здравствуйте, у нас возник спор! скажите при входе в поворот колеса у трамвая поворачиваются или они жестко закреплены?

Относительно ос'и колёса закреплены жестко (поэтому это и называется "колесная пара") и повернуться могут только вместе с осью, либо вместе с тележкой.



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 02.07.10 14:13 пользователем Vadims Falkovs.

это понятно! но сама колесная пара (ось + 2колеса) поворачивается относительно тележки??? или нет??

вся тележка поворачиваеться, а не два колеса, все четыре колесы поворачиваються вместе с тележкой, по отдельности колеса не вертяться. Тележка поворачиваеться относительно кузова вагона.

Цитата (laplas)
это понятно! но сама колесная пара (ось + 2колеса) поворачивается относительно тележки??? или нет??

На самом деле, тут надо было бы уточнить, у какого трамвая. У большинства существующих трамваев - да, увы, действительно не поворачиваются, в т.ч. даже если колёса фактически раздельны и колёсную пару не образуют.
Но есть отдельные редкие примеры, когда колёса или колпары таки поворачиваются. В своё время я предпринимал поиск в Гугле на такие темы, и обнаруживал какие-то картинки с системой поворота отдельных колёс, имеющей для этой цели некие маленькие колёсики. Но я так и не понял, то ли это реально существующий трамвай, то ли это только проект.

А вот на ж.д. сейчас уже достаточно широко распространяются системы т.н. радиальной установки колёсных пар, когда колёсные пары действительно немножко поворачиваются относительно тележки, чтобы минимизировать угол набегания в кривых. На трамвае почему-то это крайне редко, хотя при трамвайных кривых оно гораздо актуальнее.

Вроде бы были некие трёхосные трамваи с радиальной установкой, лет 100 назад. Вроде, Вадим Фальков об этих трамваях тут на форуме упоминал, но никаких ссылок или подробностей, к сожалению, найти об этом трамвае вроде бы не удалось, т.к. о нём, видимо, вообще мало кто знает.

Не сто лет назад, меньше. До 1997 года высокопольные трёхосники массово эксплуатировались в Мюнхене, аналогичные были также и в Аугсбурге.

В начале ХХ века были вагоны на поворотных одноосных тележках, связанных системой тяг (Ф и Н в Москве, Бреш в Питере и т.д.) - это не совсем то, но близко. Это делалось, вроде бы, тоже для минимизации угла набегания в кривых.

Цитата (Славик)
Не сто лет назад, меньше. До 1997 года высокопольные трёхосники массово эксплуатировались в Мюнхене, аналогичные были также и в Аугсбурге.

Ну м.б. это придуманы они были изначально 100 лет назад?

Цитата

В начале ХХ века были вагоны на поворотных одноосных тележках, связанных системой тяг (Ф и Н в Москве, Бреш в Питере и т.д.) - это не совсем то, но близко. Это делалось, вроде бы, тоже для минимизации угла набегания в кривых.

Хмм... Как Вы это себе представляете? Вот есть двухосный вагон, у которого есть одноосные тележки, которыми он может "шевелить". Но, какое бы положение эти тележки ни заняли, вагон некоторым образом вписывается в колею. Т.е. двух колпар просто никак недостаточно для того, чтобы кинематически определить, пусть даже с какой-то погрешностью, среднюю кривизну пути, на котором сейчас стоит трамвай. Никакого собственного стремления колпары выровняться по пути на трамвае нет. Такое явление есть и могло бы работать на ж.д. - но только потому и до тех пор, что там есть коничность поверхности катания, и только в кривых радиусом сотни метров. Т.е. скажем, в кривой радиусом 1000 или в лучшем случае 600 метров самоустановку колпары на ж.д. я могу себе представить, а вот в кривой 100 или 200 м - нет, т.к. такую разность окружностей катания создать невозможно. Что уж говорить о трамвае, где для такой самоустановки разность диаметров катания в колпаре должна была бы составить примерно до 10% - понятно, что это невозможно, потому коничностью и соотв. подуклонками на трамвае и не заморачиваются - что это совершенно бессмысленное дело.
Т.о. остаётся фактически единственный фактор, который может поворачивать эти тележки - это динамика. Т.е. нескомпенсированные боковые ускорения - как поступательные, так и угловые, работающие против некой пружинной загрузки либо против "гравитационных" возвращающих устройств. С одной стороны, конечно, можно себе представить, что при прохождении кривых со строго определённой стандартной скоростью эта самая динамика будет как раз такова, что тележки в установившемся движении по круговой кривой повернутся как раз на нужный угол. Но с другой стороны, если скорость будет меньше, скажем, в 2 раза, чем стандартная - то от этого эффекта толку почти не будет - он скинет только 25% угла набегания, что практически мало что меняет. А на предельно малых скоростях - так вообще никакого поворота не будет.

