Железных дорог 2 страница

Есть разновидности полувагонов, у которых разгрузка осуществляется через люки в боковых стенах, а также комбинированно через люки в боковых стенах и полу.

На замкнутых регулярных маршрутах при перевозках сыпучих массовых грузов (например, каменный уголь для крупных ТЭЦ) выгодно использовать для разгрузки вагоноопрокидыватели. Поэтому для такого типа перевозок целесообразны полувагоны с «глухим» кузовом. У таких вагонов торцевые стены и пол изготавливаются сплошными, без вырезов и люков.

Современные полувагоны изготавливают цельнометаллическими. Кузов такого вагона образуют боковые стены, соединенные с рамой вагона. Боковые стены выполняются в виде рамной конструкции, которые образованы вертикальными стойками и горизонтальными верхней и нижней обвязками. К ней приваривается металлическая оболочка толщиной до 4 мм, которая для придания устойчивости гофрируется.

Универсальные полувагоны имеют преимущественно четырехосную конструкцию.

1.2.3. Резервуарные вагоны

Наиболее распространенным типом резервуарных вагонов являются универсальные четырехосные цистерны с котлом на раме (рис. 1.8). Котел

	Рис.1.8. Четырехосная цистерна для светлых нефтепродуктов

прикреплен болтами к хребтовой балке рамы вагона в средней его части и уложен на боковые опоры, размещенные на шкворневых балках. Для предотвращения опрокидывания котла от воздействия боковых сил он хомутами прижимается к опорам. Такое соединение дает возможность компенсировать возможные температурные изменения длины котла цистерны. Котел цистерны сварен из продольных металлических листов-обечаек и замкнут двумя полусферическими днищами. При этом нижний лист называется броневым и имеет толщину до 11 мм, верхние листы – 9 мм. Загрузка такой цистерны производится сверху, через горловину котла, а разгрузка – снизу, через универсальный сливной прибор; управление сливом осуществляется сверху из горловины. Котел в закрытом состоянии представляет собой герметическую емкость, поэтому для регулирования внутреннего давления в котле на цистерне имеется впускно-выпускной регулирующий клапан.

Для перевозки разных грузов, для достижения мелкопартионности перевозок одного груза, а также для улучшения погрузки-выгрузки грузов резервуарные вагоны могут иметь несколько котлов-резервуаров, которые могут располагаться горизонтально, параллельно продольной оси вагона, вертикально, перпендикулярно продольной оси вагона, под некоторым фиксированным углом к продольной оси вагона (рис. 1.9), с наклоняемым горизонтальным, вертикальным (рис. 1.10) и поворачивающимися (рис. 1.11) резервуарами-котлами.

	Рис.1.9. Цистерна в наклонно расположенными котлом

	Рис. 1.10. Цистерна с вертикально расположенными котлами

	Рис. 1.11.Резервуарный вагон с поворачивающимися котлами

Как видно, особенности размещения груза, его погрузка и выгрузка определяют крепление резервуаров к раме вагона. Оно может быть жестким неподвижным сварочным соединением, жестким неподвижным болтовым и шарнирным. В случае жесткого неподвижного сварочного соединения резервуары и рама представляют собой единую основную несущую конструкцию, воспринимающую все виды эксплуатационных нагрузок совместно. Такое соединение имеют резервуарные вагоны безрамной или частично рамной конструкцией. У вагонов с жестким неподвижным болтовым или шарнирным прикреплением котла к раме основная несущая конструкция разделяется на раму и котел. При этом рама воспринимает только продольные нагрузки, а котел – вертикальные и усилия от распора груза.

У резервуарных вагонов рамной конструкции элементы рамы играют неодинаковую роль. Она зависит от способа соединения котла с рамой. При цельнонесущей конструкции вагона все элементы рамы являются основными и несущими; при частично несущей конструкции, в которой рама воспринимает только продольные нагрузки, основную роль в ней играют хребтовая балка (она работает на продольные нагрузки) и шкворневые балки (они воспринимают вертикальные нагрузки); другие балки выполняют вспомогательную роль.

Универсальные восьмиосные цистерны (рис.1.12) имеют котел, к которому с обоих концов концевые части рамы; они обеспечивают соединение с ходовыми частями и в них располагаются ударно-тяговые устройства.

