Общие сведения о подвижном составе железных дорог. Классификация подвижного состава. Лекция 1

1. Лекция 1. Общие сведения о подвижном составе железных дорог. Классификация  подвижного состава. Общее устройство и основные

Лекция 1.
Общие сведения о подвижном
составе железных дорог.
Классификация подвижного
состава.
Общее устройство и основные
элементы вагонов.
Техно-экономические параметры
вагонов.

2.

Все движущиеся по рельсовой колее единицы называются
подвижным составом.
Железнодорожный подвижной состав можно разделить на
автономный и неавтономный.
К
автономным
единицам
относятся
локомотивы.
Локомотивы классифицируются по типу тяги: паровозы – в
движение колесные пары приводит водяной пар, тепловозы –
источником энергии является двигатель внутреннего сгорания, в
электровозах ток из контактной сети преобразуется и приводит в
движение локомотив. Кроме этих основных видов тяги, которые
широко применяются на подвижном составе, существует
экспериментальные виды. Например, локомотив с ядерным
реактором. Кроме того существуют электропоезда. В них приводит
в движение состав, как головной, хвостовой вагон, так и моторные
вагоны в середине состава.
К неавтономному железнодорожному подвижному составу
относятся вагоны. Вагон при помощи сцепного устройства, обычно,
присоединяется к локомотиву и вагонам и движется в составе
железнодорожного поезда.
1

3.

Модели подвижного состава железной дорог и можно изготовить
из разных материалов. Самый простой и доступный материал –
картон и бумага. Из бумаги делают не только подвижной состав в
масштабах HO(1:87), TT(1:120), но даже и в масштабе N(1:160).
Недостатком является, маленькая жесткость конструкции модели из
бумаги. Также бумага под действием воды размокает. К
преимуществам можно отнести легкость обработки, для
соединения бумажных деталей подойдет клей ПВА, супер-клей и
другие виды клеев.
Самыми распространенным сырьем является полистирол. Из
полистирола получается жесткая конструкция, которую можно мыть
водой, если модель в процессе эксплуатации закоптится. Большое
количество моделей железнодорожного подвижного состава
изготавливают на заводах из пластика. При работе с моделями из
пластика необходимо осторожно работать с растворителями, так
как они могут разрушить пластик.
Также существуют отливки моделей из смолы. Продаются, как
готовые модели, так и наборы для сборки подвижного состава.
После сборки модели окрашивается, наносятся декали,
устанавливается мотор, если это подвижная модель.
2

4.

Из жести также изготавливают железнодорожные
модели. Делается развертка, также, как при работе с
бумагой и спаивается в целую модель. В советское время
проводились соревнования для моделей из жести в крупном
масштабе 1:30, ширина колей 51 мм.
Модели также спаиваются из меди, латуни. Детали
изготавливаются с помощью технологии вытравливания, а
после спаиваются. Продаются модели из латуни для
сборки.
3

5.

Классификация вагонов.
По назначению вагоны разделяют на грузовые и пассажирские.
К грузовым вагонам относятся крытые вагоны, полувагоны,
платформы, цистерны, изотермические и вагоны специального
назначения для перевозки определенных видов грузов (цементовозы,
хоппер-дозаторы, транспортеры, специализированные цистерны,
вагоны для технических нужд, вагоны для перевозки скота, живой рыбы
и др.).
Парк пассажирских вагонов состоит из вагонов дальнего
следования межобластного и пригородного сообщения.
По условиям эксплуатации различают вагоны магистральные,
промышленного и городского транспорта.
По
габариту
подвижного
состава
различают
вагоны,
предназначенные для обращения по всей железнодорожной сети;
вагоны, обращения которых допустимо только для реконструированных
участков отечественных железных дорог и вагоны для международного
сообщения.
По материалам и технологии изготовления кузова вагоны
делятся на цельнометаллические, с деревянной или металлической
обшивкой, сварные и с отдельными клепаными сборными единицами.
По числу осей — на четырех, шести, восьми и многоосные.
4

6.

Виды грузовых железнодорожных вагонов
Вагон - это единица подвижного состава, предназначенная для перевозки грузов
или людей. Вагоны делятся на пассажирские и грузовые. Грузовые вагоны
существуют различных видов: цистерны, полувагоны, крытые, платформы,
хопперы, думпкары, рефрижераторы.
Цистерны предназначены для перевозки жидких веществ: нефти, бензина, кислот,
воды, молока, газообразных, затвердевающих и порошкообразных грузов
Цистерны имеют цилиндрическую форму корпуса. Могут иметь теплоизоляционное
покрытие или оборудование для разогрева перевозимого продукта, а также
приборы для контроля за его состоянием.
Основные типы: четырёхосные 60-65 т, восьмиосные 120-125 т
5

7.

