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

Практическое занятие №11

Тема: Изучение конструкции и типов пассажирских вагонов

Цель работы: Получить практический опыт в изучении конструкции и типов пассажирских вагонов

Оборудование:Плакаты, инструкционные карты.

Задание:

1) Изучить конструкцию и типы пассажирских вагонов, по унифицированному весу составить композицию поездов;

2) оформить отчет в соответствии с требованиями

3) ответить на контрольные вопросы.

Содержание отчета:

1) тема и цель работы;

3) краткие теоретические сведения;

4) Расчет населённости поезда;

5) индивидуальное задание (по варианту);

6) ответы на контрольные вопросы.

Контрольные вопросы:

1. Классификация и основные типы вагонов.

2. Нумерация вагонов.

3. Основные элементы вагонов.

4. Устройство ходовых частей.

5. Классификация тормозов.

6.Ударно -тяговое оборудование.

Рекомендуемые библиографические источники:

1) Хушит Л. И. Общий курс железных дорог: Учебник для техникумов и колледжей ж.-д. транспорта. – М.: Маршрут, 2005. – 256 с. [текст] стр. 192-220

Форма отчета

По итогам выполненной работы производится оценка по 5-тибалльной системе

Критерии оценки:

Оценка «5» ставится, если содержание отчёта по практической работе полностью соответствует теме, логично и убедительно проведен анализ, обучающийся имеет глубокие знания по излагаемой теме. Отчёт оформлен в едином стиле, использованы схемы, графическая часть выполнена в полном объёме.

Оценка «4» ставится, если ответы даны чётко но не в полном объёме, полностью соответствуют теме, логично и убедительно раскрыто содержание, обучающийся имеет достаточные знания по излагаемой теме. Отчёт оформлен в едином стиле, использованы схемы, графическая часть.

Оценка «3» ставится, если анализ по практической работе не полностью соответствует теме, обучающийся имеет удовлетворительные знания по излагаемой теме. Отчёт оформлен в едином стиле, использованы схемы, графики.

Оценка «2»ставится, если содержание не соответствует заявленной теме, разнородность стилей. Отсутствуют схемы, графические части, нарушена логичность раскрытия темы.

Краткие теоретические сведения:

Подвижной состав. Вагоны.

Вагономназывается единица подвижного состава железных дорог, оборудованная всеми необходимыми средствами для включения в состав поезда и предназначенная для перевозки грузов или пассажиров.

В вагонах пассажирского парка перевозят людей, багаж, почту; к ним относятся и вагоны рестораны, специальные вагоны (служебные, лаборатории, клубы и т.п.). Пассажирские вагоны бывают дальнего, межобластного (на 200 – 700 км) и пригородного сообщения. Вагоны дальнего следования подразделяются на мягкие и жесткие, а по планировке - на купейные и некупейные.

Парк грузовых вагонов состоит из крытых вагонов, платформ, полувагонов, цистерн, вагонов изотермических и специального назначения.

Для оценки принадлежности к роду работы вагона, его типа и технической характеристики на все вагоны в соответствии с альбомом «Знаки и надписи на вагонах железных дорог» наносят знаки и надписи, в том числе и номер вагона.

Номер вагона, наносимый на боковой стене, у всех грузовых вагонов имеет восемь знаков. Он состоит из семи основных цифр, несущих информацию о типе вагона и его технических и коммерческих признаках, и восьмой — контрольной, предназначенной для проверки правильности передачи номера в документах.

Первый знак номера кодирует тип вагона и ряд других технических средств на железнодорожном ходу: 0 — пассажирские вагоны, 1 — локомотивы, путевые машины, краны и другие механизмы, 2 — крытые грузовые вагоны, 3 — транспортеры, шестиосные вагоны, четырехосные хоппер-дозаторы и думпкары, 4 — платформы, 5 — вагоны, находящиеся в собственности предприятий других ведомств, 6 — четырех- и восьмиосные полувагоны, 7 — четырех- и восьмиосные цистерны, 8 — изотермические четырехосные вагоны, 9 — прочие четырехосные вагоны. Второй знак номера кодирует осность и основную характеристику всех грузовых вагонов, кроме транспортеров: цифры от 0 до 8 второго знака обозначают четырехосные, а цифра 9 — восьмиосные вагоны. Третий, четвертый, пятый и шестой знаки номера у всех вагонов, кроме транспортеров, характеристики не содержат, а седьмой знак кодирует наличие или отсутствие переходной площадки.

