Potřeba zvyšování délky a únosnosti železničních vozů si vyžádala použití podvozků. Podvozek je typ pojezdu, který se vyznačuje samostatným rámem, kterému je umožněna jistá pohyblivost vůči spodku skříně vozu.
obr.1: rámový a podvozkový pojezd v oblouku |
Při zvyšování únosnosti vozu bylu nutno současně dodržet hmotnost vozu připadající na jedno dvojkolí s ohledem na přechodnost tratě. U rámových vozidel je možné provést snížení nápravového tlaku podepřením vozu další nápravou (obr. 1 nahoře). Vnitřní náprava, umístěna ve střední části délky vozu, v obloucích vybočuje a z tohoto důvodu je nutno vnitřní dvojkolí v rámovém uspořádání provést se zeslabenými okolky, nebo jako příčně posuvné.
Další možností, jak přidáním dalších náprav snížit tlak na jednotlivé nápravy vozidla, je podvozkové uspořádání, u kterého je postavení dvojkolí v oblouku mnohem příznivější. U podvozkového uspořádání lze realizovat druhotné vypružení, které je vyžadováno u vozů pro přepravu osob, dále je u podvozkového uspořádání možné realizovat příčné vypružení vozidla, které zmírní účinky bočních dynamických rázů na cestující nebo přepravovaný náklad především obloucích.
Podvozkové uspořádání rovněž odstraňuje nebo snižuje na minimum působení dynamických rázů ve svislém směru, způsobených
obr.2: posun těžiště při přejezdu nerovnosti |
Na obrázku 2 je vidět srovnání posunu těžiště při přejezdu nerovnosti koleje rámovým a podvozkovým vozidlem. U podvozkového je posun těžiště podstatně menší.
Neexistuje konstrukce podvozku, která by vyhovovala všem většinou protichůdným požadavkům, vyplývajícím z různého použití vozidel v železničním provozu. Jaké jsou tedy požadavky na vlastnosti podvozků u různých typů vozidel?
Podvozky pro nákladní vozy
Podvozky s jednoduchým vypružením, jednoduchá levná konstrukce nosných částí s maximálním počtem unifikovaných dílů pro snadnou vyměnitelnost. Rozvor dvojkolí se pohybuje v rozmezí 1800 mm až 2000mm, brzda je i u nových konstrukcí až na výjimky špalíková. Pro provoz nákladních vlaků postačuje nejvyšší konstrukční rychlost mezi 100 až 120 km/h, vyjímečně až 160 km/h. Podvozky jsou konstruovány pro hmotnost vozidla na nápravu v rozmezí 20 až 22,5 tun.
Web vagony.cz podrobněji popisuje tato konstrukční řešení nákladních podvozků:
Podvozky pro osobní vozy
Podvozky s dvojitým vypružením o rozvoru 2300 až 2500 mm. Konstrukce podvozku je dimenzována pro zatížení až 30 tun na jeden podvozek. Od poloviny 80 let 20. století jsou osobní podvozky vyráběny již pouze s kotoučovou brzdou.
Podvozky vozů pro regionální tratě mají poddajnější konstrukci která se lépe přizpůsobuje tratím s oblouky o malých poloměrech, konstrukční rychlost v rozmezí 80 až 120 km/h.
Podvozky vozů pro vyšší rychlosti (160 až 250 km/h) mají z důvodu zachování stabilního chodu při vyšších rychlostech velmi tuhou konstrukci, která se přizpůsobuje obloukům menších poloměrů jen za cenu většího opotřebení podvozku i trati. Brzda podvozků pro vyšší rychlosti je kotoučová, doplněná magnetickou kolejnicovou brzdou.
Jakobsovy podvozky jsou označovány podvozky různých konstrukcí, kdy jeden podvozek nese čela dvou sousedních vozových skříní, které takto tvoří v provozu nedělitelnou vozovou jednotku. Takto může být snížena vlastní hmotnost a potřebný počet dvojkolí soupravy vozů.
Web vagony.cz podrobněji popisuje tato konstrukční řešení osobních podvozků: