Ударно-тяговые приборы
УТП предназначены для:
1) сцепления единиц подвижного состава, что обеспечивает прибор, который называют автосцепное устройство;
2) уменьшения сжимающих и растягивающих усилий при движении поезда это обеспечивает прибор, который называют поглощающий аппарат.
Эти два устройства связаны между собой другими деталями и узлами и их располагают в торцевых частях хребтовых балок и они геометрически обеспечиваю нужное межвагонное пространство. Изобразим схематически.
Автосцепное устройство вставляется в ударную розетку 1 приваренную к концевой балке 2 рамы вагона, с которой наглухо связан передний упор 3 (иногда его отливают заодно с ударной розеткой). Через клин 4 автосцепное устройство соединяется с тяговым хомутом 5 в прямоугольном пазу которого размещается
поглощающий аппарат и упорная плита 6. Комплекс УТП заканчивается задним упором 8 размещенным в хребтовой балке 9, к которой снизу под тяговым хомутом прикрепляют планку 7 поддерживающую его. На виде А видно, что автосцепное устройство опирается в вертикальной плоскости на центрирующую балку, которая висит на двух маятниковых подвесках, что позволяет АУ свободно отклоняться в горизонтальной плоскости. При этом надежное сцепление обеспечивается даже при относительном вертикальном смещении автосцепок на 100мм у грузовых и 50мм у пассажирских вагонов и при горизонтальном смещении до 175мм.
Немного подробнее остановимся на основных частях УТП.
АВТОСЦЕПНОЕ УСТРОЙСТВО
На заре развития сцепка вагонов осуществлялась вручную.
С 1935 года по 1957 год осуществился переход на АСУ после создания сцепки ИРТ-3(институт реконструкции тяги), которая в последствии была переименована в СА-3. Эта была создана конструкторами Новиковым, Головановым, Шашковым, Пуховым.
Автоматические сцепки делятся на три типа:
- нежесткие;
- жесткие;
- полужесткие.
Нежесткие- допускают относительные вертикальные
перемещения автосцепок D без ограничения, что
приводит к саморасцепу. Достоинство-сцепление
вагонов разного типа, но величен износ. Снабжены
вагоны наземного транспорта.
Жесткие –не допускают относительные вертикальные переме-
щения. Компенсация перемещений обеспечи
вается сложными шарнирами на концах.
Применяются в вагонах метрополитена.
Полужесткие –аналогичны нежестким, однако вертикальные
относительные перемещения D ограничены
предохранительными кронштейнами, расположен-
ными на малых зубьях. Применяют на 8и осных
вагонах, вагонах с удлиненной консольной частью
и всех пассажирских вагонах.
ПОГЛОЩАЮЩИЕ АППАРАТЫ
Эта часть УТП предназначена для:
- гашения ударов при соединении вагонов;
- плавной передачи усилий между вагонами при движении.
В зависимости от способа гашения энергии удара ПА можно подразделить на :
1. пружинные – гашение происходит за счет сил упругой
деформации пружин при их сжатии;
2. пружинно-фрикционные– здесь к упругим силам деформации
добавляются для гашения силы трения скольжения;
3. резинометаллические– гашение создают упругие свойства
сжатой резины;
4.вязкого сопротивления– гашение создается за счет
уменьшения объема сжимаемой массы в результате
её скоростного перетекания через калиброванные
отверстия из одной области в другую.
Выбор типа ПА для вагона определяется его параметрами:
- энергоемкость Э;
- ход Х; ý основные
- коэффициент необратимости, время приработки, стабильность.
1 Энергоемкость – это величина кинетическое энергии , которую
ПА воспринимает при полном его сжатии
Э = 
, [кДж],
где m масса брутто вагона, 
скорость движения вагона принимается равной 2,5 м/с. При соударении двух вагонов массами m1 и m2 энергоемкость находят из зависимости
Э = 
,
где 
коэффициент учитывающий смягчение удара за счет деформации принимается равным 0,75.
2. Ход ПА – это наибольшая величина перемещения деталей
аппарата при полном его сжатии, мм.
3. КН – это свойство ПА иметь остаточную энергию,
необходимую для его возврата
в исходное положение.
Эти параметры ПА определяются при его испытании на прессовом оборудовании. Аппарат сжимают и затем отпускают , а в процессе контролируют усилие сжатия и величины перемещений и строят зависимость вида Т = f(Х).
Разберем указанные выше ПА и отметим их основные отличия.
- нежесткие;
- жесткие;
- полужесткие.
