تعتبر عجلات القطار مكونات أساسية لمركبات السكك الحديدية، ويؤثر أدائها بشكل مباشر على السلامة التشغيلية. لا تتحمل العجلات القوى الديناميكية الرأسية والجانبية والاحتكاك بين العجلة والسكة فحسب، بل تتحمل أيضًا الحمل الحراري أثناء الكبح، وتؤدي وظائف متعددة مثل تحمل الوزن، والتوجيه، ونقل قوة الكبح، وتوفير الجر.

أهمية الحافة

الحافة هي جزء السمك الشعاعي للعجلة الذي يضمن القوة الكافية داخل المداس مع تسهيل الصيانة. يشير سمك الحافة عادةً إلى سمك الحافة الجديدة، ويعتمد تحديد ما إذا كانت العجلة قيد الخدمة قد تم إلغاؤها على السمك المتبقي للحافة. يُعرف الفرق بين سمك الحافة الجديد وحد التخريد بسمك التآكل الفعال. تسمح الحافة السميكة بسمك تآكل أكبر وفعال ولكنها تزيد أيضًا من وزن العجلة. كلما زاد سمك التآكل الفعال، زاد عمر العجلة، مما يؤدي إلى اختلاف أكبر في القطر بين العجلات الجديدة والقديمة.

جودة الحافة وأداء العجلات

تشكل جودة الإطار نسبة كبيرة من الوزن الإجمالي للعجلة، مما يحدد أدائها إلى حد كبير. وينطبق هذا بشكل خاص على العجلات الفولاذية المصبوبة، حيث تتطلب جودة الحافة الأكبر شبكة أكثر سمكًا، وبالتالي زيادة الوزن الإجمالي للعجلة. يتم تصنيف وزن العجلة على أنه كتلة غير نوابض، وتؤثر زيادته بشكل كبير على القوى الديناميكية الرأسية التي تعمل على واجهة حاجز العجلة.

تدابير لتعزيز مدة الخدمة

لتعزيز صلابة الحافة وإطالة عمر الخدمة، عادةً ما يتم إخضاع مداس العجلة للتبريد أثناء الإنتاج. ومع ذلك، فإن خصائص عملية التبريد تحد من عمق التصلب. مع زيادة سمك الحافة، تقل الصلابة الداخلية، مما يؤدي إلى ضعف مقاومة التآكل. على الرغم من أن العمر الافتراضي للعجلة يزداد بزيادة سمك الحافة، إلا أن معدل هذه الزيادة يتناقص.

اختيار سمك الحافة

من منظور عمر الخدمة، يفضل استخدام حافة أكثر سمكًا؛ ومع ذلك، عند النظر في وزن العجلة وفرق القطر بين العجلات الجديدة والقديمة، فإن الحافة الأقل سمكًا تكون مفيدة. وبالتالي، فإن اختيار سمك الحافة يمثل توازنًا بين الإيجابيات والسلبيات، مما يتطلب دراسة شاملة لظروف التشغيل المحددة والعوامل المؤثرة المختلفة لسيارات الشحن. في الوقت الحالي، يتضمن سمك حافة عجلات عربات نقل البضائع بالسكك الحديدية في الصين بشكل أساسي مواصفتين: 50 مم و65 مم.