Et hjulpar er et element i undervognen på skinnekøretøjer , som er et hjulpar stift monteret på en aksel og altid roterende sammen med akslen som helhed. [1] Dette design i stort set ét stykke er yderst pålideligt. Kilometerstanden for hjulsæt af lokomotiver med hjul af dæktypen kan nå flere hundrede tusinde km ved en belastning på 20-25 tf (så vil det være nødvendigt at skifte dækkene).
Indskrivning i kurver med store radier (i størrelsesordenen 500 m eller mere) udføres på grund af forskellen i hjuldiametre langs de rullende cirkler, som opstår, når hjulsættet forskydes hen over sporet. Denne forskel skyldes det faktum, at hjulenes rulleflade (hjulprofilen) ikke er cylindrisk, men konisk: radius af hjulfælgen på ydersiden er mindre end på indersiden, hvilket givet skinnehovedets profil , tillader hjulsættet at bevæge sig fra midten af sporet og ud af svinget og derved bevæge sig til forskellige radier af den rullende cirkel for højre og venstre hjul. Hjulsættets bevægelse langs en bue med lille radius (for eksempel på sporskifter) sikres ved tilstedeværelsen af kamme (ribber) på hjulene. I dette tilfælde styres hjulsættet af kræfter, der opstår fra kontakten af den indvendige sideflade af skinnen og toppen af det ydre hjul. Ved kørsel i lige linje er hjulflangerne mere en sikkerhedsfunktion end funktionen med at opretholde en stabil retlinet bevægelse.
De kræfter, der virker i kontakten mellem hjulet og skinnen og styrer det rullende materiels bevægelse, kaldes krybekræfter (fra engelsk krybe - at kravle). De skyldes, at materialerne i hjulet og skinnen ikke er helt solide. Ved kontakt observeres mikrodeformationer af skinnen og hjulet, hvilket bestemmer den gradvise stigning i krybekraften med en stigning i hjulets relative slip langs skinnen.
Hvis et jernbanekøretøj bruger et system af et hjulpar på samme aksel, der er i stand til at rotere med forskellige vinkelhastigheder, så er dette ikke et hjulpar. Et sådant system giver ikke stabilisering, men kan bruges på relativt langsomme jernbanekøretøjer.
Ethvert hjulsæt som samleenhed består teoretisk af mindst tre dele: to hjul og en aksel. Faktisk ydeevne i den virkelige verden involverer normalt et komposithjul med mindst et dæk . Et andet designtræk ved hjulsættet er, at det ofte er forbundet med den rullende materiel- bogie gennem udvendige akselkasser , da kun med en sådan ordning er lejeslidkontrol og -udskiftning relativt enkel og overkommelig.
For at fastholde profilen af jernbanehjul, som sikrer normal bevægelse, anvendes hjuldrejning, og ved afskærmningshjul anvendes også dækskift.
Hjulsættets geometriske hovedparameter er afstanden mellem indersiden af hjulsættets hjul. For russiske veje er denne afstand 1440 mm med ±3 mm tolerancer (for 1520 og 1524 mm sporvidder ) og 990 mm med ±3 mm tolerancer (for 1067 mm sporvidder).
I lyset af de høje krav til styrke og pålidelighed, der stilles til hjulsæt, er der udviklet og eksisterer regler for dannelse og reparation af hjulsæt, som strengt standardiserer hele den teknologiske proces: drejning og fræsning af emner (især selv filetradier , finishklasse ). af den bearbejdede overflade), temperaturforhold ved dannelse af hjulsæt, tolerancer, landinger mv.
Hjulparret på vognbogie tager lasten fra vognen og tjener til at dirigere vognens bevægelse langs skinnerne . Hjulsættet består af solidt valsede hjul presset på akslen. Bogierammen hviler på de ydre ender af akslen gennem akselkasser og fjedre.
Et solidt valset vognhjul består af et nav, en skive og en fælg. Fælgen, der vender mod sporets inderside, har et fremspring kaldet en kam eller flange . Kammen beskytter hjulsættet mod at køre ud af sporet.
