Подвижной состав железных дорог

Курсовой проект

Железнодорожный транспорт занимает ведущее место среди всех видов транспорта (автомобильного, воздушного, речного, трубопроводного и других видов).

Транспортная система страны является неотъемлемой частью производственной социальной структуры государства, обеспечивая ее территориальную целостность и национальную безопасность.

Железнодорожный транспорт играет ключевую роль в социально-экономическом развитии страны. На его долю приходится около 85% грузовых перевозок и 40% пассажирских. Современное состояние транспортной системы располагает потенциалом, способным поддерживать развитие экономически и роста благосостояния населения России в перспективе. В России насчитывается 21 железная дорога (до распада СССР было 35).

вагон ходовой кузов тормозной

Вагоном называется единица подвижного состава железнодорожного транспорта, предназначенная для перевозки грузов и пассажиров.

В зависимости от способа передвижения вагоны подразделяются на несамоходные, перемещение которых осуществляется локомотивами, и самоходные, называемые иногда автономными, которые для передвижения получают энергию от контактной сети (электропоезда, вагоны метро) или имеют свою энергетическую установку (автомотрисы, трансферкары, дизель-поезда).

По своему назначению вагоны делятся на две основные группы — пассажирские и грузовые. Пассажирский вагон состоит из кузова, представляющего собой закрытое помещение, оснащенное необходимыми для пассажиров устройствами (диванами для сидения или лежания, системами освещения, отопления, кондиционирования воздуха, туалетами, удобными входами и выходами и т.п.), опирающегося на ходовые части — тележки.

Парк пассажирских вагонов включает в себя вагоны, служащие для перевозки пассажиров (рисунок 1), а также вагоны-рестораны, почтовые, багажные и вагоны специального назначения.

Рисунок 1. Пассажирский вагон.

В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны бывают:

  • дальнего следования, предназначенные для перевозки пассажиров на большие расстояния (500—700 км и более).

    Такие вагоны бывают купированные или некупированные. Они оборудованы жесткими или мягкими диванами для сидения или лежания и по этому признаку называются жесткими или мягкими вагонами;

  • местного сообщения, предназначенные для перевозки пассажиров на более короткие расстояния (200—700 км), преимущественно в дневное время. В этих вагонах имеются удобные кресла для сидения;
  • пригородные, предназначенные для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время: они оборудованы жесткими или мягко-жесткими диванами для сидения.

Вагоны-рестораны и вагоны-бары предназначены для организации питания пассажиров в пути следования. Такие вагоны имеют зал, кухню, кладовые, холодильные камеры для хранения продуктов, купе для обслуживающего персонала и другие отделения.

5 стр., 2362 слов

Основные особенности конструкции всех типов вагонов

... вагонах имеются удобные кресла для сидения; пригородные, предназначенные для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время: они оборудованы жесткими или мягко-жесткими диванами для сидения. Пассажирскими вагонами ... выдвинула задачу создания отечественных конструкций вагонов и их производство. Постройка первых четырехосных грузовых вагонов (платформ и крытых) ...

Почтовые вагоны служат для перевозки почтовых грузов. Эти вагоны имеют зал для почтовых операций и помещения для обслуживающего персонала.

Багажные вагоны предназначены для перевозки багажа в пассажирских поездах. Они имеют кладовые с погрузочно-разгрузочными механизмами и помещения для обслуживающего персонала. В пассажирском парке имеются также почтово-багажные вагоны, эксплуатируемые на линиях железных дорог с небольшими пассажирскими перевозками. Пассажирскими вагонами специального назначения являются вагоны-лаборатории, вагоны-клубы, служебные, санитарные, для перевозки драгоценностей и денег, для перевозки спецконтингента, вагоны-прачечные, вагоны-церкви (рис. 2.18) и др. Эти вагоны служат для проведения научно-экспериментальных работ, культурно-просветительных и учебных мероприятий, врачебно-санитарных нужд, инспектирования и контроля за работой линейных подразделений всех отраслей железнодорожного транспорта и др.

Грузовые вагоны в зависимости от вида перевозимых грузов разделяются на следующие основные типы:

  • крытые (рисунок 2), предназначенные для перевозки зерновых и других сыпучих грузов, нуждающихся в защите от атмосферных осадков, для транспортировки тароупаковочных и высокоценных грузов. Вагон имеет закрытый кузов, обычно оборудованный дверями и люками;
  • Рисунок 2. Крытый вагон.
  • полувагоны (рисунок 3), предназначенные для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, флюсы, лесоматериалы и т.п.), контейнеров, различных машин и др.

Вагон имеет открытый сверху кузов, часто оборудованный разгрузочными люками, а иногда и дверями;

  • Рисунок 3. Полувагон.
  • платформы, предназначенные для перевозки длинных и громоздких грузов (лесоматериалы, прокат, строительные материалы и их полуфабрикаты), контейнеров, автомашин и т.

д. Многие из этих вагонов имеют настил пола на раме и откидные борта; цистерны (рисунок 4), предназначенные для перевозки жидких и газообразных грузов (нефть, керосин, бензин, масла, кислоты, сжиженные газы и т.п.).

Кузовом такого вагона является котел;

  • Рисунок 4. Цистерна.
  • изотермические (рисунок 5), предназначенные для перевозки скоропортящихся грузов (мясо, рыба, фрукты и т.п.).

Кузов такого вагона имеет изоляцию и оснащен специальным оборудованием для создания необходимых температурного и влажностного режимов. Современные изотермические вагоны выполняют в виде рефрижераторных секций с центральной холодильной установкой и помещением для бригады в одном из вагонов при использовании остальных вагонов секции для размещения груза или с полным комплектом всего холодильного оборудования в каждом вагоне (автономный рефрижераторный вагон).

25 стр., 12471 слов

Автоматизация информационных процессов в компании по перевозке грузов

... темы исследования. В первой главе описан анализ предметной области и средств разработки. Вторая глава посвящена описанию процесса разработки прикладного программного обеспечения для автоматизации информационных процессов, в компании по перевозке грузов. ... интернет-магазинов или фирм, предоставляющих услуги выездным способом. Несмотря на то, что каждая компания по-своему уникальна, в ходе ...

Раньше были распространены вагоны с льдосоляным охлаждением;

  • Рисунок 5. Изотермический вагон.

— вагоны специального назначения, предназначенные для грузов, требующих особых условий перевозок. К этой группе относятся транспортеры для перевозки тяжеловесных и громоздких грузов, вагоны для перевозки автомобилей, цемента, скота, бункерные полувагоны для перевозки битума, цистерны для перевозки кислот, газов и других специфических грузов, а также вагоны-хопперы для зерна, минеральных удобрений и других грузов. В эту группу входят также вагоны, предназначенные для технических нужд железных дорог (вагоны-мастерские, вагоны восстановительных и пожарных поездов и др.).

1. Назначение и технические характеристики вагона

Вагоном называется единица подвижного состава железнодорожного транспорта, предназначенная для перевозки грузов и пассажиров.

Вагоны пассажирского или грузового парка состоят из четырех основных элементов:

  • ходовых частей;
  • ударно — тягового устройства;
  • тормозного оборудования;
  • кузова вместе с рамой вагона.

1. К ходовым частям вагона относятся:

  • тележки, состоящие из колесных пар и букс;
  • рессорного подвешивания;
  • рам и надрессорных балок.

Ходовые части предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути, обеспечение безопасности движения, необходимость плавности хода вагона.

2. Ударно — тяговые устройства служат для сцепления вагонов между собой и локомотивом, удержания их на определенном расстоянии, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам, смягчении ударов при сцеплении или изменении скорости движения.

