Тележки первой половины двадцатого века

 

В 1902 г. для четырехосных крытых вагонов и платформ была построена двухосная тележка (рис. 3.1) на спиральных рессорах. Нижний балансир этой тележки, изогнутый подобно балансиру пульмановской тележки, был связан поперечной балкой с таким же балансиром другой сто­роны. По концам к нему жестко прикреплялись буксы нормального типа, имевшие для этого соответственные приливы. Шкворневый брус склепывался из двух коробчатых балок. Нижний брус и буксы свя­зывались верхним поясом из полосового железа. Между балансиром и шкворневым брусом были помещены четыре спиральные пружины с каждой стороны.

Рисунок 3.1 Тележка постройки 1902 г.

 

 Вследствие тяжести, трудной и дорогостоящей поковки нижнего балансира тележка эта не получила распространения. Более широкое распространение получила диагональная тележка, построенная в 1902 г. (рис. 3.2). Две боковины из полосового железа, жестко связанные с коробчатыми буксами, имели связь обеих сторон при помощи поперечных полос, сделанных из листового железа, укрепленного уголками жесткости и косынками. Шкворневой брус с пятой и ползунами опирался на четыре спиральные пружины с каждой стороны. Такие же тележки строились и на поперечных плоских рессорах экипажного типа. Тормозные колодки помещались между колесами, имевшими одностороннее торможение. Тара нетормозной тележки составляла 3,4 т, а тормозной 3,7 т.

 

Рисунок 3.2 Диагональная тележка

 

   Другая грузовая тележка системы Фокс-Арбеля (смотри рис. 3.3), использовалась под большегрузными вагонами. Тележка имела штампованные листовые боковины с отогнутыми бортами для увеличения жесткости, связанные коробчатыми балочками, на которых укреплялись тормозные подвески, штампованная шкворневая пята и ползуны. Помещенные не по оси давления спиральные рессоры вызывали искривление и трещины в рамах тележки, делая работу ее не вполне удовлетворительной.

Рисунок 3.3 Тележка системы Фокс-Арбеля

 

Под четырехосными вагонами-цистернами подъемной силой 25 и 30 т и применялись тележки, имеющие штампованные листовые боковины с отогнутыми бортами и двойное подвешивание, осуществляемое при помощи балансира со спиральными пружинами. Торможение колес было одностороннее внутреннее. Неточное давление боковин этой тележки на оси также вызывало трещины и искривления в них.

Несмотря на простоту конструкции, такие тележки не могли выдерживать большие осевые нагрузки, имели недостаточную надёжность и были слишком сложны в обслуживании и ремонте, поэтому следующим этапом развития стала разработка тележек с литыми боковыми рамами.

Новые большегрузные вагоны советской постройки потребовали и новых тележек для них. Преимущества диагональной тележки американской системы для товарных вагонов позволили избрать ее как основной тип для вагонов советских железных дорог. Такая тележка, известная под названием тележки Даймонд (рис.3.4), как стандартная предназначалась для большинства товарных крытых четырехосных вагонов грузоподъемностью 50 и 60 т, платформ, хопперов, гондол, а также четырехосных вагонов-ледников.

 

Рисунок 3.4 Тележка Даймонд

Тележки эти построены двух типов: а) железные сборные с коробчатыми буксами, зажатыми в поясах тележки, с расстоянием между осями 1800 и 1905 мм и б) со стальными литыми боковинами с расстоянием между осями 1750 мм. Неудовлетворительная служба первых тележек, выразившаяся в обрыве поясов, полной осадке рессор, появлении трещин в поперечных балках и расстройстве скреплений заставила переконструировать тележку в сторону ее усиления и включения фасонных стальных отливок. В подобной тележке, показанной на рис. 3.5, поставлена комбинированная рессора, сущность которой состоит в том, что вместе со спиральными витыми пружинами под шкворневой балкой работает небольшая поперечная рессора из плоской стали.

 

Рисунок 3.5 Тележка Даймонд с комбинированной рессорой

 

  Учитывая сложность изготовления и ремонта поясных тележек, а также увеличение нагрузок воспринимаемых ходовыми частями надежность поясных тележек становится недостаточной. В связи с чем их стали заменять тележками с литыми несущими элементами.

    С 1937 года Уралвагонзавод начал выпуск тележек с литыми боковыми рамами и надрессорными балками. Они имели одну ступень подвешивания – центральную, состоящую из четырёх пружин и одной эллиптической рессоры. Диаметр колёс был уменьшен с 1050 до 950 мм. Также за счёт уменьшения диаметра колёс стало возможным уменьшить базу тележки до 1800мм.

    Тележка УВЗ (модель 1937 г.) показанная на рисунке 3.6 имела боковины, отлитые отдельно от корпусов букс, а буксы в свою очередь вставляются в специальные гнёзда, что облегчает выкатку колёсных пар. Поперечные связи в этой тележке такого же типа, как и в поясных. Литые надрессорные балки выполнены по форме бруса равного сопротивления изгибу и имеют коробчатое замкнутое сечение. Также эта тележка имеет нижний подрессорный брус, который применялся для уменьшения забегания боковых рам относительно друг друга

 

Рисунок 3.6 Тележка УВЗ

 

С целью снижения веса тележки была разработана тележка М-44 (модель 1944 г.) которая имела боковую раму, отлитую заодно с буксами для уменьшения массы (рис. 3.7). В ней была упразднена нижняя поперечная связь (подрессорная балка) и соединение надрессорной балки с боковинами производится цилиндрическими вогнутыми поверхностями колонок, в которые входят выпуклые цилиндрические приливы надрессорной балки. Перемещения боковин ограничиваются радиально расположенными упорными буртами надрессорной балки. Упразднение подрессорной балки, а также отливка корпусов букс заодно с боковыми рамами уменьшают вес необрессоренных частей тележки на 275 кг.

Рисунок 3.7 Тележка модели М-44

 

Однако такая конструкция оказалась нетехнологичной и сильно затрудняла замену колёсных пар в эксплуатации.

С учётом этого недостатка в 1950 г. была выпущена тележка МТ-50 (рис.3.8), в которой буксы и боковая рама отливались отдельно, что намного упростило замену колёсных пар. Эта тележка имеет боковую раму подобную боковине тележки УВЗ, однако соединение надрессорной балки с боковой рамой устроено так же как на тележке МТ-44 

Рисунок 3.8 Тележка МТ-50

 

Бессвязевые тележки свободны от недостатков, свойственных тележкам с поперечными связями (появление трещин в связях), но устранение этих связей создаёт условия для перекоса колёсных пар (15-20 мм на сторону), что ускоряет износ поверхности катания, гребней колёс, подшипников и осевых шеек.

Основной недостаток тележек с листовыми рессорами  – малый статический прогиб, всего 18 мм. Это накладывало серьёзные ограничения на скорость движения, поэтому возникла необходимость разработки новой тележки с увеличенным статическим прогибом.