участок и разработана технология сборки и сварки хребтовой балки. Реализация цели предопределяет ... работы изделия Хребтовая балка является наиболее сложным и ответственным узлом рамы вагона. Несмотря на существенные различия в конструкциях вагонов, конструкции хребтовых балок имеют много общего. Основная несущая часть любой хребтовой балки ...

Пассажирские вагоны предназначены для размещения пассажиров при их перевозке с обеспечением необходимых удобств, а также вспомогательных транспортных операций и специальных пассажирских перевозок.

В зависимости от дальности следования поездов в них используются пассажирские вагоны: спальные, купейные или некупейные (открытого типа), с креслами или жесткими местами для сидения.

Современный парк пассажирских вагонов состоит из цельнометаллических вагонов, предназначенных для перевозки пассажиров (86%) и вспомогательного назначения (14%).

Вагоны локомотивной тяги, предназначенные для перевозки пассажиров, используемые в дальнем и межобластном сообщении, составляют более 70% пассажирского парка.

Современное внутреннее оборудование, удобная планировка всех помещений вагонов, единство стилевого и цветового решения обеспечивает высокий комфорт для пассажиров и обслуживающего персонала. Каждый пассажирский вагон имеет систему электроснабжения, обеспечивающую питание электроэнергией всех его потребителей: устройства отопления, освещения, электробытовых приборов и др. К климатическим устройствам пассажирских вагонов относится комплекс оборудования, включающий установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимые для обеспечения в вагоне нормальных температурных условий и воздухообмена. В санитарно-техническое оборудование пассажирских вагонов входят санитарные узлы и система водоснабжения, определение технико-экономических параметров вагона, их величины применительно к вагону вашего варианта. Привести перспективные величины основных технико-экономических параметров.

1.4 Технико-экономические характеристики вагонов

Для сравнения различных вагонов пользуются их технико-экономическими характеристиками и параметрами, основными из которых являются грузоподъемность, тара, коэффициент тары, удельный объем, нагрузка на ось, нагрузка от колесной пары на рельс, погонная нагрузка и база.

Грузоподъемность — это максимально допустимая масса груза, который можно погрузить в данный вагон. Эта величина в тоннах проставляется на боковых стенах кузова, бортах платформ, котлах цистерн масляной краской в установленных для этого местах.

Тара вагона — общая масса вагона в порожнем состоянии. Эта величина в тоннах проставляется на раме вагона с обеих сторон.

Коэффициент тары показывает долю массы порожнего вагона, приходящуюся на 1 т полезного груза при загрузке его до полной грузоподъемности. Этот измеритель характеризует выгодность использования вагонов разных типов и определяется делением тары на грузоподъемность.

Удельный объем характеризует вместимость вагона. Он показывает объем кузова в кубических метрах, приходящийся на 1 т грузоподъемности. Например, если современный четырехосный крытый вагон имеет объем кузова 120 м 3 , а его грузоподъемность 68 т, то получим 120 : 68 = 1,76. Для платформ применяется понятие удельная площадь, которая является результатом деления площади пола в квадратных метрах на грузоподъемность.

Нагрузка на ось получается делением общей массы вагона — тары и грузоподъемности (брутто) за вычетом массы колесных пар на число осей вагона.

5 стр., 2362 слов

Основные особенности конструкции всех типов вагонов

... затрудняло увеличение грузоподъемности вагона и снижало эффективность применения прогрессивной конструкции тележечного вагона. Четырехосные крытые вагоны постройки того периода имели грузоподъемность 8,2 т и коэффициент тары 0,95. Нагрузка от колесной пары ...

Нагрузка от колесной пары на рельс определяется делением веса брутто на число колесных пар. Эта нагрузка допускается не более 215,7 кН, а для вагонов отдельных типов 245,11 кН. Эффективность вагона определяется также погонной или статической нагрузкой, приходящейся на 1 м пути.

Погонная нагрузка подсчитывается делением массы брутто вагона на длину его по осям сцепления автосцепок. Для магистральных линий максимальная погонная нагрузка установлена 78 кН/м исходя из прочности мостов и других искусственных сооружений.

База вагона — расстояние между осями пятников.

База тележки — расстояние между осями крайних колесных пар.

Для пассажирских вагонов основными показателями экономичности являются число мест и отношение тары к числу перевозимых пассажиров. Это отношение зависит от конструкции вагона и предоставляемых пассажиру удобств. Для вагонов пригородных поездов экономичность определяют тарой, приходящейся на 1 м 2 площади пола, так как в этих вагонах принимаются во внимание места не только для сидения пассажиров, но и для стояния.

1.5 Перспектива развития пассажирских вагонов

К 1995 г. сложилась сложная ситуация на железнодорожном транспорте с парком пассажирского подвижного состава (ППС), которая характеризуется его неудовлетворительным техническим состоянием, устаревшими конструкциями, высоким процентом износа, большими эксплуатационными затратами.

В целом существующее состояние его не соответствует сегодняшним требованиям и стратегии МПС на перспективу. В связи с этим Министерство путей сообщения разработало и приняло федеральную целевую программу «Разработка и производство пассажирского подвижного состава нового поколения на предприятиях России».

Новые пассажирские вагоны, разработка которых предусмотрена Федеральной программой, оборудуются принципиально новыми системами и агрегатами (кондиционер, статический преобразователь).

Для отделки и постройки начали применять новые высокопрочные и долговечные материалы, которые позволят создать безремонтные конструкции механических частей вагона, что будет соответствовать мировому уровню и обеспечит хорошую звукоизоляцию, аэродинамику и привлекательный внешний вид.

