Четырехосные тележки состоят из двух типовых 2-осных тележек модели 18-100 и мощной соединительной балки (масса 2 т.) сложной конфигурации; применяются в 8-осных цистернах (соединительная балка штампосварная из низколегированной стали 09Г2-Д) и полувагонах (соединительная балка литая из низколегированной стали марок 20ГЛ или 20ГФЛ), а также транспортерах.
Тележки типа КВЗ-И2 имеют большую жесткость рессорного подвешивания, подкатываются под кузова грузовых, рефрижераторных вагонов, кузова вагонов с машинным охлаждением. Трехосные тележки имеют сложную конструкцию, повышенное воздействие на путь, обладают меньшей устойчивостью от схода с рельсов. Поэтому на железнодорожных путях МПС они не нашли широкого применения; применяются в основном на железнодорожных путях промышленного транспорта. Лучшей среди 3-осных является тележка типа УВЗ-9М конструкции Уральского вагоностроительного завода. Модель 18-102 объединяет последующие типы УВЗ-11 и УВЗ-11А, спроектированные с повышенной осевой нагрузкой.
Тележки моделей 18-131; 18-120 и 18-115 построены на базе тележки модели 18-100 и отличаются от нее лишь наличием упруго-фрикционных скользунов, предназначенных для уменьшения влияния тележки и боковой качки кузова, а также резиновых прокладок между цилиндрическим корпусом буксы и боковой рамой тележки, предназначенных для уменьшения сил инерции от колебания необрессоренных масс тележки и более равномерного распределения вертикальных сил между передним и задним роликовыми подшипниками.
Двухосная тележка модели 18-100 (трехэлементная тележка) состоит из двух боковых рам и надрессорной балки с подпятником, отлитых из низколегированной стали марок 20ФЛ или 20ГФЛ, двух колесных пар с роликовыми буксами и двух рессорных комплектов, состоящих из пяти, шести или семи двухрядных цилиндрических пружин (в зависимости от грузоподъемности вагона соответственно 50, 60 и более тонн).
Основные технические характеристики типовых тележек, эксплуатируемых на железных дорогах стран СНГ приведены в таблице 3. Постройка трехосных тележек различных типов прекратилась в 1967 г., однако в эксплуатации их находится еще ок. 30 тыс. (за исключением тележек модели 18-102). Для грузовых вагонов разработаны и построены Уральским вагоностроительным заводом опытные 2-осные тележки модели 18-115 с улучшенными динамическими качествами для скоростей движения до 140 км/ч и модели 18-131 для осевых нагрузок 245 кН.
Результаты расчета: в точке контакта уровень шума от колеса составляет 108,2 дБ (А), от рельса 108,6 дБ (А). По сравнению с этим параметром уровень шума для обычного колеса пассажирского вагона ниже примерно на 3 дБ. Дальнейшее снижение может быть достигнуто применением колесного абсорбера. Результат еще лучше для небольшого колеса с тормозным диском: разница в уровнях шума составляет 6 дБ, причем снижение уровня шума на 1,5 2 дБ достигается гашением шума в зазоре между колесом и тормозным диском. В результате шум, создаваемый колесом, меньше шума от рельсов.
Пример 3. Была сделана попытка найти оптимальную форму колеса, при которой достигается компромисс между его акустическим воздействием и массой. Таковым является колесо 920SLT#2 диаметром 920 мм и массой 322 кг.
Результаты расчетов: в точке контакта уровень шума от колеса составляет 110,9 дБ (А), от рельса 108,6 дБ (А). Отсюда следует, что необходимо найти возможности для улучшения формы колеса, так как оно создает уровень шума больший, чем рельс.
Пример 2. Рассматриваемое колесо пассажирского вагона диаметром 920 мм по форме соответствовало классическому. Колесо аксиально симметрично, по этой причине экспериментальный анализ не проводили.
Результаты расчета: в точке контакта уровень шума от колеса составляет 104,9 дБ (А), от рельса 108,6 дБ (А). Таким образом, хотя уровень шума, создаваемого колесом, ниже, чем шум от рельсов, на подвижном составе все таки необходимо принятие мер, направленных на снижение уровня шума.
Пример 1. Рассмотрено колесо диаметром 850 мм, массой 293 кг челночного поезда Desiro компании Siemens. На ступице колеса установлен тормозной диск. Перед расчетом провели экспериментальный анализ, чтобы определить, как влияет тормозной диск на собственную частоту колебаний колеса и на их гашение.
В результате расчетов было установлено, что предельное значение уровня шума при движении со скоростью 200 км/ч составляет 92 дБ (А). Для его снижения необходимо изменить основные условия
Чтобы определить уровень шума от проходящего поезда, необходимо учесть все точки контакта колеса с рельсом и определить, как распространяется шум от подвижного состава. При этом важно знать длину поезда, степень абсорбции колебаний землей и подвижным составом, выявить и смоделировать источник шума. Допустимо также использование передаточной функции для установления уровня шума по звуковому давлению. В данном случае для четырехвагонного подвижного состава эта функция составляет 19 дБ. Измерения в зоне источника шума, выявленного с помощью микрофона на поезде и под ним, подтвердили результаты расчетов. В любом случае необходимо учесть, что источником шума может быть не только контакт колеса и рельса, поэтому микрофоны располагали вдоль всего поезда.
Необходимые для расчетов значения нажатия колеса на рельс и нагрузки на колесо (порожний подвижной состав) обычно задаются. Параметры и условия, используемые при расчете, были приведены ранее.
Документ EN 139790 1:2003 предусматривает акустическую оценку дисковых колес. Для этого применяют специальную программу. Поскольку путем выбора основных условий нельзя было обеспечить точность полученных результатов, решили использовать результаты сравнения усредненных значений уровня шума, исходя из комбинации значений шероховатости и скорости.
Следует напомнить, что колесо поезда Desiro, не имеющее абсорбера, но оборудованное тормозным диском, тоже обеспечивает снижение уровня шума, но не более чем на 1,5 2 дБ.
Результаты расчетов были обобщены и позволили проверить действие колесных абсорберов в лабораторных условиях путем простого измерения коэффициента демпфирования. При оборудовании колеса таким абсорбером можно снизить уровень шума на 4 6 дБ.
Выполненный на модели анализ шумового воздействия колес с абсорберами и без них не мог дать полных доказательств эффективности этих устройств, так как при качении колес происходит некоторое гашение звуковых колебаний в зоне их контакта с рельсами. Можно рассчитать уровень шума, создаваемого каждым колесом с абсорбером и без него, применяя пакет Twins. Однако более точно определить значения требуемых величин проще, используя результаты предварительных расчетов. Результаты расчетов, проведенных для колес с неизношенной поверхностью катания и с имеющей волновой износ, дают возможность определить величину демпфирования колебаний, необходимую для достижения заданного снижения шума от колеса.
Дополнительные сервисы:
Статьи - Запасные части
Комментариев нет:
Отправить комментарий