Вагонная ось является важной составляющей частью конструкции тележки. Она воспринимает абсолютно все нагрузки, которые передаются от кузова вагона на железнодорожные пути. Кроме этого, ось соединяет два колеса, с помощью которых и осуществляется перемещение поезда. Ось колёсной пары вагона обладает определёнными параметрами, которые строго регламентированы и применяются для соответствующего типа подвижного состава.
Описание
Вагонная ось представляет собой брус круглого переменного по длине сечения, изготовленного из высокопрочной стали. Обычно она входит в состав колёсной пары и устанавливается на тележку совместно с напрессованными колёсами.
В зависимости от объекта применения оси колёсных пар вагона различаются:
- наибольшие воспринимаемые напряжения;
- назначение (моторный или немоторный вагон);
- габаритами;
- сечением в поперечной плоскости (сплошные или полые);
- типом установки торцевых подшипников.
Все параметры и характеристики, по которым изготавливаются оси колёсных пар, строго регламентированы. В РФ действуют ГОСТы 31334-2007 и 22780-93, которые регламентируют основные показатели изделий.
Разновидности
Колёсные оси применяются абсолютно для всех типов подвижного железнодорожного состава. Их конструкция не содержит принципиальных различий. Главный параметр, который оказывает серьёзное влияние – это наибольшая передаваемая нагрузка на рельсовый путь.
Оси колёсных пар вагона подразделяются:
- грузовые;
- пассажирские (в том числе и высокоскоростные);
- для электропоезда моторные;
- для электропоезда немоторные.
Для каждого типа исполнений ГОСТом 22780-93 устанавливается соответствующие обозначения: РМ3, РМ5, РУ1, РУ1Ш.
Буквенные обозначения расшифровываются следующим образом:
- Р – роликовая (вагонная ось, по краям которой устанавливаются роликовые подшипники);
- У – унифицированная;
- М – моторная ось с посадочными местами под редуктор;
- Ш – буксовые подшипники крепятся торцевой шайбой.
Более подробная информация о каждой разновидности оси представлена в следующей таблице:
Конструкция
Ось колёсной пары вагона обладает стандартной формой, которая практически не видоизменяется в зависимости от подвижного состава. Отличия могут заключаться лишь в отдельных элементах.
Вагонная ось состоит:
- Средняя часть. Наиболее протяжённое тело круглого сечения, находящееся посередине между колёсами.
- Подступичные части. Они расположены по краям от средней части и обладают увеличенным диаметром для напрессовки колёс.
- Предподступичные. Служат для размещения уплотняющих буксовых узлов. Также они способствуют более равномерному распределению напряжений и снижению концентраторов сил.
- Шейки оси. На эти части запрессовываются подшипники и остальные элементы, входящие в буксовые узлы вагона.
Ось колёсной пары является высоко нагруженным компонентом. Она воспринимает большие статические и динамические нагрузки. Для того чтобы минимизировать напряжения на проблемных участках и убрать все концентраторы, в местах перехода диаметров поперечного сечения оставляют специальные скругления – галтели. В зависимости от типа перехода они должны быть соответствующего радиуса и обеспечивать равномерное распределение напряжений.
Специфика нагружений
В процессе эксплуатации ось колёсной пары вагона воспринимает огромное количество всевозможных нагрузок. Большинство из них являются разнонаправленными напряжениями с различными амплитудными колебаниями. Все они негативным образом сказываются на прочностных и усталостных характеристиках стали, из которой изготавливаются оси.
Нестандартные режимы нагружения и постоянно действующие повышенные нагрузки, требуют дополнительных мер по увеличению предела выносливости материала, из которого изготавливаются вагонные оси.
Основной метод повышения усталостной прочности – это накатка поверхности уже готовой оси специальными роликами. Для этого используются токарно-накатные станки. Ось закрепляют между упорами, и роликами с требуемым усилием «накатывают» поверхность до требуемых показателей.
Маркировка
Готовые изделия необходимо правильно промаркировать. Т. к. ось колёсной пары вагона является очень ответственным узлом, то к нанесению опознавательных знаков относятся со всей строгостью. Специалисты ОТК обязательно проверяют правильность нанесения маркировочных знаков.
Согласно российским стандартам, на готовой вагонной оси должны быть нанесены следующие обозначения:
- номер производственного предприятия, где было произведено изделие;
- дата, когда ось была изготовлена и проверена;
- специальные обозначения МПС;
- порядковый номер изделия;
- клеймо, которое указывает на номер плавки (необходимо для того, чтобы отследить, из какой стали выплавлялась вагонная ось, в случае выявления брака или обнаружения отклонений от норм).
Анализируя вышеуказанные параметры, можно отследить «путь» от изготовления до эксплуатации каждой конкретной оси на вагоне. И в случае обнаружения неисправностей выявить, что является их причиной.
Заключение
На сегодняшний день технология производства вагонных осей «обкатана» до мельчайших деталей. Технологические процессы на производствах позволяют получать качественные изделия с минимальным количеством брака. Кроме этого, специальные сплавы могут значительно повышать прочность и усталостную долговечность готовых изделий.
Вагонные оси воспринимают большое количество всевозможных нагрузок, поэтому к их изготовлению подходят со всей ответственностью. Малейшее отклонение от стандартных технологических процессов – это повод забраковать всю партию и отправить её на переплавку.
Несмотря на выработанную технологию, изыскания по производству более прочной и технологичной конструкции не прекращаются. Из наиболее перспективных разработок – это полая ось (уже используется на отдельных типах подвижного состава) и применение новых сплавов. В итоге это позволит сделать ось колёсной пары вагона более совершенной и прочной конструкцией, способной воспринимать повышенные нагрузки.
Оставайтесь на сайте RelsOk.ru и изучайте материалы о железнодорожном транспорте!