Нежесткие- допускают относительные вертикальные
перемещения автосцепок D без ограничения, что
приводит к саморасцепу. Достоинство-сцепление
вагонов разного типа, но величен износ. Снабжены
вагоны наземного транспорта.
Жесткие –не допускают относительные вертикальные переме-
щения. Компенсация перемещений обеспечи
вается сложными шарнирами на концах.
Применяются в вагонах метрополитена.
Полужесткие –аналогичны нежестким, однако вертикальные
относительные перемещения D ограничены
предохранительными кронштейнами, расположен-
ными на малых зубьях. Применяют на 8и осных
вагонах, вагонах с удлиненной консольной частью
и всех пассажирских вагонах.
ПАССАЖИРСКИЕ ВАГОНЫ
Пассажирские вагоны магистральных железных дорог колеи 1520 для скоростей движения до 160 км/ч должны проектироваться и изготавливаться в соответствии с действующими стандартами. Конструкция вагонов должна отвечать требованиям санитарных норм по освещенности (люминесцентное, кроме тамбуров, душевой и котельной с напряжением 50В), микроклимату (температура 22+-2оС при наружной температуре минус 40оС, в туалетах не ниже 16оС и 24-+2оС при наружной температуре+40оС), шуму (не более 80 дБ на расстоянии 50 м от железной дороги), вибрации. Поэтому пассажирские вагоны оснащают системами жизнеобеспечения, к которым относят системы электрооборудования, водоснабжения, отопления, вентиляции, кондиционирования.
Нумерация вагонов
Нумерацию пассажирских вагонов наносят в центре на боковой, наружной стороне стены вагона под гербом в виде дроби из 8 цифр
Номер грузовых вагонов также имеет 8-цифр (семь первых несут информацию о типе вагона, его технических характеристиках и коммерческих признаках, а последняя для контроля. Кроме этого наносят множество другой информации
2. Система электрооборудования
Отметим только некоторые моменты, так как на старших курсах электрооборудованию посвящен целый цикл лекций.
Электрооборудование пассажирских вагонов используется для освещения, электрического отопления вагонов, для работы различных электрических двигателей, для работы оборудования в вагонах ресторанах, для работы устройств связи и так далее.
Каждый пассажирский вагон может питаться электрической энергией от внешнего источника централизованно или от собственного подвагонного генератора автономно при движении состава или от аккумуляторных батарей во время стоянки.
Система централизованного питания.
Осуществляется от локомотива или вагона-электростанции по однопроводной поездной магистрали с напряжением 3кВ постоянного и переменного тока частотой 50Гц.
Вагон-электростанция (поезд ЭР-200)размещается сразу за локомотивом, в котором установлены три дизель-генераторных агрегата. Дизель представляет собой 12 цилиндровый Y-образный четырехтактный поршневой двигатель, а синхронный генератор вырабатывает трехфазный переменный ток с напряжением 230/400 В.
Система автономного питания. Состоит из подвагонного генератора и аккумуляторных батарей. Для вращения валов подвагонных генераторов применяют специальные приводы (клиноременный или редукторно-карданный). Аккумуляторные батареи применяют щелочные или кислотные емкостью до 400 Ач.
При движении вагона в составе поезда генераторы питают вагон и заряжают аккумуляторные батареи, а на стоянке питание электрическим током осуществляется только от аккумуляторных батарей.
Вентиляция вагонов
Вентиляция(корень вентил с нем.означает клапан).
Назначение:
- воздухообмен (питание салонов свежим воздухом из расчета 20-25 м3/ч на одного человека);
- поддержание требуемой температуры (совместно с системой кондиционирования охлаждает вагон или с калориферной системой нагревает);
подпор (создание давление изнутри больше чем снаружи
Задачей любой вентиляции является организация движения потока воздуха. Приведем пример
Значит, чтобы организовать вентиляцию, надо обеспечить вход потока и его выход, а внутри помещения поток сам найдет себе направление или мы его организуем. Такая организация вентиляции называется естественной.
Модернизация такой вентиляции привела к появлению следующих видов вентиляции:
- приточная – это когда на входе устанавливают втягивающий вентилятор;
- вытяжная – вентилятор устанавливают на выходе из зоны вентиляции, который способствует более быстрому удалению отработанного воздуха;
- приточно- вытяжная;
- приочно-кондиционирующая
- специальная.
Главным фактором, определяющим схему вентиляции, является вид вредных выбросов в атмосферу и допустимые санитарные нормы на него.
В вагонах российских железных дорог применяют все виды приведенных вентиляций.