Основные элементы конструкции вагонов
ВАГОНЫ
Лекция
История вагоностроения
Строительство вагонов имеет более чем вековую историю. Первые вагоны в России начали строить в Петербурге на Александровском заводе в 1846 г. Грузоподъемность первых грузовых вагонов составляла 8,2 т, а тара весила 7,8 т. Коэффициент тары составлял 0,96. Пассажирские вагоны строились без туалетов, освещения, отопления, водоснабжения и вентиляции. Соединялись вагоны при помощи винтовых сцепок, тормоза были ручными и устанавливались не на всех вагонах.
С 1861 г., кроме крытых вагонов и платформ начинается выпуск полувагонов, с 1862г. выпускаются изотермические вагоны, а с 1872г. цистерны. В 1895г. началось строительство четырехосных вагонов. С 1866г. пассажирские вагоны строятся с улучшенной теплоизоляцией и печным отоплением, а с 1868г. пассажирские вагоны оборудуются туалетами.
Классификация вагонов
Вагоном называется единица подвижного состава, предназначенная для перевозки пассажиров или грузов.
Все вагоны классифицируются по трём признакам: назначению, условиям эксплуатации и ширине колеи.
По назначению: пассажирские и грузовые.
По условиям эксплуатации: магистральные, промышленного и городского транспорта.
По ширине колеи: широкой (1520 мм) и узкой (1067, 900 и 750 мм). Европейская колея 1435мм.
Вагоны могут классифицироваться также по следующим признакам.
По габариту подвижного состава: обращающиеся по всей железнодорожной сети, по реконструированным участкам, международного сообщения.
|
|
|
По материалу и технологии изготовления кузова: цельнометаллические, с деревянной или металлической обшивкой, сварные и с отдельными клёпанными сборочными единицами.
По числу осей: четырёх, восьми и многоосные.
Пассажирские вагоны делятся на: самоходные и несамоходные. К несамоходным пассажирским вагонам относятся вагоны дальнего следования, межобластного и пригородного сообщения, вагоны-рестораны, вагоны-электростанции, багажные, почтовые, почтово-багажные и вагоны специального назначения. К самоходным магистральным вагонам относятся вагоны дизель- и электро-поездов, а также автомотрисы.
Пассажирские вагоны дальнего следования могут быть жесткими некупированными и купированными, а также мягкими. Поезда дальнего следования формируют с вагоном рестораном.
В вагонах межобластного сообщения перевозят пассажиров на расстояние 200 - 1000 км, пригородного сообщения - до 200 км. Эти вагоны оборудованы диванами для сидения.
Вагоны специального назначения это вагоны-лаборатории, вагоны-клубы, служебные и т.д.
Грузовой парк вагонов состоит из универсальных и специализированных вагонов. Универсальные вагоны это крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны общего назначения и изотермические вагоны. Универсальные вагоны имеют малый коэффициент порожнего пробега, но при их использовании трудно механизировать погрузочный и разгрузочный процесс. Специализированные вагоны это крытые вагоны для перевозки скота, с раздвижной крышей для перевозки стали в рулонах, платформы для перевозки автомобилей, саморазгружающиеся вагоны – хоппера и думпкары, а также вагоны для технических нужд железных дорог, вагоны-мастерские и т.д. Погрузку и разгрузку специализированных вагонов легко механизировать, но они имеют большой коэффициент порожнего пробега.
|
|
|
Крытые вагоны предназначены для перевозки сыпучих, штучных, тарно-штучных, пакетированных и других грузов, требующих защиты от атмосферных осадков. Нередко их используют для людских перевозок. Крытые вагоны оборудуются люками на крыше и боковых стенах и широкими дверями для механизированной погрузки и разгрузки.
Полувагоны применяют для перевозки навалочных грузов (угля, руды и др.), контейнеров, автомашин и других, не портящихся при атмосферных осадках грузов. Открытый кузов полувагона имеет торцевые двери и разгрузочные люки в полу или в боковых стенах.
|
|
|
Платформы используют для перевозки длинных и громоздких грузов, перевозки контейнеров. На платформе имеется настил из досок, а по краям закреплены откидные борта.
Цистерны для перевозки жидких и газообразных грузов оборудованы специальными резервуарами цилиндрической формы, снабженными люками для налива и сливными устройствами.
Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов, имеют изоляцию и оборудование для создания необходимого влажностного и температурного режимов.
Вагоны городского транспорта предназначены для перевозки грузов и пассажиров по городским, а в ряде случаев по пригородным путям. Вагоны городского транспорта это трамваи и вагоны метрополитена.
Параметры вагонов
Важными параметрами, характеризующими эффективность грузовых вагонов, являются: грузоподъёмность, тара, число осей, объём кузова, площадь пола и линейные размеры вагона, а также соотношения этих параметров: коэффициент тары, удельный объём, удельная площадь пола, нагрузка от колёсной пары на рельс, погонная нагрузка и максимальная скорость движения.
