Автономный тяговый подвижной состав

К автономному тяговому подвижному составу относятся тепло­возы, дизель-поезда, автомотрисы, мотовозы и газотурбовозы.

По назначению тепловозы подразделяют на грузовые, пасса­жирские и маневровые.

Тепловоз включает в себя следующие основные части: первич­ный двигатель, передачу, кузов, экипажную часть, аппаратуру уп­равления и вспомогательное оборудование.

Классификация и основные типы вагонов

В состав вагонного парка входят пассажирские и грузовые ва­гоны.

В зависимости от технических характеристик вагоны классифи­цируют следующим образом: по числу осей (четырех-, шести-, восьми- и многоосные); по виду материала и технологии изготов­ления кузова (цельнометаллические, с деревянной или металли­ческой обшивкой, с кузовом из легких сплавов); по грузоподъем­ности, массе тары вагона, нагрузке на 1 пог. м пути, габариту по­движного состава и другим показателям.

Парк пассажирских вагонов включает в себя цельнометалли­ческие четырехосные вагоны для перевозки пассажиров, вагоны- рестораны, почтовые, багажные, почтово-багажные вагоны и ва­гоны специального назначения (вагоны-клубы, вагоны-лаборато­рии, служебные, санитарные и др.).

Устройство пассажирских вагонов зависит от дальности перево­зок. По назначению эти вагоны бывают дальнего, межобластного и пригородного сообщения. Вагоны дальнего следования подразделяют на мягкие и жесткие, купейные (два или четыре места в купе) и некупейные. В вагонах межобластного сообщения мягкие кресла расположены в общем пассажирском салоне.

Пассажирские вагоны оборудованы устройствами отопления, вентиляции и освещения. Отопление может быть водяным или элек­трическим. В вагонах современной постройки применяется комби­нированное водяное отопление (нагрев воды может осуществлять­ся электронагревателем и твердым топливом). Вагоны оборудова­ны приточной принудительной вентиляцией (подогретый и очи­щенный воздух подается по воздушному желобу во все отделения вагона) и специальными установками для кондиционирования воздуха. Такие установки обеспечивают определенную влажность и температуру воздуха при давлении, несколько превышающем ат­мосферное, что предотвращает попадание наружного воздуха в вагон через негерметичные соединения.

Освещение в пассажирских вагонах электрическое. Электроэнер­гию для каждого вагона вырабатывают генераторы, приводимые в действие от оси колесной пары вагона или специального вагона- электростанции, находящегося в поезде. В электропоездах вагоны освещаются от контактной сети через специальные установки, расположенные в моторных вагонах. На станциях и при малой ско­рости следования питание вагонов электроэнергией происходит от аккумуляторных батарей, заряжаемых во время движения. В по­следнее время широкое распространение нашло люминесцентное освещение.

В состав парка грузовых вагонов входят крытые вагоны, плат­формы, полувагоны, цистерны, изотермические вагоны и вагоны специального назначения.

Крытые вагоны предназначены для перевозки разнообраз­ных грузов, обеспечения их сохранности и защиты от воздействия атмосферы. Эти вагоны, оснащенные соответствующим оборудо­ванием, могут быть использованы и для массовой перевозки лю­дей. Кузов крытого вагона имеет в каждой из боковых стен задвиж­ные двери и по два люка с металлическими крышками. Люки служат для освещения, вентиляции и загрузки вагонов сыпучими гру­зами. Крытые вагоны, выпускаемые в настоящее время, имеют ме­таллический кузов и расширенный дверной проем. Грузоподъем­ность вагона 68 т, вместимость кузова 140 м³.

На платформах перевозят длинномерные, гро­моздкие и тяжеловесные грузы. Платформы оборудуют невысо­кими откидными металлическими бортами и приспособлениями для установки стоек, необходимых при перевозке бревен, стол­бов, досок и т. п. Грузоподъемность современных платформ состав­ляет 70...72 т. Для перевозки крупнотоннажных контейнеров мас­сой брутто 10, 20 и 30 т выпускают специальные четырехосные платформы, снабженные фитингами — устройствами для установки и крепления контейнеров.

