Устаревшая модель цистерны с колпаком (сейчас люк)

При сливе груза снизу, не был открыт люк вверху, от образовавшегося вакуума внутри цистерны, она «схлопнулась». Процесс «схлопывания» занимает несколь- ко пару секунд.

– изотермические –

(рефрежераторные для перевозки грузов в определенных температурных услови- ях. Могут быть для многих грузов широкой номенклатуры или для одного груза (рыба, фрукты).

 

– транспортеры – для перевозки особокрупногабаритных и особотяжелых

  грузов.

  Самый большой по грузоподъёмности (до 540 т)– сочленённый

  Вагоны ПРОМЫШЛЕННОГО ТРАНСПОРТА

  для внутризаводских и технологических перевозок

4-хосный думпкар – саморазгружающийся вагон.

  А также ковши, хопперы, платформы для изложниц, совки и т.д.

2) По осности: 4, 6 (редко), 8, многоосные (16, 32, 54 – транспортеры).

3) По способу изготовления:

- со сварными (надежнее) или клепанными (проще в разборке) соединениями час- тей.

4) По ширине ж/д колеи:

- вагоны широкой (нормальной) колеи (1520 мм);

- вагоны узкой (Европейской) колеи 750, 900, 160мм).

5) По принадлежности:

- общественные. Принадлежащие ОАО «РЖД». Обращаются по сети железных дорог и внутри предприятий.

- вагоны собственности операторских компаний;

- вагоны промышленного транспорта:

а) имеющие право выхода на сеть железных дорог (зеленые) и отвечающие всем требованиям, как вагоны РЖД;

б) для межцеховых перевозок. Имеют существенные отличия в конструкции от вагонов РЖД, т.к. могут быть выполнены по заказу промпредприятия;

в) технологические (перевозка горячих грузов по территории завода по кон- тактному графику). Существенные отличия в конструкции и особые требования к конструкции рельсового пути (у них осевая нагрузка может быть более 25 т.)

 

Основные параметры грузовых вагонов

Основными параметрами грузового вагона, характеризующими его эффек- тивность, являются:

► Грузоподъемность (Q, тонн). Максимальное количество груза, на кото- рое рассчитана конструкция вагона. Чем больше грузоподъемность вагона, тем

больше его производительность, т.е. количество перевозимых грузов в единицу времени.

 

► Тара (Т, тонн ). Сколько весит вагон без груза, порожний. Снижение мас- сы тары вагона является одной из важнейших задач вагоностроительной промыш- ленности. Это обусловлено снижением расхода материала (преимущественно ме- талла) на постройку вагонов. Однако снижение тары вагонов должно осуществ- ляться без ущерба для безопасности движения поездов и эксплуатационной на- дежности вагонов. Тара обычно уменьшается при использовании более легких, но таких же прочных материалов, или использовании полых элементов в конструк- ции.

► Осность (п). Количество колесных пар.

► Объем кузова (V, м³ ) (нет у платформ). Произведение внутренних гео- метрических размеров кузова. У некоторых вагонов, например, у цистерн, объём бывает полным и полезным (погрузочным).

► Площадь пола (S, м² ) (нет у цистерн). Произведение внутренних разме- ров пола.

► Длина (Lа , м ) (как правило, это расстояние между осями автосцепок ва- гона) и другие линейные размеры вагона:

– база вагона – расстояние между центрами пятников, мм;

– жесткая база – расстояние между центрами крайних осей колесных пар, жест- ко закреплённых в одной раме, мм.

– колёсная база – расстояние между центрами крайних осей колесных пар.

► Нагрузка от колесной пары на рельсы (q_o, т) (осевая нагрузка) Для ваго- нов, обращающихся по сети ж.д. допускается средняя 22-23т, максимальная 25 т. Несоблюдение величины осевой нагрузки, ведет к повреждению рельсового пути из-за возрастающих при этом динамических нагрузок. Путевое хозяйство является весьма дорогостоящим – 47% от общей стоимости.

q_o =(Qгр+T)/n

► Нагрузка на метр пути (погонная нагрузка). Это масса брутто вагона, приходящаяся на 1 метр железнодорожного пути. Не должна превышать 10, 5 т/м. Является элементом контроля сохранности искусственных сооружений.

q_п =(Qгр+T)/ Lа

▒ У пассажирских вагонов имеются такие дополнительные параметры как насе- ленность, масса экипировки, тип планировки.