Снижение массы кузова и других несущих конструкций за счет более легких, прочных и коррозионностойких материалов, а также применение эффективной отопительно-вентиляционной системы уменьшит расходы в эксплуатации на 10-15%.

В настоящее время на Тверском вагоностроительном заводе (АО ТВЗ) освоено производство купированных пассажирских вагонов модели 820 с радиокупе и с купе для инвалидов, вагона модели 820К повышенной комфортности с кондиционером и статическим преобразователем.

Для скоростей движения до 200 км/час создан пассажирский купейный вагон нового поколения.

Планировочное решение и размеры нового вагона выбраны таким образом, что позволяет изменять планировки салонной части и шага оконных проемов в зависимости от типа и классности вагона.

Увеличенная длина вагона (25,5 м) позволила получить более широкие тамбура (1100 мм) и дверные проемы (800 мм), а также увеличить размеры двух туалетов, расположенных в виде одного блока в нерабочем конце вагона.

Кузов вагона нового поколения стальной цельнонесущей конструкции с боковыми стенами с гладкой наружной обшивкой, подкрепленной изнутри гофрированными панелями и вертикальными уголковыми профилями.

13 стр., 6451 слов

Подвижной состав железных дорог

... технических нужд железных дорог (вагоны-мастерские, вагоны восстановительных и пожарных поездов и др.). 1. Назначение и технические характеристики вагона Вагоном называется единица подвижного состава железнодорожного транспорта, предназначенная для перевозки грузов и пассажиров. Вагоны пассажирского или грузового ...

Боковые стены и пол выполнены из листов нержавеющей стали. Это позволяет снизить массу тары кузова и увеличить срок его службы без ремонтно-восстановительных работ.

Важное место в программе отведено обновлению пассажирского подвижного состава при капитально восстановительном ремонте (такие работы ведутся на Воронежском, Новороссийском, Московском, Октябрьском вагоноремонтных заводах), а также на АО ТВЗ. Срок службы модернизированных вагонов продлевается на 15 лет. Стоимость модернизации в зависимости от типа вагона составляет 50-60% от стоимости нового вагона.

Экологичность пассажирских перевозок должна обеспечиваться за счет: уменьшения расхода энергии путем снижения массы тары, сопротивления движению и улучшения динамики взаимодействия колес с рельсами; снижения шумоизлучения от проходящих пассажирских поездов; оснащение вагонов экологически чистым санитарно-гигиеническим оборудованием; снижения вредных выбросов в окружающую среду; пригодности материалов для повторного использования после списания.

Повышенный уровень комфорта пассажиров и улучшение потребительских качеств достигаются путем установки системы кондиционирования с индивидуальным регулированием температуры в купе, снижением шума до 68 дБ, обеспечения современного дизайна и привлекательного внешнего вида, информационных систем включая аудио- и видеотехнику, световые табло, индивидуального управления положением тела специальным приводом, установленным в кресле, расширения числа сопутствующих услуг (ресторан, бар, буфет, дешевые автоматы для продажи напитков и бутербродов), установки замкнутых туалетов, телефонов-автоматов, оснащения вагонов интерфейсами для подключения персональных компьютеров и факсов.

Экономичность пассажирских перевозок обеспечивается за счет снижения стоимости жизненного цикла ППС и повышения коэффициента эксплуатационной готовности.

Внедрение этих подходов в практику создания ППС позволит производить подвижной состав нового поколения и приведет к существенному прогрессу в области пассажирских перевозок.

Расчеты стоимости жизненного цикла вагона показывают, что существует вариант, при котором также можно добиться минимальных затрат на техническое обслуживание и ремонт, например вагон со сроком службы 40 лет, кузов которого изготовляется из нержавеющей стали или алюминиевых сплавов. Через 20 лет с начала эксплуатации такого вагона производится капитально-восстановительный ремонт на предприятии-изготовителе, а через каждые 10 лет в депо — смена интерьера.

1.6 Габарит подвижного состава

пассажирский вагон колесный подшипник

Для обеспечения безопасности движения необходимо, чтобы подвижной состав не соприкасался со строениями, находящимися в зоне движения или стоянки. Все пассажирские вагоны, локомотивы и другой подвижной состав должны свободно проходить через искусственные сооружения; расстояние между ступеньками вагона и платформой для входа и выхода пассажиров и расстояние между встречными и параллельными вагонами, идущими по соседним путям, должно быть стандартным. Это обеспечивается установленными габаритами подвижного состава и приближения строений.

Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться стоящий на прямом горизонтальном пути порожний или груженый подвижной состав с максимальными нормируемыми допусками и износами. Габаритом приближения строений называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого не должны заходить никакие части сооружений, строений и устройств, кроме тех, которые предназначены для непосредственного взаимодействия с подвижным составом (вагонные замедлители и подвагонные толкатели в рабочем состоянии, контактные провода с узлами крепления, хоботы гидравлических колонок при наборе воды и др.), при условии, что их положение во внутригабаритном пространстве увязано с частями подвижного состава, с которыми они могут соприкасаться. Для вагонов установлены следующие габариты подвижного состава: 1-ВМ (0-Т) — для вагонов, допускаемых к обращению по всей сети железных дорог России, стран СНГ и магистральных линий Польши, Германии, Румынии, Болгарии колеи 1435 мм для международного сообщения; 0-ВМ (01-Т) — для вагонов, допускаемых к обращению по всей сети железных дорог России и стран СНГ и по всем основным линиям железных дорог — членов Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД) колеи 1435 мм с незначительными ограничениями только на отдельных участках этих дорог; 02-ВМ — для подвижного состава, допускаемого к обращению по всей сети железных дорог России, стран СНГ и стран — членов ОСЖД колеи 1435 мм; 03-ВМ — для подвижного состава, допускаемого к обращению по всей сети железных дорог России стран СНГ и всех европейских и азиатских стран колеи 1435 мм. Для локомотивов и другого подвижного состава предусмотрены габариты Т, Л-Т, 0-Т, 01-Т, 02-Т и 03-Т в зависимости от типа локомотива, ширины колеи и страны обращения.

