Вопрос по конструкции телег локомотивов
 

Помню еще в детстве я задавался вопросом почему нет 12-осных электровозов (2 секции х 6 осей) с двумя телегами на каждой секции. В юности (хотя к сожалению не пошел в ж/д техникум, а сейчас понимаю, что надо было именно туда) я начал активно интересоваться Ж/Д (в те годы компьтер мог потянуть разве что DOOM1) и узнал что есть такие машины как ВЛ-15 и ВЛ-85. Но я до сих пор не нахожу ответа - почему все ВЛ-15 и ВЛ85 имеет по 3 телеги на секцию, а все односекционные (эп20 не в счет, он новый) по две трехосные. Ведь чем короче телега и чем меньше на ней осей, тем лучше проходимость в кривых! Почему чс2т, чс4т имеют 2 трехосные телеги? Тоже самое с тепловозами - все тепловозы имеет 2 трехосные телеги. Почему бы не сделать три двухосные телеги и два топливных бака?
Тут нельзя говорить, что промышленность не выпускала двухсоные телеги для тепловозов. Все первые теплушки имели челюстные телеги, а на ТГМ как раз так и двухосные челюстные телеги.

По моему скромному мнению, идеальный вариант - две трехосные безчелюстные телеги на секцию.

На сколько я знаю, у трёхосных тележек износ колёс больше, но три двухосные хуже распределяют вес локомотива.

Ну и ещё такое предположение - НЭВЗ просто не имеет опыта производства трёхосных тележек (последние ВЛ60 выпущены очень давно)

[QUOTE]все тепловозы имеет 2 трехосные телеги[/QUOTE]центр локомотива как правило занят дизелем, а значит туда вспоммашины для охлаждения ТЭДов не вставишь - места нет. Вот и раздвигают их в стороны от дизеля.

Наоборот 3 двухосные телеги более равномерно распределяют вес локомотива. Почему ВЛ-60 не сделали с тремя телегами?

[QUOTE=TRam_;412351]...
центр локомотива как правило занят дизелем, а значит туда вспоммашины для охлаждения ТЭДов не вставишь - места нет. Вот и раздвигают их в стороны от дизеля.[/QUOTE]
Верно.
Но и топливный бак куда-то впиндюрить надо, не на крышу же?
:p

Бак можно на две части разделить.

Потому что в этом случае невозможно применить шкворневой узел, т.к средняя тележка имеет при такой компоновке слишком большой поперечный ход, необходимый для вписывания в кривую. Да и все локомотивы в тот период( практически во всем мире) строились по схеме 3-3. Ну а локомотивы построенные по схеме 2-2-2 имеют как правило вместо шкворневой связи, наклонные тяги. Впервые у нас они были применены на опытном электровозе ВЛ81, построенном НЭВЗом в 1976 году, хотя он имел формулу 2(2-2)

А ВЛ15 как сделан?

С наклонными тягами вместо шкворней (как и ВЛ85, ВЛ65, ЭП1)

Чего то не догоняю про тяги, киньте рисунок. Да еще вопрос - зачем связывать телеги между собой? ЧС2Т, ВЛ10,ЧС4Т......

У ВЛ10 тележки не связаны между собой.

Дело ещё в разном времени проектирования машин.

Удивительно, что на ЭП2К поставили трехосные, всё равно ведь заново делали, а не готовые брали.

У ЭП2К телеги от ТЭП70, другие буксы и пружина, а рама то та же. Да, приварен кронштейн к противоположной стороне рамы, к которому крепятся тяги, на это все отличия заканчиваются. Тормозная передача от ТЭП70. И кузов тоже. Так что все же кузов и ходовая часть позаимствована от ТЭП70. А для чего кстати телеги тягами с кузовом соединять? У ТЭП70 ничего не соединено и все на ура работает в плане ходовой.

При проектировании ВЛ60 можно было поставить 3 двухосные телеги, при проектировании чс4т тоже можно было бы поставить 3 двухосные телеги от чс6, они бы на ура влезли.