Полувагоны — наиболее распространенный тип вагонов грузового парка. Они служат в основном для перевозки навалоч­ных сыпучих грузов, таких, как уголь, руда, кокс, щебень, гравий и др. В полу кузова, вдоль боковых стен, предусмотрены разгрузоч­ные люки, через которые сыпучий груз самотеком разгружается по обе стороны полувагона. Погрузку в полувагон длинномерных грузов и самоходного транспорта осуществляют через двери.

На железных дорогах применяют четырех- и восьмиосные по­лувагоны, у которых боковые стены и торцевые двери кузова имеют металлическую обшивку. Выпускают также полува­гоны с глухим кузовом, без разгрузочных люков; их разгружают на вагоноопрокидывателях.

Разновидностью полувагонов являются так называемые ваго­ны-хопперы для перевозки сыпучих и пылевидных гру­зов (щебень, гравий, песок, цемент, зерно и др.) грузоподъем­ностью 50 т. Хопперы имеют высокие боковые стены. Для перевоз­ки грузов, которые необходимо защитить от атмосферных осадков, используют полувагоны с крышей. Их торцевые стены накло­нены к середине вагона, где расположены разгрузочные люки.

На внутренних путях крупных металлургических заводов руду и строительные сыпучие материалы перевозят преимущественно полувагонами-самосвалами, называемыми думпкарами. Это четы­рехосные полувагоны грузоподъемностью 60 т и более с кузовом прямоугольной формы, снабженные пневматическим устройством для разгрузки, при выполнении которой кузов наклоняется и од­новременно открывается борт с соответствующей стороны.

Жидкие грузы (нефть, керосин, бензин, масло, кислоты и т.п.) перевозят в цистернах. Цистерна представляет собой специаль­ный металлический сварной резервуар (котел) цилиндрической формы, имеющий в верхней части люки для наливания груза, очи­стки и ремонта. Разнообразие грузов обусловливает существенные различия в конструкции цистерн.

В зависимости от вида перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:

• общего назначения — для перевозки нефтепродуктов широ­кой номенклатуры;

• специальные — для перевозки отдельных видов грузов.

Цистерны общего назначения подразделяют на используемые для перевозки светлых (бензин, лигроин и т. п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов. Внутренняя поверх­ность цистерн, в которых перевозят кислоты, покрыта защитным слоем (резина, свинец), предохраняющим металл от разрушаю­щего действия кислот. В этих же целях котлы цистерн изготавлива­ют из кислотоупорных металлов — коррозионно-стойкой стали, алюминия. Цистерны для перевозки молока выполняют из анало­гичной стали, покрытой снаружи теплоизолирующим слоем.

Вязкие нефтепродукты перевозят в цистернах, оборудованных паровой рубашкой, что значительно упрощает и ускоряет слив предварительно разогретых грузов. Четырехосные цистерны имеют котел вместимостью 72 м³. Применяются и восьмиосные цистерны с котлом вместимостью 134 м³.

Изотермические вагоны используют в летнее время для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба и др.), а зимой — грузов, теряющих свои качества при замерзании (овощи, фрукты, молоко и др.). Для поддержания в вагонах необходимой температу­ры их оборудуют приборами охлаждения и отопления, а кузова снабжают тепловой изоляцией.

Изотермические вагоны соединяют в рефрижераторные секции по пять единиц. При этом в одном вагоне размещаются обслужива­ющая бригада механиков, дизель-электростанция и холодильное оборудование.

Для перевозки скоропортящихся грузов применяют также авто­номные рефрижераторные вагоны, оборудованные хо­лодильными агрегатами и дизель-генераторными установками с автоматическим (без обслуживающего персонала) управлением.

Помимо универсальных изотермических вагонов, используемых для перевозки скоропортящихся грузов, находятся в эксплуатации и специализированные вагоны для транспортирования живой рыбы, молочных и других продуктов.

