Отличительной особенностью создаваемой тележки вагонов нового поколения, разработанной Уралвагонзаводом, является широкое использование конструктивных решений, направленных на улучшение ходовых качеств как в порожнем, так и в груженом режимах, значительное повышение ее эксплуатационной надежности.
В тележке применено рессорное подвешивание повышенной гибкости с билинейной характеристикой, изменен фрикционный гаситель колебаний. Между трущимися поверхностями фрикционного клина, фрикционной планки и наклонной поверхностью надрессорной балки установлены износостойкие прокладки. Опору боковой рамы на буксу принято выполнять в двух вариантах: через износостойкую прокладку на кассетный подшипник; через упругую прокладку и специальный адаптер (полубуксу) на двухрядный конический подшипник кассетного типа.В подпятниковом узле установлены износостойкая прокладка и приварное кольцо. Предусмотрена конструкция упругих или упруго-роликовых скользунов. Тележка оборудована устройством торсионного типа для отвода тормозных колодок при отпущенном тормозе. Многие из предлагаемых конструктивных решении были испытаны на экспериментальном кольце ВНИИЖТа.
Модернизация тележки модели 18-100. Двухосные тележки грузовых вагонов модели 18-100 являются в настоящее время типовой конструкцией ходовых частей грузового вагонного парка железных дорог колеи 1520 мм России. Вместе с тем многолетний опыт эксплуатации нескольких миллионов таких тележек, а также результаты специальных теоретических и экспериментальных исследований дают основание полагать, что конструкция тележки модели 18-100 имеет ряд недостатков, основным из которых является ограниченный срок службы пар трения ее элементов.
Для повышения срока их службы потребовалась комплексная модернизация конструкции тележки и технологии ее изготовления.
Надрессорная балка. К числу основных недостатков тележки модели 18-100 является недостаточная износостойкость подпятникового узла надрессорной балки, что вызывает необходимость частых ремонтов узла сваркой и уменьшает безотказность тележки. Кроме того, повышенные износы в данном узле ухудшают динамико-прочностные характеристики вагонов, что отрицательно сказывается не только на состоянии самих вагонов, но и увеличивает износ колес и рельсов.
В результате разработок принята конструктивная схема, при которой износостойкие полукольца устанавливаются по всей высоте наружного бурта, а прокладка (диск) свободно располагается на опорной поверхности подпятника. Полукольца изготовляются из стали марки 20ХГСА толщиной 6,5 мм. Твердость полуколец — 255—341 НВ. Прокладка (диск) изготовляется из стали марки 30 ХГСА толщиной 6,5 мм, Эксплуатационные испытания подтвердили, что данная модернизация обеспечивает увеличение износостойкости подпятникового узла в 3—5 раз. Кроме того, с целью повышения срока службы на наклонные трущиеся поверхности надрессорных балок устанавливаются износостойкие планки.
Одним из способов улучшения динамических качеств тележек является совершенствование конструкции боковых опор — скользунов. При разработке боковых опор тележки была принята конструкция скользунов двойного действия (упруго-роликовых). Для выявления эффективности установки упруго-роликовых скользунов на тележку модели 18-100 планируется проведение ходовых динамических испытаний тележек с такими скользунами.
Боковая рама тележка. На основании анализа данных о повреждениях трещинами литых боковых рам тележки модели 18-100, обнаруженных в эксплуатации, выявлено, что основная доля повреждений приходится на наружный угол буксового проема ( ≈ 75 %) и надбуксовую зону (≈ 5 %). В целях повышения их эксплуатационной надежности ГУП «ПО Уралвагонзавод» была разработана конструкция боковой рамы с коробчатым сечением концевых частей, опирающихся на буксы.
Расчетами и проведенными испытаниями установлено, что прочность сечения буксового проема в надбуксовой зоне увеличивается на 15—25 % по сравнению с боковой рамой, имеющей тавровое сечение. Кроме того, с целью повышения износостойкости фрикционных планок сталь 45 заменена сталью 40Х.
Изготовление пружин рессорного подвешивания из шлифованного прутка повысило усталостную долговечность пружин.
Внедрение всех перечисленных мероприятий в целом должно в значительной степени повысить межремонтные сроки службы вновь изготовляемых тележек модели 18-100 и их эксплуатационную надежность.
Конструкция тележки модели 18-100 рассчитана на возможность массового производства, позволяющего высоко механизировать и автоматизировать изготовление ее деталей и узлов.
Производство тележек модели 18-100 на Уралвагонзаводе, включая отливку, штамповку и механическую обработку деталей, а также сборку узлов, осуществляется поточным методом с применением наиболее рационального оборудования и оснастки.
Стабильность технологии изготовления основных литых деталей тележки и оценка их прочности периодически проверяется прочностными и усталостными испытаниями.
В качестве альтернативной тележки АО «Ижорские заводы» создает штампосварную конструкцию, в которой гашение вертикальных и горизонтальных колебаний осуществляется с помощью гидравлических гасителей.