Основные элементы конструкции вагона

1) Ходовая часть (тележка с колёсными парами, буксовыми узлами, рессорными комплектами, надрессорной балкой, скользунами, подпятником). Для:

- передвижения вагона по рельсовому пути;

- удержания подвижного состава в рельсовой колее (гребни);

- вписывания ПС в кривые (благодаря короткой базе тележки, шкворневому соединению, скользунам, конусности поверхности катания колес);

- восприятие и передача после смягчения ударов от неровностей пути и ко- лес (благодаря рессорным комплектам) на раму и кузов, а также в обратном на- правлении при погрузке вагона.

 

 

Надрессорная балка

Подпятник

 

Скользун

 

Рычажная передача

Скользун

 

 

Колёсная пара

 

Букса

 

Боковая челюстная рама тележки (боковина)

 

Рессорный комплект

 

 

Букса

 

2) Автосцепное устройство. Для:

- сцепления и расцепления вагонов;

- восприятия и смягчения сжимающих и растягивающих усилий;

- удержание ПС на фиксированном расстоянии друг от друга.

3) Рама – основание кузова, состоит из балок, основные из них: шкворневые, хребтовая, торцевые. Для:

- размещения кузова, котла, пола и бортов, автосцепок, элементов тормоза;

- восприятия и перераспределения смягченных статических и динамических нагрузок.

Шкворневые балки, одни из самых мощных в раме, имеют пятники. Хреб- товая, центральная, главная балка, в консолях которой размещен поглощающий аппарат и хвостовик автосцепки. На торцевых балках крепятся ударная розетка и рычаг расцепного привода автосцепки.

Шкворневая балка (2 на подвижном составе)

Хребтовая балка (центральная -1)

 

полувагон                     цистерна                           крытый

4) Кузов – конструкция из балок, металлической обшивки, обечаек, стоек и др. металлических элементов. Определяет тип вагона. Для:

- размещения и крепления груза на и в вагоне с целью его сохранности и обеспечения безопасности перевозочного процесса.

5) Шкворень – металлический стержень (длина от 440-550 мм; диаметр 50 мм; вес 7-8, 5 кг в зависимости от типа вагона). Соединяет пятник на шкворневой бал- ке рамы вагона с подпятником на надрессорной балке. Обеспечивает вписывание ПС в криволинейные участки пути.

6) Тормозное оборудование: Для:

- снижения скорости движения ПС;

- поддержания скорости движения ПС;

- остановки ПС.

На основании тяговых расчетов определяют:

- весовые нормы поездов,

- скорость и время движения,

- тормозные пути и потребность в тормозных средствах,

- расход энергоресурсов на тягу поездов,

- выбор оптимальных режимов вождения поездов,

- мощность тяговых подстанций и расстояния между ними,

- расстановку сигналов.

Тяговые расчеты используются для:

- разработки графика движения поездов,

- изыскания и проектирования железных дорог,

- расчетов в области экономики перевозок.

Таким образом, тяговые расчеты являются основным расчетным инстру- ментом в деле планирования, рационального функционирования и развития же- лезных дорог.

\

 

 

 

РЕЖИМЫ ДВИЖЕНИЯ ПОЕЗДА.

В зависимости от сочетания действующих сил различают следующие режи- мы движения поезда: режим тяги, режим торможения, режим холостого хода.

Равнодействующая сила, ( R ) – совокупность внешних сил, действующих в конкретном режиме движения подвижного состава, называется ускоряющей си- лой и определяет характер движения поезда.

► Режим тяги (или работы локомотива).

R = F — W.

Здесь возможны три варианта характера движения поезда в зависимости от соотношения действующих сил:

а) R > 0, то есть F > W, что соответствует ускоренному движению поезда на стадиях разгона и увеличения скорости его движения;

б) R < 0, то есть F < W — замедленное движение; в) R = 0, то есть F= W — равномерное движение.

 

► Режим выбега (или холостого хода энергетической установки локомо- тива, при котором ее энергия на тягу поезда не используется).

В этом случае поезд движется без участия силы тяги локомотива (по инер- ции или под уклон). На поезд действуют только силы сопротивления движению.

R = ±W.

Движение при этом, как правило (за исключением движения на крутых спусках), замедленное.

 

► Режим торможения. На поезд, при отсутствии силы тяги, кроме сил со- противления действуют искусственные силы, направленные противоположно движению и сумма которых представляет тормозную силу поезда, величина кото- рой может быть значительно больше сил сопротивления движению.

В этом режиме равнодействующая этих сил всегда отрицательна и движе- ние поезда — замедленное.