3. Тормозное оборудование. Тормоз позволяет создать искусственное сопротивление движению поезда, для регулирования скорости движения или остановки его, удержание на одном месте.

Тормоза бывают:

  • ручные;
  • стояночные;
  • автоматические.

4. В кузове вагона размещаются пассажиры или груз. Конструкция кузова зависит от типа вагона.

Пассажирский вагон. Кузов состоит из рамы, боковых и торцевых стен, пола, крыши, дверей, окон, соответствующего внутреннего оборудования (системы: электроснабжения, отопления, водоснабжения, вентиляции, освещения).

Грузовой вагон. Кузов вагона открытого типа имеет: раму с полом, боковые, торцевые стены; закрытого типа дополнительно имеют крышу с загрузочными люками, а в боковых стенах двери.

Основные параметры грузовых вагонов.

Главными качествами вагонов являются тара, грузоподъёмность, объем кузова, число осей, линейные размеры, площадь пола, максимально допустимая скорость движения.

Грузоподъёмность — это наибольшая масса груза, которая допускается к перевозке в данном типе вагона.

Современный универсальный железнодорожный вагон обладает грузоподъемностью в 68-71 тонну при четырех осях и 120-132 тонны при восьмиосном исполнении. Под тарой подразумевается собственная масса вагона в порожнем состоянии.

Длина железнодорожного вагона измеряется в условных единицах. В настоящее время условная единица измерения длины составляет 14 метров. К данной норме привязываются. От этой единицы длины исчисляются длины всего подвижного состава — вагонов (пассажирских и грузовых), локомотивов.

Также важной характеристикой вагона является его база: это расстояние между центрами пятников, которыми вагон упирается в свои тележки. В Европейской документации под базой имеется в виду межшкворневое расстояние.

Габаритами вагона называется совокупность длин по базе вагона, осям автосцепки, высоты кузова. Габариты вагона в обязательном порядке учитываются при обеспечении передвижения вагонов в порожнем и грузовом состоянии по железным дорогам, мостам, тоннелям, путепроводам. Также габариты вагона-платформы с размещенным на нем грузом являются важнейшими характеристиками для оформления разрешительных документов при перевозке крупногабаритных грузов.

Полувагон для перевозки угля модели 12-4034.

Технические характеристики полувагона модели 12-4034.

Таблица 1.

Грузоподъемность, т

67

Масса тары вагона, т

27

Нагрузка

статическая осевая, кН(тс)

230 (23,5)

погонная. кН/м (тс/м)

70,3 (7 2)

Объем кузова, м3

73

Скорость конструкционная км/ч

120

Габарит

1-Т

База вагона, мм

7840

Длина мм

по осям сцепления автосцепок

13100

по концевым бачкам рамы

12240

Ширина максимальная, мм

3230

Высота от уровня верха готовок

рельсов максимальная, мм

3890

Количество осей, шт

4

Модель 2-осной тележки

18-100

Наличие переходной площадки

есть

То же с ручным тормозом

нет

Наличие стояночного тормоза

есть

Количество разгрузочных люков, шт

4

Размер разгрузочного люка

в свету, мм

600х4900

Угол наклона пола бункеров к

горизонту ,град

47,5

Количество бункеров, шт

4

Число разгрузочных цилиндров, шт

2

Нео6ходимое давление воздуха в

разгрузочной магистрали, МПа (атм)

0,4-0,63 (4-6,3)

Год постановки на серийное

производство

1995

2. Ходовые части вагона

Колесные пары относятся к ходовым частям и являются одним из ответственных элементов вагона. Они предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы при их вращении. Работая в сложных условиях, колесные пары должны обеспечивать высокую надежность, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов. Поэтому к колесным парам предъявляются особые, повышенные требования Госстандартами, Правилами технической эксплуатации железных дорог, Инструкцией по осмотру, освидетельствованию, ремонту и формированию вагонных колесных пар, а также другими нормативными документами при проектировании, изготовлении и содержании в эксплуатации. Конструкция и техническое состояние колесных пар оказывают влияние на плавность хода, величину сил, возникающих при взаимодействии вагона и пути, и сопротивление движению.