Вагоны специального назначения предназначены для грузов, требующих особых условий перевозки. Например, транс­портерами перевозят громоздкие и тяжеловесные машины и обо­рудование. Транспортеры — это многоосные платформы (12, 16, 20 и более осей) грузоподъемностью 130, 180, 230 и 300 т. К специальным относятся также вагоны для перевозки скота, жи­вой рыбы, битума, легковых автомобилей и вагоны, предназначен­ные для технических и бытовых нужд железных дорог: вагоны-ма­стерские, вагоны восстановительных и пожарных поездов. Состав оборудования этих вагонов определяется их назначением.

Для перевозки различных грузов, в том числе штучных изде­лий, домашних вещей и др., используют деревянные или метал­лические контейнеры с массой брутто 3, 5, 20 т и более. При пере­возке на платформах или в полувагонах контейнеры закрепляют соответствующими приспособлениями. Чтобы избежать перегруз­ки из вагонов в автомашины, применяют специальные контейне­ры большой грузоподъемности, приспособленные для подкатки под них автомобильных шасси. Такие контейнеры называют контрейлерами.

В последние годы начат выпуск вагонов нового поколения, к которым можно отнести вагоны с раздвижными колесными пара­ми, крытые вагоны с открывающейся или сдвигающейся крышей и со встроенными ленточными конвейерами для полной механи­зации выгрузки картофеля, овощей и фруктов, платформы со специальными стационарными приспособлениями для перевозки лесо­материалов и металлопроката, специальные вагоны с кузовами- амфибиями для транспортирования навалочных грузов в смешан­ном железнодорожно-водном сообщении.

Технико-экономические показатели вагонов

Основными показателями, необходимыми для технико-эконо­мической оценки конструкции и эксплуатационных особенностей вагонов, являются число осей, грузоподъемность, тара, коэффи­циент тары, удельный объем кузова, удельная площадь пола, дав­ление колесной пары на рельсы, давление вагона, приходящееся на 1 пог. м пути.

С числом осей связана грузоподъемность вагона — наибольшая масса груза, которая может быть перевезена, исходя из прочности конструкции вагона. Достоинства вагонов большой грузоподъем­ности таковы:

• меньшее удельное сопротивление движению, за счет чего со­кращается расход электроэнергии и топлива, потребляемых локо­мотивами;

• большая погонная нагрузка, т. е. масса поезда возрастает при неизменной длине станционных путей;

• снижение металлоемкости конструкции на единицу грузо­подъемности на 10... 15 %;

• сокращение расходов на ремонт и содержание вагонов на 10... 20%;

• снижение затрат на маневровую работу, взвешивание вагонов и оформление перевозочной документации.

Сумма грузоподъемности вагона (масса нетто) и его тары со­ставляет массу вагона брутто. Уменьшение тары вагонов, представ­ляющее собой одну из основных задач вагоностроения, обеспечи­вает увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и, следова­тельно, повышение провозной способности железных дорог, эко­номию металла, необходимого для постройки вагонов, электро­энергии и топлива, расходуемых локомотивами при перевозке, а также снижение себестоимости перевозок.

Наиболее важным показателем, характеризующим технико-эко­номическую эффективность вагона, является коэффициент тары. Этот коэффициент показывает, какая часть массы вагона при­ходится на каждую тонну его грузоподъемности. Чем меньше ко­эффициент тары, тем экономичнее вагон. Для пассажирских ваго­нов коэффициент тары определяется как отношение тары вагона к числу мест.

Показателем вместимости вагона служит удельный объем кузова, а у платформ — удельная площадь пола f_y.

Воздействие вагонов на верхнее строение пути и искусствен­ные сооружения (мосты, путепроводы) характеризуется силой, с которой колесная пара действует на рельсы, т. е. осевым давлени­ем, и давлением на 1 пог. м пути.

Допустимая нагрузка зависит от прочности железнодорожного пути и мощности элементов его верхнего строения (иначе говоря, от типа рельсов, числа шпал на 1 км пути, вида балласта). Исходя из этого, сила, с которой колесная пара действует на рельс, для грузовых вагонов на наших дорогах ограничена 228 кН. Допустимая нагрузка определяется прочностью искусственных сооружений и для основных типов вагонов составляет 88 кН на 1 пог. м пути.

