Энциклопедия Брокгауза и Ефрона - ось

(техн.) — деревянный или металлический стержень, помещенный в центре вращающейся части машины. В повозках, вагонах, тендерах и паровозах О. поддерживает экипаж или часть его и опирается концами на колеса, проходя через их ступицы. Груз, действующий на О., стремится ее сломать, при чем условие прочности выводится из формулы сопротивления балки; расположенной концами на опорах и подверженной действию известным образом распределенной нагрузки. Кроме вызываемого этой нагрузкой изгибающего момента М1, на О. может действовать еще скручивающий момент M2, например в ведущей О. паровоза. Для расчета толщины О. эти два момента заменяются равнодействующим изгибающим моментом, который с достаточной для практики точностью определяется формулой:

М = М1 + (1/4)М2 для случая М1 > М2 или M = 5/8(M1 + M2) для М1 < М2. Тогда диаметргде допускаемое напряжение S = 500 кгр. на кв. стм. для стали, 400 для сварного железа, 250 для чугуна и 60 для дуба. Полым чугунным О. придается приблизительно равномерная толщина стенок. О. простых повозок делаются обыкновенно прямыми, квадратного или прямоугольного сечения в средней части, а концы, на которые надеваются колеса, обтачиваются в виде усеченного конуса. Для поворотливости передняя О. обыкновенных экипажей соединяется с неподвижной частью, на которой непосредственно укреплен кузов, с помощью вертикального шкворня. Чтобы колесо не могло скатиться, в конец оси, выступающий из ступицы, закладывается чека. О. лучших экипажей в настоящее время почти всегда делаются железными, а для предупреждения скатывания колеса на конец О., снабженный винтовой нарезкой, навинчивается гайка. Нарезка делается в таком направлении, чтобы трение вращающегося колеса при движении экипажа навинчивало бы гайку на О. Чтобы гайка не могла развинтиться при движении экипажа взад, ее закрепляют болтом или контргайкой. Однако при таком устройстве экипаж не вполне обеспечен от случайностей, могущих последовать при утере гайки. Для устранения этого неудобства, а также для сохранения смазочного материала вокруг осевой шейки употребляются английские осевые коробки, обхватывающие совершенно конец О. и запущенные в ступицу, с которой скрепляются четырьмя болтами таким образом, что последние никак не могут вывалиться. Чтобы сохранить перпендикулярное направление спиц колеса к полотну дороги при выпуклом профиле шоссе и улиц, колесам придают наклонное положение, что достигается употреблением О. с наклоном в обе стороны. В легких экипажах употребляются коленчатые О., позволяющие спустить часть кузова ниже О. вращения. О. для экипажей выковываются или штампуются из лучшего железа. О., употребляемые в подвижном составе железных дорог, всегда стальные. Такая О. представляет собой тело вращения, отдельные поверхности которого имеют общую геометрическую О. Исключение составляют движущие О. паровозов с внутренними паровыми цилиндрами, которые делаются коленчатыми, причем внутренняя шейка О. обхватывается концом шатуна. В паровозах различают вообще движущие О., которые вращаются непосредственно движущим механизмом машины, сцепленные с движущими, или спаренные, О. и свободные, или поддерживающие, О. В паровозах, которые должны двигаться по извилистым путям с кривыми малых радиусов, употребляются О., устанавливающиеся в кривых радиально. Вообще же тяжесть паровозов и вагонов передается на О. при посредстве букс, в которые убираются стержни, идущие от хомутов рессор. Колеса надеваются на О. наглухо давлением гидравлического пресса. Железнодорожные О. изготовляются обыкновенно из литой механически уплотненной стали, причем паровозные и тендерные О. проковываются и прессуются. Для изготовления прямой О. восьмиугольная стальная болванка, толщина которой превосходит втрое диаметр готовой оси, предварительно проковывается под паровым молотом в круглую форму, а затем выковываются шейки. Выкованная ось вторично отжигается в умеренном жаре, после чего для ограждения от быстрого и неравномерного охлаждения ей дают медленно остывать под слоем золы. От проковки ось теряет около 30 % веса, затем она поступает в обточку. Коленчатые О. изготовляются более сложной проковкой, с вырубкой лишних частей, скручением на 90° и вторичной чистой выковкой, при последовательных нагревах, из болванок большого размера. При приеме от завода О., удовлетворяющая условиям наружного осмотра и обмера, испытываются на разрыв в некотором процентном количестве (у нас 2 %) предъявленной к приемке партии. По техническим условиям, утвержденным м-стром путей сообщ. 5 июля 1897 г., вырезанный из О. в холодном состоянии круглый нормальный образец диаметром около 20 мм. должен давать от 50 до 60 кгр. на кв. мм. сопротивления и не менее 15 % удлинения, причем сумма цифр сопротивления и удвоенного удлинения должна быть не менее 90. Вагонные оси, кроме испытания на разрыв, подвергаются в количестве половины процента от принимаемой партии ударной пробе при следующих условиях: будучи положены на две подставки, удаленные одна от другой на 4 фт., они должны выдерживать без всяких признаков повреждения 5 ударов бабы весом 30 пд., падающей с высоты 15 фт. При этом после каждого удара О. поворачивается в обратную сторону. Если при испытании получится неудовлетворительный результат, то переиспытывается из каждой плавки одна ось, и все оси из плавки, которая дала неудовлетворительное переиспытание, бракуются. Содержание фосфора в металле О. не должно превышать 0,15 %. Порча О. в службе происходит вследствие равномерного износа от трения по окружности шейки, а также от появления трещин при недостатках материала, которые могут повести к излому О. В виду опасности, которой угрожает окончательный излом О. при движении поезда, О. периодически тщательно осматриваются. Легкие трещины при первом появлении не всегда могут быть замечены глазом. Для обнаружения их следует тщательно вычистить О. и затем бить тяжелым молотом на торец О. Производимые этим сотрясения выгоняют из трещины следы масла, которые указывают их место. Наиболее трещин замечается на тендерных О., что объясняется тем, что эти О. чаще тормозятся и потому подвержены сильным сотрясениям. Не взирая на тщательное исследование О. в отношении появления трещин, все таки известное число О. под паровозами, тендерами и вагонами иногда ломается. По наблюдениям в Германии в 1887 г. из числа наблюденных О. подверглись излому в тендерах 0,049 %, в паровозах 0,039 %, а в вагонах 0,013 %. Из сломанных вагонных О. 56—73 % приходятся на товарные поезда. На английских жел. дорогах, где О. делаются из отличной стали и за ними имеется особенно тщательный надзор, изломы О. случаются гораздо реже. Обыкновенно при заказе О. от завода требуется гарантия их удовлетворительной службы в течение определенного числа лет или минимального пробега в километрах. По русским техническим условиям завод гарантирует удовлетворительную службу О. в течение 5 лет. Все О., лопнувшие или сломавшиеся в течение назначенного срока гарантии, за исключением О., поврежденных при столкновении поездов, сходе с рельсов и других тому подобных случаях, заменяются заводом бесплатно. Уменьшению износа и предупреждению нагрева осевых шеек способствует хорошая смазка (см.).

А. Т.

Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона. — С.-Пб.: Брокгауз-Ефрон

1890—1907