А вот что такие тележки делать всё-таки могли - так это просто тупо смягчать поперечные удары из-за непрямолинейности пути в плане, и смягчать прохождение входов-выходов из кривых без переходных кривых. Правда, то же самое могли бы с тем же успехом делать и неповоротные тележки, имеющие просто подпружиненное и демпфированное поступательное перемещение - хоть в виде разбега осей, хоть как ещё. А то, что использовались именно поворотные - ну, м.б. по вышеописанному сценарию предполагалось, что они действительно хоть как-то уменьшат углы набегания в круговых кривых. Ну и ещё момент - судя по всему, в то время гораздо больше боялись резкого входа в кривые, чем выхода из них, а именно при входе в кривую без переходной поворотная одноосная тележка из-за бокового толчка поворачивается как раз в нужную сторону для уменьшения угла набегания, причём это касается как передней, так и задней по ходу. А вот на выходе из кривой обе такие тележки по идее должны поворачиваться как раз наоборот, буквально против кривой, даже увеличивая углы набегания. Ещё раз - могу допустить, что при какой-то там строго определённой скорости оно работало как надо, и даже на выходе это было как раз "выпрямление" тележек ровно в необходимый момент времени. Но на любых других скоростях оно всё не работает так, как задумано. В отличие от чисто кинематических механизмов, которые работают независимо от скорости, а чисто по геометрии. Но и требуют как минимум 3 осей для определения кривизны пути.

...Кстати, недавно на ютюбе видел видео со старинным трамваем на несимметричных "полутораосных" тележках с очень короткой базой (на вид - около 1 м), где вторая колпара с маленькими колёсами, судя по всему, неприводная и имеющая малую осевую нагрузку, и фактически служит только для ориентирования большой колпары. Тоже, кстати, очень интересный вариант для минимизации углов набегания, и в принципе, наверное, жизнеспособный - так сказать, "дёшево и сердито". Хотя лично я считаю лучшим (хотя он и более сложен механически) некий симметричный аналог такой тележки, где есть две пары направляющих малых колёс - как спереди, так и сзади от основной колпары, и сами тоже имеющие радиальную установку.

Цитата (laplas)
это понятно! но сама колесная пара (ось + 2колеса) поворачивается относительно тележки??? или нет??

Вот тут возникакет вопрос "в каком трамвае".

В двуосных вагонах с "полужесткой базой" порядка 3,5 метров - присходит "смещение" олесной пары относительно тележки на несколько градусов под воздействием простых физических причин.

В вагонах с трехосными тележками системы Бухли и им подобных, средняя ось смещалась перпендикулярно вагона, а две крайние, смещались в бок под углом к паралели вагона.

Есть трамвайная подвеска вагонов типа "Кобра", в которой оси поворачиваются относительно того корпуса, под которым находятся. В трамваях типа "МГТ6" однобезосные поворотные тележки поворачиваются по отношению к той секции вагона, под которой расположены.

Чтобы не забредать в дебри, просто сама по себе ось должна через что-то крепиться к днищу вагона. Это "что-то" называется "тележка". Даже если она одноосная, ось "вставлена" в некую конструкцию, которая называется "тележка", которая вращается вместе с осью относительно корпуса.

Вот Вам однобезосная поворотная тележка с дисковыми тормозами трамваев типа "МГТ6"




Редактировано 3 раз(а). Последний раз 03.07.10 21:52 пользователем Vadims Falkovs.

Цитата (Toman)
[Хмм... Как Вы это себе представляете? Вот есть двухосный вагон, у которого есть одноосные тележки, которыми он может "шевелить". Но, какое бы положение эти тележки ни заняли, вагон некоторым образом вписывается в колею. Т.е. двух колпар просто никак недостаточно для того, чтобы кинематически определить, пусть даже с какой-то погрешностью, среднюю кривизну пути, на котором сейчас стоит трамвай.

