व्हीलसेट हे वाहन व्हीलसेट आणि लोकोमोटिव्ह व्हीलसेटमध्ये विभागलेले आहेत. लोकोमोटिव्ह व्हीलसेट स्टीम इंजिन व्हीलसेट, डिझेल इंजिन व्हीलसेट, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह व्हीलसेट आणि लोकोमोटिव्ह प्रकारांनुसार एकाधिक युनिट्सचे हलणारे एक्सल व्हीलसेटमध्ये विभागले गेले आहेत. डिझेल लोकोमोटिव्ह, इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह आणि इमूचे फिरणारे एक्सल व्हीलसेट एक्सल बॉडीवर ट्रान्समिशन गियर्ससह सुसज्ज आहेत. आधुनिक हाय-स्पीड पॅसेंजर कार आणि इम्यू डिस्क ब्रेक्सचा अवलंब करतात आणि एक्सल बॉडी किंवा चाकांवर ब्रेक डिस्क स्थापित केल्या जातात.

स्टीम लोकोमोटिव्हचे व्हीलसेट मार्गदर्शक व्हीलसेट, फिरते चाके, चालवलेले चाके आणि कोळसा-पाणी व्हीलसेटमध्ये विभागलेले आहेत. मार्गदर्शक व्हील जोडी लोकोमोटिव्हच्या समोर स्थित आहे आणि लोकोमोटिव्ह मार्गदर्शनाची भूमिका बजावते. चालणारी चाक जोडी लोकोमोटिव्ह शक्ती प्रसारित करण्याची भूमिका बजावते. ड्रायव्हिंग व्हील जोडी थेट सिलेंडर पिस्टन (पिस्टन) द्वारे रॉकरद्वारे चालविली जाते आणि ड्रायव्हिंग व्हील जोडी कनेक्टिंग रॉडद्वारे चालविली जाते. फिरत्या चाकाच्या जोडीच्या व्हील सेंटरमध्ये क्रँक, क्रँक पिन होल आणि बॅलन्सिंग ब्लॉक्स असतात आणि एकत्र केल्यावर डाव्या आणि उजव्या चाकांच्या क्रँकमध्ये 90-डिग्री फेज फरक असावा. फिरत्या चाकाचे बेअरिंग आणि गाईड व्हील चाकाच्या आतील बाजूस असतात. स्लेव्ह व्हीलसेट आणि कोल-वॉटर व्हीलसेट हे प्रवासी आणि मालवाहू वाहनांच्या व्हीलसेटसारखेच आहेत.

एक्सलला लागू असलेल्या बेअरिंग प्रकारांनुसार व्हीलसेट रोलिंग बेअरिंग व्हीलसेट आणि स्लाइडिंग बेअरिंग व्हीलसेटमध्ये विभागले जाऊ शकतात. चायना रेल्वेच्या सर्व प्रवासी गाड्यांचा अवलंब करण्यात आला आहे आणि रोलिंग बेअरिंग व्हीलसेट असलेल्या मालवाहू गाड्यांची संख्या दिवसेंदिवस वाढत आहे.

कमाल स्वीकार्य एक्सल लोड (रेल्वेवरील व्हीलसेटद्वारे जास्तीत जास्त स्थिर दाब) च्या फरकानुसार, मालवाहतूक कार स्लाइडिंग बेअरिंगचा व्हीलसेट चार प्रकारांमध्ये विभागला जातो: बी, सी, डी आणि ई, आणि परिमाणे चाकाचा व्यास वगळता प्रत्येक प्रकारच्या व्हीलसेटचे एक्सल आणि चाके भिन्न आहेत; प्रवासी आणि मालवाहतूक कार रोलिंग बेअरिंग व्हीलसेटचे तीन प्रकार आहेत: RC, RD आणि RE, आणि रोलिंग बेअरिंगच्या वेगवेगळ्या मॉडेल्समुळे एकाच व्हीलसेटमध्ये वेगवेगळ्या जर्नल लांबी आहेत, म्हणून त्यांना वेगळे करण्यासाठी खालील संख्या वापरल्या जातात, जसे की RC आणि आरडी. मध्यम कार्बन उच्च दर्जाच्या स्टीलपासून वेगवेगळ्या व्यासाच्या सिलिंडरमध्ये एक्सल बनवले जातात. वाहनाच्या प्रकारांनुसार, ते लोकोमोटिव्ह एक्सल आणि पॅसेंजर आणि ट्रक एक्सलमध्ये विभागले जाऊ शकते. बेअरिंग प्रकारानुसार, ते स्लाइडिंग बेअरिंग एक्सल आणि रोलिंग बेअरिंग एक्सलमध्ये विभागले जाऊ शकते.

