Колесная пара — это пара колес железнодорожного транспортного средства , жестко закрепленных на оси , позволяющих обоим колесам вращаться вместе. Колесные пары часто устанавливаются в тележке (« грузовике » в Северной Америке ) — поворотной раме, удерживающей не менее двух колесных пар — на каждом конце транспортного средства. Большинство современных грузовых и пассажирских вагонов имеют тележки с двумя колесными парами, но в тележках грузовых вагонов, перевозящих тяжелые грузы, используются три колесные пары (или больше), а трехколесные тележки используются под некоторыми пассажирскими вагонами. Четырехколесные грузовые вагоны , 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 распространенными, поскольку грузоподъемность поездов стала больше.
Большинство колес поездов имеют коническую конусность около 1 к 20, чтобы колесная пара могла следовать кривым с меньшей вероятностью соприкосновения реборд колес с боковинами рельса и уменьшить сопротивление кривой . Рельсы обычно наклонены внутрь на 1 к 40, что является меньшим углом, чем конус колеса . Без конической формы колесо имело бы тенденцию продолжать движение по прямой из-за инерции рельсового транспортного средства, заставляя колесную пару двигаться к внешнему рельсу на кривой. Конус увеличивает эффективный диаметр колеса по мере его движения к внешнему рельсу, и поскольку колеса жестко закреплены на оси, внешние колеса проходят немного дальше, заставляя колесные пары более эффективно следовать кривой. Таким образом, предотвращается ненормальный износ на стыке колеса и рельса [1] , а также громкий, пронзительный, очень высокий визг, который обычно возникает из-за этого — особенно заметный на кривых в туннелях, на станциях и эстакадах из-за проскальзывания плоских поверхностей и шлифования реборд вдоль рельса. Однако, если степень конусности не подходит для подвески и пути, на высоких скоростях может возникнуть неприятное колебание . Недавние исследования также показывают, что незначительные изменения профилей колес и рельсов могут еще больше улучшить производительность. [2]
Не все железные дороги использовали колеса с коническим протектором. Система Bay Area Rapid Transit (BART) в Сан-Франциско , построенная с цилиндрическими колесами и рельсами с плоским верхом, начала перепрофилировать колеса в 2016 году с коническими протекторами 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 высокая загрузка поездов сделала эту практику несостоятельной. [4] [5] [6]
Некоторые резиновые поезда метро оснащены специальными колесными парами с резиновыми шинами снаружи стальных колес с глубокими ребордами, которые направляют тележку через стандартные железнодорожные стрелки и не дают поезду сойти с рельсов, если спустится шина. Первоначально система была задумана Michelin для парижского метро ; первая линия открылась в 1956 году.