Полувагон предназначен для перевозки грузов, которые не требуют
защиты от дождя или снега: уголь, медная руда, лесоматериалы,
контейнеров, проката металлов. Особый тип полувагонов предназначен
для перевозки насыпные грузы. Такие полувагоны имеют разгрузочные
люки в полу или стенах вагона.
Основные типы: четырехосные 22-75 т, восьмиосные 69-130 т
Крытый вагон перевозит грузы, которым необходима защита от
природных факторов и механического воздействия: зерновые,
автомобили, животные.
Грузоподъёмность:25-72 т
Рефрижераторы - вид крытого для перевозки скоропортящихся грузов. В
вагоне размещено оборудование для соблюдения определенных условий
хранения продукта (мясо, рыба, масло, фрукты, овощи и т.п.).
Грузоподъёмность:25-40т
Платформы предназначены для перевозки длинномерных грузов,
металлоконструкций, контейнеров, техники и некоторых сыпучих грузов, не
требующих защиты от атмосферных осадков. К специализированным
платформам относятся платформы для перевозки большегрузных
контейнеров, легковых автомобилей, леса.
Грузоподъёмность:70-73 т
6

8.

Хоппер - грузовой вагон для перевозки сыпучих грузов: угля, руды, цемента, зерна,
балласта, муки, удобрений. Существуют два основных типа хопперов — открытые
и закрытые. Закрытые применяются для тех грузов, которые необходимо защищать
от атмосферных осадков. Открытые используют для транспортировки грузов,
которые можно легко высушить без вредных последствий.
Грузоподъёмность:70т
7

9.

Думпкар - грузовой вагон для перевозки: угольно-рудных грузов, грунта, песка,
щебня, и других подобных грузов.
Грузоподъёмность :до 180т
8

10.

Элементы конструкции вагона
Любые вагоны независимо от их назначения и конструкции имеют
следующие общие элементы:
-ходовую
часть,
воспринимающую
нагрузку
от
вагона
и
обеспечивающую его безопасное и плавное движение;
-раму, воспринимающую нагрузку от кузова вместе с грузом и
передающую на ходовую часть вертикальное и горизонтальное усилия,
действующие на вагон;
-кузов, предназначенный для размещения в нем пассажиров или грузов;
-ударно-тяговые приборы, служащие для сцепления вагонов друг с
другом и с локомотивом и ослабления растягивающих и сжимающих
усилий, передаваемых от локомотива и от одного вагона другому;
-тормоза и тормозное оборудование, обеспечивающие уменьшение
скорости движения или остановку поезда
Ходовая часть вагона включает в себя колесные пары, буксы с
подшипниками и рессорное подвешивание, объединенные рамой в
тележки.
9

11.

Колесная пара, состоящая из оси и двух наглухо закрепленных на ней колес
диаметром 950... 1050 мм, воспринимает все нагрузки, передающиеся от вагона на
рельсы. Поверхность катания колес имеет коническую форму, что способствует
сохранению во время движения среднего положения колесной пары в колее,
облегчает прохождение в кривых и обеспечивает более равномерный прокат по
ширине колеса. С внутренней стороны поверхность катания ограничена гребнем,
не допускающим схода колесной пары с рельсов.
Для передачи давления от вагона на шейки осей колесных пар, а также
ограничения продольного и поперечного перемещения колесной пары служат
буксы.
Для смягчения ударов и уменьшения амплитуды колебаний вагона при
прохождении по неровностям пути между рамой вагона и колесной парой
размещают систему упругих элементов и гасителей колебаний (рессорное
подвешивание). В качестве упругих элементов применяют винтовые пружины,
листовые рессоры, резино-металлические элементы и пневматические рессоры
(резинокордовые оболочки, заполненные воздухом).
Для смягчения боковых толчков от набегания гребня колес на рельсы при входе в
кривые тележки пассажирских вагонов оборудуют возвращающими устройствами
(люльками). Вагоны с такими тележками, снабженными гидравлическими
амортизаторами, успешно эксплуатируются на пассажирских поездах,
развивающих скорость до 160 км/ч.
10

12.