① व्हील सीट, जिथे चाक दाबले जाते, तो देखील एक्सलवरील सर्वात मोठा व्यास असलेला भाग आहे;

(2) जर्नल, एक्सलचा भाग जो बेअरिंगशी संवाद साधतो;

(३) एक्सल बॉडी, दोन चाकांमधील भाग. प्रवासी आणि मालवाहू गाड्यांचे काही एक्सल बॉडी हळूहळू व्हील सीटपासून मध्यभागी आकुंचन पावतात आणि काही एक्सल बॉडी लांबीने दंडगोलाकार असतात. डिझेल लोकोमोटिव्ह आणि इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्हचे ट्रान्समिशन गीअर्स आणि डिस्क ब्रेकसह लोकोमोटिव्ह एक्सेलच्या एक्सल-माउंट ब्रेक डिस्क्स एक्सल बॉडीवर एकत्र केल्या जातात;

(४) डस्ट-प्रूफ प्लेट सीट, प्रवासी आणि मालवाहतूक कारच्या एक्सलवरील एक्सल जर्नल आणि व्हील सीटमधील संक्रमण, ज्यावर स्लाइडिंग एक्सल बॉक्सची डस्ट-प्रूफ प्लेट किंवा रोलिंग ऍक्सल बॉक्सचा मागील बाफल स्थापित केला जातो;

⑤ एक्सल कॉलर, प्रवासी आणि मालवाहतूक कारच्या एक्सलच्या दोन्ही टोकांवरील भाग जे एक्सल जर्नल्समधून बाहेर पडतात, स्लाइडिंग बेअरिंग्सना एक्सल जर्नल्सवर जास्त हालचाल होण्यापासून रोखण्यासाठी वापरले जातात आणि रोलिंग बेअरिंग एक्सलवर एक्सल कॉलर नाहीत;

⑥ जर्नलचा मागचा खांदा आणि जर्नलचा डस्टप्रूफ प्लेट सीट जवळचा भाग एका चाप ट्रान्झिशनमध्ये बनविला जातो जेणेकरून व्यास अचानक बदलल्यामुळे ताण एकाग्रता टाळण्यासाठी.

लोकोमोटिव्ह आणि रोलिंग स्टॉकच्या एक्सलवरील भार सतत बदलत असतो आणि व्हीलसेट सतत फिरत असल्यामुळे एक्सलमध्ये पर्यायी ताण निर्माण होतो. म्हणून, एक्सल सामग्रीची टिकाऊपणा मर्यादा सुधारणे आवश्यक आहे. या कारणास्तव, उत्पादन प्रक्रियेत, शाफ्ट शाफ्टवर पूर्ण-लांबीच्या रोटरी कटिंगद्वारे प्रक्रिया करणे आवश्यक आहे, जर्नल आणि व्हील सीट रोलिंगद्वारे मजबूत करणे आवश्यक आहे आणि चाकांच्या आसनावर आणि चाप संक्रमणावर लोड-कमी करणारा खोबणी सेट केली पाहिजे. जर्नल बॅक शोल्डरचे (रोलिंग बेअरिंग). वापराच्या संपूर्ण कालावधीत कठोर अल्ट्रासोनिक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक दोष शोधणे आवश्यक आहे.

एक्सल सामान्यतः घन असतात, परंतु क्रॉस सेक्शनवरील एक्सल तणावाचे वितरण असमान असते आणि पृष्ठभागाच्या जवळ, ताण जास्त असतो, तर मध्यभागी ताण खूपच लहान असतो. त्यामुळे, लोकोमोटिव्ह आणि रेषांवरील अनस्प्रिंग वजनाचा हानिकारक प्रभाव कमी करण्यासाठी घन धुराऐवजी पोकळ धुरा वापरणे शक्य आहे. जरी काही देशांच्या रेल्वेमध्ये अनेक वर्षांपासून पोकळ धुरा वापरण्याचा प्रयत्न केला जात असला तरी, वापरात असलेल्या गुंतागुंतीच्या तणावाच्या स्थितीमुळे त्याचा अभ्यास आणि सुधारणा केली जात आहे [१].

चाके एक्सलवर दाबली जातात आणि त्याच एक्सलवरील दोन चाकांमधील अंतर गेजशी जुळवून घेतले जाते, जेणेकरून चाक रेल्वेवर फिरू शकेल.