[QUOTE=сандро;412373]Чего то не догоняю про тяги, киньте рисунок. Да еще вопрос - зачем связывать телеги между собой? ЧС2Т, ВЛ10,ЧС4Т......[/QUOTE]
У ЧС тележки не связаны..это просто устройство помогающее лучше вписываться в кривую задней трех осной тележке.

[size="1"][color="Silver"]Добавлено через 13 минут[/color][/size]
[QUOTE=сандро;412402]
При проектировании ВЛ60 можно было поставить 3 двухосные телеги, при проектировании чс4т тоже можно было бы поставить 3 двухосные телеги от чс6, они бы на ура влезли.[/QUOTE]

Вы малость путаете время проектирования локомотивов. ВЛ60 проектировался в то время когда в основном использовались трехосные тележки, т.к электровозы были односекционные. Когда возникла необходимость увеличить мощность, перешли на двухсекционные с двухосными тележками.Что касается ЧС, во первых- ЧС6 проектировался позже чем ЧС4, и во-вторых сравните количество секций у этих электровозов...

ВЛ80 вроде в одно время с ВЛ60 проектировались? У чехов полно в чехии ровесников чс2 с таким же кузовом, но четырехосных, значит на 4 и на 2 их можно было расположить.

[QUOTE=сандро;412352]Наоборот 3 двухосные телеги более равномерно распределяют вес локомотива.[/QUOTE]

Ничего подобного.

[QUOTE=сандро;412402]У ЭП2К телеги от ТЭП70, другие буксы и пружина, а рама то та же. Да, приварен кронштейн к противоположной стороне рамы, к которому крепятся тяги, на это все отличия заканчиваются. Тормозная передача от ТЭП70. И кузов тоже. Так что все же кузов и ходовая часть позаимствована от ТЭП70. А для чего кстати телеги тягами с кузовом соединять? У ТЭП70 ничего не соединено и все на ура работает в плане ходовой.[/QUOTE]

Как не соединено? У ТЭП70 тяговые усилия от тежки кузову передаются через шкворневой узел между первой и второй колёсными парами. У ЭП2К он не применён из-за больших габаритов тяговых электродвигателей. Потребовалось бы чрезмерно удлинять базу тележки, она и так уже 2650 - 1950 мм против 2300 - 2000 мм у ТЭП70(БС). А так его просто некуда всунуть.

[URL=http://s50.radikal.ru/i130/1307/32/42847e70a819.png][IMG]http://s50.radikal.ru/i130/1307/32/42847e70a819t.jpg[/IMG][/URL]

[URL=http://s61.radikal.ru/i174/1307/1e/d402d85ed613.jpg][IMG]http://s61.radikal.ru/i174/1307/1e/d402d85ed613t.jpg[/IMG][/URL]

И что на ЭП2К вместо шкворневого узла?

Механизм передачи сил тяги сзади, тот самый о котором вы говорили, а также набор ограничителей поперечных смещений тележки относительно кузова.

Получается что шкворня то и нет как такового?

Нету

[size="1"][color="Silver"]Добавлено через 1 минуту[/color][/size]
[URL=http://s52.radikal.ru/i138/1307/d5/02557041fed7.jpg][IMG]http://s52.radikal.ru/i138/1307/d5/02557041fed7t.jpg[/IMG][/URL]

Появился повод задать давно мучающий меня вопрос. Есть какой-то простой способ рассчитать необходимую свободу поворота тележки относительно кузова (в градусах) для прохождения кривой какого-то минимального радиуса? При условии что известны база локомотива (расстояние между шкворнями) и собственно радисус кривой.

Возьмём базу в 17 м и радиус 100 м. Кто-нибудь?

Тут еще вопрос - как ограничить свободу поворота тележки. Ведь вроде куча механизмов есть для этого?

