Візок трамвая, конструкція

Все о трамваях

Модераторы: dimentiy, Администраторы

Ответить
Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Візок - це ходова частина рейкового транспортного засобу, в якій колісні пари встановлені не безпосередньо на кузові вагона, а в окремій рамі, яка може обертатися навколо вертикальної осі. Рейковий транспортний засіб - це трамвай, метро, потяг, фунікулер, монорельс та деякі інші.

Принцип компонування візкового ТЗ у порівнянні з безвізковим ТЗ:
Design principle of a bogie vehicle.png
Design principle of a non-bogie vehicle.png
Транспортні засоби з візком мають переваги перед ТЗ без візків:
- Покращені ходові характеристики в поворотах.
- Зменшений знос колес і рейок завдяки меншому куту підходу на кривих.
- Можливість встановлення багатоступеневої підвіски.
- Зменшення вертикальних та горизонтальних збурень, спричинених колією.
- Більш стійкі на високих швидкостях.
- Підвищена безпека під час сходу з рейок.

Трамваї використовують візки з двома колісними парами у наш час частіше, ніж з однією.
Візок загалом може бути одновісним, двовісним та трьовісним:
Single axle bogie.jpg
Cfd bogie.jpg
Triax bogie.jpg

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Bogie (Візок). Загальна конструкція.
Bogie simple scheme.jpg
Bogie Frame (Рама візка).
Підтримує всі інші основні компоненти візка, піддається впливу сил з усіх трьох просторових напрямків. Окрім корисного навантаження, рама візка також піддається, наприклад, горизонтальним силам, що діють перпендикулярно до напрямку руху, а також силам розтягування та гальмування, що діють у напрямку руху.

Bogie Transom (Транець візка).
Поперечні балки служать опорними елементами для шарнірів та опор кузова, а також для кріплення двигуна у типових візках з приводом.

Wheelset (Колісна пара).
Комбінація двох коліс та осі (або осей), піддається високим напруженням під час експлуатації. Вісь колісної пари в першу чергу піддається напруженням згину через існуючі динамічні навантаження (наприклад, хитання) та вагу транспортного засобу. Крім того, колісні пари піддаються крутильному напруженню від моментів приводу або гальмування, моментів натягу від кочення та власних коливань.

Axlebox Cover (Букса).
Cлужать для передачі тиску від вагона на осі колісних пар, та обмеження поздовжнього і поперечного переміщення колісної пари. Підшипники колісної пари повинні поглинати статичні та динамічні сили у вертикальному та горизонтальному напрямках. Ховаються під кришкою (сover).

Brake Cylinder (Гальмо).
Для кожної осі (або колеса) передбачені фрікційні гальма. Можуть розташовуватися на колесі, на осі колес, на осі між двигуном і коробкою передач. У моторних візках використовуються як гальма низьких швидкостей, стоянкові та аварійні. На прикладі - дискові гальма (сylinder).

Gearbox unite (Коробка передач).
Адаптує вхідну швидкість обертання осі двигуна до необхідної вихідної швидкості осі колес. Зазвичай містить шестерні від двох до чотирьох, які з'єднують механічно привід від двигуна до колісної пари.

Traction motor (Тяговий двигун).
Приводить у рух вісь колес через коробку передач. Більшість рейкових ТЗ оснащені електричним гальмом, ефективним на високих швидкостях, в якому двигуни працюють як генератори. Електродвигун може бути постійного, однофазного змінного струму або асинхронним трифазним.

Primary Suspension Coil (Первинна підвіска).
Основна підвіска між колісними парами та рамою візка. Підтримує вагу рами візка та всього, що до неї прикріплено. На прикладі - пружинна ресора (сoil).

Secondary Suspension Air Bag (Вторинна підвіска).
Додаткова підвіска між рамою візка та кузовом вагона. Підтримує вагу кузова ТЗ безпосередньо або через люльку. Повинна працювати при повороті візка відносно вертикальної осі. На прикладі - пневматичні подушки (air bag).

Damper (Амортизатор).
Демпфери коливань запобігають надмірно великим амплітудам пружних коливань деталей, з'єднаних пружинами у візку, а також візка відносно кузова вагона. Використовують тертя та гідравлічне демпфування.

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Підвіска, різновиди ресор (пружніх елементів), опис нижче малюнка.
Air spring (Пневматична ресора).
Трамваями не використовується, тому що потребує окремого пневматичного обладнання.
Leaf type spring.png
Leaf type spring (Листова ресора).
Класична металева ресора. Має лінійну характеристику та механічний демпфуючий ефект між листами.
Parabolic leaf type spring.png
Parabolic leaf type spring (Параболічна листова ресора).
Має багатоступінчасту характеристику, а також механічний демпфуючий ефект між листами.
Cylindrical helical spring.png
Cylindrical helical spring (Циліндричні гвинтові пружини).
Виготовляються з круглих витків. Використовується як пружинний переплетений комплект з прогресивними характеристиками, що досягається завдяки використанню різної висоти та кроку пружин.
Flexicoil spring arrangement.png
Flexicoil spring arrangement (Гнучко-пружинний комплект).
Використовується для поєднання функції пружини та керування рамою візка. Кузов ТЗ здатний рухатися відносно візка, протистоячи відновлювальній силі пружин.
Shevron spring.png
Shevron spring (Шевронні пружини).
Виготовлені з гумових і металевих елементів. Мають прогресивну характеристику, а також демпфуючий ефект. Зазвичай діють на обидві кутові опори букси.
Clouth rubber spring.png
Clouth rolling rubber spring (Тороподібні гумові пружини).
Базуються на гумовому кільці, що котиться по конусу, який може мати індивідуальний профіль для досягнення певних характеристик. Мають демпфуючий ефект та виконують направляючу функцію.

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Поглинання вібрацій.
Ступені підвіски візка трамвая, розташування амортизуючого елемента:
0) Нульвий (рейка - колісна пара), між ободом і маточиною колеса,
1) Перший (колісна пара - рама візка), між буксою та рамою візка,
2) Другий (візок - кузов), між рамою візка та рамою кузова.

В залежності від конструкції візка - лише другий, лише перший, два ступеня амортизації (найкращій варіант):
Spring principles.png
Трамвайна підвіска повинна гарно "відпрацьовувати" проходження спецчастин колії (плюс "криві" рейки).
Ілюстрація, бонусом порівняння одноосного та двоосного візка:
Single-axle bogie vs two-axle bogie.png

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Варіанти ресорної підвіски трамвая (або одного візка), поширені в Україні до 1965 року. Масштаб наближений до реального.
Не вказані маси кожної деталі (відрізняються у різних моделей), що також впливає на реакцію ходової частини (наприклад, важкий електродвигун може бути закріплений на осі колісної пари або закріпленій на рамі візка). Чим менше непідресорена вага і більше вага кузова, тим краще для плавності руху трамвая по колії.
Trams suspensions variants 1965.png
а) Одинарна підвіска, вагон без візків, листові ресори (ресори).
б) Одинарна, вагон без візків, листові та пружинні ресори (пружини).
в) Подвійна, вагон з двовісним візком, перший ступінь ресори, другий ресори та пружини.
г) Подвійна, вагон з одновісними візками, перший ступінь ресори та пружини, другий пружини.
д) Подвійна, безбалансирний візок, перший та другий ступінь пружини.
е) Подвійна, двохбалансирний візок, перший та другий ступінь пружини.
ж) Одинарна (другий ступінь), мостовий візок, пружинний переплетений комплект.

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Дуже важко відразу визначити тип ходової трамвая по зображенню (тим паче старих).
Наприклад, трамваї міста Київ: MAN T2 (№2, 1910), КТЗ 2М (№845, 1930), КТЗ ВТАБ (№901, 1933), КТЗ М1 (№1109, 1949 року виробництва). Всі фотографії ~1932 року, крім останньої, вона ~1949.
Четвертий чотирьовісний, а перші троє двовісних віглядають однаково (крім дизайну, який свого боку теж непостійний з часом, бо дерев'яний кузов зверху головної рами простіше новий побудувати, ніж ремонтувати).
Изображение
Изображение
Изображение
Изображение
Приклади звідси: https://alltransua.com/gallery/photo/29064, https://alltransua.com/gallery/photo/105010, https://alltransua.com/gallery/photo/286329, https://alltransua.com/gallery/photo/104628.