На основных направлениях в столицы стран Европы и Азии габариты приближения строений этих стран допускают применение обычных купейных вагонов внутрироссийского назначения габарита 1-ВМ с незначительными изменениями (ликвидация выступаемых частей вагонов для соответствия требованиям габарита 0-ВМ в поперечном сечении. Изменениям подверглись поручни входной двери (они утоплены внутрь вагона), флюгарки дымовытяжных труб кипятильников и котла отопления (установлены пониженные), дефлекторы естественной вентиляции на крыше вагона.

Рис. 1.1. Габариты:

1 — габарит подвижного состава; 2 — габарит приближения строений; 3 — свободное пространство; 4, 6 — нижнее очертание габарита соответственно на станции и на перегоне; 5 — уровень верха головок рельсов.

Для всех пассажирских вагонов РЖД внутреннего сообщения принят габарит 1-ВМ, а для пассажирских вагонов международного сообщения железных дорог всех стран Европы и Азии — габарит 03-ВМ. Габарит 03-ВМ называется также габаритом РИЦ; РИЦ — R1C (Regolamento Internationale Carrozze) — Международный союз по пассажирским и багажным вагонам (МСПВ), с 1980 г. функционирующий в рамках Международного союза железных дорог (МСЖД).

Членами МСЖД являются все европейские железные дороги следующих стран: Австрия — ОВВ1, Болгария — BDZ, Бельгия — SNCB, Великобритания — BR, Венгрия — MAV, Германия — DB, Греция — СН, Дания — DSB, Италия — FS, Люксембург — SNCL, Нидерланды — NS, Норвегия — NSB, Польша — РКР, Финляндия — VR, Франция — SNCF, Чехословакия (с 1993 г. — Чехия и Словакия) — CSD, Швейцария — SBB, Швеция — SJ, Югославия — JZ. Кроме того, в МСЖД входят железные дороги Азии, Африки и Ближнего Востока.

2. Устройство колесных пар

2.1 Колёсная пара

Колёсная пара — основной элемент ходовой части транспортного средства.

В крутых кривых колёсная пара направляется силами, возникающими в контакте внутренней боковой поверхности рельса и гребнем наружного колеса. Силы, действующие в контакте колеса и рельса и направляющие движение подвижного состава, называются силами крипа (от англ. creep — ползти).

Они обусловлены тем, что материалы колеса и рельса не есть абсолютно твёрдые тела, а являются упруго-пластическими телами. В контакте наблюдаются микродеформации рельса и колеса, это определяет постепенное нарастание силы крипа с ростом относительного проскальзывания колеса по рельсу. Для поддержания профиля ж.д. колёс, обеспечивающих нормальное движение, применяется обточка колёс, а в случае бандажных колёс — и смена бандажей. Основной параметр колёсной пары — это расстояние между внутренними поверхностями гребней колёс колёсной пары. Для наших дорог (колеи 1520 и 1524 мм) это расстояние равно 1440 мм с допусками (+)(-)3 мм.

Ввиду высоких требований по прочности и надёжности, предъявляемых к колёсным парам, разработаны и существуют правила формирования и ремонта колёсных пар строго нормирующие весь технологический процесс: токарную и фрезерную обработку заготовок (в частности даже радиусы галтелей, класс чистоты обработанной поверхности), температурные режимы при формировании колёсных пар, допуски, посадки и т.д.

Классификация колесных пар. Этапы совершенствования их конструкций

Колёсная пара (рисунок 1) состоит из оси 1 и двух укрепленных на ней колёс 2 (рис. 1).

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление вагонных колёсных пар определены Государственными стандартами, а содержание и ремонт — Правилами технической эксплуатации железных дорог (ПТЭ) и Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию колёсных пар. Тип колёсной пары определяется типом оси и диаметром колес (табл. 1).

Типы вагонных осей различают по размерам и форме шейки — для роликовых подшипников качения с креплением корончатой гайкой или шайбой, и подшипников скольжения. Размеры оси устанавливают в зависимости от величины расчетной нагрузки, воспринимаемой при эксплуатации вагона.

Колёсные пары III-950 предназначены для эксплуатации с подшипниками скольжения, а колёсные пары РУ1-950, РУ1III-950, РУ-950 и РУ-1050 — с роликовыми подшипниками (РУ — роликовая унифицированная)

Рис.1 Колесная пара и форма шейки оси

Ш — крепление подшипников приставной шайбой).

Исходя из расчётной нагрузки, определяют диаметры шеек 3, (см. рисунок 1), подступичной 7 и средней 8 частей оси. Предподступичная часть 6 является ступенью перехода от шейки к подступичной части оси и служит для установки уплотняющих устройств корпуса буксы. На nодступичных частях 7 прочно закрепляются колёса 2. В настоящее время в эксплуатации находятся ещё небольшое число колёсных пар с осями III типа с подшипниками скольжения, которые заменяют роликовыми. На торцах их шеек 3 имеются буртики 5, ограничивающие продольные перемещения подшипников скольжения, располагающихся в верхних частях.