К параметрам пассажирских вагонов относятся: тип планировки (определяется назначением вагона), число осей, населенность, тара, масса экипировки (вода, уголь), линейные размеры, скорость движения и коэффициент тары.
|
|
|
Грузоподъёмность вагона (Р)- наибольшая масса груза, допускаемая к перевозке в вагоне. Грузоподъемность определяет провозную способность железных дорог, и растет с повышением числа осей в вагоне. Так четырехосные вагоны имеют грузоподъемность 68-71 т, а восьмиосные - 120-132 т.
Погонная нагрузка – масса вагона брутто, приходящаяся на единицу длины вагона, получается делением силы от массы брутто вагона на его длину, измеряемую по осям автосцепок:
(2.1)
где mбр - масса брутто вагона, кг;
Lсц - длина вагона по осям автосцепок, м;
g - ускорение свободного падения, м/с2.
Удельный объём – отношение полного объёма кузова V к грузоподъёмности P:
(2.2)
Удельная площадь – определяется для платформ, как отношение пощади пола к грузоподъёмности.
Пассажирские и грузовые вагоны характеризуются также линейными размерами (длиной, высотой и базой).
База вагона – расстояние между центрами пятников кузова, которыми он опирается на тележки.
Длинна ширина и высота кузова вагона определяются с одной стороны, заданной вместимостью, а с другой - габаритом подвижного состава.
Тарой называется собственная масса порожнего вагона. Сумма грузоподъемности и тары представляет собой массу вагона брутто.
Важной задачей вагоностроительной промышленности является снижение тары вагона. Эффективность снижения можно оценить техническим коэффициентом тары Кm.
(2.3)
где Т - тара вагона;
Р - грузоподъемность вагона, для пассажирского вагона берется число мест.
Снижение тары при одновременном повышении грузоподъемности и надежности вагонов можно достигнуть путем выбора более рациональной конструкции элементов, уменьшения динамических сил за счет совершенствования ходовых частей и автосцепного устройства, а также применения низколегированных сталей.
Нагрузка от колёсной пары на рельс – усилие, передаваемое от оси на рельсы. Допускаемая нагрузка зависит от конструкции и прочности верхнего строения пути и скорости движения поездов.
(2.4)
где P0 - нагрузка от колесной пары на рельс;
n0 - количество колесных пар вагона.
Основные элементы конструкции вагонов
Вагоны (рис. 2.1) имеют 4 основные элемента: кузов с рамой 1, ударно-тяговые устройства 2, ходовые части 3, автотормозное оборудование 4.
 |
1 - кузов; 2 – ударно-тяговые устройства; 3 – ходовые части;
4 – автотормозное оборудование.
Рисунок 2.1- Крытый вагон
Кузова вагонов
Кузов вагона в зависимости от рода перевозимых грузов может быть открытым или закрытым и представлять собой помещение, предназначенное для размещения грузов или пассажиров.
Кузов вагона имеет раму с настилом пола, а также боковые и торцевые стены.
По конструкции кузова вагонов могут быть цельнонесущие, с несущими боковыми стенами (полувагоны, крытые и изотермические вагоны) и со свободно несущей рамой.
На современных вагонах кузов и рама образуют единую цельнонесущую конструкцию, которая воспринимает все виды действующих на вагон усилий. Это позволяет выполнить раму вагона из тонкостенных профилей.
Рама - наиболее нагруженный элемент кузова, который является его основанием и несет все виды вертикальных и продольных нагрузок, действующих на вагон.
Рама вагона, состоящая из продольных и поперечных балок, раскосов,
является основанием кузова, на котором монтируются стены и пол. На консольных ее частях расположено автосцепное оборудование, а в середине - часть рычажной передачи и основные тормозные приборы. Пятники рамы передают нагрузку на подпятники надрессорных балок тележек, обеспечивают поворот их относительно кузова.
В зависимости от способа передачи нагрузки и конструкции ходовых частей рамы можно разделить на тележечные и безтележечные.
Рама тележечного вагона имеет следующие взаимосвязанные балки:
- хребтовую, по концам которой крепится упряжное устройство автосцепки;
- шкворневые с пятниками и скользунами для передачи нагрузки на тележки;
- боковые продольные балки, устанавливаются для повышения прочности рамы;
- поперечные балки, устанавливаются в зависимости от длинны рамы;
- концевые поперечные балки, которые служат для размещения на них автосцепок и расцепных приводов.
 |
1 - хребтовая балка; 2 - шкворневая балка; 3 – боковая продольная балка; 4 - поперечная балка; 5 - концевая балка.
Рисунок 2.10 - Рама четырехосного вагона.
Дата добавления: 2020-12-12; просмотров: 155; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!