Proiectarea asistată a sistemului de rulare la vagoanele CFR

Capitolul I

PREZENTARE GENERALA A SISTEMULUI

Vehicolele de cale ferata se caracterizeaza prin faptul ca se deplaseaza pe cele doua sine prin intermediul rotilor si se autoghideaza prin fortele de contact dintre roata si sina.

Astfel rotile vehicolelor feroviare pe langa cele trei functiuni pe care le au la alte mijloace de transport terestre adica sprijinirea pe verticala a vehicolului, rularea si propulsia respectiv franarea, la materialul rulant de cale ferata au o functie in plus, specifica, autoghidarea in interiorul celor doua fire ale caii.

Aparatul de rulare si sinele de rulare fiind metalice ofera posibilitatea ca vehicolele feroviare sa suporte sarcini mult mai mari decat la alte sisteme de transport terestre. Acest avantaj asociat cu autoghidarea permite formarea trenurilor de mare tonaj conferind sistemului roata – sina, avantajul unei mari capacitati de transport.

Rezistenta specifica redusa la inaintare datorita rostogolirii rotilor pe sine determina un consum de energie pe tona transportata mai mic ca la celelalte mijloace de transport terestre, iar autoghidarea ofera si posibilitatea circulatiei cu vitezele cerute de exploatare indiferent de starea atmosferica si anotimpuri.

Tendintele de transport pe calea ferata la nivel european este cresterea vitezelor de circulatie, cresterea sarcinilor pe osie si implicit a tonajelor trenurilor asociata cu introducerea unor masuri de detectare a defectelor aparatului de rulare in circulatie si reducerea zgomotului produs la rularea rotilor pe sine.

Clasificarea osiilor montate ale vehicolelor feroviare este prevazuta in fisa UIC 813-0 /01.01.1989 Specificatia tehnica pentru furnitura de osii montate pentru materialul rulant motor si remorcat. Tolerante si montaj. Aceasta clasificare este realizata in functie de caracteristicile componentelor osiilor montate. Aceasta clasificare cuprinde:

1. In functie de tipul constructiv osiile montate sunt:

1 Osii montate cu fusuri exterioare – folosit la vagoane de calatori si marfa;

2 Osii montate cu fusuri interioare – locomotive si automotoare.

2. In functie de tipul constructiv al capului fusului de osie:

1 Capul fusului cu filet si piulita canelata asigurata cu saiba de siguranta;

2 Capul fusului cu 3 gari filetate M 20 pentru placa de presiune;

3. In functie de geometria portiunii de calare a rotilor:

• Portiune de calare cilindrica – la CFR pentru toate osiile vagoanelor;

• Portiune de calare conica – numai pentru anumite de osii de locomotiva;

4. In functie de tipul constructiv al rotiilor osiei montate:

• Osii montate cu roti cu bandaj aplicat;

• Osii montate cu roti monobloc – dupa 1989 osiile nou construite sunt numai de acest tip;

5. In functie de tipul de lagar folosit:

1 Osii montate cu lagare cu rostogolire – rulmenti cu role (cilindrice sau butoias);

2 Osii montate cu lagare cu alunecare – cuzineti – solutie tehnica depasita nu se mai foloseste in prezent;

6. In functie de destinatia utilizarii la vehicole:

1 Osie montata motoare;

2 Osie montata purtatoare pentru material motor;

3 Osie montata pentru material remorcat – vagoane de marfa sau calatori;

Osia montata echipata este un ansamblu format din osia propriuzisa (1) pe care sunt asamblate prin presare la rece doua roti (2), iar pe fusuri (3) sunt montate rulmenti cu role cilindrice (4) si cutiile de osie (5).

Pe axa propriuzisa in functie de vehicolul pe care se monteaza osia montata se mai pot monta unul sau mai multe discuri de frana, roata de antrenare etc.

Cutia de osie este subansamblul care transforma miscarea de rostogolire a osiei in miscare de translatie.

Cerintele pe care trebuie sa le indeplineasca cutia de osie sunt:

1 sa fie suficient de rezistenta pentru a primi si transmite fortele ce actioneaza asupra lui;

2 sa reduca la zero fortele de frecare aparute intre partea fixa si cea mobila;

3 sa asigure o ungere suficienta, un contrl facil si reparatie rapida cu cost redus;

4 sa prezinte greutate proprie si un gabarit redus;

5 sa permita exploatarea pe termen lung cu intretinere usoara in exploatare;

Verificarile efectuate in exploatare au aratat ca fata de cutiile de osie pe cuzineti (lagare cu alunecare) cutiile de osie pe rulmenti permit diminuarea efortului de tractiune cu circa 85% la plecarea de pe loc, iar dupa demarare cu 15% pentru viteze mici (pana la 80 km/h) si 5% pentru viteze mari (120 – 140 km/h)