Колёсные пары с осями, предназначенными для эксплуатации с роликовыми подшипниками, различают между собой конструкцией торцового крепления внутренних колец роликовых подшипников на шейке:

  • с нарезной частью а для навинчивания корончатой гайки (ось РУ1);

— при помощи приставной шайбы, для чего на торцах делают отверстия с нарезкой для болтов крепления (ось РУ1Ш рис. 1).

Такое крепление выполнено в двух вариантах: тремя или четырьмя болтами. В эксплуатации ещё находится небольшое число колёсных пар с осями типа РУ с диаметром шеек 135 мм. В настоящее время они изымаются. Основным типом колёсных пар являются конструкции с цельнокатаными стальными колёсами с диаметром по кругу катания 950 мм.

В старотипных пассажирских вагонах осталось малое число колёсных пар с диаметром 1050 мм.

Таблица 1 — Типы колесных пар вагонов

Тип колесной пары

Тип оси

Диаметр колеса, мм

Тип подшипника на колесной паре

Примечание

РУ1-950

РУ1

950

Качения с наружным диаметром 250 мм

На всех грузовых и пассажирских вагонах постройки после 1963 г.

РУ1Ш-950

РУ1Ш

950

Качения с наружным диаметром 250 мм

На всех грузовых и пассажирских вагонах постройки с 1979 г.

РУ-950

РУ

950

Качения с наружным диаметром 280 мм

На всех грузовых и пассажирских вагонах постройки до 1964 г.

РУ-1050

РУ

1050

Качения с наружным диаметром 280 мм

На пассажирских вагонах постройки до 1959 г.

III-950

III

950

Скольжения

На старотипных грузовых вагонах

В 1953 г. производство чугунных колёс было прекращено, поскольку на них часто появлялись выщербины, раковины и отколы, угрожавшие безопасности движения поездов и сокращавшие срок их службы. Более надёжными в эксплуатации зарекомендовали себя стальные литые. С 1935 г. было организовано производство цельнокатаных колёс, обладающих существенными преимуществами перед литыми. С годами цельнокатаные колёса совершенствовались, и они получили широкое распространение.

Для безопасного движения вагона по рельсовому пути на ось 1 прочно закрепляются колёса 2 (рис.2) с соблюдением строго определённых размеров. Расстояние между внутренними гранями колёс L составляет: для новых колёсных пар, предназначенных для вагонов, обращающихся со скоростями до 120 км/ч — (1440±3), свыше 120, но не более 160 км/ч — (1440) мм.

Во избежание неравномерной передачи нагрузки на колёса и рельсы разность размеров l от торца оси до внутренней грани обода допускается не более 3 мм.

Рис. 2. Основные размеры колесной пары

Колёса, укреплённые на одной оси, не должны иметь разность диаметров D более 1 мм, что предотвращает односторонний износ гребней и не допускает повышения сопротивления движению. Чтобы снизить инерционные усилия, колесные пары скоростных вагонов подвергают динамической балансировке: для скоростей 140-160 км/ч допускается дисбаланс не более 6 Нм; для скоростей 160-200 км/ч — не более 3 Нм. Номинальная ширина обода колес всех типов колесных пар составляет 130 мм.

Таблица 1 — Механические свойства материала вагонной оси

Временное сопротивление при растяжении, МПа

Относительное удлинение, %, не менее

Ударная вязкость, МДж/м2

Среднее значение, не менее

Минимальное значение

580,0-615,0

20,0

0,5

0,35

620,0-645,5

19,0

0,4

0,3

650,0 и более

18,0

0,35

0,3

В эксплуатации ось работает при нестационарном режиме нагружения при вращении колёсной пары. Поэтому она испытывает знакопеременные напряжения с амплитудами переменной величины. Такой нестационарный режим требует применения мер по повышению предела выносливости осевой стали.

Специфика работы оси заключается в том, что при нагружении она испытывает изгибные напряжения, которые по площади поперечного сечения распределяются неравномерно, достигая наибольших значений в наружных и наименьших — во внутренних волокнах. Это обстоятельство ставит проблему замены сплошного сечения оси полым, не вызывая заметного увеличения габаритных размеров, но способствующее уменьшению массы на 100…110 кг по сравнению с осью сплошного сечения. Поэтому разрабатываются конструкции и технология изготовления полых осей методом поперечно-винтовой прокатки (рис. 3).

Опыт применения колёсных пар с полыми осями показывает, что при их создании особое внимание следует уделять обеспечению надежного соединения колеса с осью, так как в эксплуатации ослабевает их посадка — усилия распрессовки колёс оказываются ниже усилий напрессовки. Это может быть объяснено возникновением остаточных деформаций полой оси и действием других факторов, определение которых требует специальных исследований.

Рис. 3. Полая вагонная ось

В соответствии с ГОСТ 10791 цельнокатаные колёса изготовляют из сталей двух марок: 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электро — и дизель — поездов; 2 — для грузовых вагонов дорог колеи 1520 мм с нагрузкой от оси на рельсы до 228 кН. Химический состав сталей в %: марки 1 — углерода 0,44-0,52, марганца — 0,8-1,2, кремния — 0,4…0,6, ванадия — 0,08-0,15; марки 2 — углерода 0,55-0,65, марганца 0,5-0,9, кремния 0,2-0,42; для обеих марок сталей допускается не более: фосфора — 0,035 и серы — 0,04.