Возрастание допустимой нагрузки позволяет при той же дли­не станционных путей увеличить массу поездов и, следователь­но, повысить провозную способность железной дороги. Таким об­разом, допустимая нагрузка определяет и грузоподъемность ва­гонов.

При проектировании вагонов устанавливают исходя из заданного габарита подвижного состава объем кузова, а для платформ — пло­щадь пола и затем по этим данным находят внутренние размеры вагонов.

При выборе длины вагона учитывают вынос его кузова в кри­вых участках пути и условия размещения в вагонах грузов и кон­тейнеров.

Основные элементы вагонов

Любые вагоны независимо от их назначения и конструкции имеют следующие общие элементы:

• ходовую часть, воспринимающую нагрузку от вагона и обес­печивающую его безопасное и плавное движение;

• раму, воспринимающую нагрузку от кузова вместе с грузом и передающую на ходовую часть вертикальное и горизонтальное уси­лия, действующие на вагон;

• кузов, предназначенный для размещения в нем пассажиров или грузов;

• ударно-тяговые приборы, служащие для сцепления вагонов друг с другом и с локомотивом и ослабления растягивающих и сжимающих усилий, передаваемых от локомотива и от одного ва­гона другому;

• тормоза и тормозное оборудование, обеспечивающие умень­шение скорости движения или остановку поезда.

Основные показатели работы железнодорожного транспорта

В качестве основного показателя принят объем грузовых перево­зок, т, характеризующий отправление грузов (обычно за год). Этот показатель обеспечивает лучшую сбалансированность планов про­изводства и перевозок благодаря единой единице измерения (тон­ны) по сравнению с другим показателем — грузооборотом.

Грузооборот, тоннокилометры (т-км), представляет собой сумму произведений массы перевезенных грузов на расстояние (дальность) перевозки. Для уменьшения транспортных расходов и ускорения доставки грузов задания по грузообороту должны выпол­няться за счет увеличения количества перевезенного груза, а не даль­ности перевозок. Грузооборот является обобщающим показателем, используемым для определения потребности в подвижном составе, ремонтной базе, затратах труда, топлива, электроэнергии и т.д.

К наиболее важным показателям относится и число перевезен­ных пассажиров а (обычно за год).

Пассажирооборот, пассажирокилометры (пасс.-км), пред­ставляет собой сумму произведений числа перевезенных пассажи­ров на расстояние перевозки.

Важным показателем работы железных дорог является грузона­пряженность, характеризуемая средним числом тоннокилометров или приведенных тоннокилометров, приходящихся на 1 км экс­плуатационной длины.

Под эксплуатационной длиной понимают протяженность желез­нодорожных линий между станциями без учета таких путей, как второй главный, станционные и др.

Установлены также показатели использования вагонов и локо­мотивов. Наиболее важным качественным показателем на желез­нодорожном транспорте, отражающим работу всех основных служб дорог, подразделений и предприятий, является оборот вагона. Обо­ротом вагона называют промежуток времени от начала погрузки вагона до начала его следующей погрузки.

К основным экономическим показателям работы транспорта относятся производительность труда, себестоимость перевозок, до­ходность, прибыль и рентабельность.

Производительность труда определяется объемом произведен­ной продукции в приведенных тоннокилометрах, пассажирокилометрах или тоннокилометрах, приходящимся на одного работника эксплуатационного штата (иначе говоря, работника, занятого на перевозках), а себестоимость перевозок — отношением эксплуата­ционных расходов на перевозку к объему произведенной продук­ции. В эксплуатационные расходы входит зарплата с отчислениями на социальное страхование, затраты на топливо, электроэнергию, материалы и запасные части, амортизационные отчисления и про­чие издержки.

Прибыль представляет собой разность между суммарными до­ходами дороги или предприятия и эксплуатационными расходами на выполнение перевозок.

Вместе с тем важно знать не только абсолютную величину, но и размер прибыли, приходящейся на каждый рубль стоимости про­изводственных фондов, т.е. рентабельность.

К основным производственным фондам относятся производ­ственные и служебные здания, сооружения (пути, линии электро­передачи и др.), подвижной состав, приборы, механизмы, станки, оборудование.