Номер у пассажирского вагона состоит из восьми цифр. Первая из них «0» определяет род вагона. Вторая и третья цифры — индекс железной дороги, к которой вагон приписан. Четвертая цифра указывает на тип пассажирского вагона. Например, «0» — мягкий или жестко-мягкий; «1» — купейный; «2» — жесткий; «3» — межобластной с местами для сидения; «4» — почтовый; «5» — багажный и почтово-багажный; «6» — вагон-ресторан; «7» — служебно-технический; «8» — принадлежащий другим ведомствам. Пятая, шестая и седьмая цифры определяют разновидность основных типов пассажирских вагонов и их конструктивные особенности. Восьмая цифра — контрольный знак для проверки правильности считывания номера и его учета в ЭВМ. Для того, чтобы облегчить считывание номера, он пишется на вагоне в виде дроби: числитель — первые три цифры (тип вагона и дорога приписки), а знаменатель — остальные пять цифр.

На каждый грузовой и пассажирский вагон составляется технический паспорт, в котором имеются записи дат проведения плановых видов ремонта, модернизации и указывается состояние вагона.

Устройство вагонов.Все вагоны, независимо от назначения, имеют следующие основные узлы: кузов, рама, ходовые части, ударно-тяговые устройства, тормозное оборудование.

Кузов служит для размещения в вагоне пассажиров или грузов. В эксплуатации находятся грузовые вагоны с большим разнообразием кузовов, которые классифицируются в зависимости от рода перевозимых грузов, материала обшивки, конструкции рамы и выгрузки грузов.

Рама является основанием, на котором смонтированы стены, автосцепное и тормозное оборудование. Состоит из балок: несущих продольных (хребтовой и боковых) и поперечных (концевых, шкворневых и промежуточных). Хребтовая балка служит для крепления на ней автосцепного и тормозного оборудования и воспринимает через автосцепку продольные нагрузки от соседних вагонов поезда. Поперечные балки связывают хребтовую балку с боковыми стенами в единую конструкцию. Шкворневые балки передают все возникающие в процессе движения статические и динамические усилия через пятник и скользуны на тележки.

К ходовым частям вагона относятся колесные пары (рис. 7.1, а), буксы, рессорное подвешивание. В четырехосных и многоосных вагонах эти элементы объединены в тележки (рис. 7.2, б), которые обеспечивают более легкое прохождение вагонов в кривых участках пути и более плавный ход. По числу осей тележки бывают двух-, трех-, четырехосные и многоосные.

а) Колесная пара	б) Тележка модели 18-100
в) Колесо локомотива	г) Колесо вагона
Рис. 7.1. Ходовая часть вагонов

Двухосная тележка (рис. 7.1, б) состоит из двух колесных пар 1, четырех букс 5, двух литых боковых рам 2, двух комплектов центрального рессорного подвешивания 3, литой надрессорной балки 4 и тормозной рычажной передачи 6. Связь рамы с буксами — челюстная, кузов опирается на тележку через подпятник 7 надрессорной балки, а при наклоне кузова – дополнительно через скользуны 8. Надрессорная балка имеет подпятник 7, на который опирается пятник кузова, через их центры проходит шкворень, который служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает тяговые и тормозные силы от тележки кузову и обратно.

Рессорное подвешивание состоит из двух комплектов, размещенных в рессорных проемах боковых рам.

Буксы передают на колесные пары нагрузку от вагона. В корпусах букс расположены подшипники, внутренние кольца которых закреплены на шейках осей. Колесная пара вагона состоит из оси и двух цельнокатаных колес с диаметром 950 мм. Колесная пара локомотива состоит из оси и двух бандажных колес с диаметром 1050 мм по кругу катания.

Ширина обода вагонного колеса – 130 мм, локомотивного – 140 мм. Для стабильного положения колесной пары в рельсовой колее при движении профилю поверхности катания придается определенное очертание. Стандартный профиль поверхности катания колеса характеризуется гребнем, толщиной 33 мм и конической поверхностью с конусностями 1:20, 1:7 и фаской 6  45º (рис. 7.1, в, г).