	Рис.1.12. Восьмиосная цистерна

В восьмиосных цистернах может быть одно или два загрузочных и выгрузочных отверстия.

В зависимости от рода груза внутренняя часть котла может изолироваться различными материалами, инертными по отношению к грузу.

1.2.4. Платформенные вагоны

Наиболее распространенным типом платформенных вагонов является так называемая платформа - универсальный грузовой четырехосный вагон открытого типа, предназначенный для перевозки длинномерных штучных и сыпучих грузов, контейнеров и оборудования, не требующих защиты от атмосферных воздействий.

Платформа (рис. 1.13) имеет мощную стальную сварную раму с

Рис. 1.13. Платформа для перевозки автомобилей

деревянным или деревометаллическим (для обеспечения более простого закрепления и фиксирования груза при перевозках) настилом пола и металлическими откидными боковыми и торцевыми бортами. Настил пола подкреплен дополнительными балками в раме. Торцевые борта в открытом положении служат переездными мостками для погрузки колесной техники самоходом, а боковые борта, разделенные по длине на секции – опускаются и располагаются вдоль боковых балок рамы вагона.

На платформах допускается перевозка как распределенных, так и сосредоточенных в средней части грузов (441 кН на длине 3 м и 588 кН на длине 4,3 м). Для этого продольные боковые и хребтовая балки выполняются переменного сечения по длине; по середине, в зоне большего значения изгибающего момента от вертикальной нагрузки их поперечное сечение увеличивается.

Для закрепления и фиксирования груза на платформе при перевозках на ее раме устраиваются разнообразные крепежные приспособления.

Специализированными платформенными вагонами являются транспортеры – вагоны, предназначенные для перевозки крупногабаритных и тяжеловесных грузов (трансформаторы большой мощности, части гидравлических турбин, статоры и роторы генераторов, колонны, станины и др.), которые по своим размерам и (или) массе не могут быть перевезены в других вагонах.

Различают платформенные, площадочные, колодцеобразные, сцепные и сочлененные транспортеры.

Площадочные транспортеры имеют мощную раму в виде изогнутой конструкции (рис.1.14), в нижней части которой располагается погрузочная площадка. Грузоподъемность таких транспортеров может составлять от 0,539 до 2,156 мН (в зависимости от числа осей, длины погрузочной площадки и ее высоты от головки рельса).

Платформенные транспортеры отличаются от площадочных плоской рамой.

Колодцеобразные транспортеры имеют раму, которая в средней междутележечной части образует нишу (колодец) между боковыми балками. В

	Рис.1.14. Площадочный четырехосный транспортер

нижней части «колодца» расположены передвижные балки для опирания груза. Эти вагоны рассчитаны на грузоподъемность от 0, 588 до 1,176мН.

Сцепные транспортеры (рис.1.15) состоят из двух опорных платформ с

	Рис.1.15. Схемы сцепных транспортеров: а-без промежуточной платформы; б-с промежуточной платформой

турникетами для опирания и закрепления длинных тяжеловесных грузов и промежуточных платформ, служащих для увеличения длины и для соединения опорных платформ. Секции такого вагона соединены укороченными автосцепками без поглощающих аппаратов. Основные разновидности сцепных транспортеров: 12-осные (грузоподъемностью 1,176 мН), 16-осные (грузоподъемностью 2,352 мН) и 32-осные (грузоподъемностью 4,704 мН).

Сочлененные транспортеры (рис.1.16) состоят из двух секций, имеющих

	Рис.1.16. Сочлененный транспортер грузоподъемностью 220 тс.

рамы в виде консолей, которые через систему балок опираются на ходовые части. Груз располагается между консолями обычно на вспомогательных несущих балках (иногда и без них). В нижней части груз (или вспомогательные балки) соединяются с консолями при помощи специальных соединений в виде проушин и валиков. Вверху груз (или балка) защемляются между опорами консолей под воздействием силы тяжести. Сочлененные транспортеры оборудованы системой гидравлических подъемников для погрузки-разгрузки и поддержания консолей при разведении секций транспортера. Находят применение 16-осные (грузоподъемность 2.156 мН), 20-осные (грузоподъемность 2.94 мН), 28-осные (грузоподъемность 3,92 и 4,9 мН) сочлененные транспортеры.