Оборотные средства включают в себя оборотные производствен­ные фонды (материалы, сырье, топливо, запасные части) и фонд обращения (запасы готовой продукции на складе, товары отгру­женные, но не оплаченные получателем, материалы и топливо в пути, денежные средства в кассе предприятия или на расчетном счете в банке).

Рассмотренные экономические показатели тесно связаны меж­ду собой: с увеличением производительности труда снижается себе­стоимость, возрастают прибыль и рентабельность перевозок.

Понятие о пропускной и провозной способности железных дорог

Пропускной способностью железнодорожной линии называется наибольшее число поездов или пар поездов установленной массы, которое может быть пропущено в единицу времени (сутки, час) в зависимости от имеющихся постоянных технических средств, типа и мощности подвижного состава и принятых методов организации движения поездов (типа графика). Различают наличную про­пускную способность, т.е. ту, которой обладает линия в настоя­щее время, и потребную, необходимую для заданных разме­ров движения.

Возможный объем грузовых перевозок, млн т, на данной ли­нии в течение года называется ее провозной способностью. Эта величина зависит от числа локомотивов, вагонов и других пе­ременных средств (топливо, электроэнергия), а также обеспе­ченности кадрами (локомотивные бригады, дежурные по стан­ции и др.).

Пропускную способность железнодорожных линий рассчиты­вают комплексно: по перегонам, станциям, устройствам электро­снабжения на электрифицированных железных дорогах, деповским и экипировочным устройствам. По наименьшей из найденных вели­чин, называемой результативной пропускной способностью, и уста­навливают пропускную способность участка или линии в целом.

Для пригородных участков в связи со значительной неравно­мерностью движения в течение суток пропускную способность чаще всего рассчитывают за часовой период. При непарных графиках на однопутных участках и двухпутных линиях пропускная способность определяется числом поездов в каждом направлении.

Система управления движением поездов

Система управления движением поездов включает в себя тех­ническое нормирование и оперативное планирование эксплуата­ционной работы, регулирование перевозок и перевозочных средств, оперативное руководство перевозочным процессом и анализ вы­полненной работы.

Техническое нормирование заключается в разработке для дорог и отделений технических нормативов эксплуатационной работы: количественных заданий, качественных показателей норм рабоче­го парка вагонов и эксплуатируемого парка локомотивов.

К количественным заданиям относятся размеры погрузки-выгрузки и сдачи порожних вагонов после выгрузки (регулировочное задание), число поездов и вагонов, передавае­мых по стыковым пунктам, и др.; к качественным пока­зателям — оборот и рейс вагона, коэффициент порожнего про­бега, производительность локомотивов и вагонов, скорости дви­жений поездов и др.

Технические нормативы эксплуатационной работы рассчиты­вают на каждый месяц на основе плана перевозок, действующих технологических процессов, графика движения и плана форми­рования поездов.

Результатом оперативного планирования является установление на определенный период размеров грузового движения и соот­ветствующего эксплуатируемого парка локомотивов, составление суточных, а по отделениям и станциям — также сменных планов поездной и грузовой работы. Размеры движения по каждому участ­ку на определенный период устанавливает служба перевозок, она же сообщает их заблаговременно производственным единицам.

Регулирование перевозок и перевозочных средств состоит в осуще­ствлении мероприятий, направленных на устранение затруднений в продвижении вагонопотоков и отклонений от технических нор­мативов. К этим мероприятиям относятся перераспределение ва­гонного и локомотивного парков в соответствии с изменившимся объемом работы, регулирование погрузки по дням, направлениям и роду подвижного состава.

Оперативное руководство перевозочным процессом осуществляет диспетчерский аппарат, несущий сменное дежурство. На дорогах эту задачу выполняет распорядительный отдел службы перевозок. Оперативной работой станций руководят дежурные по станции, а на крупных станциях — станционные и маневровые диспетчеры.

Движением поездов на участках руководят поездные диспетче­ры, которые ранее находились в отделениях дорог, а в настоящее время на большинстве дорог переведены в единые диспетчерские центры управления, созданные при управлениях железных дорог. Участки, которыми они ведают, называются диспетчерскими кру­гами. Границами этих кругов являются, как правило, участковые и сортировочные станции.