Рис. 4. Стальное цельнокатаное вагонное колесо

Ободья колёс подвергаются упрочняющей термической обработке путём прерывистой закалки и отпуска. Механические свойства стали ободьев после упрочняющей термической обработки должны соответствовать нормам (табл. 2).

Таблица 2. Механические свойства стали ободьев вагонных колёс

Марка стали колеса

Временное сопротивление, МПа

Относительное удлинение, %

Относительное сужение, %

Твердость на глубине 30 мм, НВ

Не менее

1

882…1078

12

21

248

2

911…1107

8

14

255

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

2.2 Колесо

Конструктивно вагонные колёса можно разделить на безбандажные (цельные); бандажные (составные, состоящие из колёсного центра, бандажа и предохранительного кольца); упругие, имеющие между бандажом и колёсным центром упругий элемент; раздвижные на оси, вращающие на оси колёса.

По способу изготовления колёса делятся на катаные и литые, а в зависимости от размеров — по диаметру, измеренному в плоскости круга катания.

В эксплуатации колёса, перекатываясь по рельсовому пути, передают ему значительные статические и динамические нагрузки через небольшую площадь. Они работают в сложных условиях окружающей среды. Одновременно с этим в процессе торможения между колёсами и колодками, а также в контакте с рельсами возникают силы трения, вызывающие нагрев и износ обода, что способствует образованию в нём ряда дефектов. От исправного состояния колёс во многом зависит безопасность движения поездов.

Рис. 5. Бандажное колесо

Учитывая сложные условия работы и необходимость обеспечения высокой надежности в эксплуатации, поверхность катания колеса должна обладать высокой прочностью, ударной вязкостью и износостойкостью, а металл диска и ступицы, удерживающейся на оси силами упругости, — необходимой вязкостью. Этим требованиям удовлетворяют составные колёса (рис. 5), в которых бандаж можно изготовлять из стали повышенной прочности и твёрдости, а колёсный центр — из более вязкой и дешёвой стали. Кроме того, при достижении предельного износа или появления другого повреждения в эксплуатации бандаж можно заменить без смены колёсного центра. Однако в современных условиях эксплуатации железных дорог из-за существенных недостатков по прочности и надёжности, значительной трудоёмкости формирования колёсной пары и повышенной массе бандажные колёса в нашей стране были заменены на безбандажные. Причём, наиболее совершенными и надёжными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные. Конструкция, размеры и технология изготовления колёс определяются Госстандартами.

Стальное цельнокатаное колесо (рис.6) состоит из обода 1, диска 2 и ступицы 3. Рабочая часть колеса представляет собой поверхность катания 4. Номинальный размер ширины обода составляет 130 мм. На расстоянии 70 мм от внутренней грани обода, являющейся базовой, расположен воображаемый круг катания, используемый для измерения специальными инструментами диаметра колеса, толщины обода и проката.

Рис. 6. Стальное цельнокатаное вагонное колесо: 1 — обод; 2 — диск; 3 — ступица.

Противоположная грань б называется наружной. Ступица 3 объединена с ободом 1 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 цельнокатаные колёса изготовляют из сталей двух марок: 1 — для пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электро- и дизель-поездов; 2 — для грузовых вагонов дорог колеи 1520 мм с нагрузкой от оси на рельсы до 228 кН. Ободья колёс подвергаются упрочняющей термической обработке путём прерывистой закалки и отпуска.

На процессы взаимодействия колёс с рельсами и безопасность движения поездов существенно влияет профиль поверхности катания. Стандартный профиль поверхности обода колеса (рис. 6, а) распространяется на колёса для колёсных пар грузовых и пассажирских вагонов локомотивной тяги, немоторных вагонов электро- и дизель-поездов, а также путевых машин. Профиль поверхности обода колеса, приведенный на рис. 6 б, применяется для колес колесных пар пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростями движения свыше 160 км/ч, а для колёс вагонов промышленного транспорта используется специальный криволинейный профиль (рис. 6, в).

Каждый из приведенных профилей поверхности катания колеса имеет гребень, служащий для направления движения и предохранения от схода колёсной пары. Он 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 колёсной пары на рельсах и уменьшает износ. Стандартный профиль (рис. 6, а) имеет конусность рабочей части 1:10, которая обеспечивает центрирование колёсной пары при её 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. Поверхность профиля катания колеса с конусностью 1:3,5 гораздо реже катится по рельсу, поэтому она меньше изнашивается. Благодаря наличию этой конусности и фаски 6 мм х 45° наружная грань б (рис. 5) приподнимается над головкой рельса даже при наличии допустимого проката, наплыва металла и других дефектов поверхности катания колёс, обеспечивая безопасный проход стрелочных переводов.

Профиль поверхности катания обода для колёсных пар пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростями движения свыше 160 км/ч (рис. 6, б), имеет горизонтальную площадку между размерами от 60,7 до 70 мм, а далее конусности 1:50; 1:10; 1:3,5 — и фаску 6 мм х 45о. Наружная грань гребня составляет 65о к горизонтали вместо 60о, как это предусмотрено в стандартном профиле (рис. 6, а), переходные радиусы закруглений также изменены. Цилиндрическая часть катания, обработанная в соответствие с горизонтальной частью профиля, исключает извилистое движение колёсной пары. Вместе с уменьшенной конусностью до 1:50 рабочей части колеса она не допускает ухудшения плавности хода вагона. Увеличение угла наклона наружной грани гребня совместно с изменением профиля рабочей части поверхности катания колеса улучшает устойчивость движения колёсной пары, способствует уменьшению износа гребня, повышает безопасность движения вагонов скоростных поездов.