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

При перегляді схем цих трамваїв виявляється, що ходова частина із підвіскою:
MAN T2 - подвійна, одновісні поворотні візки, обидва ступеня ресори,
КТЗ 2М - подвійна підвіска, двовісний візок, пружини плюс ресори,
КТЗ ВТАБ - одинарна, вагон без візків, обидва ступеня ресори,
КТЗ М1 - подвійна підвіска, безбалансирні двоосні візки, пружини.
Найкращі з цих - це перший та останній (поворотні візки, подвійна амортизація).
MAN T2 sh1.png
KTZ 2M sh1.png
KTZ VTAB sh1.png
KTZ M1 sh1.png

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Працюючі двовісні ходові частини трамваїв можна побачити сьогодні в Україні.

Двовісна рама без візків (1926-1937 років виготовлення) - КТЗ снігоочисник (Київ).
Рама залишилась незмінною, кузов модернізований у 2004 без зміни екстер'єру.
Изображение
Двовісний неповоротний візок (1930-1934 рв.) - КТЗ вантажний (Київ).
Візок за будовою як у пасажирського 2М, кузов був замінений ~1957-59 роках.
Изображение
Двовісна рама без візків (1958-1991 рв.) - "радянські" снігоочисніки ("трамвайні" міста).
На фото РГС-2 (Дніпро), подібні (рами) ГС-4, ВТК-01 та інші.
Бонусом можна порівняти висоту трамвая: 2М (3530 мм), РГС-2 (3475), Татра Т3 (3060).
Изображение
Приклади звідси: https://alltransua.com/gallery/photo/298456, https://alltransua.com/gallery/photo/54758, https://alltransua.com/gallery/photo/297723.

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Сообщение Kozak »

Іноді складність побачити, яка саме ходова частина трамвая, через конструкцію кузова (низький борт) і вузьку колію (1000 мм).
Як ці фото з Augsburg, Німеччина. Друге (№537) фото майже єдине (з сайту), коли сонце "заглядає" вниз під гострим кутом, інакше там велика тінь (№523).
Фотоприклад показує, як різні типи візків (поворотні дво- та одновісні) застосовуються разом на одному трамваї.
Изображение Изображение
Сторінка сайту: https://www.f-d-a-s.de/pages/strassenba ... ---552.php

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Свого часу в Німеччині (1959–1972) виготовляли із різними візками зовнішньо схожі двосекційні трамваї довжиною ~20 м.
GT4 (Esslingen), GT5 (MAN), GT6 (MAN, DUEWAG), цифра позначає кількість колісних пар.
GT4 Esslingen.png
GT4 Esslingen.png (5.08 КБ) 28 просмотров
GT5 Seitenansicht.png
GT6 MAN Krakow.png
GT6 MAN Krakow.png (7.14 КБ) 28 просмотров
Найбільш поширені шестивісні останні (менші вібрації та навантаження на одну вісь), але в деяких містах вони не проходили вузькі повороти.
Технічно цікаві другі (попередні фото), у яких перша секція мала два одновісні візки, а друга один двовісний.
Тобто загалом - 5 колісних пар, з них підтримують вагон - 4 пари, "зайва" п'ята - керуюча.
І така конструкція (ходова частина) не вважається єдиним трьовісним візком.
Fahrgestell-M-Triebwagen.jpg
Джерело фото: https://alltransua.com/gallery/photo/267681

Аватара пользователя
Klovsky
Мэр (городской голова)
Мэр (городской голова)
Сообщения: 12701
Зарегистрирован: 05 апр 2004, 16:02
Откуда: Localhost sweet home
Контактная информация:

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Klovsky »

Цікаво.
Хоч написано про аварійне гальмо, а нічого не написано про такий його вид як магніторельсове гальмо (а цей вид на наших трамваях один з найбільш розповсюджений).
*Станція "Мечникова". Вихід до магазину "Киянка".
Закинутий навколометро- та залізничний сайт

Аватара пользователя
Kozak
Начальник СЦБ
Начальник СЦБ
Сообщения: 669
Зарегистрирован: 04 апр 2003, 13:34
Откуда: Запорожье / Киев

Re: Візок трамвая, конструкція

Сообщение Kozak »

Механічні гальма присутні завжди. Магніторельсове - ні (на деяких немоторних візках), тому вважається додатковим обладнанням. І на старих трамваях його також не встановлювали. Можливо після колісних пар напишу про них.

Ответить