Brzdové zdrže
pro podvozky s průměrem kola 120 mm
z litiny

Pro nové osobní lavicové čtyřnápravové vagony určené pro návštěvnický provoz v Olympii na rozchodu 184 mm byly vyvinuty odpovídající podvozky. Jejich konstrukce i vzhled vycházejí de facto z osvědčené konstrukce otočných podvozků lavicových vozů užívaných na rozchodu 127 mm. Základem je robustní rám bez pružicích prvků, přičemž pro vyrovnání křivosti kolejí v rámci rozvoru náprav jednoho podvozku slouží pryžové vložky nad každou skříní nápravového ložiska. Příčný kyv podvozků, který eliminuje nerovnosti trati v rámci vzdálenosti otočných čepů, je zajištěn opěrnými body (kluznicemi královského čepu) umístěnými v ose koleje. Hmotnost skříně vozu (lavice s cestujícími) pak nevyvolává klopný moment a podvozek »poslušně« kopíruje koleje všemi koly.
Uvedený koncept zajišťuje (zejména u pětkových vagonů překvapivě) vysokou stabilitu vozů. K tomu samozřejmě přispívá i relativně vysoká hmotnost. Lavicové vozy s délkou 1,5 m na rozchodu 127 mm mají hmotnost 67 kg. Nové sedmičkové vozy budou mít přes 150 kg, při délce skříně 3 metry.
Podvozky budou vybaveny přímočinnou tlakovzdušnou brzdou. Velká hmotnost delších uvažovaných souprav zejména při jízdě ze svahu nemůže být jištěna jen mechanickou brzdou trakčního vozidla. Brzdění celé soupravy je víceméně nutností.

Široká kola jsou modelová

Návštěvnické vlaky uvažované pro Olympii směřují k měřítku 1:4. Čím větší vozidla – tím vyšší bezpečnost provozu. Železniční kola v tomto měřítku na úzkém rozchodu mají mít šířku 30 mm (předloha 120 mm). Kuželová jízdní plocha je v tomto případě již značně široká. Užití zdrží vyrobených metodou pálení laserem již není technicky příliš elegantní. Jednak je kvalita řezu v materiálu síly 20 mm značně problematická, jednak nelze docílit sklonu brzdné plochy zdrže a nakonec je také nutno počítat se zvýšeným opotřebením kol vlivem drsnosti a částečného zakalení povrchu zdrže, což je následek pálení.

Odlévané zdrže jsou velmi »opravdické«

Brzdové »špalky«, jak se zdrže tradičně označují od doby, kdy byly skutečně ze dřeva, jsou odlévány ze speciální slitiny, která má vyšší obsah zejména fosforu. Standardní šedá litina se vlivem vysokého obsahu uhlíku na kola »maže« a brzdný účinek není dobrý. Vyrobit modelové zdrže odléváním bylo velmi lákavé. Vzhledem k možnosti malosériové výroby známou metodou ztraceného vosku, bylo rozhodnuto brzdové špalíky pro průměr kola 120 mm odléváním vyrobit. Mimo lepší technické vlastnosti se také dá docílit skutečně modelového vzhledu. Což není k zahození.

Vývoj a výroba litých brzdových zdrží

Základem je virtuální model

Modelování brzdového špalíku v počítači je velmi pohodlné, zejména pro možnost »teoretického« zkoušení v modelu podvozku. Prostorový počítačový model odhalí lehce všemožné kolize a umožňuje postupně a exaktně měnit rozměrové parametry jakékoli součásti.

Užití konstrukčního CAD programu SolidWorks je již standardem. Také i v tomto případě byly využity náhledy a slušně generované axonometrické výkresy. Soubor s modelem byl podobně jako v případě spřáhlové hlavy použit přímo k naprogramování čtyřosé CNC frézy, jejíž pomocí byl vyroben první model z hliníku, určený k zaformování.

Foto 5. 1. 2012 © Roman Šiler.

Slušně technologicky vybavená slévárna je nutná

Hliníkový model slouží k výrobě lukoprenové formičky. Ta je pak určena k výrobě voskových modelů. Zaformování matričního modelu je samozřejmě náročná práce vyžadující zkušenosti. Zejména je nutno správně odhadnout, kudy bude roztavený kov vtékat, aby bylo zajištěné správné vyplnění celé dutiny po voskovém modelu.