Вы забываете, что рельс желобчатый , реборда в желобе выставляет ось одноосной тележки в одном-единственном возможном положении относительно кузова. На вагонах с тележками Беккера это было очень заметно невооруженным глазом, как оси поочередно поворачиваются и возвращаются.

А что происходит с осями в повороте? На кривых малых радиусов ведь разница в пути, пройдённом колесами по внешнему и внутреннему радиусу, существенна. Одно из колёс в поворотах пробуксосывает или у трамваев есть какие-то устройства наподобие дифференциала в автомобилях?

Цитата (Phil)
А что происходит с осями в повороте? На кривых малых радиусов ведь разница в пути, пройдённом колесами по внешнему и внутреннему радиусу, существенна. Одно из колёс в поворотах пробуксосывает или у трамваев есть какие-то устройства наподобие дифференциала в автомобилях?

Дифференциалов не предусмотрено, по крайней мере , на моделях вагонов , эксплуатируемых в РФ . На более старых вагонах поверхность катания бандажа - цилиндрическая, и поворот они проходят с проскальзыванием ( отсюда этот характерный "звук трамвая в повороте").
Слышал я , что с некоторых пор бандажи точат по-железнодорожному, под конус, но не уверен, на каких вагонах так.

Колеса трамвая, как и колеса жд вагона, электровоза, электропоезда и тп - жёстко закреплены на оси, и желобчатые трамвайные рельсы лишь дополнительная страховка от схода трамвая, двухосные трамваи прекрасно бегают и по обычным жд рельсам. Не следует забывать что путь, что трамвайный, что железнодорожный имеет разную колею на прямых и кривых. В кривых колея шире, на железной дороге еще и применяется подуклонка рельсов, возвышение наружнего рельса над внутренним. Вот это уширение колеи в кривых в совокупности с базой тележки, вагона и позволяет без проблем вписываться вагону что двухосному, что обычному двухтележному в кривую. На железной дороге скорости другие и вес составов - там еще и коническая форма проточки бандажа колеса, на трамвае с этим действительно не замарачиваются. Ограничиваются уширением колеи в кривой, в зависимости от радиуса и типа используемых рельсов дополнительно могут буть установлены контрарельсы, может быть сделано возвышение наружнего рельса в кривой. Раньше еще и обязательно трамвайные кривые смазывались, сейчас я что то этого не наблюдаю...



Редактировано 1 раз(а). Последний раз 14.07.10 17:01 пользователем Алексей Николаев.

Цитата (Сергей_Ф)
Вы забываете, что рельс желобчатый , реборда в желобе выставляет ось одноосной тележки в одном-единственном возможном положении относительно кузова.

Т.е. Вы хотите сказать, что трамвайная колёсная пара в кривой находится в состоянии заклиненного вписывания (как это называется в ж.д. терминологии - независимо от того, заклиненность между боковыми гранями головок (по колее) или между боковыми гранями контррельсов/губок (по насадке) )? В таком случае
1) всякий вагон или тележка, поворота отдельных осей не имеющие, не могли бы вписаться в кривые, и сходили бы на них - или разбивали бы колею - в зависимости от её прочности;
2) попробуйте самостоятельно посчитать возможную величину положительного/отрицательного забега точек касания гребнем в кривой при таком заклиненном вписывании, и прикинуть необходимую величину поперечных сил на получившемся плече, для поворота за этот счёт оси с жёстко насаженными колёсами против сил трения - например, из расчёта на коэффициент трения 0,3 (хотя он может быть порой и больше - это же совсем небольшие скорости проскальзывания), после чего прикинуть, чем такие боковые силы чреваты.

Цитата
На вагонах с тележками Беккера это было очень заметно невооруженным глазом, как оси поочередно поворачиваются и возвращаются.

Поворачиваться-то они поворачиваются. Только как Вы отличаете здесь поворот динамический - который происходит за счёт угловых ускорений при входе-выходе в поворот, а также за счёт центробежной силы в круговой кривой, от кинематического поворота, который происходит, грубо говоря, независимо от боковых сил, передаваемых от кузова, а чисто за счёт вписывания по геометрии пути? Т.е. это надо было бы, чтобы трамвай двигался по кривой с крайне малой скоростью, и так, чтобы в салоне на столике доверху налитая чашка не расплескалась - т.е. без каких-либо ощутимых боковых ускорений - чтобы утверждать, что поворот происходил за счёт какой-то кинематики.