К специализированным платформенным вагонам относятся также контейнеровозы для универсальных большегрузных контейнеров и автомобильных полуприцепов.

Специализированная платформа для большегрузных контейнеров отличается от универсальной длиной, соизмеримой с размерами и массой контейнера; более мягким рессорным подвешиванием в ходовых частях, так как в контейнерах часто перевозятся грузы, нуждающиеся в защите от вибрации; наличием на боковых балках рамы фиксаторов крепления контейнеров при перевозках, а также из-за ненадобности отсутствием бортов и настила пола.

Для автомобильных полуприцепов предназначены платформы типа «кенгуру», которые подобно колодцеобразным транспортерам в средней части имеют «карман-сумку» для размещения в нем ходовой части полуприцепа. Это позволяет понизить общий центр тяжести вагона и придать большую устойчивость грузу при перевозках. Длина таких вагонов должна согласовываться с размерами полуприцепов; при этом на вагоне должно размещаться не более двух полуприцепов.

Обычно платформенные вагоны имеют одну погрузочную платформу. Однако при перевозках легких, но объемных грузов встает проблема более полного использования грузоподъемности вагона. Так, при перевозках легковых автомобилей используются специализированные двухэтажные платформы, а для перевозок длинномерных грузов предлагаются универсальные сочлененные вагоны из нескольких платформ.

1.2.5. Рефрижераторные вагоны

В настоящее время рефрижераторный подвижной состав представлен на Российских железных дорогах автономными рефрижераторными вагонами вагоностроительного завода Дессау (ГДР-ФРГ), пятивагонными секциям производства Брянского машиностроительного завода (5 БМЗ) и ГДР-ФРГ (ZB 5) (рис.1.17).

	Рис.1.17. Вагоны рефрижераторных секций: а – грузовой вагон; б –вагон-дизель-электростанция; 1 – дизельное отделение; 2 – служебное отделение; 3 – салон-кухня; 4 – котельная; 5 – туалет; 6 – отделение для отдыха; 7 - аккумуляторная

Автономный рефрижераторный вагон, АРВ, относится к универсальному типу подвижного состава, предназначенному для перевозок скоропортящихся грузов между станциями с объемом погрузки-выгрузки до 3000 т в год в основном без сопровождения человеком на специально выделенных маршрутах.

АРВ оборудован двумя энергохолодильными установками, которые размещаются в торцевых отсеках вагонов. Каждая такая установка состоит из дизель-генератора, холодильной машины с приборами отопления и системой автоматического управления ее работой. Энергосистема состоит их двух дизель-генераторных установок мощностью по 13,5 кВт. Топливные баки не сообщаются друг с другом, рассчитаны на 85 часов работы и имеют до 1,5 тонн топлива. Один из дизель-генераторных агрегатов работает в постоянном режиме, другой – автоматически включается в работу по мере необходимости.

Холодильная установка блочная, съемная. Двухступенчатый фреоновый компрессор, конденсатор с воздушным охлаждением от двух вентиляторов, ресивер, терморегулирующий вентиль, приборы защиты и контроля смонтированы на одной раме.

Кузов вагона цельнонесущий имеет подкрепленную цельнометаллическую наружную оболочку толщиной до 2,5 мм, теплоизоляцию из вспененных химических материалов (типа пенополистирола) толщиной до 300 мм и внутреннюю гигиеническую оболочку из алюминия толщиной до 2 мм. За счет вспененных материалов теплоизоляции вся конструкция кузова объединяется в одно целое, которое значительно повышает несущую способность конструкции. Такие подкрепленные панели из наружной и внутренней оболочки соединенные вместе вспененной теплоизоляцией называют трехслойными, а образуемые ими конструкции принято называть «сэндвич».

На боковых стенах вагона имеются погрузо-загрузочные проемы, закрываемые шиберными дверями прислонного типа.

Равномерность распределения температур по объему грузового помещения достигается специальной системой циркуляции следующим образом. Охлажденный в каждой холодильной машине воздух подается в пространство ложного потолка и распределяется равномерно на половине вагона. По специальным циркуляционным каналам он опускается вниз к полу, обмывая и охлаждая груз. Отработанный воздух собирается в пространстве между напольными решетками и полом и отсасывается циркулятором-вентилятором в холодильную машину для повторения процесса охлаждения.

