Предназначение и класификация на рамките; усилия, действащи върху тях

Описание на електрически влакове и електрически локомотиви, разписание на влаковете, снимки

§ 3. Предназначение и класификация на рамките; усилия, действащи върху тях

Рамите на талигите са проектирани да приемат вертикално натоварване от каросерията и да го разпределят между отделните колооси и колела посредством пружинно окачване, възприемане, сумиране на силите на сцепление или спиране, разработени от отделни колооси, и да ги прехвърлят към автоматичен съединител, монтиран на рамката на талигата или рамка на тялото ... Рамката също поема странични сили, когато следва извити участъци от коловоза.

Концентриран вертикален товар се прехвърля върху рамките на талигите от рамката на корпуса през опорите на основния корпус (вж. § 19), монтирани на надлъжната ос на рамката, или през главната и допълнителните опори, или само през страничната.

Рамките на движещите се колички са разделени на външни и вътрешни, в зависимост от местоположението на колелата. Външните рамки се наричат ​​рамки, когато колелата са разположени вътре в тях. Такива рамки са тежки и имат сложен дизайн за монтиране на рамка. Те се използват главно за индивидуално задвижване, когато тяговият двигател е разположен в непосредствена близост до колоосата. Разстоянието между страничните стени на външните рамки е по-голямо от вътрешните, при които колелата са разположени отвън спрямо страничните стени. Това разстояние определя размерите на тяговия двигател. Следователно, с външни рамки могат да се използват двигатели с по-голяма мощност и електрическият локомотив има по-голяма странична стабилност, тъй като разстоянието между зъбците на колоосите се увеличава. Вътрешните рамки обикновено се използват за групови устройства. Вертикално въздействие върху рамките-

ny и хоризонтални (надлъжни и напречни) сили се делят на статични и динамични. Вертикалните статични сили включват сили (натоварвания), създадени от масата на тялото с оборудването, масата на оборудването, инсталирано директно върху рамката на талигата, както и собственото тегло на рамката. От рамката тези натоварвания се прехвърлят върху колоосите през пружинното окачване и мостовите кутии. Когато електрическият локомотив се движи в режим на сцепление (или спиране), вертикалните статични натоварвания се преразпределят и натоварванията се появяват поради вертикалните неравности на релсовия коловоз и дупките в гумите. Надлъжните хоризонтални сили включват тягови (или спирачни) сили и сили, произтичащи от удар върху автоматичен съединител. Хоризонталните странични сили се причиняват от извитото движение на колоосите, които възникват при навлизане в криви, движение по криви, както и по хоризонтални неравности в писта

При движение по прави участъци от коловоза, поради наличието на напречни пролуки между билата на гумите и релсите, както и конуса на гумите на колелата, локомотивът е монтиран под остър ъгъл спрямо оста на релса, а крайните (външни) двойки колела на локомотива се притискат последователно вдясно и след това в лявата релсова резба. Външните колооси се движат в противоположни посоки, т.е. когато предните колела се движат към дясната релса, задните колела се движат наляво. В резултат на това възниква усукващо движение (клатушкане) на локомотива, при което кръговете на колелата имат различен диаметър и крайните двойки колела на талигите са склонни да се завъртат в противоположни посоки. Това създава хоризонтален завой в рамката, точно както когато локомотивът се движи в извити участъци от коловоза. Често-

колкото по-голямо е клатушкането, толкова по-голямо е изтъняването на лентата.

В криви, под действието на центробежна сила, локомотивът има тенденция да се движи навън от кривата, което е възпрепятствано от гребените на джантите на крайните колооси, допиращи се до външната релса. Под въздействието на сили от страната на външната релса локомотивът се завърта, докато в точките, където колелата опират върху релсите, възникват сили на триене. Хоризонталните сили (реакции) на релсите и силите на триене в опорните точки на колелата, предавани през колелата, мостовете и мостовите кутии към рамката на електрически локомотив или вагон талига, причиняват огъването му в хоризонталната равнина.

Тъй като външните колела се движат върху външната релса и са притиснати към нея, а джантите на колелата имат конична форма, тогава тези колела от екстремни двойки имат диаметър на въртящия се кръг, по-голям от този на вътрешните колела на същите двойки. И двете колела на колооса са здраво притиснати към оста и имат еднаква скорост на въртене; следователно колело с голям подвижен кръг ще има тенденция да върви напред. В резултат на това крайните двойки колела ще се въртят по посока на часовниковата стрелка. Двойките средни колела на талиги с малък радиус на кривата са притиснати към вътрешната релса и поради същата причина са склонни да се завъртат в обратна посока по отношение на крайните двойки. Тъй като рамката на талигата държи всички колооси успоредни една на друга, талигата е огъната в хоризонталната равнина.

Моментът на огъване, причинен от тези сили, зависи от масата на локомотива, дължината на основата му, радиуса на кривата и скоростта.

Когато локомотивът навлезе в кривата, външното колело на първата колесна колона преминава върху релсата под определен ъгъл и удря главата на релсата. Енергията на удара е пропорционална на масата, участваща в удара, синуса на ъгъла на приближаване и квадрата на скоростта на движение. Ъгълът на приближаване зависи от формата на преходната крива и от позицията на локомотива в коловоза: колкото повече локомотивът или неговата колоос е отклонен към вътрешната релса поради големия кръст-

изпълнете в рамката, толкова по-голям е ъгълът на приближаване.

Под действието на центробежна сила и вятър в рамката се появяват допълнителни хоризонтални и вертикални (от преобръщащия момент, създаден от тези сили) натоварвания. Силите, действащи върху рамката на талигата, причиняват огъване на нейните елементи във вертикалната и хоризонталната равнина, както и усукването им. По този начин всички сили, възникващи в ходовата част на електрическия локомотив, са затворени върху рамката на талигата. Всички тези сили трябва да се вземат предвид при оценка на здравината на рамката на талигата. Срокът на експлоатация без ремонт е зададен за рамки 25 години; това определя изискванията за конструкцията: тя трябва да има необходимия резерв на безопасност. От друга страна, конструкцията трябва да бъде възможно най-лека, както по икономически причини, така и по отношение на съответствието с общата маса на локомотива (осово натоварване). На тези изисквания най-добре отговарят заварените рамки, направени от кухи греди с кутия в сечение.