Foto 5. 1. 2012 © Roman Šiler.

Lukoprenová forma byla v tomto případě trojdílná. Formy byly vyrobeny dvě, aby výroba voskových modelů byla z časového hlediska efektivní. Lukoprenová forma dostane ještě sádrový plášť, aby se při nalévání horkého vosku lukoprenové části nerozestoupily.

Foto 5. 1. 2012 © Roman Šiler.

Počet voskových odlitků přesně odpovídá množtví odlitků výsledných. Voskové odlitky jsou spájeny do »stromečků« a následně postupně obalovány keramikou. To se děje opakovaným namáčením voskového stromu do keramického (studeného) roztoku a obalováním křemičitým pískem. Po dokončení keramických forem je vosk z formy vytaven a vylit.

Foto 5. 1. 2012 © Roman Šiler.

Roztavený kov je kapalina – ovšem ne zrovna studená

Vlastní proces lití je velmi zajímavý a není od věci jej přiblížit.
Představení má několik scén.
První je vlastní tavicí indukční pec. Základem pro taveninu jsou v tomto případě starší opotřebované brzdové zdrže z tramvají. Tavením dojde k částečnému spálení potřebných příměsí, které jsou dodány do taveniny ve formě granulí čistých kovů.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

Další technologické zařízení tvoří žíhací elektrická pec, kde dochází k vyžíhání vyrobených keramických forem. Formy (duté stromečky) jsou po vyjmutí z pece postaveny na pracovní stolici (plechová vana s křemičitým pískem – co kdyby něco přeteklo).

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

A je tu ještě jedna pec, tentokrát plynová, kde dochází k rozehřátí tyglíku – hrnečku, kterým se bude tavenina nalévat do forem. Studený tyglík by samozřejmě způsobil prudké zchlazení taveniny, která by pak neměla potřebné viskozní vlastnosti.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

A na divadelní scénu přicházejí herci. Tavič dávkuje materiál do indukční pece, hlídá proces tavení, sleduje teplotu ponorným teploměrem, odstraňuje z povrchu taveniny strusku.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

Dva slévači nejprve vyskládají rozpálené formy na pracovní stolici, vytahují rozžhavený tyglík z plynové pece a přinášejí jej k indukční peci.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

Tavič začne postupně rozžhavený kov vylévat do nastaveného tyglíku. A nyní hajdy k formám.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

Vše musí být relativně rychlé, aby nebyly příliš velké časové a tím i teplotní rozdíly při lití do jednotlivých forem.

Foto 21. 12. 2011 © Roman Šiler.

Formy se postupně rozzáří vlivem tekutého kovu. Chládnout bude vše postupně až do dalšího dne.

Ejhle – špalek!

Po dokonalém samovolném vychlazení přijde ke slovu hrubá síla. Kladivo, tryskací kabina a rozbrušovačka.

Kremika je sice křehká, ale není zrovna jednoduchý proces ji z odlitku dokonale odstranit. Velmi efektivní pomůckou je tryskání pískem, ale i tento úkon trvá relativně dost dlouho a není také zrovna příjemný. Prach se dostane úplně všude.

Odřezávání kýžených zdrží z kovového stromečku je rovněž namáhavá práce, ale jejím výsledkem je – SKVOST!

Cizelování je již celkem jednoduché

Mnoho práce v tomto případě již nezbývá. Je nutné začistit zbytek nálitku, což jde jednoduše pilkou a bruskou. Vrtačka vytvoří potřebné montážní otvory a je hotovo. Můžeme montovat.

<< ZPĚT

Brzdové zdržepro podvozky s průměrem kola 120 mmz litiny

Široká kola jsou modelová

Odlévané zdrže jsou velmi »opravdické«

Vývoj a výroba litých brzdových zdrží

Základem je virtuální model

Slušně technologicky vybavená slévárna je nutná

Roztavený kov je kapalina – ovšem ne zrovna studená

Ejhle – špalek!

Cizelování je již celkem jednoduché

Brzdové zdrže
pro podvozky s průměrem kola 120 mm
z litiny