Упругие колёса — более сложной конструкции. Имея упругие элементы между ободом и колесным центром, они обладают целым рядом преимуществ, особенно важных для вагонов скоростных пассажирских поездов, трамваев и метрополитена. При конструировании учитывается, чтобы в эксплуатации такое колесо обладало следующими качествами: смягчало вертикальные и боковые толчки; имело минимальную величину необрессоренной массы; уменьшало шум при движении вагона; обеспечивало упругость передачи крутящего момента в моторных вагонах при движении и торможении; снижало напряжения в элементах колёсной пары и сопряжённых с ней деталей.

Идея применения упругих колёс появилась давно. Известны колёса с деревянными элементами, бумажные колёса с дисками из прессованной бумажной массы, колёса с резиновой прокладкой между бандажом или ободом и центром и др. Деревянные и бумажные колёса обладали существенными недостатками, поэтому они не получили распространения. Попытки конструировать колёса с резиновой поверхностью катания также не увенчались успехом вследствие того, что оказался чрезвычайно низким коэффициент сцепления между колесом и влажным рельсом. В дальнейшем проблема создания упругого колеса решалась путём введения в конструкцию резиновой прокладки между бандажом или ободом и центром, а также применения пневматической шины.

В некоторых сериях вагонов Московского и других метрополитенов применяется упругое колесо, в котором бандаж 8особой формы (рис. 7) насажен не на колесный центр, а на центральный диск 7. Для дополнительного крепления бандажа предусмотрено предохранительное кольцо 9. Между центральным диском 7 и колёсным центром 11 расположены восемь резиновых вкладышей 6, подверженных деформации сдвига. Вкладыши с двух сторон армированы стальными листами. Посредством нажимной шайбы 3 и шпилек 2 с гайками 1, попарно связанными пластинчатыми шайбами 12, вкладыши 6 прижаты к колёсному центру 11 и центральному диску 7. Нажимная шайба 3 фиксируется штифтами 4 и болтами 5.

Для отвода тока от колеса к рельсу имеются два гибких шунта10,соединяющих колёсный центр с центральным диском.

Рис. 7. Упругое колесо болтовой конструкции: 1 — гайка; 2 — шпилька; 3 — шайба нажимная; 4 — штифт; 5 — болт; 6 — резиновый вкладыш; 7 — центральный диск; 8 — бандаж; 9 — предохранительное кольцо; 10 — шунт; 11 — колесный центр

Испытания показали, что применение таких колёс способствует уменьшению ускорений, особенно необрессоренных масс вагона, а также снижению уровня боковых сил и коэффициентов динамики, гашению высокочастотных шумовых колебаний. Однако болтовое крепление элементов в такой конструкции упругого колеса недостаточно надёжно, резиновые элементы имеют малый срок службы, который может быть увеличен при правильном подборе вкладышей по их жёсткости. Поэтому по сравнению с болтовой более целесообразной считается сварная конструкция упругого колеса с резиновыми прокладками (рис. 8).

Рис. 8. Упругое колесо сварной конструкции

Повышение упругости колеса и уменьшение необрессоренной массы достигается также за счёт применения колёсных центров, изготовленных из алюминиевых сплавов. Такие центры из сплава марки АМг6 выпускались и испытывались в 70-х годах на российских и американских железных дорогах. Однако такие колёса, имея ненадёжную бандажную конструкцию, обладают существенным различием величин коэффициента объёмного расширения стального бандажа и алюминиевого центра. Сложным также является обеспечение надёжного соединения алюминиевого центра со стальной осью. Нарушение прочности этих соединений особенно проявляется при изменении температуры во время торможения. С целью предотвращения нагрева бандажей тормозными колодками при использовании таких колёс в некоторых странах применяют дисковые тормоза. В Германии велись исследования возможности применения колесных центров из стеклопластика.

2.3 Силы, действующие на колесную пару

Рассмотрим условие равновесия сил, действующих на ось колёсной пары в момент времени, когда наружное колесо опирается на рельс A в точке O прямолинейной частью гребня и стремиться подняться вверх под действием рамной силы , т.е. происходит вкатывания гребня наружного колёса вагона на головку упорного рельса. Иначе, рассмотрим случаи начала вкатывания гребня наружного колёса вагона на головку упорного рельса. В этом случае, поверхность катания внутреннего колеса будет перемещаться относительно внутреннего рельса в сторону наружной рельсовой нити.

Принятые допущения. Коничностью (обычно 1:20) основной поверхности катания колёс пренебрегают. Следует иметь в виду, что нормальную силу инерции на физической модели колёсной пары приводят лишь для того, чтобы только учесть движение подвижного состава по кривому участку пути, хотя такой силы в абсолютном движении просто нет [8, 9]. Кроме того, поскольку нормальная сила инерции является, как бы, составляющей рамной силы , то её не учитывают в аналитических выражениях, описывающих условия равновесия сил.

Особо отметим, что в число рамных сил (которые равносильны поперечным силам ) входят силы, возникающие при движении подвижного состава по волнам неровности пути (т. е. так называемая поперечная силы инерции переносного движения ), независимо от того, движется ли подвижной состав по прямому, или же по кривому участку пути; составляющие силы аэродинамического сопротивления поперёк вагона ; поперечные составляющие силы веса кузова с грузом [8, 9], силы тяги или продольных сжимающих сил, возникающие в режиме торможения подвижного состава [1].