Гребень колеса направляет движение и предохраняет колесную пару от схода с рельса. Конусность 1:20 центрирует колесную пару при движении на прямом участке пути и облегчает прохождение кривых участков. Конусность 1:7 приподнимает наружную грань колеса над головкой рельса, улучшая этим прохождение стрелочных переводов при наличии износа поверхности катания.

Особенностью тележек современных пассажирских вагонов является наличие у них двойного рессорного подвешивания (рис. 7.2).

Технико-экономические показатели вагонов - student2.ru

Рис. 7.2. Тележка КВЗ-ЦНИИ пассажирского вагона: 1 – тормозная колодка тележки; 2 – рессорное подвешивание надбуксовое; 3 – скользун; 4 – подпятник; 5 – рама; 6 – букса;

7 – рессорное подвешивание центральное; 8 – гидравлический гаситель колебаний

Тормозами называют устройства, предназначенные для получения регулируемых дополнительных сил сопротивления движению подвижного состава или удержания его на месте.

Тормоза подвижного состава железных дорог подразделяются на фрикционные и электрические.

Наибольшее распространение получили в подвижном составе железных дорог фрикционные тормоза, принцип действия которых основан на создании искусственного сопротивления движению поезда за счет сил трения, возникающих между колесами и прижимающимися к ним тормозными колодками.

По способу управления и источнику энергии для прижатия тормозных колодок фрикционные тормоза подразделяются на пневматические, электропневматические и ручные.

Основным видом фрикционного тормоза, применяющегося на подвижном составе железных дорог, является пневматический, принцип действия которого основан на создании разности давлений сжатого воздуха в камерах приборов управления тормозами.

Пневматические тормоза подразделяются на неавтоматические прямодействующие, автоматические непрямодействующие и автоматические прямодействующие.

Неавтоматические прямодействующие тормоза применяются в качестве вспомогательных для торможения только локомотивов при выполнении ими маневровой работы. Торможение основано на подаче сжатого воздуха непосредственно в тормозной цилиндр. Для отпуска тормозов тормозной цилиндр сообщают с атмосферой.

Весь подвижной состав железных дорог оборудован автоматическими тормозами.

Автоматическими непрямодействующими тормозами оборудованы локомотивы и вагоны, предназначенные для перевозки пассажиров.

Автоматическими прямодействующими тормозами оборудованы локомотивы и вагоны грузового парка железных дорог.

Управляют тормозами при помощи крана машиниста.

Автоматический непрямодействующий тормоз (рис. 7.3, а) заряжают перед отправлением поезда, устанавливая ручку 3 крана машиниста в положение отпуска. При этом воздух, проходя по тормозной магистрали 5 через воздухораспределитель 8, заполняет запасной резервуар 7 до зарядного давления. Одновременно с этим воздухораспределитель соединяет тормозной цилиндр с атмосферой. Под действием пружин тормозного цилиндра его поршень, перемещаясь в исходное положение через рычажную передачу 10, отводит тормозные колодки 11 от колес.

Технико-экономические показатели вагонов - student2.ru

а) Положение отпуска тормозов

б) Положение торможения

Рис. 7.3. Схема автоматического непрямодействующего тормоза 1 – компрессор локомотива; 2 – главный резервуар; 3 – ручка крана машиниста; 4 – кран машиниста; 5 – тормозная магистраль; 6 – соединительные междувагонные рукава; 7 – запасный резервуар; 8 – воздухораспределитель; 9 – тормозной цилиндр; 10 – рычаги и тяги тормоза; 11 – тормозная колодка; Ат – атмосферный канал

Для того, чтобы привести тормоза в действие, нужно установить ручку крана машиниста в тормозное положение (рис. 7.3, б). Сжатый воздух выбрасывается из магистрали в атмосферу через кран машиниста, давление в ней снижается, воздухораспределитель разъединяет тормозной цилиндр с атмосферой, соединяя его с запасным резервуаром. При этом поршень тормозного цилиндра, сжимая возвратную пружину, действует на рычажную передачу. Тормозные колодки прижимаются к колесам.

При торможении тормозная магистраль отсоединяется от главного резервуара, и процесс торможения происходит за счет воздуха из запасных резервуаров, поэтому тормоз называется непрямодействующим.