Для сбора и удаления конденсата из вагона в углах грузового помещения установлены спускные трубы с гидравлическими затворами; снаружи - они закрыты специальными крышками.

При перевозках грузов температура в вагоне может автоматически поддерживаться в пределах от +14 до – 20 ^оС при температуре наружного воздуха от минус 45 до +40 ^оС.

Охлаждение свежих овощей и плодов происходит в таком вагоне не более чем за 60 часов.

Пятивагонная рефрижераторная секция БМЗ, 5 БМЗ состоит из четырех грузовых и одного служебного вагонов. Она предназначена для перевозок разнообразных скоропортящихся грузов в пределах от +12 до – 20 ^оС при температуре наружного воздуха от минус 45 до +36,6 ^оС между станциями с объемом погрузки-выгрузки до 8000 тонн в год.

Конструктивные особенности кузова 5БМЗ принципиально не отличаются от кузова АРВ. Основные отличия заключены в компоновке внутреннего оборудования грузового вагона.

Грузовой вагон секции 5 БМЗ имеет одно машинное отделение, в котором помещаются один над другим два компрессорно-конденсаторных агрегата и пускорегулирующая аппаратура. Испарители обеих холодильных машин выведены в грузовое помещение с одной стороны вагона и объединены в общий воздухоохладитель, над которым размещены электрические печи обогрева грузового помещения, а печи для снятия «снеговой шубы» - под ним, общей мощностью до 10 кВт. Температурный режим в вагоне может регулироваться автоматически и вручную дистанционно из служебного вагона.

В служебном вагоне установлено две дизель-генераторные установки мощностью по 75 кВт каждая. Они обслуживаются двумя механиками, для работы и отдыха которых выделены специальные зоны.

В топливных танках помещается до 7,5 тонн топлива в расчете на работу дизель-генераторных установок в течение восьми суток.

Пятивагонная рефрижераторная секция ZB 5 по схеме состава аналогична секции БМЗ. Имеет подобный ей служебный вагон (исключение: в вагоне есть вспомогательный дизель-генераторный агрегат мощностью около 15 кВт). Все грузовые вагоны по конструкции, теплотехническим характеристикам и холодильному оборудованию унифицированы с АРВ (исключение: в машинном отделении нет дизель-генераторных установок).

Регулирование температурного режима перевозки может осуществляться автоматически и вручную.

1.3. Вагоны промышленного транспорта

Вагоны промышленного транспорта, как правило, эксплуатируются внутри предприятий. Некоторые из них имею право выхода на магистральные дороги при движении с обычными или с пониженными скоростями в груженном или порожнем состоянии.

Вагоны промышленного транспорта имеют специальную конструкцию, позволяющую эффективно выполнять погрузо-разгрузочные, транспортные и технологические операции.

На промышленных предприятиях получили распространение вагоны-хопперы; их мы представили выше. Они служат для перевозки сыпучих грузов; в них могут перевозиться также и грузы с температурой до 700 ^оС.

Рис.1.18. Думпкар грузоподъемностью 60 тс

В процессе добычи полезных ископаемых широко используются вагоны-самосвалы (думпкары), позволяющие применять механизированные способы и средства погрузки и выгрузки грузов (рис.1.18).

К подвижному составу технологического назначения относятся вагоны, непосредственно участвующие в производственных процессах предприятий. Они имеют специфические ходовые части и кузова, являются собственностью этих предприятий; на них производиться их эксплуатация и обслуживание.

Наибольшее распространение получили вагоны-самосвалы. Кузова этих вагонов предназначены для загрузки падающего с высоты груза, а открывающиеся на сторону разгрузки боковые стены выдерживают вес полезной нагрузки. Думпкары бывают четырех-, шести- и восьмиосными. Подъем и наклон кузова для разгрузки осуществляется пневматическими или гидравлическими цилиндрами.

Кроме думпкаров, для промышленности выпускаются различные специализированные вагоны.