Проекцию нормальной составляющей силы инерции в абсолютном движении также включают в число поперечных сил .

Подчеркнём, что нормальная составляющая силы инерции в абсолютном движении не возникает и не появляется, а лишь учитывает ускоренность абсолютного движения тела по кривой, т. е. никакой силы к телу в действительности не приложено [8, 9].

Например, при движении поезда по кривому участку пути к вагону с жёстко закреплённым грузом (экипаж) в действительности никакой силы не приложено. Утверждение о том, что нормальная сила инерции прижимает экипаж к наружной рельсовой нити, затрудняя его поворот и тем самым, увеличивая направляющую силу и, как следствие, боковой износ наружного рельса, не имеет физического обоснования [1, 10].

Не имеет физического обоснования также утверждение о том, что при движении по кривой возникает силовое воздействие в виде центробежной силы [11, 12].

В соответствии с этим, особо подчеркнём, что нормальную силу инерции на физической и математической модели вагона с грузом и, в частности, колёсной пары приводят лишь для того, чтобы только учесть движение подвижного состава по кривому участку пути, хотя такой силы в абсолютном движении просто нет [8, 9]. По модулю намного меньше, чем .

Отметим, что поперечные силы воздействуют на боковые рамы тележек, а через них на буксовые узлы или же на оси колёсной пары вагона.

Исходя из этого, силу назовём «рамной» силой , т. е. = . Рамную силу относят к числу основных сил, прижимающих колёсную пару тележек к наружным рельсовым нитям.

Учитывают, что в число нагрузок от кузова на шейки оси колёсной пары и (как вертикальные силы ) входят силы, возникающие при движении подвижного состава по волнам неровности пути (т. е. так называемая вертикальная силы инерции переносного движения ), вертикальные составляющие сил тяжести кузова с грузом , силы аэродинамического сопротивления и нормальной силы инерции в абсолютном движении [8, 9].

Покажем решение задачи с использованием следующих классических положений теоретической механики:

  • принцип освобождаемости от связей);
  • принцип освобождаемости от связей и положение о приведении системы сил и к данной точке;
  • принцип освобождаемости от связей с использованием следствие аксиомы о том, что, не нарушая состояния твёрдого тела, силу (например, рамную силу ) можно переносить по линии её действия в любую точку тела.
  • принцип освобождаемости от связей и положение о приведении системы сил к данной точке (например, рамной силы ).

1) Для построения расчётной модели колёсной пары вагона воспользуемся принципом освобождаемости от связей. При этом будем иметь в виду, что для колёсной пары тележек подвижного состава рельсовые нити A и B являются основными связями, удерживающими её от перемещения в поперечном направлении, т. е. вдоль подрельсового основания (шпал).

Иначе, основное назначение рельсовых нитей A и B, как внешних связей, — это направление колёс тележек подвижного состава при движении на прямых и в кривых участках пути.

В связи с этим, вначале освобождают колёсную пару от рельсовых нитей A и B, заменяя их влияние реакциями связей и .

Затем через точки контакта колёс с рельсовыми нитями A и B проводят касательные ф — ф и нормали n — n так, как показано на рис. 2.37. Показывают оси координат O1yz (см. рис. 1).

Рис. 1. Расчётная модель колёсной пары вагона

На рис. 1 обозначены: a1 — расстояние от центра шейки оси колёсной пары до гребня колеса упорной нити (у четырёхосного грузового вагона принимают 0,264 м) и a2 — расстояние от центра шейки оси колёсной пары до точки контакта колеса с внутренней рельсовой нитью (принимают 0,168 м).

Далее следует иметь в виду, что касательная ф — ф к рабочей грани головки рельса в точке O касания гребня наружного колеса с рельсом упорной нити A образует с горизонталью (ось O1y) угол б (обычно принимают для грузовых вагонов равным 60°, а для локомотивов — 70°).

Затем, учитывая, что перемещению колёсной пары относительно рельсовых нитей препятствуют силы трения между их контактируемыми поверхностями, реакции связей и направляют противоположно перемещению колёс с некоторыми отклонениями от нормали n — n. Так поступают из-за того, что, хотя точки приложения и , как векторных величин, известны, но их направления и величина неизвестны. В соответствии с этим, реакции связей и раскладывают на нормальные , и касательные , составляющие так, как показано на рис. 2.

Рис. 2. Расчётная модель колёсной пары вагона

При этом учитывают, что касательные составляющие , представляют собой силы трения между контактируемыми поверхностями колёс и рельсовыми нитями, т. е. = , = . Силы трения, как силы сопротивления, всегда направлены в сторону, противоположную вкатыванию гребня колеса по рабочей грани головки упорного рельса, так, как показано на рис. 2.

Таким образом, получают расчётную модель колёсной пары вагона (см. рис. 1) для определения устойчивости колеса на рельсе.

2) Покажем определения устойчивости колеса на рельсе построением расчётной модели колёсной пары вагона с использованием положения о приведении системы сил к данной точке. Для этого в соответствующих точках O2 и B2 оси колёсной пары, принятых за центры приведения, (см. рис. 1) приложим пары сил , и , , равных по модулю, но противоположных по направлению, которые равны по модулю силам и (рис. 3).

Иначе, = — = и = — = .