चाकाचा जो भाग रेल्वेच्या संपर्कात असतो, म्हणजेच चाकाच्या बाहेरील रिंगला इंटिग्रल व्हीलवरील रिम आणि टायर व्हीलवरील टायर म्हणतात. रिम किंवा टायरचा पृष्ठभाग जो रेल्वेशी संपर्क साधतो त्याला ट्रेड म्हणतात आणि ट्रेडच्या एका बाजूला उंचावलेल्या भागाला रिम म्हणतात. रिम रेल्वेच्या आतील बाजूस स्थित आहे, जे व्हीलसेटला रुळावरून उतरण्यापासून रोखू शकते आणि मार्गदर्शक भूमिका बजावू शकते. चाकाचा जो भाग धुराशी जोडला जातो त्याला हब म्हणतात. हब आणि रिम स्पोकद्वारे जोडलेले आहेत. स्पोक सतत डिस्क असू शकतात, ज्याला स्पोक म्हणतात; हे रेडियल दिशेच्या बाजूने व्यवस्था केलेले अनेक सिलिंडर देखील असू शकतात, ज्याला स्पोक म्हणतात.

संरचनेनुसार, चाके दोन श्रेणींमध्ये विभागली जाऊ शकतात: टायर चाके आणि अविभाज्य चाके. टायर व्हील हे व्हील सेंटरवर टायर बसवून हॉट फिटिंग पद्धतीने बनवले जाते आणि रिटेनिंग रिंग घालते. टायर आणि व्हील सेंटर सैल असताना टिकवून ठेवणारी रिंग टायर बंद होण्यापासून रोखू शकते आणि सुरक्षितता थांबण्याची भूमिका बजावते. इंटिग्रल व्हील म्हणजे टायरला चाकाच्या मध्यभागी असलेल्या रिमसह एकत्रित करणे. याव्यतिरिक्त, काही देश रिम आणि वेब दरम्यान लवचिक घटकांसह चाके देखील स्वीकारतात. या प्रकारच्या चाकाला लवचिक चाक म्हणतात, जे सहसा फक्त भूमिगत रेल्वे वाहनांवर वापरले जाते.

ऑपरेशनमध्ये, चाकाच्या रेल्वेच्या संपर्काच्या भागावर मोठा दबाव असतो आणि संपर्क पृष्ठभाग लवचिक विकृती आणि उत्कृष्ट संपर्क तणाव निर्माण करतो. ऑपरेशनमध्ये, डाव्या आणि उजव्या चाके अपरिहार्यपणे वेगवेगळ्या व्यासांसह रेल्वेवर फिरतात, परिणामी स्लाइडिंग आणि व्हील पोशाख होतात; ब्रेकिंग करताना, ब्रेक शूज द्वारे चाक चालणे देखील कठोरपणे परिधान केले जाते आणि उच्च तापमान निर्माण होते.

या सर्वांसाठी व्हील ट्रीडच्या सामग्रीमध्ये उच्च ताकद, कडकपणा, प्रभाव कडकपणा आणि चांगला पोशाख प्रतिरोध असणे आवश्यक आहे. एक्सलवर दाबलेल्या हबमध्ये प्रामुख्याने लवचिक शक्ती असते आणि स्पोक किंवा स्पोकमध्ये फक्त दाब आणि वाकणे बल असते, ज्यासाठी उच्च कडकपणा आवश्यक असतो.

टायर व्हीलचे टायर आणि व्हील सेंटर वेगवेगळ्या सामग्रीचे बनलेले असू शकते, त्यामुळे ते वरील आवश्यकता चांगल्या प्रकारे पूर्ण करू शकते. इंटिग्रल व्हील हे ट्रेड वेअर रेझिस्टन्समधील टायर व्हीलपेक्षा निकृष्ट आहे, परंतु ते वजनाने हलके आणि कमी खर्चिक आहे. विशेष म्हणजे टायर रिलॅक्स होणार नाही आणि क्रॅक होणार नाही. चायना रेल्वे अजूनही लोकोमोटिव्हवर टायर चाके वापरते आणि सर्व प्रवासी आणि मालवाहू वाहनांनी अविभाज्य स्टील चाके वापरली आहेत.