[QUOTE]Есть какой-то простой способ рассчитать необходимую свободу поворота тележки относительно кузова (в градусах) для прохождения кривой какого-то минимального радиуса?[/QUOTE]А что, простая геометрия здесь не проходит? Известно основание равнобедренного треугольника (17 м) и его высота (100 м), нетрудно же найти половину угла при вершине.
[QUOTE]У ЭП2К телеги от ТЭП70, другие буксы и пружина, а рама то та же.[/QUOTE]Из картинок хорошо видно, что совсем не то же. Потому собственно и было удивительно.

Если говорить о тележке ЭП2К, то там поворот ограничивают две вещи. Упруго — пружины flexicoil, жестко — возвращающее устройство на задней поперечной балке.

И все так и для чего на ЧС2Т телеги соединены вместе?

p.s. По поводу треугольника и прочего........... Для чего на ТЭП70 шкворень сделан так, чтобы он мог уходить в стороны?

[QUOTE=sciff;412423]... Есть какой-то простой способ рассчитать необходимую свободу поворота тележки относительно кузова...[/QUOTE]

Совсем готовый ответ: угол поворота тележки при прохождении кривой некоторого радиуса есть арксинус отношения базы локомотива или вагона к удвоенному радиусу кривой - здесь действительно чистая геометрия. :)

В вашем случае, sciff, каждая тележка повернётся на угол около пяти градусов.

Шкворень не совпадает с центром вращения тележки, при повороте он должен иметь возможность уйти вбок. То есть он передает только продольную силу, боковые идут через опоры.

Про ЧС2 - можно открыть книгу Ракова по ЧС2, там сказано так:
"Шаровое соединение, не позволяя тележкам взаимно перемещаться в вертикальной плоскости, передает вертикальные силы от одной тележки к другой. Уто уменьшает разгрузку отдельных колесных пар при реализации силы тяги на ободе колес и повышает использование сцепного веса электровоза"
и далее:
"описанное соединение с возвращающим устройством уменьшает силы, возникающие между гребнями колесных пар и головками рельсов при входе и движении электровоза по кривым участкам пути, а следовательно, уменьшает износ бандажей и рельсов, снижает сопротивление движению электровоза в кривых и препятствует сходу тележек с рельсов"

[QUOTE=Nomen Nescio;412436]Совсем готовый ответ: угол поворота тележки при прохождении кривой некоторого радиуса есть арксинус отношения базы локомотива или вагона к удвоенному радиусу кривой - здесь действительно чистая геометрия. :)

В вашем случае, sciff, каждая тележка повернётся на угол около пяти градусов.[/QUOTE]

Ага, уже посчитал, вспомнив формулу из школьной программы. 4,876 градусов получилось :)

Тогда давайте рассмотрим следующий случай. Одна телега уходит по крутой стрелке вбок (не помню марку крестовин, на таких стрелках скорость установлена 25 км/ч), а вторая телега идет прямо. Так вот если они связаны друг с другом и еще имеют шкворни, значит первая телега которая уже повернулась на некоторый угол, повернет вторую телегу в противоположном направлении?

Только если смотреть относительно пути, не задняя тележка, а кузов электровоза повернется так, чтобы телеги были повернуты под ним симметрично. Если машинист будет смотреть из электровоза, он, действительно, увидит что повернулись обе тележки (так как он сам вместе с кузовом отклонился вбок).

[QUOTE=sciff;412439]Ага, уже посчитал, вспомнив формулу из школьной программы. 4,876 градусов получилось :)[/QUOTE]
Глянул книгу динамика вагонов - понял, что формула эта не катит. Было бы все так просто............................

p.s. Есть ли трехтележечные теплушки в мире?

Извините за оффтоп, какого радиуса кривой соответсвуют стрелки с маркой крестовины 1/9, 1/11 и 1/18? Хочу прикинуть на какой угол будут поворачиваться тележки при прохождении стрелок.

