Общее устройство вагонов

Все вагоны имеют раму, кузов (цистерну), тележки, тормозное и автосцепное оборудование (рис. 8).

Кузов вагона обычно составляет одно целое с рамой вагона. Рама вагона воспринимает вертикальные и горизонтальные усилия, действующие на вагон, и состоит из продольных и поперечных балок. По концам рамы встроены автосцепные устройства.

Кузов вместе с рамой опирается на две двухосные или трехосные или четырехосные тележки. Тележки имеют возможность поворачиваться вокруг пятниковых опор на некоторый угол относительно рамы кузова для лучшего вписывания в кривые участки пути.

Вес вагона передается на буксы колесных пар, расположенные по концам осей, через упругие элементы рессорного подвешивания.

Автотормозное оборудование, включающее пролетные трубы, концевые резиновые рукава, воздухораспределители, запасные резервуары, тормозные цилиндры, рычажную передачу и тормозные колодки, размещается под вагоном и на рамах тележек.

Рис. 4.46. Восьмиосный полувагон: 1, 2, 3 – стойки: концевая, шкворневая и промежуточная; 4 – боковая гофрированная стена; 5 – автосцепное устройство; 6, 7, 8, 9 – концевая, шкворневая, хребтовая и промежуточная балки; 10 – тормозное оборудование; 11 – четырехосная тележка с соединительной балкой.

На каждый вагон согласно ПТЭ ведется технический паспорт, содержащий важнейшие технические и эксплуатационные характеристики.

4.44.Ударно-тяговые устройства

Ударно-тяговые приборы предназначены для автоматичес­кого сцепления локомотива с другими единицами подвижного со­става, передачи и смягчения действий продольных (растягивающих и сжимающих) усилий, развивающихся во время движения в по­езде и на маневрах.

Автосцепное устройство тепловоза (рис. 221) состоит из кор­пуса автосцепки 1 с размещенным в нем механизмом сцепления, расцепного привода, ударно-центрирующего прибора, тягового хо­мута с упорной плитой и поглощающего аппарата, расположенного в хомуте между его задней стенкой и упорной плитой. Тяговый хо­мут с помощью клина соединен с хвостовиком автосцепки. От выпадения клин закреплен болтами 12 к ушкам г хомута. Тяговый хомут удерживается в горизонтальном положении на определен­ной высоте поддерживающей планкой.

Голова автосцепки подвешена на балочке 7 с помощью двух маятниковых подвесок 8, вторые концы которых укреплены шарнирно в ударной розетке 9. Подвеска, балочка и ударная розетка представляют собой центрирующий прибор, который служит для автоматического центрирования автосцепки относительно продольной оси локомотива.

4.47. Автосцепное устройство: 1 - корпус автосцепки; 2 - замкодержатель; 3 — замок: 4 — балансир валика подъемника; 5-цепь; 6 - рычаг расцепкой; 7-балочка; 5 — подвеска; 9 -ударная розетка; 10 - хомут тяговый; 11 - клин; 12 - болт: а - упор; б - малый зуб; в -большой зуб; г - ушко хомута.

4.4.5. Общие принципы устройства и работы тормозов

Торможение поезда осуществляется либо механическим, либо электрическими способами. При механическом тормо­жении затормаживание происходит путем прижатия тормоз­ных колодок к поверхности катания колес или тормозных накладок к специальным дискам, укрепленных на осях ко­лесных пар.

При электрическом торможении затормаживание проис­ходит за счет создания сопротивления вращению якорей тя­говых двигателей при переводе их в генераторный режим. Когда локомотив движется на холостом ходу, якоря его тя­говых двигателей, связанные с колесными парами зубчатой передачей, вращаются с частотой, пропорциональной скоро­сти движения. Если на обмотки полюсов дать ток, то враще­ние якорей будет происходить в магнитном поле. При этом на их валах создается тормозной момент, направленный про­тив вращения, а на ободах колесных пар — тормозная сила. Генерируемая в двигателях электрическая энергия гасится в тормозных реостатах, то есть превращается в тепловую энергию и рассеивается в окружающее пространство. В этом случае торможение называется реостатным.

Если электрическая энергия, получаемая в двигателях, поступает в контактную сеть (при электрической тяге), та­кое торможение называют рекуперативным. Оно выгодно отличается от реостатного, так как полученная дополни­тельно энергия может быть полезно использована.

Механическое торможение обеспечивается сжатым воз­духом, получаемым компрессором локомотива. При этом тормоза называют пневматическими. Пневматические тор­моза разделяют на три группы: прямодействующие неавто­матические, непрямодействующие автоматические и прямо-действующие автоматические.

При прямодействующем неавтоматическом тормозе, применяемом для торможения собственно локомотива, комп­рессор нагнетает в главный резервуар сжатый воздух и под­держивает в нем давление в пределах (7,4-8,8)- 10⁵Па (7,5-9,0 кгс/см²). Питательной трубой главный резервуар соединен с краном машиниста. При торможении воздух через кран поступает в тормозной цилиндр, давит на поршень, шток которого соединен с рычажной передачей. Усилие от штока через рычажную передачу передается на тормозные колодки. При достижении достаточного давления в тормоз­ных цилиндрах ручка крана ставится в положение перекры­тия, которая разобщает питательную магистраль с тормоз­ными цилиндрами.

