Технико-экономические характеристики вагонов

Лекция 3.1. Назначение и классификация вагонов. Основные элеленты вагонов. Технико-экономические характеристики вагонов. Пассажирский парквагонов. Грузовой парк вагонов. Система нумерации подвижного состава.

Назначение и классификация вагонов

Вагоном называется единица подвижного состава железных дорог, предназначенная для перевозки пассажиров или грузов.

По назначению вагоны разделяют на грузовые и пассажирские.

К грузовым вагонам относятся крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, изотермические и вагоны специального назначения, служащие для перевозки определенных видов грузов (цементовозы, транспортеры, специаизированные цистерны, вагоны для технических нужд, перевозки скота, живой рыбы и др.).

В зависимости от ширины колеи вагоны бывают нормальной (1520 мм) и узкой колеи (750, 900 и 1060 мм).

По габариту подвижного состава различают вагоны, предназначенные для обращения по всей железнодорожной сети страны; вагоны, обращение которых допустимо только на реконструированных участках дорог РФ, и вагоны для международных сообщений.

По конструкции кузова, материалу и технологии изготовления вагоны подразделяются на цельнометаллические и вагоны с металлическим каркасом кузова и деревянной обшивкой, а также сварные и клепаные; по числу осей — на четырех-, шести-, восьми- и многоосные.

Большинство грузовых вагонов четырехосные. Имеется незначительное количество шестиосных полувагонов, а также восьмиосных полувагонов и цистерн.

Основные элементы вагонов

Каждый вагон состоит из ходовых частей, рамы, кузова, ударно-тяговых приборов и тормозов (рис. 2.1).

К ходовым частям относятся тележки с колесными парами, буксами, подшипниками, рессорами или пружинами. Ходовые части должны обеспечивать движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью и наименьшим сопротивлением движению.

Тележки обеспечивают более свободное движение длинных вагонов по кривым участкам пути небольшого радиуса, необходимую плавность хода при уменьшении сопротивления движению. Рессоры и пружины служат для смягчения толчков, воспринимаемых вагоном от неровностей пути и поверхностей катания колес. Совокупность всех рессор, пружин и других упругих элементов, связывающих колесные пары с рамой тележки или кузовом, называется рессорным подвешиванием.

Рама вагона является основанием кузова и состоит из жестко соединенных между собой продольных и поперечных балок. На раме крепятся кузов, ударно-тяговые приборы, части автоматического и ручного тормозов, а в пассажирских вагонах — и электрооборудование, узлы системы кондиционирования воздуха. Рамы отличаются одна от другой в зависимости от конструкции и назначения вагона, но все они должны быть достаточно прочными, способными воспринимать нагрузки от кузова, тяговые, ударные, тормозные усилия, давление ветра и другие нагрузки (вертикальные и горизонтальные), возникающие при движении вагона.

Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов и локомотива, удержания их на определенном расстоянии друг от друга, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам и смягчения ударов, возникающих при сцеплении или набегании вагонов в поезде. Ударно-тяговые приборы состоят из автосцепного устройства.

Тормоз— это устройство на подвижном составе, с помощью которого создается сопротивление движению поезда или отдельного вагона, необходимое для остановки поезда или регулирования его скорости.

Тормоза бывают ручные и автоматические. Вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы автоматическими тормозами, кроме этого, все пассажирские и часть грузовых вагонов — дополнительно ручными.

Технико-экономические характеристики вагонов

Для грузовых вагонов основными характеристиками являются: осность, грузоподъемность, линейные размеры, масса тары или просто тара, коэффициент тары, нагрузка от колесной пары на рельсы, нагрузка на 1 м пути (погонная нагрузка), удельный объем, удельная площадь.

Осность определяется общим числом колесных пар (осей) вагона.

Грузоподъемностью грузового вагона называется наибольшая масса перевозимого груза, на которую рассчитана его конструкция.

Линейные размерыопределяют базу вагона и его тележки, длину по осям сцепления автосцепок, длину и ширину кузова и высоту его от головки рельса. Базой вагона называется расстояние между центрами пятников вагона, базой тележки — расстояние между центрами осей колесных пар двухосной тележки, а у трех- и четырехосной — расстояние между центрами крайних осей.

Тара вагона — это масса всех его частей (в порожнем состоянии), включая тележки и колесные пары. Тара определяется взвешиванием на специальных вагонных весах и указывается на боковых балках вагона.

Коэффициент тары показывает массу тары вагона, приходящуюся на 1 т его грузоподъемности. Он является сравнительным показателем экономичности вагонов различных типов и разной грузоподъемности. Для современных четырехосных вагонов коэффициент тары равен 0,33—0,38. Чем меньше этот показатель при одинаковой прочности конструкции, тем экономически выгоднее данный вагон в эксплуатации.

Допускаемая нагрузкаот колесной пары на рельсы зависит главным образом от типа рельсов, числа шпал, уложенных на 1 км пути, рода балласта и скорости движения поездов. С 1980 г. Установлена наибольшая нагрузка от колесной пары на рельсы — 228 кН (23,25 тс). Данная нагрузка служит исходным параметром при проектировании новых вагонов.

Погонная нагрузка определяется отношением массы брутто вагона к длине его по осям сцепления и измеряется в тоннах на 1 м (т/м). Пополнение вагонного парка большегрузными вагонами с увеличенными погонными нагрузками — один из эффективных путей повышения провозной способности дорог. Такие вагоны позволяют формировать поезда увеличенной массы при существующих длинах станционных путей. Допустимая погонная нагрузка регламентируется несущей способностью мостов и других искусственных сооружений. В современных условиях предусматривается повышение погонных нагрузок путем внедрения восьмиосных вагонов.

Объем вагона определяется внутренними геометрическими размерами кузова и характеризует вместимость вагона. Он рассчитывается по объемному весу наиболее массовых грузов, перевозимых в вагонах данного типа.

Для сравнительной оценки экономичности вагонов различных типов и размеров обычно пользуются удельным объемом, определяемым как частное от деления полного объема вагона в кубических метрах на грузоподъемность в тоннах. Для крытых и изотермических вагонов удельный объем составляет 1,8—2,5 м3/т, для полувагонов и цистерн — 1—1,4 м3/т.

Удельная площадьдля платформ определяется делением площади пола в квадратных метрах на грузоподъемность в тоннах.

Для пассажирских вагонов основными показателями экономичности являются число мест и отношение тары к числу перевозимых пассажиров. Это отношение зависит от конструкции вагона и предоставляемых пассажиру удобств. Для вагонов пригородных поездов экономичность определяют тарой, приходящейся на 1 м2 площади пола, так как в этих вагонах принимаются во внимание места не только для сидения пассажиров, но и для стояния.