Колавая пара

Колавая пара — асноўны элемент хадавой часткі транспартнага сродка. Тэрмін ужываецца, як правіла, у адносінах да рэйкавага транспарту.

Апісанне

Колавыя пары ў пераважнай большасці з’яўляюцца глухімі, гэта значыць абодва колы жорстка насаджаныя на суцэльную вось. Такая канструкцыя фактычна з адной дэталі адрозніваецца высокай надзейнасцю. Прабег колавых пар лакаматываў з коламі бандажнага тыпу можа дасягаць некалькіх сотняў тысяч км пры нагрузцы 20-25 тс (затым спатрэбіцца змяніць бандажы).

Упісыванне ў крывыя вялікіх радыусаў (каля 500 м і больш) ажыццяўляецца за кошт рознасці дыяметраў колаў па акружнасці катання, якая ўзнікае пры зрушэнні колавай пары папярок пуці. Гэтая рознасць абумоўлена тым, што паверхня катання колаў (профіль кола) — не цыліндрычная, а канічная: радыус вобада кола з вонкавага боку менш, чым з унутранага.

Напрыклад: пры ўваходзе цягніка ў левы паварот колавая пара ссоўваецца (накатваецца на каляіну) направа, такім чынам памяншаецца радыус катання левага кола, а правага — павялічваецца. Адсюль правае кола як бы абганяе левае. У гэтым выпадку і пры ўпісванні ў спадзістыя крывыя (з радыусам больш за 800 метраў) забяспечваецца ўстойлівы рух колаў рухомага састава ў пуці, якое не суправаджаецца інтэнсіўным знашваннем колаў і рэек.

Колавыя пары ў экіпажы паравоза

У стромкіх крывых колавая пара накіроўваецца сіламі, якія ўзнікаюць у кантакце ўнутранай бакавой паверхні рэйкі і грэбнем вонкавага кола. Сілы, якія дзейнічаюць у кантакце колы і рэйкі і якія накіроўваюць рух састава, называюцца сіламі крыпа (ад англ. creep — паўзці). Яны абумоўлены тым, што матэрыялы кола і рэйкі з’яўляюцца не абсалютна цвёрдымі целамі, а пругка-пластычнымі. У кантакце назіраюцца мікрадэфармацыі рэйкі і кола, гэта вызначае паступовае нарастанне сілы крыпа з ростам адноснага праслізгвання кола па чыгуначнай рэйцы. Для падтрымання профілю чыгуначных колаў, якія забяспечваюць нармальны рух, прымяняецца абточка колаў, а ў выпадку бандажных колаў — і змена бандажоў.

Асноўны геаметрычны параметр колавай пары — гэта адлегласць паміж ўнутранымі паверхнямі грабянёў колаў колавай пары. Для расійскіх дарог гэта адлегласць роўна 1440 мм з допускамі ±3 мм (для шырыні каляіны 1520 і 1524 мм) і 990 мм з допускамі ±3 мм (для шырынёй каляіны 1067 мм).

З прычыны высокіх патрабаванняў па трываласці і надзейнасці, што прад’яўляюцца да колавых пар, распрацаваны і існуюць правілы фарміравання і рамонту колавых пар, якія строга нарміруюць ўвесь тэхналагічны працэс: токарную і фрэзерную апрацоўку нарыхтовак (у прыватнасці, нават радыусы галтэляў, клас чысціні апрацаванай паверхні), тэмпературныя рэжымы пры фарміраванні колавых пар, допускі, пасадкі і г. д.

Вагонная колавая пара

Колавая пара з двума тармазнымі дыскамі, напрэсаванымі на вось

Колавая пара вагоннай каляскі ўспрымае нагрузку ад вагона і служыць для накіравання руху вагона па рэйках. Колавая пара складаецца з цэльнакатаных колаў, напрэсаваных на вось. На вонкавыя канцы восі праз буксы і рысоры абапіраецца рама каляскі.

Цэльнакатанае вагоннае кола складаецца са ступіцы, дыска і вобада. У вобада, звернутага ўнутр каляіны, маецца выступ, званы грэбнем або рэбордай. Грэбень засцерагае колавую пару ад выхаду з межаў каляіны.

Некаторыя тыпы вагонаў выкарыстоўваюць дыскавыя тармазы + магнітарэйкавы тормаз. Колавыя пары такіх вагонаў абсталяваныя тармазнымі дыскамі. На вось паміж коламі напрэсоўваюцца два (чатыры паверхні трэння) або тры (шэсць паверхняў трэння) тармазных дыска.

У 1868—1878 гадах у расійскім вагонабудаванні існавалі пэўныя праблемы з забеспячэннем якаснымі матэрыяламі. У сувязі з гэтым з’явіліся вагонныя колавыя пары, якія мелі драўляныя суцэльныя цэнтры сістэмы Манзеля і сталёвыя бандажы. Пры ўмове добрасумленнага вырабу з якаснага цвердага дрэва (дуб, цік) і пасля проваркі ў алеі колавыя пары з цэнтрамі сістэмы Манзеля служылі доўга, мелі мяккі ціхі ход, меншы знос бандажоў. У гэты перыяд усе вагонабудаўнічая заводы ў Маскве выпускалі таварныя вагоны з коламі сістэмы Манзеля, таксама частка пасажырскіх вагонаў мелі такія колавыя пары. Пасля гэтыя колы былі перафармаваныя і атрымалі жалезныя і чыгунныя цэнтры.

Лакаматыўная колавая пара

Колавая пара электравоза ВЛ10:
1 — колавы цэнтр;
2 — букса;
3 — ланцужок;
4 — бандаж;
5 — вось;
6 — вядзёнае кола рэдуктара

Колавая пара паравоза з каленчатай воссю

Лакаматыўная колавая пара, акрамя функцый, якія выконваюцца колавай парай вагона, павінна забяспечваць рэалізацыю сілы цягі лакаматыва. Для гэтага колавая пара лакаматываў (акрамя паравоза) мае зубчастае кола, праз якое перадаецца крутоўны момант ад цягавага электрарухавіка або гідраперадачы. На паравозах з вонкавага боку колавай пары выконваліся крывашыпныя буксы, з дапамогай якіх вядучыя колавыя пары злучаліся паміж сабой і з крэйцкопфамі цыліндраў паравой машыны адмысловымі цягамі. Сустракаліся паравозы і з каленчатай воссю колавай пары. Такая схема ўжывалася ў выпадку аднацыліндровай (на вузкакалейных паравозах) і трохцыліндровай паравой машыны.

Колавыя пары лакаматываў, як правіла, выконваюцца з бандажом. Пры зносе профіля кола па крузе катання і па выкружцы грэбня вырабляецца абточка кола ў большасці выпадкаў на спецыяльным такарным або такарна-фрэзерным станку без зняцця колавай пары з лакаматыва. Рэйкі пад колавай парай апускаюцца, а ў назіральнай яме знаходзіцца спецыяльны такарны станок. Колавая пара атрымлівае кручэнне ад цягавага электрарухавіка цеплавоза або электравоза. Пасля правядзення некалькіх абточак (ад 3 да 5) бандаж кола дасягае мінімальнай велічыні, нармаванай па ўмовах трываласці. Бандаж зразаецца і замяняецца новым. Тым самым падаўжаецца тэрмін службы колавай пары.

Колавая пара маторвагоннага рухомага састава

На маторвагонным рухомым саставе (электрасекцыі, электрацягніка, дызель-цягніка, аўтаматрысы) колавыя пары прычапных вагонаў маюць неабматораныя восі — па канструкцыі яны падобныя на вагонную колавую пару; абматораныя восі маюць колавыя пары аналагічныя па канструкцыі лакаматыўнай.

Некаторыя тыпы вагонаў выкарыстоўваюць дыскавыя тармазы. Колавыя пары такіх вагонаў абсталяваны тармазнымі дыскамі. У абматораных колавых пар тармазныя дыскі не напрэсоўваюцца на вось паміж коламі (паколькі месца паміж коламі, як правіла, займае рухавік або іншыя часткі хадавой сістэмы), дыскі прымацоўваюцца балтамі на колы з знешняга і ўнутранага бакоў (такім чынам атрымліваецца чатыры тармазныя паверхні). У неабматораных пар тармазныя дыскі напрэсоўваюцца на вось, як на колавых парах несамаходных вагонаў.

