Колесная пара — это пара колес железнодорожного транспортного средства, жестко закрепленных на оси так, что оба колеса вращаются синхронно. Колесные пары часто монтируются в тележке (« грузовик » в Северной Америке ) – шарнирной раме, вмещающей как минимум две колесные пары – на каждом конце транспортного средства. Большинство современных грузовых и пассажирских вагонов имеют тележки с двумя колесными парами каждая, но в тележках грузовых вагонов, перевозящих тяжелые грузы, используются трехколесные пары (или более), а под некоторыми пассажирскими вагонами стоят трехколесные тележки. Четырехколесные товарные фургоны , которые когда-то были почти универсальными в Европе , Великобритании и их колониях, имеют только две колесные пары; в последние десятилетия такие транспортные средства стали менее распространены, поскольку составы поездов стали тяжелее.
Большинство колес поездов имеют коническую конусность примерно 1 к 20, что позволяет колесной паре следовать по поворотам с меньшей вероятностью соприкосновения гребней колес с сторонами рельса, а также снижает сопротивление поворотам . Рельсы обычно наклонены внутрь под углом 1:40, что меньше угла конуса колеса . Без конической формы колесо будет стремиться продолжать движение по прямой траектории из-за инерции рельсового транспортного средства, заставляя колесную пару двигаться к внешнему рельсу на повороте. Конус увеличивает эффективный диаметр колеса по мере его движения к внешнему рельсу, а поскольку колеса жестко закреплены на оси, внешние колеса перемещаются немного дальше, в результате чего колесные пары более эффективно следуют за поворотом. Таким образом, можно избежать ненормального износа на стыке колеса и рельса [1] , а также громкого, пронзительного, очень пронзительного визга, который обычно возникает в результате этого, особенно заметного на поворотах в туннелях, станциях и эстакадах из-за проскальзывания плоских поверхностей. и шлифовка фланцев вдоль рельса. Однако если степень конусности неподходящая для подвески и гусеницы, на высоких скоростях могут возникнуть неприятные колебания . Недавние исследования также показывают, что незначительные изменения в профилях колес и рельсов могут еще больше повысить производительность. [2]
Не на всех железных дорогах используются колеса с коническим протектором. Система Bay Area Rapid Transit (BART) в Сан-Франциско , построенная на цилиндрических колесах и рельсах с плоским верхом, начала менять профилирование колес на конические протекторы в 2016 году после многих лет жалоб пассажиров на визг . [3] Австралийские железные дороги Квинсленда использовали цилиндрические колеса и вертикальные рельсы до середины 1980-х годов, когда значительно более высокие нагрузки на поезда сделали эту практику несостоятельной. [4] [5] [6]
Некоторые метрополитены с резиновыми шинами оснащены специальными колесными парами с резиновыми шинами за пределами стальных колес с глубокими фланцами, которые проводят тележку через стандартные стрелочные переводы и не позволяют поезду сойти с рельсов , если шина сдуется. Система была первоначально задумана Мишленом для парижского метрополитена ; первая линия открылась в 1956 году.