Рис. 3. Приведение системы сил к данной точке

Поэтому согласно положению о приведении системы сил к данной точке пары сил , и , заменяют сосредоточенными изгибающими моментами M1 и M2, приложенными в соответствующих точках O2 и B2 оси колёс, оставив в эквивалентной расчётной модели сосредоточенные силы = и =

3. Конструкция подшипника качения

Роликовые подшипники. Внутри корпуса буксы обычно размещаются два подшипника качения. Подшипники для букс грузовых и пассажирских вагонов железных дорог МПС единые. Это роликовые цилиндрические подшипники радиальные однорядные подшипники с короткими цилиндрическими роликами размером 130Ч250Ч80 мм. Задний подшипник выполнен с однобортовым внутренним кольцом, а передний — с безбортовым внутренним кольцом и плоским приставным кольцом (8 — на рис. 1.1 и 10 — на рис. 1.2), выполняющем роль борта.

Подшипники, имеющие один упорный борт на внутреннем кольце или оборудованные одним приставным кольцом, называются полузакрытыми. Они хорошо воспринимают радиальную нагрузку (направленную перпендикулярно оси вращения подшипников), а осевую — ограниченной величины — только со стороны борта или приставного кольца.

Рис. 1 роликовый цилиндрический подшипник

Передний подшипник имеет условное обозначение 232726 ГОСТ 18752, а задний — 42726 ГОСТ 18752. По этим обозначениям можно судить о размерах подшипника и его конструктивных разновидностях.

Роликовый подшипник (рис. 1.) состоит из наружного 1 и внутреннего 3 колец, между которыми находятся ролики 2. Последние удерживаются в сепараторе 4 на одинаковом расстоянии друг от друга.

Внутреннее кольцо подшипника устанавливается на шейку оси с натягом, а наружное в корпус буксы — свободно. Вращение шейки оси вместе с внутренним кольцом подшипника вызывается вращение роликов вокруг своих осей и перекатывание по дорожкам качения между наружным и внутренним кольцами.

Свободное перемещение роликов обеспечивается наличием радиального и осевого зазоров.

Радиальный зазор измеряется в свободном от нагрузки подшипнике и представляет собой сумму зазоров между дорожками качения колец и роликом. Осевой зазор измеряется между торцами роликов и бортами колец. Для новых подшипников на горячей посадке радиальный зазор 115-170 мкм, а осевой зазор 70-150 мкм. Причем меньшие значения зазоров рекомендуются для грузовых вагонов, а большие — для пассажирских.

Цилиндрические подшипники, применяемые в вагонах, выполнены разъемными: наружное кольцо, сепаратор, ролики образуют отдельный блок, который свободно снимается и надевается внутреннее кольцо. Такая конструкция упрощает технологию монтажа и демонтажа буксового узла, поэтому она находит широкое применение в вагоностроении.

Неподвижность крепления внутренних колец на шейке оси достигается соответствующей их посадкой — горячей, втулочной или прессовой.

Ролики цилиндрического подшипника (рис. 2, а) имеют форму цилиндра, образующая которого представляет прямую линию, параллельную оси вращения подшипника и перпендикулярную радиальной нагрузке. Поэтому радиальная нагрузка распределяется по длине и хорошо воспринимается цилиндрической поверхностью тел качения, а осевая — лишь торцами роликов.

Для предупреждения вредного влияния перекоса буксы и прогиба шейки оси на работу цилиндрических подшипников ролики стали изготавливать со скосами «бомбиной» (рис 2 б).

Рис. 2 Типы роликов

а) со скосами б) с рациональным контактом — «бомбиной»

Сепаратор представляет собой кольцо, изготовленное из латуни ЛЦ400Мц3Ж с наличием окон для установки роликов. Для удержания роликов от выпадания из сепаратора производится расчеканка его перемычек.

Элементы торцевого крепления подшипников предназначены для закрепления внутренних колец подшипников в осевом направлении.

Рис. 3 Варианты торцевого крепления подшипников на шейке оси:

  • а) корончатой гайкой; б) торцевой шайбой

1- шестигранная гайка, 2 — стопорная планка, 3 — болт, 4 — торцевая шайба, 5 — упорное кольцо, 6 — стопорная шайба.

В буксах колесных пар типа РУ1-950 применяют корончатые торцевые гайки, стопорные планки и болты М 12 для крепления планок (рис. 3, а).

Изготавливают эти детали из стали Ст5 либо 40Л1 методом точного литья. Корончатые гайки обычно изготавливают шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами, скрепляемыми вязальной проволокой.

В буксах колесных пар типа РУ1Ш-950 для торцевого крепления подшипников применяются специальные шайбы. Шайбы бывают двух разновидностей: с тремя (рис. 3, б) или четырьмя отверстиями для постановки болтов М20. Более современной является конструкция с четырьмя болтами.

В обоих вариантах для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба. Материалом для изготовления шайб является сталь Ст3. Для крепления шайб на торцах шеек осей имеются отверстия с нарезкой, куда ввертывают крепежные болты. В центре шайбы предусмотрено отверстие большого диаметра для обеспечения установки центра станка при обточке поверхности катания колес, производимой без демонтажа буксовых узлов.

3.1 Монтаж букс с роликовыми подшипниками

Достаточная прочность посадки подшипников на шейке оси обеспечивается при условии, если подшипники и колесные пары имею температуру окружающей среды.

Монтаж букс на горячей посадке разрешается производить не раньше чем через 12 ч после обмывки колесных пар и через 8 ч после обмывки подшипников.