Тележки грузовых вагонов не имеют люлечного устройства. В таких вагонах широко
применяются тележки типа ЦНИИ-ХЗ-0 с фрикционными клиновыми гасителями
колебаний.
Тележки грузовых вагонов имеют, как правило, одинарное рессорное
подвешивание, размещаемое под поперечной балкой, а тележки пассажирских
вагонов -- двойное, обеспечивающее большую плавность хода. железнодорожный
конвейерный транспорт добыча
Рама вагона является основанием кузова и несущей конструкцией, состоящей из
жестко связанных между собой продольных и поперечных балок. К раме крепят
ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование.
Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов и локомотивов,
удерживания их на определенном расстоянии друг от друга, ослабления
растягивающих и сжимающих усилий, возникающих при перемещении подвижного
состава, и передачи их от одного вагона к другому.
В качестве объединенных ударного и тягового устройств на подвижном составе
железных дорог России принята автоматическая сцепка типа СА-3.
Автоматическая сцепка размещается посередине поперечной балки на конце рамы
вагона и имеет следующие основные части: корпус и расположенный в нем
механизм сцепления, расцепной привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное
устройство с поглощающим аппаратом и опорные части.
11

13. .   Сцепление вагонов друг с другом или с локомотивом происходит автоматически при нажатии или соударении, расцепление же

нажатии или соударении, расцепление же осуществляется поворотом расцепного рычага,
расположенного сбоку вагона или локомотива.
Технико-экономические характеристики вагонов
Основными параметрами для технико-экономической оценки конструкции и
эксплуатационных особенностей вагонов являются:
– грузоподъемность — наибольшая масса груза (нетто), которая может перевозиться в
данном вагоне;
– тара — общая масса вагона в порожнем состоянии; – удельный объем кузова; – число
осей;
– удельная площадь пола;
– коэффициент тары;
– давление от колесной пары на рельсы;
– давление на 1 м пути.
По числу осей вагоны подразделяются на четырех-, шести-, восьми- и многоосные. С
числом осей связана грузоподъемность вагона — наибольшая масса груза, которая
может быть перевезена по условиям прочности конструкции вагона.
12

14.

Сумма грузоподъемности вагона (нетто) и массы его тары составляет массу вагона
(брутто).
Важнейшим
показателем,
характеризующим
технико-экономическую
эффективность вагона, является коэффициент тары
К = Т/Р,
где Т — тара вагона; Р — его грузоподъемность.
Этот коэффициент показывает ту часть массы вагона, которая приходится на
каждую тонну его грузоподъемности. Следовательно, чем меньше коэффициент
тары, тем вагон экономичнее.
Уменьшение тары вагонов, представляющее собой одну из основных задач
вагоностроения, обеспечивает увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и,
следовательно, повышение провозной способности железных дорог, экономию
металла, необходимого для постройки вагонов, электроэнергии и топлива,
расходуемых локомотивами при перевозке, а также снижение себестоимости
перевозок.
Показателями вместимости вагона являются удельный объем кузова, а для
платформ — удельная площадь пола.
13

15. 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.
Воздействие вагонов на верхнее строение пути и искусственные сооружения
(мосты, путепроводы) характеризуется силой, с которой колесная пара
действует на рельсы, т.е. осевым давлением, и давлением на 1 пог . м пути.
Допустимая нагрузка зависит от прочности железнодорожного пути и мощности
элементов его верхнего строения (иначе говоря, от типа рельсов, числа шпал на
1 км пути, вида балласта). Исходя из этого, сила, с которой колесная пара
действует на рельс, для грузовых вагонов на наших дорогах ограничена 228 кН.
Допустимая нагрузка определяется прочностью искусственных сооружений и
для основных типов вагонов составляет 88 кН на 1 пог . м пути.
Возрастание допустимой нагрузки позволяет при той же длине станционных
путей увеличить массу поездов и, следовательно, повысить провозную
способность железной дороги. Таким образом, допустимая нагрузка определяет
и грузоподъемность вагонов.

16. При проектировании вагонов устанавливают исходя из заданного габарита подвижного состава объем кузова, а для платформ — площадь

пола и затем по
этим
данным
находят
внутренние
размеры
вагонов.
При выборе длины вагона учитывают вынос его кузова в кривых участках пути и
условия
размещения
в
вагонах
грузов
и
контейнеров.
Основные характеристики и технико-экономические показатели наиболее
распространенных конструкций грузовых вагонов приведены в табл. 14.1, а
пассажирских
—
в
табл.
14.2.

17.

18. Спасибо за внимание