Набери в яндексе, если не найдешь я посмотрю в книге вечером.

p.s. Чисто лирический вопрос - а почему начиная со скоростей 30 км/ч деревья расположенные не далее 1 м от наблюдателя в вагоне, размазываются. Размаз есть даже при съемке с выдержкой 1/500, когда фотку просматриваешь. Допустим если на машине ехать такого не будет............

Конец офтопа)))))))

[QUOTE=сандро;412443]Глянул книгу динамика вагонов - понял, что формула эта не катит. Было бы все так просто[/QUOTE]

Почему не катит??

Я опирался на [URL="http://ru.wikipedia.org/wiki/Теорема_косинусов"]Теорему косинусов[/URL].

В итоге вывел ту самую незамысловатую форумулу. Прошу прощения, если через одно место, я ж непрофессионал :o

[url=http://img-fotki.yandex.ru/get/9065/77198347.6/0_b1861_2b0d996a_orig][img]http://img-fotki.yandex.ru/get/9065/77198347.6/0_b1861_2b0d996a_XL.png[/img][/url]
[url=http://fotki.yandex.ru/users/sciffyan/view/727137/]http://fotki.yandex.ru/users/sciffyan/view/727137/[/url]

Да всё так в первом приближении :) Только можно было провести высоту в треугольнике и без теорем по определению записать.

Я вообще думал что вопрос в каких-то тонкостях, та же динамика, действительно, позволит ввести поправку на виляние тележек при вписывании, например, но это уже доли градуса.

1/9 это около 200 метров радиус, так что реально поворот при работе с поездами происходит даже на меньшие углы.

[QUOTE=сандро;412443]Глянул книгу динамика вагонов - понял, что формула эта не катит. Было бы все так просто...[/QUOTE]

[QUOTE=sciff;412447]Почему не катит??

Я опирался на [URL="http://ru.wikipedia.org/wiki/Теорема_косинусов"]Теорему косинусов[/URL].

В итоге вывел ту самую незамысловатую формулу. Прошу прощения, если через одно место, я ж непрофессионал...[/QUOTE]

Да нет, sciff, сандро говорил не о том, что формула совсем неправильная, а о том, что она годится только для статики и вагона без подвешивания. Динамика учитывает перемещения при движении, недаром она "динамика", в формулах появятся уже куча других параметров, учитывающих, в частности, и работу подвешивания. :)

И действительно, та простенькая формула выводится много проще... :) Всего лишь из одного прямоугольного треугольника, гипотенуза которого равна радиусу кривой, а малый катет - половина базы вагона.

[QUOTE=E69;412448]Только можно было провести высоту в треугольнике и без теорем по определению записать...[/QUOTE]

E69, высота треугольника не будет равна радиусу кривой. :) За вычетом выноса, который тоже придётся рассчитать. (это из раннего:[QUOTE=E69;412433]А что, простая геометрия здесь не проходит? Известно основание равнобедренного треугольника (17 м) и его высота (100 м), нетрудно же найти половину угла при вершине.[/QUOTE])

[IMG]http://s60.radikal.ru/i170/1307/3e/88613f448fe0.png[/IMG]

Почему я сразу так не мог? :D

:) всё гениальное, как всегда, просто. Именно так та формула и выводится быстрее всего.

[QUOTE]E69, высота треугольника не будет равна радиусу кривой[/QUOTE]Я это понимаю, но чтобы получить нужный угол и чтобы перейти к определениям синуса или там тангенса надо перейти сначала к прямоугольному треугольнику ;)
[size=1]не говоря о том, что для малых углов синус приближенно можно считать равным тангенсу так что ошибка если и будет то небольшой[/size]

Вы забываете учесть разность путей проходимых наружными и внутренними колесами, как следствие одно колесо будет стремиться вытолкнуть другое за пределы рельса. Все описано в книге динамика вагона. Могу в принципе скан страницы сделать.

[QUOTE=сандро;412460]...одно колесо будет стремиться вытолкнуть другое за пределы рельса.[/QUOTE]Зачем тогда профиль колеса по кругу катания?