Так для металлургических предприятий выпускаются четырехосные платформы грузоподъемностью до 1,078 Мн с допускаемой нагрузкой на ось до 343 кН. Эти вагоны предназначаются для перевозки горячего чушкового чугуна с температурой 600-800 ^оС от разливочных машин к складам, а также для транспортирования различных штучных горячих грузов (слитков, слябов, блюмов, изложниц и т.д.). Платформы имеют конструкцию, рассчитанную на гравитационную загрузку падающим грузом с высоты 3-4 м.

Для предприятий цветной металлургии выпускаются восьмиосные полувагоны грузоподъемностью 1,029 Мн с глухим кузовом для перевозки медной руды. Конструкция таких вагонов допускает использовать для загрузки экскаваторы с объемом ковша до 8 м³ с разгрузкой на вагоноопрокидывателях.

Для целлюлозно-бумажной промышленности выпускаются специализированные четырехосные полувагоны для перевозки технологической щепы с разгрузочными люками в полу с грузоподъемностью 568,4 кН.

Также промышленностью выпускается большой класс вагонов для рельсовой колеи 750 мм. Эти вагоны по своему устройству аналогичны соответствующим вагонам широкой колеи и отличаются лишь меньшими размерами. Они оборудованы типовыми однобуферными ударно-сцепными устройствами и автоматическими тормозами; ходовыми частями служат двухосные тележки с литыми боковыми рамами, базой 1300 мм, с центральными рессорным подвешиванием и колесными парами с диаметром колес 610 мм.

1.4. Основные технико-экономические показатели вагонов

Различают абсолютные и относительные основные параметры вагонов. Первые - служат для оценки конкретного типа вагона, а через посредство вторых - производится сравнение вагонов между собой.

Основными абсолютными параметрами грузовых вагонов являются: грузоподъемность, тара, число колесных пар (осность вагона), объем кузова (площадь пола) и линейные размеры вагона.

Грузоподъемность вагона – это полезная нагрузка вагона, а тара – его собственный вес. Они выражаются в тоннах силы.

Основные относительные параметры грузовых вагонов: удельный объем кузова (удельная площадь пола), коэффициент тары, нагрузка от колесной пары на рельсы и нагрузка на погонный метр пути.

Удельный объем – это отношение полного или геометрического объема кузова (V) к грузоподъемности (P)

Для платформ вместо удельного объема определяют удельную площадь пола, как отношение полной площади пола (F) к грузоподъемности (Р)

Коэффициент тары (технический или конструкционный) представляет собой отношение тары (Т) вагона к его грузоподъемности (Р)

Конструкция и состояние железнодорожного пути определяет величину допускаемой нагрузки от колесной пары на рельсы, которую обычно называют осевой нагрузкой. В настоящее время она составляет для вагонов общего пользования 228…245 кН (23,25…25 тс).

Одним из главных параметров, характеризующим эффективность вагона, является нагрузка на 1 погонный метр пути, которая определяется в результате деления общей массы вагона (Р + Т) на общую его длину, измеряемую по осям сцепления автосцепок (L_об)

Допускаемая нагрузка на 1 погонный метр пути определяется прочностью мостов, а также устройством некоторых участков пути. Для основных типов вагонов общесетевого обращения допускаемая погонная нагрузка на путь на российских железных дорогах составляет 103 кН/м.

Основные технико-экономические показатели пассажирских вагонов:

абсолютные: продуцент, год серийного выпуска, длина вагона по осям сцепления, число мест для пассажиров, масса тары, конструкционная скорость в км/ч, система энергоснабжения, тип тормоза, типы систем вентиляции и кондиционирования воздуха, отопления, санитарно-технических, информационных и контрольных систем, наличие тип и состав сервисных услуг и т.д.;

относительные: отношение тары вагона к числу мест для пассажиров, отношение тары вагона к общей длине вагона, эксплуатационные расходы, цена вагона, конкурентоспособность.

Относительные показатели существенно зависят от назначения вагона, его конструкции, наличия и массы обустройств, обеспечивающих комфорт пассажирам, применяемых материалов и других факторов.

1.5. Система нумерации грузовых вагонов

Система нумерации грузовых вагонов восьмизначная. Она позволяет в восьмизначном номере объединить неповторяющийся инвентарный номер, присвоенный данному вагону, его основную характеристику и кодовую защиту достоверности считывания номера.