Цитата (Сергей_Ф)
Дифференциалов не предусмотрено, по крайней мере , на моделях вагонов , эксплуатируемых в РФ . На более старых вагонах поверхность катания бандажа - цилиндрическая, и поворот они проходят с проскальзыванием ( отсюда этот характерный "звук трамвая в повороте").
Слышал я , что с некоторых пор бандажи точат по-железнодорожному, под конус, но не уверен, на каких вагонах так.

Только при типичных для трамвая радиусах и принятых величинах уширения колеи в кривых - даже если обточить колёса конически, это ничего не даст в плане собственно вписывания в кривую. Потому как на ж.д. вписывание за счёт коничности колёс возможно в кривых радиусом более 1000 м. При хорошем уширении колеи могло бы происходить до кривых порядка 500 м - но только вот такие уширения применяются на ж.д. только при ещё более малых радиусах, чем 500. А на трамвае таких больших уширений вообще быть не должно - т.к. трамвайные колёса на 45 мм уже железнодорожных, и при "железнодорожном" уширении в кривой малого радиуса могли бы провалиться внутрь колеи. Посему на трамвае коничность колёс могла бы компенсировать кривизну пути только для радиусов более 800-1000 мм. Для наиболее характерных же радиусов порядка 20-40 м всё это в лучшем случае могло бы уменьшить продольное проскальзывание на пару процентов. Для передней по ходу колпары. А для задней колпары - непременно увеличить на столько же - т.к. опять же при таких радиусах и малой скорости задняя колпара смещается внутрь колеи, и коничность на ней будет действовать "наоборот". Отсюда понятно, что в условиях трамвая никакой практической пользы в смысле снижения трения в кривых коничность колёс не принесёт. Единственная разумная мотивация для конической обточки колёс - это просто-напросто лучшая совместимость вагона с путями, уложенными с подуклонкой (например, если трамвай должен ездить по участкам натурального ж.д. пути, или если трамвайная сеть уложена по каким-то причинам с подуклонкой).

Т.о. обточка колёс зависит не от модели вагона, а от решения руководства трамвайной системы, которое в свою очередь определяется вышеназванными соображениями касательно принятой конструкции пути в данной системе.

Цитата (Toman)

Цитата (Сергей_Ф)
Вы забываете, что рельс желобчатый , реборда в желобе выставляет ось одноосной тележки в одном-единственном возможном положении относительно кузова.

Т.е. Вы хотите сказать, что трамвайная колёсная пара в кривой находится в состоянии заклиненного вписывания (как это называется в ж.д. терминологии - независимо от того, заклиненность между боковыми гранями головок (по колее) или между боковыми гранями контррельсов/губок (по насадке) )?

Заклиненное вписывание - это когда в боковом направлении с колеей в кривой взаимодействуют более 2-х (от 3 и более) бандажей кол.пар, заключенных в ЖЕСТКУЮ раму. В одноосных тележках такого не может быть никогда, ввиду отсутствия жесткой рамы и количества бандажей, строго равных 2.

Цитата
В таком случае
1) всякий вагон или тележка, поворота отдельных осей не имеющие, не могли бы вписаться в кривые, и сходили бы на них - или разбивали бы колею - в зависимости от её прочности;

Наоборот, колея строится под незаклиненное прохождение вагонов и тележек с жесткой рамой, а по этому же пути свободно проходят и вагоны с одноосной поворотной тележкой, при этом последние взаимодействуют с колеей обеими ребордами. Иначе быть не может, т.к. одноосная поворотная тележка имеет избыточную степень свободы относительно оси колеи.

Цитата
Только как Вы отличаете здесь поворот динамический - который происходит за счёт угловых ускорений при входе-выходе в поворот, а также за счёт центробежной силы в круговой кривой, от кинематического поворота, который происходит, грубо говоря, независимо от боковых сил, передаваемых от кузова, а чисто за счёт вписывания по геометрии пути?