Nogle typer vogne bruger skivebremser + magnetskinnebremse . Hjulpar af sådanne vogne er udstyret med bremseskiver. To (fire friktionsflader) eller tre (seks friktionsflader) bremseskiver presses på akslen mellem hjulene.
I 1868-1878. i den russiske bilbygning var der visse problemer med levering af materialer af høj kvalitet. I denne henseende dukkede vognhjulsæt op, der havde solide træcentre af Manzel-systemet og ståldæk. Under betingelse af samvittighedsfuld fremstilling af højkvalitets hårdttræ ( eg , teak ) og efter kogning i olie, tjente hjulsæt med Manzel-systemcentre i lang tid, havde en blød, lydløs tur og mindre slid på dæk. I denne periode producerede alle bilfabrikker i Moskva godsvogne med Manzel-hjul, og nogle personbiler havde også sådanne hjulsæt. Efterfølgende blev disse hjul omformet og fik jern- og støbejernscentre [2] .
Lokomotivhjulsættet skal udover de funktioner, som vognhjulsættet udfører, sikre gennemførelsen af lokomotivets trækkraft . Til dette har hjulparret af lokomotiver (bortset fra et damplokomotiv ) et gear, hvorigennem drejningsmomentet overføres fra en elektrisk trækkraftmotor eller hydraulisk transmission. På damplokomotiver lavede man krumtapakselkasser på ydersiden af hjulparret, ved hjælp af hvilke de forreste hjulpar blev forbundet med hinanden og til dampmaskinecylindrenes krydshoveder med specielle stænger. Der var damplokomotiver med en forkrøppet aksel af et hjulpar. En sådan ordning blev brugt i tilfælde af en encylindret (på smalsporede lokomotiver) og en tre-cylindret dampmaskine [1] .
Hjulsæt af lokomotiver er som regel lavet med en bandage. Når hjulprofilen er slidt langs rullecirklen og langs rygningen, drejes hjulet i de fleste tilfælde på en speciel dreje- eller dreje-fræser uden at fjerne hjulsættet fra lokomotivet. Skinnerne under hjulsættet er sænket, og der er en speciel drejebænk i inspektionshullet. Hjulparret modtager rotation fra trækkraftelektromotoren i et diesellokomotiv eller et elektrisk lokomotiv . Efter at have udført flere drejninger (fra 3 til 5), når hjulfælgen minimumsværdien normaliseret i henhold til styrkeforholdene. Bandagen klippes af og erstattes med en ny. Dette forlænger hjulsættets levetid.
På rullende materiel med flere enheder ( elektriske sektioner , elektriske tog , dieseltog , jernbanevogne ) har hjulsættene på trailervogne ikke-motoriserede aksler - de ligner i design til et vognhjulsæt; motoriserede aksler har hjulsæt, der i design ligner lokomotiver.
Nogle typer vogne bruger skivebremser. Hjulpar af sådanne vogne er udstyret med bremseskiver. For motoriserede hjulsæt presses bremseskiverne ikke på akslen mellem hjulene (da mellemrummet mellem hjulene som regel optages af motoren eller andre dele af køresystemet), boltes skiverne til hjulene fra yder- og indersiden (derved opnås fire bremseflader). For ikke-motoriserede par presses bremseskiver på akslen, som på hjulpar på ikke-selvkørende biler.
Der er kørende og kørende hjulsæt. Førende i design ligner lokomotiver, løbere ligner vogne. De adskiller sig fra dem i størrelse og design af aksiale gearkasser.
På ældre typer sporvogne blev der brugt hjulsæt med stive hjul, udvendige akselkasser og aksial affjedring af trækmotoren. Designet af sådanne hjulsæt ligner lokomotiver, men deres størrelse er mindre. På moderne sporvogne anvendes hjulsæt med gummierede hjul og indvendige akselkasser.
I ordningen med to skinner til organisering af kabelbaner , til passage af biler ved sidesporet , bruges Abt-vendingen ved hjælp af hjulsæt af et specielt design i vognene, hvor et af hjulene har flanger på begge sider - indvendig og udvendig, og på det andet hjul er der slet ingen flange, men den har en større bredde for at lette dens passage mellem skinnebrud.