Основная задача поездного диспетчера — обеспечить движение поездов по графику, а в случае его нарушения — ввести опоздав­шие поезда в график. С этой целью диспетчер применяет такие регулировочные меры, как уменьшение продолжительности сто­янки поездов на раздельных пунктах, отправление по неправиль­ному пути на двухпутных участках, изменение порядка и пунктов скрещения и обгона поездов и др.

Важное значение для совершенствования организации движе­ния поездов и использования резервов имеет анализ эксплуатаци­онной работы железнодорожной сети, дорог, отделений и станций. Этот анализ выявляет степень выполнения установленных норм и показателей, причины отклонения от них и позволяет наметить меры по исправлению положения. Различают оперативный и пе­риодический анализ. Оперативный анализ заключается в разборе результатов работы за смену и сутки, а периодический — за более длительный срок (пятидневка, декада, месяц, год).

Необходимым условием правильного планирования и опера­тивного руководства поездной и грузовой работой является зна­ние фактического положения дел на линии. Необходимые сведе­ния диспетчер получает со станций и от машинистов локомотивов с перегонов участка. Кроме того, ему регулярно передается ин­формация о подходе поездов и вагонов и сложившейся обстановке на каждом стыковом пункте.

Основные показатели эксплуатационной работы

Контроль за ходом выполнения планов перевозок, анализ ис­пользования технических средств, планирование, учет и оценка работы невозможны без системы количественных и качественных показателей, определяющих объем и качество эксплуатационной работы.

К количественным показателям относятся:

• объем перевозок (отправления) грузов, число перевезенных пассажиров;

• грузо- и пассажирооборот;

• число вагонов или масса грузов, погруженных за сутки;

• работа вагонного парка, определяемая для всей сети числом вагонов, погруженных за сутки, а для дорог и отделений — сум­мой вагонов своей погрузки и принятых груженых вагонов от дру­гих дорог и отделений. Так как принятые вагоны могут быть или выгружены, или сданы гружеными, работа определяется как сум­ма выгруженных и сданных груженых вагонов.

Основными качественными показателями работы железных до­рог и их подразделений являются:

• соблюдение графика движения, выполнение плана перевозок и плана формирования поездов;

• реализация технической, участковой и маршрутной скоро­стей движения поездов;

• степень использования подвижного состава, характеризую­щаяся:

оборотом, бюджетом времени, среднесуточным пробегом и производительностью локомотивов; оборотом и среднесуточным пробегом вагонов; статической и динамической нагрузкой, а также производи­тельностью грузовых вагонов.

Оборот локомотива определяется продолжительностью обслу­живания им одной пары поездов на участке обращения, т. е. про­межутком времени с момента выдачи локомотива под поезд до момента выдачи его под следующий поезд.

При работе локомотивов по удлиненным участкам обращения, выходящим за пределы границ отделения, а иногда и дороги, вво­дится дополнительный показатель использования локомотивов, называемый их бюджетом времени. Этот показатель характеризует расчленение, ч или %, времени работы на отдельные операции: движение на перегонах, простои на промежуточных станциях, нахождение на станциях смены бригад, в пунктах оборота и на станции приписки.

Комплексным показателем использования локомотива являет­ся его суточная производительность, т-км брутто/локомотив, оп­ределяемая делением общего грузооборота на участках обращения локомотивов за сутки на численность эксплуатируемого парка ло­комотивов, в состав которого входят локомотивы, находящиеся во всех видах движения, а также подвергаемые техническим опе­рациям и осмотру.

Универсальным показателем качества работы железных дорог и использования подвижного состава, отражающим уровень орга­низации труда всех работников железных дорог и подъездных пу­тей предприятий, является оборот вагона, т. е. промежуток време­ни между двумя последовательными погрузками в один и тот же вагон.

Для анализа перевозочного процесса важно провести эконо­мическую оценку показателей эксплуатационной работы. С этой целью на дорогах разрабаты­вают специальные справочники применительно к конкретным условиям.

Дата добавления: 2013-12-14