А зачем их отличать ?
Любая экипажная часть входит в поворот кинематически, тем самым создавая угловые ускорения и силы, передаваемые ею на кузов, а не наоборот. Кузов обладает инерцией , которую и передает в виде центробежной силы на ходовую часть, но это как следствие , а причина поворота - в кинематике движения экипажной части по колее.

Цитата (Сергей_Ф)
Заклиненное вписывание - это когда в боковом направлении с колеей в кривой взаимодействуют более 2-х (от 3 и более) бандажей кол.пар, заключенных в ЖЕСТКУЮ раму. В одноосных тележках такого не может быть никогда, ввиду отсутствия жесткой рамы и количества бандажей, строго равных 2.

В данный момент Вы занимаетесь некой схоластикой, давая какое-то специальное определение, изначально придуманное для жёсткого многоосного экипажа, и доказывая, что оно не применимо к одноосной тележке (или к отдельно катящейся колпаре). Но за этим "числовым" определением не видно сути ситуации, чем именно характерно заклиненное вписывание... Если хотите - пример для проверки вашего определения. Трёхосная тележка, три колеса с одной стороны взаимодействуют гребнями с одной рельсовой нитью (почему так получилось - другой вопрос - скорее всего, скажем, просто тележка криво сделана и вот так совпало с радиусом кривой). Это - заклиненное вписывание? По вашему определению - получается что да. А в реальности - нет, никакое не заклиненное. Ладно, допустим, мы дополнили определение - эти самые 3 или более контактов гребня должны быть обязательно на разных рельсовых нитях - т.е. что не все на одной стороне. Дополнили... Но - ещё пример: опять 3-осная тележка, первая и вторая колпары гребнем упираются в правую рельсовую нить, а третья - в левую. По дополненному определению опять получается заклиненное вписывание - а на самом деле опять нет. Придётся опять уточнять - что эти самые 3 контакта должны быть каким-то специальным образом расположены. В общем, всё получается гораздо сложнее.
В то время как другое, гораздо более универсальное определение для заклиненного вписывание - гораздо проще, ибо оно описывает суть ситуации: это такое положение, при котором потеряна возможность поперечного смещения (всего экипажа в целом или отдельно взятой колпары - всё равно) в зазоре колеи. И, как следствие, происходит распирание колеи (или стягивание - в случае заклинивания по насадке - на контррельсах или губках), превышающее таковое распирание от поперечных сил трения и от нескомпенсированных боковых ускорений (на распор от этих сил колея рассчитана и должна выдерживать, равно как и колесо от таких сил не должно всползать на рельс - а вот в случае заклиненного вписывания боковые силы могут быть больше расчётных в разы и на порядок - так что могут быть способны либо расшить исправную колею, либо привести к всползанию гребня).

Цитата

Цитата
В таком случае
1) всякий вагон или тележка, поворота отдельных осей не имеющие, не могли бы вписаться в кривые, и сходили бы на них - или разбивали бы колею - в зависимости от её прочности;

Наоборот, колея строится под незаклиненное прохождение вагонов и тележек с жесткой рамой,

Что означает, что как колея, так и расстояние между губками (контррельсами) обязано иметь зазор, достаточный для изменившейся из-за угла набегания колпары эффективной колеи и насадки. Чем больше угол набегания - тем больше эффективная колея и тем меньше эффективная насадка.

Цитата
а по этому же пути свободно проходят и вагоны с одноосной поворотной тележкой, при этом последние взаимодействуют с колеей обеими ребордами. Иначе быть не может, т.к. одноосная поворотная тележка имеет избыточную степень свободы относительно оси колеи.

Из вышесказанного автоматически следует, что для того, чтобы колпара в одноосной тележке взаимодействовала одновременно с двух сторон в противоположные стороны, там, где этого не происходит у жёсткого экипажа, она должна повернуться под ещё бОльшим углом набегания, чем у жёсткого экипажа. Т.е. она должна была бы повернуться не по кривой, а против кривой! И только после какого-то поворота против кривой перейти к заклиненному вписыванию и (по крайней мере теоретически - если забыть о порядках сил, необходимых для этого) начать подвергаться какому-то направляющему действию от рельсовой колеи (или от пары контррельсов). Ну хотя - можно повернуть на такой же угол набегания и по кривой - т.е. "перерулить" в сторону кривой более чем в 2 раза - что ничуть не лучше, чем зарулить в противоположную сторону.
Что же касается степени свободы - так на то у этой тележки есть возвращающие устройства (например, пружинные, или какие-то ещё), которые стремятся установить её в нейтральное положение.