Трамвайная колавая пара каляскі 608АМ.09.00.000
вагона 71-619А-01

Колавая пара спецыяльнага самаходнага рухомага састава

Адрозніваюць вядучыя і лятунковыя колавыя пары. Вядучыя па канструкцыі падобныя да лакаматыўных, лятунковыя — да вагонных. Адрозніваюцца ад іх памерамі і канструкцыяй восевых рэдуктараў.

Колавая пара трамвая

На старых тыпах трамваяў ўжываліся колавыя пары з жорсткімі коламі, вонкавымі буксамі і апорна-восевым падвешваннем цягавага рухавіка. Канструкцыя такіх колавых пар аналагічная лакаматыўнай, але памер іх менш. На сучасных трамвайных вагонах ужываюць колавыя пары з падразіненымі коламі і ўнутранымі буксамі.

Канструкцыя

Лакаматыўная колавая пара

Складаецца з:

• вось;
• колавы цэнтр;
• бандаж;
• зубчастае кола;
• бандажнае кольца (служыць для ўтрымання бандажа).

Вагонная колавая пара

Складаецца з:

• восі;
• 2-х цэльнакатаных напрэсаваных колаў.

Асноўныя пашкоджанні і зносы кола

Вагонныя колавыя пары

Вагонная колавая пара

1. Расколіна. Не дапускаецца ні ў якой частцы колавай пары.
2. Навар — зрушэнне металу на паверхні катання (не больш за 0,5 мм)
3. Паўзун — пляцоўка на паверхні катання, якая ўтварылася ў выніку юза.
4. Пракат — кантактуючая паверхня кола па крузе катання з галоўкай рэйкі. Знос па пракаце дапускаецца:
   • у хуткіх цягніках (звыш 120 км/г) — да 5 мм
   • у дальніх цягніках (да 120 км/г) — да 7 мм
   • у прыгарадных і мясцовых — да 8 мм
   • у грузавых — да 9 мм
5. Вертыкальны падрэз грэбня. Прагрэсіўна утвараецца ў выніку няякаснай:
   • зборкі каляскі;
   • альбо абточвання (парушэнне дапушчальных геаметрычных параметраў колавай пары);
   • альбо зборкі дарожнай клеці і кладкі дарожнага палатна з парушэннем вуглавых скарасцей на адрэзках дарогі, дзе рух цягніка абмяжоўваецца (парушаецца) па скорасці пры праходжанні цягніка ў крывыя.

Вертыкальны падрэз грэбня — допускі і спосабы рамонту

Вымяраецца вертыкальны падрэз грэбня шаблонам на адлегласці 18 мм (20 мм лакаматывы) ад падставы грэбня. Рабочая таўшчыня грэбня павінна быць 25-33 мм для вагонаў, 25-33 мм для лакаматываў. Калі таўшчыня грэбня дасягае мінімальнага значэння, колавую пару бракуюць або адпраўляюць на рамонт дзе вырабляюць аднаўленне — наплаўку (і абточку) паўаўтаматычнай зварачнай устаноўкай (пры хуткасці руху цягнікоў да 60 км/г) зношанай (як правіла ўнутранай) часткі грэбня і абточку на спецыялізаваным станку КЖ20, КЖ20ТФ1, 1836, альбо фармуюць (прэсуюць і абточваюць) новую колавую пару з захаваннем геаметрычных памераў (мяняюць: вагоны — колы (цэльнакатаныя), восі; лакаматывы — колавыя цэнтры, восі, бандажы, зубчастыя колы — пры скорасці руху цягніка да 180 км/г).

Помнік работнікам метро ў Харкаве. На восі колавай пары напісаная яе вага

Літаратура

• CV-0043 — Інструкція з технічного обслуговування вагонів ў експлуатації (укр.)
• CV-ЦЛ-0062 Інструкція з огляду, обстеження, рамонце тая формування вагонних колісних пар (укр.)

Спасылкі

• Няспраўнасці колавай пары Архівавана 3 кастрычніка 2017. (руск.)
• Як цягнік ўтрымліваецца на рэйках (руск.)
• Мабільны станок для абточвання колавых пар (руск.)