Колёса в огне
Эти впечатляющие фото иллюстрируют процесс нагрева бандажа для его последующего снятия с колёсного центра паровоза.
Как известно, железнодорожные колёса по конструкции разделяют на безбандажные — цельные, состоящие из обода 1, диска 2 и ступицы 3, и бандажные — составные, состоящие из бандажа 4, колесного центра 5 и бандажного кольца 6.
Бандажные колёса, думаю, придумали для экономии.
В них 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.
Бандаж является сменным элементом колёсной пары именно локомотива, а не вагонов, поскольку последние имеют цельнокатаные колёсные пары.
Колёсные пары локомотивов стоят дороже, на них ещё обычно запрессована ведущая шестерня и больше подвержены износу из-за больших нагрузок и условий эксплуатации (боксования, использования песка для улучшения сцепления с рельсами и т.д.)
Материал бандажей должен быть довольно твердым, чтобы выдерживать ударные нагрузки, и в то же время достаточно вязким.
Поэтому бандажи изготавливают из высококачественной углеродистой стали.
Бандажи прокатывают из стальных заготовок и перед посадкой на обод колесного центра нагревают до температуры 250—320° С.
Их напрессовывают на обод так, чтобы бурт внутренней поверхности бандажа упирался в обод. При температуре бандажа не ниже 150—200° С устанавливают бандажное кольцо фасонного профиля.
Бандажное кольцо нельзя устанавливать на холодный бандаж или остывший до температуры ниже указанной.
От состояния бандажа во многом зависит безопасность движения на железной дороге, поэтому оно всегда должно контролироваться
Для контроля плотности посадки бандажа по отсутствию его возможного сдвига в эксплуатации на ободе колесного центра напротив одной из спиц наносят контрольную метку затупленным зубилом.
На бандаже (на продолжении линии контрольной метки) делают четыре-пять углублений керном. Затем в этих местах бандажа и центра проводят красную полосу шириной 25 мм.
На бандажах с упрочнёнными гребнями наносится зелёная полоса шириной 10 мм на всю толщину бандажа с левой стороны от красной полосы при расположении контрольных полос в зоне контакта бандажа с рельсом.
Аналогичным образом могут рядом наносится с левой стороны от красной полосы и синие, означающие что бандаж колёсной пары имеет так называемый профиль вагонного типа.
Здесь имеется в виду смещение бандажа относительно колёсного центра.
Чаще проворачиваются изношенные бандажи, которые при торможении систематически перегреваются и их посадка ослабевает.
И если первичный проворот бандажа, как пишут в источнике, не столь страшен, то вторичный сулит вполне конкретные трудности в виде отцепки локомотива, ограниченной скорости движения и прочих нюансах, так как говорит об окончательном ослаблении посадки.
То есть начинаешь тормозить, зажимая колодками бандаж: бандаж останавливается, а колёсный центр нет, это всё ведёт к разрушению колеса.
Соответственно, из-за существенных недостатков по прочности и надёжности, значительной трудоёмкости формирования колёсной пары и повышенной массе наиболее совершенными и надёжными в эксплуатации признаны стальные цельнокатаные.
Бандажное упругое колесо нашло применение в трамваях.
Особенностью конструкции подрезиненного колеса является то, что колёсный центр не соприкасается с бандажом или центральным диском, а как бы «висит» на резиновых вкладышах, которые, благодаря сильному сжатию, работают на сдвиг.
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.
Применение таких колёс способствует уменьшению ускорений, особенно неподрессоренных 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.
Возможен сдвиг вкладышей и отслоение резины вкладышей.
Ранее колёсные центры делались с прессованными бумажными и деревянными дисками.
Диск из бумажной массы вставлялся между ободом и ступицей, спрессовывался под большим давлением и скреплялся болтами с внутренними ребрами у обода и ступицы.
Для предохранения от влаги и повреждений бумажный диск снаружи ограждался двумя железными дисками.
На наших дорогах до 1890 г. применялись колёсные центры Манзеля с деревянными дисками.
Диск колеса состоял из секторов дубового дерева, пропитанных горячим маслом и вдавленных под прессом между бандажом и ступицей.
Деревянный диск скреплялся со ступицей и бандажом с помощью колец и болтов, как показано на рисунке.
Как отмечалось, в те времена такие колёса обладали бесшумным и сравнительно спокойным ходом, смягчали вертикальные толчки.
Однако вследствие усушки дерева в процессе эксплуатации болты ослабевали, что нарушало безопасность движения поездов и приводило к необходимости постоянного наблюдения за состоянием крепления.
Поэтому колёса с деревянными центрами изъяли из эксплуатации.
До 1900 г. распространение получили кованые центры, затем литые спицевые, дисковые стальные и чугунные.
В 1948 г. изготовление чугунных центров было прекращено вследствие большой массы, малой прочности и частых повреждений при формировании колёсных пар.