Цитата

Цитата
Только как Вы отличаете здесь поворот динамический - который происходит за счёт угловых ускорений при входе-выходе в поворот, а также за счёт центробежной силы в круговой кривой, от кинематического поворота, который происходит, грубо говоря, независимо от боковых сил, передаваемых от кузова, а чисто за счёт вписывания по геометрии пути?

А зачем их отличать ?

Вот именно затем, что для кинематически вписывающихся элементов ходовой части в принципе не обязательны (а часто и просто вредны/нежелательны) какие-либо возвращающие устройства, а вот для динамически устанавливающихся - строго обязательны. В первом случае возвращающие устройства если и стоят - то по принципу "лучше поставить слишком слабые (или дать полную свободу), чем слишком сильные". Во втором - наоборот - лучше поставить слишком тугие или вообще отказаться от подвижности рассматриваемого элемента/сочленения, чем поставить слишком слабые возвращающие устройства.

Цитата
Любая экипажная часть входит в поворот кинематически, тем самым создавая угловые ускорения и силы, передаваемые ею на кузов, а не наоборот. Кузов обладает инерцией , которую и передает в виде центробежной силы на ходовую часть, но это как следствие , а причина поворота - в кинематике движения экипажной части по колее.

Вообще-то это "а не наоборот" лишено смысла. Это то же самое, как всерьёз спорить на тему "курица или яйцо". Традиционная ловушка для рассуждений - когда человек стремится выделить причину и следствие среди двух (или более) одновременно происходящих и дву- (или много-)сторонне взаимодействующих процессов, или каких-то физических величин. Вообще-то в инженерных дисциплинах или естественных науках это некий пережиток гуманитарного образа мышления - для которого просто совершенно необходимо всё подразделить на причины и следствия, построить одностороннюю причинно-следственную цепочку и т.д.
А для "правильного" технаря в подобном случае нет причин или следствий - а есть просто некие равноправные переменные в какой-то системе дифференциальных уравнений.

Цитата (Toman)
...

Простите, Toman, бегу, тороплюсь, уезжаю. Недельки через 3-4 продолжим разговор, ОК ?

А вообще для каждого вида экипажей, применяемых на ж.д., все расписано здесь :
http://px.sampgups.ru/load_develop/ZDP3kurs.pdf
за исключением интересующего нас случая одноосной поворотной тележки, бо такая на ж.д. не применялась.

Подскажите, пожалуйста, какой размер имеет реборда трамвайного колеса (номинальный и минимально допустимый)?

Высота реборды бандажа трамвайного колеса не менее 11 мм, толщина не менее 8 мм. Это минимальные допуски, остальные размеры (диаметр колеса, толщина реборд и бандажей) в зависимости от модели подвижного состава.

Цитата (Toman)
Т.е. двух колпар просто никак недостаточно для того, чтобы кинематически определить, пусть даже с какой-то погрешностью, среднюю кривизну пути, на котором сейчас стоит трамвай.

Ну почему? Для локомотивов, например, существуют и двухосные тележки с радиальной установкой колпар, там эта кривизна пути как раз и определяется.

Цитата (Олег Измеров)
Для локомотивов, например, существуют и двухосные тележки с радиальной установкой колпар, там эта кривизна пути как раз и определяется.

Именно кинематически и при этом без участия тяг, при помощи которых определяется угол поворота тележки относительно кузова? Двухосному-то трамваю этот вариант недоступен - да и 4-осному тоже (в силу малой длины большинства кривых очень значительную часть длины кривой радиальная установка такого типа работать не будет). Каким образом это работает?
Или фактически имеется в виду просто освобождение поворота колпар в каком-то диапазоне, после чего они, подобно свободно катящейся колпаре, могут вписываться в кривые большого радиуса (1000 м и более) за счёт коничности поверхности катания? Ну так этот вариант на трамвае работать тем более не будет, т.к. здесь вопрос в кривых радиусом, скажем, 15-50 м, а кривые радиусом более 1000 м вообще редки и на фоне малых радиусов мало кого волнуют.