Краткие сведения из теории. Габарит подвижного состава – поперечное перпендикулярное оси пути очертание

Габарит подвижного состава – поперечное перпендикулярное оси пути очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться установленный на прямом горизонтальном пути (при наиболее неблагоприятном положении в колее и отсутствии боковых наклонений на рессорах и динамических колебаний) как в порожнем, так и в нагруженном состоянии железнодорожный подвижной состав, в том числе имеющий максимально нормируемые износы.

Габарит железнодорожного подвижного состава является исходным очертанием, по которому рассчитываются допускаемые строительные размеры железнодорожного подвижного состава. В зависимости от метода указанного расчета габариты подвижного состава подразделяются на статические и кинематические.

Статический габарит подвижного состава – габарит, для которого устанавливают метод расчета строительных размеров проектируемого железнодорожного подвижного состава с учетом возможных поперечных горизонтальных смещений данной части железнодорожного подвижного состава относительно оси пути вследствие наибольших допускаемых зазоров и износов деталей ходовых частей.

Кинематический габарит – габарит, для которого устанавливают метод расчета строительных размеров проектируемого железнодорожного подвижного состава с учетом всех возможных поперечных горизонтальных смещений данной части железнодорожного подвижного состава, установленных для статического габарита и, кроме того, возникающих вследствие наклона кузова на рессорах под воздействием центробежной силы и горизонтальной составляющей силы тяжести в кривых с возвышением наружного рельса. Обозначения габаритов подвижного согласно ГОСТ 9238-2013 представлены на рисунке 3.

Рис. 3 – Обозначения габаритов подвижного состава

Сфера применения габаритов подвижного состава:

1) Т– статический габарит для подвижного состава, допускаемого в обращение по железнодорожным путям общего и необщего пользования шириной колеи 1520 мм на электрифицированных железных дорогах;

2) Т_ц– статический габарит для цистерн, вагонов-самосвалов и другого подвижного состава, допускаемого к обращению по железнодорожным путям общего и необщего пользования.

3) Т_пр – статический габарит для цистерн, вагонов-самосвалов и другого подвижного состава, допускаемого к обращению на главных путях перегонов и станций;

4) 1-Т– статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении по всем железнодорожным путям общего и необщего пользования, внешним и внутренним путям промышленных и транспортных предприятий железных дорог государств-участников Содружества Независимых Государств, а также Грузии и Латвии, Литвы, Эстонии;

5) 1-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по железнодорожным путям шириной колеи 1520 (1524) мм, так и шириной 1435, используемых для международных сообщений;

6) 0-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по железным дорогам колеи 1520 (1524) мм, так и по линиям железных дорог-членов Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД) и Международного Союза железных дорог колеи 1435 мм;

7) 02-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм, так по железным дорогам - членам ОСЖД колеи 1435;

8) 03-ВМ_st – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм, так и по всем железным дорогам колеи 1435 мм европейских и азиатских стран;

9) ТЦ – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава, установленный в качестве исходного для достижения совместимости габаритов в рамках трансъевропейской высокоскоростной железнодорожной системы;

10) ТЦ_ru – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава для высокоскоростного движения на железных дорогах колеи 1520 мм, гармонизированный с габаритом ТС трансъевропейской высокоскоростной железнодорожной системы;

11) 03-ВМ_k – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого к обращению по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм и по железным дорогам колеи 1435 мм европейских и азиатских стран.

Все габариты подвижного состава состоят из верхнего очертания (верхней зоны) и нижнего очертания (нижней зоны). По верхнему очертанию определяются строительные очертания кузова вагона, нижнее очертание габарита определяет допускаемые размеры ходовых частей.

В связи с совершенствованием технологий обработки металлов и спроса железнодорожников, возросла актуальность модернизаций кузовов полувагонов с применением новых материалов. Поэтому в рамках практической работы будет рассмотрена методика вписывания вагона для статического габарита на примере полувагона с новыми геометрическими размерами кузова. Так как это кузов, то вписывание вагона в габарит будет, проверяться по верхнему очертанию.

Статические габариты для верхнего очертания вагонов приведены на рисунке 4.

	Рис. 4 – Статические габариты подвижного состава (верхнее очертание): а – габарит Т; б – габарит Тц; в – габарит Тпр; г – габарит 1-Т; д – габарит 0-ВМ; е – габарит 1-ВМ; ж – габарит 02-ВМ; з – габарит 03-ВМst

При проектировании вагона производится проверка его габаритности, называемая вписыванием вагона в габарит. Сущность вписывания заключается в том, что на основании заданного габарита подвижного состава 1 определяют строительное 2, а затем и проектное 3 очертание вагона. Схема проверки вписывания вагона в габарит представлена на рисунке 5.

Строительное очертание железнодорожного подвижного состава – поперечное перпендикулярное оси пути очертание, получаемое уменьшением габарита железнодорожного подвижного состава по установленному для данного габарита методу, и которым определяются допускаемые строительные размеры, соответствие которым должно проверяться при испытаниях габаритов железнодорожного подвижного состава.

Проектное очертание железнодорожного состава – поперечное, перпендикулярное оси пути, очертание, имеющее размеры, уменьшенные по сравнению с размерами строительного очертания на величину допусков, внутри которого должны находиться все расположенные в рассматриваемом сечении элементы конструкций проектируемого и модернизируемого железнодорожного подвижного состава, имеющие номинальные размеры.

Все элементы конструкции подвижного проектируемого вагона, не должны выходить за пределы контура проектного очертания. При постройке вагона допускается плюсовой допуск ( ) в горизонтальной плоскости вагона в одну сторону не более 23 мм.

Строительное очертание вагона получают путём уменьшения поперечных размеров (В_г) заданного габарита подвижного состава на величину зазоров и износов ходовых частей (Е), исчисляемых в горизонтальном поперечном направлении, и выносов частей вагонов в кривых, превышающие нормативные.

Проверку вписывания в габарит подвижного состава вагон проходит в том случае если ни одна деталь, расположенная в расчётных точках сечения кузова не выйдет за пределы проектного очертания с учётом плюсового допуска или за пределы нормативных значений (Е) в процессе эксплуатации вагона.

Ширина проектного очертания вагона может быть определена по формуле:

, (8)

Проектирование новых вагонов всегда должно сопровождаться проверкой вписывания вагона в габарит подвижного состава. Исходным этапом вписывания вагона в габарит является определение ограничения (Е) полуширины полувагона, возможное смещение вагона из центрального положения в одну сторону на кривых участках пути.

Величину (Е) определяют для различных поперечныхсечений по длине вагона: основных (сечение по пятникам); внутреннего(сечение по поперечной оси вагона); наружных (концевых сечений). Это связано с тем, что в кривых участках пути точки вагона на указанных сечениях получают различные смещения относительно оси пути.

Ограничение полуширины вагона (Е) можно определить по следующим формулам:

для внутреннего сечения кузова

, (9)