R =±W—В

Основное сопротивление движению

При движении подвижного состава по прямому горизонтальному пути име- ет место лишь основное сопротивление W, которое может быть представлено в виде суммы шести элементов его составляющих, а именно:

– сопротивление от трения в буксовых подшипниках;

– сопротивление от трения качения колес по рельсам;

– сопротивление от трения скольжения колес по рельсам;

– диссипация¹ энергии при взаимодействии колес с рельсами;

– сопротивление воздушной среды.

На движение экипажа подвижного состава оказывают влияние большое число случайных факторов (извилистость пути, толчки по длине поезда, стыки рельсов, неравномерный износ рельсов и т.д.). В этой связи колесная пара посто- янно перемещается в поперечном оси пути направлении и, поочередно ударяясь гребнями о боковые грани рельсов, совершает виляние в пределах суммарного за- зора 2σ (рис.). Период виляния одной колесной пары составляет примерно 20 ÷ 30 м. Эти колебательные виляния могут затухать, но происходят почти все время, так как возобновляются постоянно под действием повторных боковых толчков. Кро- ме того, иногда виляние бывает настолько велико, что гребни бандажей колес од- ной и другой сторон поочередно касаются головок рельсов, поэтому появляется трение, что мешает движению.

— неравенство диаметров колес одной колесной пары;

— неточность установки колесных пар в раме тележки.

— неравенство диаметров колес в одной колесной паре. (рис) Основные причины:

1). Неправильное формирование колесной пары колесами разного диаметра. 2). Большие погрешности станков, применяемых в депо для обточки колес-

ных пар без выкатки из-под локомотива при ТО-4.

3) Неравномерный износ бандажей колес одной колесной пары и другие.

В результате на колесе с большим диаметром имеет место проскальзывание, а следовательно, дополнительное трение скольжения. Точное определение сопро- тивления весьма затруднительно. В расчетах можно принимать 0, 15 Н/кН.

— неточность установки колесных пар в раме тележки подвижного состава . После деповского и заводского ремонтов подвижного состава имеет место непа- раллельность плоскостей колесных центров и неперпендикулярность их оси ко- лесной пары. При неправильной сборке узлов тележек нарушается перпендику- лярность осей колесных пар и тележек.

 

По этим причинам одновременно с перекатыванием колёсной пары будет иметь место проскальзывание колес, а следовательно и трение скольжения. В этих случаях наблюдается повышенный износ бандажей колесных пар и рельсов.

Сопротивление от трения вследствие неточности установки колесных пар оценить сложно, его удельную величину в среднем принимают 0, 1 Н/т.

 

Сопротивление от воздушной среды

Если принять упрощенную схему взаимодействия движущегося поезда и воздушной среды, то можно использовать основные положения аэродинамики для приблизительной оценки этого сопротивления.

Основные причины возникновения сопротивления воздушной среды (рис.): 1 — на лобовую часть локомотива действует динамический, скоростной напор воздуха;

2 — сильное завихрение воздушного потока за последним вагоном приводит к по- явлению зоны разряжения в хвосте поезда;

3 — турбулизация воздушного потока в межвагонных промежутках и, особенно, в промежутке перед первым вагоном;

4 — трение между всеми поверхностями поезда и слоями воздуха;

5 — мощная турбулизация воздушного потока под поездом, т.к. колесные пары в некоторой степени работают как вентиляторные колеса.

1                              3                      3                     3                           2

Заметное влияние на величину аэродинамического сопротивления также оказывают:

- общая длина поезда и положение вагона в поезде,

- выступающие части и открытые двери подвижного состава,

- форма головной части локомотива,

- форма первого и последнего вагонов и др.

 

▒ Сопротивление можно снизить закрыв легкими перегородками межва- гонные пространства (не будет 3), закрывание щитами ходовой части под- вижного состава (это делают в Японии на высокоскоростных поездах).

 

 

Из грузовых вагонов наименьшее воздушное сопротивление имеют порож- ние платформы, цистерны, крытые полувагоны; наибольшее — хопперы.

Воздушное сопротивление вагонов в поездах уменьшается в значительной степе- ни, так как при этом лобовое давление воздуха воспринимается локомотивом.

Боковой ветер увеличивает общее воздушное сопротивление. Наиболее неблаго- приятным является направление ветра под углом 20-25⁰ к направлению движения. Также из расчетов и опытов стало известно, что величина воздушного сопротив- ления обратно пропорциональна весу подвижного состава, поэтому с энергетиче- ской точки зрения лучше возить полностью загруженные составы.

 

 

⇐ Предыдущая123Следующая ⇒

Поделиться: