Скат. Общие сведения

Описание устройства и основные принципы работы паровозов, фотографии паровозов

Скатом паровоза называется комплект всех колесных пар на паровозе: бегунковых (передних) движущих и поддерживающих (задних). Называть «скатами» отдельные колесные пары-неправильно. Роль колесных пар в деле «беспечения безаварийной работы паровоза очень ответственна, и в новых «Правилах технической эксплуатации» целая группа параграфов (§188-191) устанавливает правила эксплуатации колесных пар. В 188 даны указания о наличии маркировочных клейм. В 189 даны указания о соблюдении основных размеров колесных пар (между бандажами 1440 + 3 мм). В 190 даны величины нормальных прокатов бандажей (пассажирские паровозы -■ не больше 5 мм, товарные-6 мм, маневровые-7 мм и тендерные-8 мм). В 191 в 13 пунктах перечисляются разтичные определенные дефекты (ослабления центров, трещины, износ гребней, выбоины), при наличии которых запрещается выпускать паровозы под поезда. Соблюдение правил имеет важнейшее значение в деле обеспечения безаварийной работы паровоза.

Бегунковая или поддерживающая колесная пара составляется осью, двумя колесными центрами и двумя бандажами с их заводными кольцами. У сцепных колесных пар к этому перечню добавляются сцепные пальцы (с отъемными буртами при втулочных подшипниках), у в е д у щ и х-ведущие пальцы и контр-кривошипы. Последние прежде отковывались за одно целое с ведущим пальцем, и лишь за последние годы получили большое распространение значительно более рациональные конструкции ведущих пальцев с отъемными контр-кривошипами.

Указанный перечень деталей, составляющих колесную пару, является вполне установившимся для нашего паровозостроения. В старину за границей иногда строили паровозы с наружными рамами; здесь кривошипы делались съемными. В настоящее время в США имеются паровозы, передние бегунковые

1 Подробный расчет пружин дан в Сборнике «Транспортное машиностроение» № 3 за 1936 г.

колеса которых отлиты (или прокатаны) за одно целое с бандажом. Такие бегунки применены и у паровозов ТА». Поверхность круга катания таких цельнолитых колес изнашивается несколько быстрее, чем рабочая поверхность бандажей. Значительно меньшая нагрузка на бегунковые колесные пары по сравнению с нагрузкой на движущие колесные пары, время от времени кроме того подверженные боксованию, обусловливает примерно одинаковое изнашивание тех и других колес. Все же, учитывая большее число оборотов бегунков (малый диаметр), когда каждый участок рабочей поверхности бандажа относительно чаще приходит в соприкосновение с изнашивающим его рельсом, а также приняв во внимание и боковые удары на реборды направляющих бегунковых колес, мы пока все же применяем и здесь наборные колеса, т. е. со сменной деталью-бандажом.

Диаметры бегунков колеблются в пределах от 760 (часть паровозов сер. «Е») до 1 050 мм и лишь как исключение у паровоза сер. «М» второй бегунок передней тележки имеет диаметр 1 320 мм г. Движущие колеса товарных паровозов делаются в пределах 1 200 (сер. «Ов»)- 1 520 мм (паровоз ТА); наиболее употребительные диаметры-1 320 (сер. «Э») и 1 500 мм (сер. «ФД»).

Пассажирские паровозы имеют движущие колеса диаметром 1 700 (сер. «Ж», «3», «К», некоторые «Н»)-1850 (сер. «С», «Су», «Л», «ИС»)-1 900 мм (сер. «Ку», часть «Н»); в старину имела место значительно большая разница в диаметрах: имелись паровозы как с меньшими диаметрами колес, так и со значительно большими-до 2 100 мм. Заметим, что всемерное сокращение различных диаметров вновь проектирующихся паровозов-чрезвычайно актуальный вопрос (по условиям прокатки различных бандажей, наличия запасных бандажей на заводах и в мастерских и т. д.).

В США диаметры движущих колес пассажирских паровозов делаются до 2 030 мм, в Англии-до 2 100 мм.

Новейшие скоростные паровозы за границей имеют диаметры колес до 2 300 мм.

Что касается поддерживающих (задних) колес, то их диаметр колеблется в пределах 1 050 (сер. «ФД» и «ИС»)-1 220 (сер. «С»)-1 320 мм (сер. «Су»).

На фиг. 428 показано в виде примера старое типовое устройство ведущей колесной пары товарного паровоза сер. «Эу» и на фиг. 429-то же пассажирского сер. «Су».

Рассматривая фиг. 428, мы видим, что нанесенное на чертеже сечение рамы расположено не по средине шейки, что было бы, естественно, желательным, а несколько сбоку; это-типовое, хотя и малоудовлетворительное расположение букс и шеек относительно листовых рам. Объясняется такое расположение рам как наличием буксовых направляющих, так и стремлением'раздвинуть один от другого рамные листы.

Одна (или, реже, две) движущая колесная пара часто делается безре-бордной, что является необходимым для возможности вписывания паровоза в заданные кривые.

У старых, а также и почти у всех мощных паровозов безребордной делается одна колесная пара, если это, конечно, требуется для возможности вписывания в кривые. Так например, у паровозов сер. «Э» (все разновидности этой серии) передняя сцепная колесная пара делается направляющей, т. е. могущей только вращаться, без каких бы то ни было боковых перемещений (кроме 2-3-мм разбега, всегда делающегося у всех без исключения колесных пар паровозов); вторая сцепная ось имеет боковое перемещение; третья (ведущая) сделана без-ребордная (фиг. 428); четвертая - снова жестко поставленная; наконец, пятая имеет поперечный разбег. Таким образом жесткая база паровозов сер. «Э» равна расстоянию между первой и четвертой сцепными колесными парами. Это расстояние сравнительно велико (4 320 мм); длинная жесткая база объясняется недостаточно развитой для относительно крупного паровоза полной базой (равной у паровозов сер. «Э» всего 5 780 мм).

1 У паровоза сер. «М» второй бегунок передней тележки сделан увеличенного диаметра для того чтобы понизить число обо отов (опасность нагревания шейки) этого колеса по сравнению с передним бегунком, несколько менее нагруженным для облегчения поворота самой тележки.

1. Скат. Общие сведения1. Скат. Общие сведения

При заднем ходе паровоз сер. «Э» значительно менее «благополучен», так как здесь повертывание паровоза производится только второй по ходу (считая от тендера) сцепной колесной парой; ее плечо, т. е. расстояние от оси колеса до центра поворота паровоза, слишком мало, и боковое усилие, необходимое для повертывания паровоза в кривой, значительно увеличивается.

У паровоза сер. «Су» в противоположность паровозу сер. «Э» жесткая база очень коротка-она равна всего 1 925 мм. Такая короткая жесткая база, при наличии достаточно длинной полной базы, равной 10 300 мм, обусловливает спокойный ход паровоза без больших горизонтальных (боковых) толчков. У паровоза «Су» имеется передняя комбинированная «двухосная» тележка Кра-усса-Гельмгольца, включающая в себя бегунок и первую сцепную ось; задняя поддерживающая ось также имеет поперечную подвижность (одноосная тележка). Жесткой базой является расстояние между второй (ведущей) и третьей движущими колесными парами. Таким образом в паровозе сер. «Су» нет безреборд-ных колесных пар. Ведущая колесная пара паровоза сер. «Су», работающая в более тяжелых условиях, чем сцепные колесные пары, оказывается здесь передней границей жесткой базы, направляющей паровоз в кривую и испытывающей поэтому боковые удары рельсов и контр-рельсов о реборду.

В паровозе сер. «С» передняя тележка также составляется передним бегунком и первой сцепной колесной парой, следовательно вторая движущая (ведущая) колесная пара работает также в тяжелых условиях. Длина жесткой базы здесь резко увеличивается, так как задняя поддерживающая ось в этом паровозе не имеет поперечных перемещений, будучи жестко установлена под паровозом; таким образом в паровозах сер. «С» жесткая база равна расстоянию от второй движущей оси до задней поддерживающей. Такое расположение жесткой базы позволило сделать третью сцепную ось безребордной, т. е. еще более облегчить ее условия работы. Расположение жесткой базы в хвостовой части паровоза несколько неудачно еще и по условиям тяжелого вписывания паровоза в кривые при езде тендером вперед.

В виде примера общего устройства движущих колесных пар мощных паровозов приводим фиг. 430-первую и пятую сцепные колесные пары паровоза сер. «ФД»; конструкции других движущих колесных пар этого и других паровозов-однотипны с показанной на фиг. 430, за исключением колесного центра движущих колесных пар мощных товарных паровозов; об этих центрах, так же как и обо всех отдельных частях колесных пар, будет сказано в соответствующем параграфе.

У мощных паровозов, как правило, стараются разгрузить ведущую колесную пару от боковых ударов рельсов и к о н т р-р е л ь с о в. Желательно ведущие колесные пары делать безреборд-ными. Этим несколько выравниваются условия работы всех движущих колесных пар.

Наиболее удачным расположением подвижных колесных пар и безребордной ведущей колесной пары следует признать таковое у паровозов сер. «ФД»: передний бегунок и задняя поддерживающая оси имеют боковые перемещения; передняя и задняя (первая и пятая) сцепные оси-тоже, жесткая база- расстояние между второй и четвертой сцепными осями, третья ось-ведущая (безребордная).

Первая и пятая подвижные, оси паровоза сер. «ФД» имеют особые возвращающие устройства, центрирующие их под паровозом; тележки тоже снабжены возвращающими устройствами. Таким образом паровоз сер. «ФД» может повертываться в кривой за счет совместной работы трех колесных пар: передней бегунковой, первой и второй сцепными. Паровоз же сер. «Эм» повертывается в кривой только одной (первой) сцепной колесной парой.

Незначительным распространением пользуются колесные пары с подрезанными ребордами-более тонкими (при уменьшенной высоте), назначать которые приходится также по условиям вписывания. За границей, впрочем, избегают делать колеса безребордными, предпочитая им бандажи с подрезанными ребордами. Практика показывает неосновательность такой тенденции, так как

1. Скат. Общие сведения 1. Скат. Общие сведения

"вредней „ зад„?й!!т?ле*еКРОо"о 2?.' й"аМЄТр К0ЛЄСа объед""'!» ™ »б"»<-

1. Скат. Общие сведения
Фиг. 432.

паро?^ имеют У н^их старых типов

Мощные провозь Добычно из0 сЕУїїГ™06 ПЄРЄДНИМ бегУн«овьш. иметь наружны е оамы ішГЇ размещения зольника, должнывыполненнымипо г^Т^^шых ТпіїІІІ? СВЯЗ? С ЭТШ Колесные паР" зано на фиг. 433 тенДеРньіх, с наружными шейками осей, как и пока-

⇐ | Конструкция деталей подвешивания рессоры || Конструкции паровозов || Оси | ⇒