1. Wymagania projektowe kolejowych zestawów kołowych

• Wystarczająca wytrzymałość zapewniająca bezpieczną pracę przy maksymalnej dopuszczalnej prędkości i obciążeniu (zmniejszona masa zestawu kołowego).

• Powinny umożliwiać utrzymanie pojazdu w linii prostej, a jednocześnie umożliwiać płynne pokonywanie zakrętów i rozjazdów oraz posiadać niezbędną odporność na wykolejenie: powinny charakteryzować się niskim oporem i dobrą odpornością na ścieranie.

• Zaletami są niska odporność i dobra odporność na ścieranie, które wymagają mniejszej siły uciągu i zwiększają żywotność

2. Zależność kształtu, wielkości i linii kolejowych zestawów kołowych

• Obręcz: Obręcz jest ważną częścią utrzymującą pojazd w ruchu po szynie i zapobiegającą wykolejeniu się koła.

• Średnica koła tocznego: Średnica koła ma swoje wady i zalety w pojeździe: mała średnica koła może obniżyć środek ciężkości pojazdu, zwiększyć objętość nadwozia pojazdu, zmniejszyć masę nieresorowaną pojazdu, zmniejszyć stały rozstaw osi wózka, a także może zmniejszyć masę pojazdu w przypadku pojazdów metra.Małe granice budynków zmniejszają koszty projektu: jednak koła o małej średnicy mogą zwiększać opór koła, zwiększać naprężenia stykowe koło-szyna, powodować szybsze zużycie bieżnika i zwiększać wpływ na wibracje pojazdu poprzez wgłębienia i połączenia torów.Zalety i wady kół o większych średnicach są odwrotne.

• Odległość wewnętrzna zestawu kołowego:

  

Zapewnienie pewnego luzu pomiędzy obręczą a szyną może.

• 1. Zmniejsz ścieranie pomiędzy kołnierzem koła a szyną

• 2. Zrozumieć rolę automatycznego ustawiania geometrii par kół

• 3. Korzystne dla bezpieczeństwa pojazdów na zakręcie

• 4. Korzystne dla bezpiecznego przejścia wideł koleinowych

Płynnie przez zakręt

Obliczanie luzu koło-szyna

Standardowy miernik:1435 mm

Odległość wewnętrzna zestawu kołowego:1353 mm

Grubość obręczy: 32mm (po jednej stronie), 64mm (podwójnie)

Chińska szczelina koło-szyna:9=(1435-1353-64)/2(mm)

Europejski rozstaw kół:5,5=(1435-1360-64)/2(mm)

3. Rodzaje bieżników kół kolejowych

• Bieżnik cylindryczny (bieżnik jest płaskim cylindrem bez stożka, co ułatwia pomiar odkształcenia wysokości szyny w japońskim wagonie inspekcyjnym)

• Bieżnik stożkowy: powierzchnia bieżnika o pewnym stopniu zbieżności

• Bieżnik łukowy: bieżnik typu zużycia, powierzchnia bieżnika z łukiem

• Koła wyposażone są w obręcze zapobiegające wykolejeniu niezależnie od kształtu bieżnika.

• Zbieżność bieżnika jest podstawową przyczyną funkcji odzyskiwania i kierowania zestawu kołowego, a także ruchu serpentynowego.

4. Wymagania dotyczące ustawienia rozstawu kół kolejowych

• Wysokie bezpieczeństwo przed wykolejeniem

• Wysoka wydajność wyrównania

• Dobra stabilność operacyjna (brak ruchu serpentynowego)

• Dobra wydajność pokonywania zakrętów (mniejsza siła boczna podczas pokonywania zakrętów)

• Potrafi płynnie przejść przez frekwencję

• Odporność na ścieranie powinna być dobra, a nawet w przypadku wystąpienia ścierania zmiana jego kształtu powinna być niewielka.

Różnica w postrzeganiu wydajności

Podczas obrotu kół różnica kąta zwilżania i różnica promienia toczenia kół ze zużytym bieżnikiem są bardziej zmienne niż kół z bieżnikiem stożkowym, co powoduje mniejszy pobór energii do nadwozia pojazdu i mniej intensywne drgania nadwozia pojazdu.

Przy odpowiedniej prędkości roboczej, w porównaniu z kołami z bieżnikiem stożkowym, koła z bieżnikiem zużywalnym mają krótszą długość fali i większą częstotliwość ruchu serpentynowego wózka oraz są dalekie od częstotliwości drgań własnych nadwozia pojazdu.

5.Kilka parametrów dotyczących kół szynowych

• Zbieżność bieżnika koła

• Zbieżność równoważna bieżnika koła (nachylenie)

  
  

  
  

• Sztywność grawitacyjna

  
  

• Grawitacyjna sztywność kątowa

Rozsądny wzór bieżnika koła-szyny może nie tylko spowolnić zużycie i przedłużyć żywotność, ale także pomóc pojazdowi w pokonywaniu zakrętu i zmniejszyć efekt mocy koła-szyny.

Dopóki zostaną określone parametry wyglądu koło-szyna, zastosowanie geometrii styku koło-szyna może określić parę kół przy różnym przemieszczeniu poprzecznym, gdy równoważne nachylenie bieżnika koła, równoważna sztywność grawitacyjna i równoważna grawitacyjna sztywność kątowa oraz inne parametry