При отпуске ручка крана ставится в положение, при ко­тором тормозные цилиндры сообщаются с атмосферой. Воз­дух из тормозных цилиндров уходит в атмосферу, пружины тормозных цилиндров возвращают поршни со штоками в от­пускное положение, тормозные колодки отходят от колес.

Прямодействующим тормоз называют потому, что при торможении воздух главного резервуара поступает непос­редственно в тормозные цилиндры. Неавтоматическим он считается из-за того, что в случае разрыва воздухопровода не затормаживает подвижной состав, а выпускает воздух из тормозных цилиндров, если он в них был.

Непрямодействующий автоматический тормоз исполь­зуется в пассажирских, электро- и дизель-поездах. Непрямо-действующим он называется потому, что главный резерву­ар в процессе торможения разобщен с тормозной магистралью, а, следовательно, и с тормозными цилиндра­ми. Этот тормоз истощим, так как утечки воздуха из магис­трали и тормозных цилиндров в процессе торможения не по­полняются. Автоматическим тормоз называется потому, что при разрыве поезда, открытии стоп-крана или какой-либо другой причине понижения давления в магистрали автотор­моза автоматически срабатывают и затормаживают поезд.

На грузовых поездах применяют прямодействующие автоматические тормоза, которые обеспечивают пополне­ние утечек из магистрали и тормозных цилиндров в процессе торможения. Отличаются от непрямодействующих лишь ус­тройством крана машиниста и воздухораспределителя.

Схема автоматического тормоза приведена на рис.4.48.

Рис.4.48. Схема непрямодействующего автоматического тормоза.

Оборудование автоматических тормозов состоит из пролетных труб под каждым локомотивом и вагоном, объе­диненных соединительными рукавами и образующих тор­мозную магистраль поезда; воздухораспределителей, запас­ных резервуаров, тормозных цилиндров и тормозной рычаж­ной передачи.

Для того, чтобы тормоза были готовы к действию, их не­обходимо зарядить, то есть снабдить сжатым воздухом. При зарядке воздух от главного резервуара локомотива поступает через кран машиниста в тормозную магистраль поезда и через воздухораспределитель заряжает запасные резервуары до ра­бочего давления (4,0-5,4)- 10⁵Па (5,0-5,5 кгс/см²). При этом давления в магистрали и запасных резервуарах выравнивают­ся, и поршень воздухораспределителя установит золотник в положение, при котором тормозные цилиндры сообщаются с атмосферой.

При торможении ручку крана переводят в тормозное положение. Воздух из магистрали через кран машиниста ухо­дит в атмосферу, и давление в магистрали падает. Маши­нист, снизив давление в магистрали на нужную величину, ставит ручку крана в положение перекрытия, отсоединяя магистраль от атмосферы. При падении давления в магист­рали поршень воздухораспределителей под действием избыточного давления воздуха из запасных резервуаров передви­нется влево и сообщит запасные резервуары с тормозными цилиндрами. Воздух, поступивший в тормозные цилиндры, передвинет поршень вправо и через рычажную передачу обеспечит прижатие колодок к колесам. Когда давление в запасных резервуарах снизится на величину снижения давле­ния в магистрали, давление слева и справа от поршня вырав­ниваются, и поршень своим золотником перекроет доступ воздуха из запасных резервуаров к тормозным цилиндрам. При необходимости новой ступени торможения (повышение давления в тормозных цилиндрах) машинист переводит руч­ку крана из перекрытия в тормозное положение и снижает давление в магистрали. Под действием избыточного давле­ния воздуха из запасных резервуаров поршень снова пере­двинется в положение, сообщающее запасные резервуары с тормозными цилиндрами до выравнивания давления слева и справа от поршня.

Объем запасных резервуаров подобран таким образом, что при снижении давления в магистрали на ступень (допус­тим 0,3- 10⁵Па) давление в тормозных цилиндрах возрастет примерно в три раза, то есть будет 0,9- 10⁵Па.

Машинист при ведении поезда, когда ему требуется сни­жать скорость или останавливаться на станции, обычно при­меняет ступенчатое служебное торможение, не допуская больших усилий нажатия колодок на колеса. Для экстренной остановки поезда машинист применяет экстренное торможе­ние, когда через кран широким каналом воздух уходит в ат­мосферу, а запасные резервуары сообщены с тормозными цилиндрами до полной остановки поезда.

Экстренная остановка поезда приходит при рассоедине­нии рукавов или срыва стоп-крана.

После достижения тормозного эффекта необходимо отпу­стить тормоза. Для этого ручку крана переводят в поездное положение. Питательная магистраль сообщается с тормозной магистралью, давление в которой повышается до зарядного. Воздухораспределители сообщают тормозные цилиндры с ат­мосферой, под действием пружины поршни перемещаются в исходное положение и отводят колодки от колес.