चाकाच्या व्यासाचे नाममात्र मूल्य म्हणजे रोलिंग वर्तुळाचा व्यास (चाकाच्या आतील बाजूस आणि चाकाच्या ट्रीडला समांतर असलेल्या विमानाच्या छेदनबिंदूने तयार केलेले वर्तुळ). चीन रेल्वेमध्ये वापरल्या जाणाऱ्या मालवाहू कार, प्रवासी कार, अंतर्गत ज्वलन इंजिन आणि इलेक्ट्रिक लोकोमोटिव्ह यांचा चाकांचा व्यास अनुक्रमे 840mm, 915mm, 1050mm आणि 1250mm आहे. स्टीम लोकोमोटिव्हच्या विविध चाकांचा व्यास मॉडेलनुसार बदलतो आणि फिरत्या चाकांचा व्यास साधारणतः 1370 ते 2000 मिमी दरम्यान असतो.

चाकाच्या रेडियल विभागात व्हील रिम आणि ट्रेडद्वारे तयार केलेली समोच्च रेषा. व्हील रिम आणि ट्रेड शेपची निवड चाकाच्या परिधान आणि सेवा आयुष्यावरच परिणाम करत नाही तर वक्र पासिंग कार्यप्रदर्शन आणि लोकोमोटिव्ह आणि वाहनाच्या धावण्याच्या गुणवत्तेवर देखील थेट परिणाम करते. रिम चाकांना वक्र आणि टर्नआउटमधून विश्वासार्हपणे रुळावरून न उतरता जाण्यास सक्षम करते. रोलिंग वर्तुळाजवळ 1:10 च्या टेपरसह, ट्रीड शंकूच्या आकाराचे आहे.

वक्रातून जाताना, बाहेरील चाक रिमच्या जवळ मोठ्या व्यासासह बाहेरील रेल्वेवर फिरते आणि आतील चाक आतील रेल्वेवर लहान व्यासासह फिरते, जेणेकरून एकीकडे, व्हीलसेट मार्गदर्शक भूमिका बजावते. रेषेची दिशा बदलून, आणि त्याच वेळी, आतील चाक आणि बाह्य चाकामधील रोलिंग अंतरातील फरक आतील रेल्वे आणि बाह्य रेल्वेच्या लांबीमधील फरकाच्या प्रभावाची भरपाई करू शकतो.

सरळ रेषेत चालत असताना, जर व्हीलसेट रेषेवरील त्याच्या मध्यवर्ती स्थितीपासून विचलित झाला, तर दोन चाकांच्या रोलिंग त्रिज्यामधील फरकामुळे व्हीलसेट त्याच्या मध्यवर्ती स्थितीला पुनर्संचयित करण्याच्या दिशेने हलवेल. चाकाच्या बाहेरील बाजूचा टेपर 1:5 आहे, जो व्हीलसेटच्या दोन चाकांच्या रोलिंग त्रिज्यामधील फरक वाढवू शकतो आणि लहान त्रिज्या वक्रातून जाणे सोपे करू शकतो. तथापि, शंकूच्या आकाराची पायवाट हे लोकोमोटिव्ह आणि वाहनांच्या सापासारख्या गतीचे मूळ देखील आहे आणि धावण्याच्या गुणवत्तेवर परिणाम करते. टेपर ऑफ ट्रेड कमी करणे शिकारीच्या हालचालीला आवर घालण्यासाठी उपयुक्त आहे, परंतु चाकांच्या रिमचा पोशाख स्पष्टपणे वाढतो आणि चाक सायकल आणि चाकांचे सेवा आयुष्य मोठ्या प्रमाणात कमी होते.

ही पद्धत फक्त काही हाय-स्पीड पॅसेंजर ट्रेनमध्ये वापरली जाते. दुसरीकडे, व्हील रिमचे ट्रेड प्रोफाइल ऑपरेशनच्या सुरुवातीच्या टप्प्यावर वेगाने परिधान करते आणि नंतर स्थिर होते आणि परिधान मंदावते. रोटरी दुरुस्तीनंतर, आकार बराच काळ टिकवून ठेवता येत नाही आणि धातू कापण्याचे प्रमाण खूप मोठे आहे. म्हणून, काही देशांतील रेल्वेने एक प्रकारचा व्हील ट्रेड प्रोफाइल स्वीकारला आहे जो तुलनेने स्थिर पोशाख स्थितीच्या जवळ आहे आणि त्याला वेअर ट्रेड देखील म्हणतात. या आकाराचा अवलंब केल्याने केवळ चाकांचा पोशाख कमी होऊ शकतो आणि रोटरी दुरुस्ती चक्र लांबणीवर टाकता येत नाही, तर चाक-रेल्वे संपर्क स्थिती सुधारल्यामुळे संपर्काचा ताण देखील कमी होतो.