При разрыве воздушной магистрали поезда или открытии в вагоне поезда стоп-крана происходит выпуск воздуха из магистрали и начинается торможение так же, как при управляемом выпуске воздуха из магистрали через кран машиниста, поэтому тормоз называется автоматическим.

Автоматический прямодействующий тормоз, которым оборудован грузовой подвижной состав, отличается от непрямодействующего тем, что встроенный в воздухораспределитель обратнопитательный клапан пополняет из главного резервуара через магистраль утечки воздуха из тормозного цилиндра и запасного резервуара во время торможения, это свойство и определило название тормоза — прямодействующий.

Электропневматическими тормозами оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, электро- и дизель-поезда. Электропневматический тормоз, кроме пневматического оборудования, имеет устройства, управляемые с помощью электрического тока. Электропневматические тормоза действуют одновременно по всей длине поезда, обеспечивают плавность торможения и сокращают время подготовки тормозов к действию.

Электрическое торможение основано на возможности перевода тяговых электродвигателей в режим электрических генераторов, которые кинетическую энергию движущегося поезда превращают в электрическую. Создаваемый ими при этом вращающий момент стремится задержать вращение связанных с двигателями колесных пар, чем и достигается эффект торможения. Электрическое торможение применяется для подтормаживания и изменения скорости движения поездов на уклонах, а также для снижения скорости перед предстоящей остановкой.

При электрическом торможении фрикционные тормоза не работают, устраняется возможность нагрева тормозных колодок и бандажей колесных пар и исключается их износ.

Различают три вида электрического торможения:

· рекуперативное – электрическая энергия, вырабатываемая тяговым двигателем локомотива, работающим в режиме генератора, возвращается обратно в электросеть;

· реостатное торможение – электрическая энергия полностью поглощается реостатами и превращается в тепловую;

· рекуперативно-реостатное – когда на высокой скорости движения используется рекуперативное торможение, а при более низкой – реостатное. Такая система применена на электропоездах ЭР22, ЭР2Р, ЭР2Т и др.

Ручные тормоза являются резервными средствами торможения в случае отказа автоматических тормозов в пути следования, а также используются для закрепления подвижного состава на путях станций.

Автосцепное устройство относится к ударно-тяговому оборудованию вагонов и предназначено для сцепления вагонов между собой и локомотивов, восприятия и смягчения воздействия продольных усилий, возникающих во время движения, а также для удержания вагонов на определенном расстоянии друг от друга.

Автосцепное устройство типа СА-3 грузовых вагонов размещается в консольной части хребтовой балки рамы кузова и состоит из корпуса с деталями механизма, ударно-центрирующего прибора, упряжного устройства, упоров и расцепного привода.

Корпус автосцепки (рис. 7.4) представляет собой пустотелую фасонную отливку, состоящую из головной части и хвостовика. Внутри головной части размещены детали механизма автосцепки. Большой 1 и малый 4 зубья образуют зев. Торцовые поверхности малого зуба и зева воспринимают сжимающие усилия, а тяговые усилия передаются задними поверхностями большого и малого зубьев. На вертикальной стенке зева около малого зуба имеется окно для замка 3, а рядом — окно для замкодержателя 2.

Технико-экономические показатели вагонов - student2.ru

Рис. 7.4. Корпус автосцепки в сборе: 1 – большой зуб; 2 – замкодержатель; 3 – замок; 4 – малый зуб; 5 – выступ; 6 – отверстие для клина; 7 – торец хвостовика

Принцип действия автоматической сцепки типа СА-3 заключается в следующем: при подходе локомотива к вагону или вагона к другому вагону малый зуб корпуса одной автосцепки скользит по направляющей поверхности малого или большого зуба другой. При этом малый зуб входит в зев и нажимает на выступающую часть замка 5. При совпадении продольных осей автосцепок замки нажимают друг на друга и уходят внутрь карманов корпуса. Как только малые зубья встанут на место, замки под действием собственного веса выдвигаются из карманов корпуса и удерживаются в запертом положении замкодержателем.

В сцепленном состоянии автосцепки могут перемещаться в вертикальной плоскости одна относительно другой при движении поезда. Однако величина такого перемещения не должна превышать допустимых пределов, иначе сцепные поверхности замков взаимно сместятся и автосцепки могут расцепиться.

Практическое занятие № 12

Тема: Изучение графика движения поездов

Цель работы: Ознакомиться с назначением и основными типами графиков движения поездов