Первая цифра характеризует род подвижного состава: цифрой 2 обозначаются крытые вагоны; 4 - платформы; 6 - полувагоны; 7 - цистерны; 8 – изотермические вагоны; 3 и 9 - прочие вагоны (специализированные и др.)

Второй знак характеризует осность и основные характеристики вагона. Цифры 0-8 обозначают четырехосные, цифра 9 - восьмиосные вагоны. Все шестиосные вагоны и транспортеры отнесены к прочим вагонам; их номера начинаются с цифры 3 (у шестиосных вагонов вторая цифра в номере - 6, у транспортеров - 9). Кроме осности вторая цифра определяет:
-для крытых вагонов - объем кузова (например, второй знак 0 обозначает, что это крытый вагон с длиной рамы 13,4 м и объемом кузова 120 м³; 4 – 7 – с уширенным дверным проемом); для платформ - длину рамы (так, например, второй знак 2 – 6 обозначает платформы с длиной рамы 13,4 м и более); для полувагонов - наличие люков в полу и торцовых дверей (вторые цифры 0 и 2 обозначают, что эти полувагоны имеют люки в полу и торцевые двери, а 3 – 6 – предназначаются для полувагонов с люками в полу, но без торцевых дверей; 7 – зарезервирована за полувагонами с глухим кузовом, а 8 – за восьмиосными полувагонами); для цистерн – специализацию, вид перевозимого груза.

Третий знак определяет характеристику некоторых типов вагонов. Например, после знаков 6 и 7 третий знак 0 обозначает, что это полувагон с люками в полу и торцовыми дверями, после знаков 68 третий знак от 2 до 6 обозначает, что это восьмиосный полувагон с люками в полу и торцовыми дверями, а знак 8 – что это полувагон с глухим полом. После знаков 70 третий знак 0 – обозначает, что это вагон для нефтебитума с облегченной рамой и т.д.
Четвертый, пятый и шестой знаки в номере вагона определяют их порядковый номер и характеристик не содержат.

В седьмом знаке цифра 9 свидетельствует о наличии у вагона переходной площадки.

Восьмая цифра - контрольная.

Контрольным числом - является число, дополняющее подразрядную сумму до ближайшего целого десятка. Она определяется следующим образом:

Номер вагона
Множитель
Произведение

Сумма

1 + 4 + 4 + 1 + 6 + 5 + 8 + 6 + 1 + 6 = 42

В данном случае контрольным знаком будет 8. Если подразрядная сумма кратна 10, то контрольный знак равен 0.

1.6. Нумерация пассажирских вагонов

В нумерации пассажирских вагонов предусмотрены следующие обозначения: первый знак обозначает род вагона (это всегда 0); второй и третий знаки указывают шифр дороги приписки; четвертый знак обозначает группу вагонов (0 – мягкие, мягко-жесткие; 1 – купейные; 2 – жесткие открытые; 3 – вагоны с креслами и местами для сидения; 4 – почтовые и банковские; 5 – багажные и почтово-багажные; 7 – служебно-технические, деревянные, вагоны типа «зак»; 8 – специальные для министерств и ведомств; пятый, шестой, седьмой знаки указывают на порядковый номер вагона.

Для вагонов международного сообщения сохранилась двенадцатизначная нумерация.

2. Конструкция вагонов

2.1. Основные части вагона, их назначение и размещение на вагоне

Независимо от конструкции, технической характеристики и назначения вагонов все они имеют следующие основные части:

кузов – является главной частью вагона и служит для размещения в нем пассажиров и грузов; обычно по назначению и виду кузова устанавливается тип вагона; кузов вагона размещается на раме;

рама – является основной силовой конструкцией вагона и служит для восприятия эксплуатационных нагрузок, действующих на вагон; чаще всего рама вагона совместно с кузовом составляют единую силовую конструкцию, которая называется цельнонесущей. Как правило, рама является основанием кузова и размещается в нижней его части. Через раму кузов вагона опирается на ходовые части. В ее концевых частях располагается ударно-тяговое оборудование, а на нижней ее части – элементы тормозного оборудования;

Дата добавления: 2015-05-26