Колесная пара (рисунок 6) состоит из оси 1 и двух укрепленных на ней колес 2. Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес, а также конструкцией подшипника и способом крепления его на оси. Типы вагонных осей различают по размерам и форме шейки — для роликовых подшипников качения и подшипников скольжения. Размеры оси устанавливают в зависимости от величины расчетной нагрузки, воспринимаемой ею при эксплуатации.

Рисунок 6. Колесная пара и форма.

Буксы являются важнейшими элементами ходовых частей вагона, от надежности которых во многом зависит безопасность движения поездов. Буксы располагаются на шейках оси и преобразуют вращательное движение колесных пар, обеспечивая продвижение вагона с необходимыми скоростями. Буксы воспринимают и передают колесным парам силы тяжести груженого кузова, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Буксы предохраняют шейки оси от загрязнения и повреждения, являясь резервуаром для смазки и местом размещения подшипников, они ограничивают продольные и поперечные перемещения колесных пар относительно рамы тележки.

Буксы с подшипниками скольжения подразделяют в зависимости от типа подшипника — с двух- и трехслойным подшипником. По типу смазывающих устройств — на подбивочные, польстерные и с механическими устройствами, имеющими нижнюю или верхнюю систему подачи смазки к шейке оси. По конструкции корпуса буксы применяют с цельным, разъемным корпусом и бескорпусные, а по типу крышки — с откидывающейся на шарнире или глухой крышкой, укрепляемой на корпусе на болтах.

Недостатки букс с подшипниками скольжения, приводящие к массовым задержкам поездов из-за перегрева букс, повышению затрат по техническому обслуживанию и ремонту вагона, нарушению безопасности движения поездов послужили причинами перевода пассажирских и грузовых вагонов на буксы с подшипниками качения. С 1960 г. все пассажирские, а с 1983 г. все грузовые вагоны выпускают только на роликовых подшипниках.

Оснащение вагонов буксами с подшипниками качения обеспечивает важные преимущества по сравнению с буксами, оборудованными подшипниками скольжения. Основными из них являются: снижение отказов примерно в 10 раз в связи с резким снижением случаев перегрева букс, в результате чего увеличиваются скорости движения поездов и ускоряется оборот вагонов; уменьшается сопротивление движению на 20 % при скоростях 60—70 км/ч, а при трогании с места — в 7—10 раз; сопротивление движению не зависит от времени стоянки поезда и низкой температуры окружающей среды; сокращается расход топлива и электроэнергии локомотивами до 10 %, расход смазки уменьшается примерно в 5 раз; исключается расход подбивочных материалов и баббита; отпадает необходимость в штате станционных смазчиков и в сезонных перезаправках букс, сокращается штат слесарей и осмотрщиков, а также количество пунктов технического обслуживания вагонов; ликвидируется буксосмазочное хозяйство и обслуживающий его персонал и др. Важным преимуществом перевода вагонов на роликовые подшипники является улучшение экологии и социальных условий работников вагонного хозяйства. В настоящее время в России почти 100 % грузового вагонного парка и все пассажирские вагоны оборудованы буксами с подшипниками качения. Основными требованиями, предъявляемыми к буксам, являются: обеспечение надежности, безотказности и долговечности работы в экстремальных условиях эксплуатации в течение установленного срока службы; простота выполнения операций по монтажу и демонтажу буксовых узлов при ремонте; надежная герметизация буксового узла от попадания пыли и влаги; обеспечение взаимозаменяемости и унификации деталей и др. Буксы проектируют так, чтобы равнодействующая нагрузка проходила через середину шейки оси. Благодаря этому не возникает дополнительных напряжений в расчетных сечениях оси.

Современная типовая букса с двумя цилиндрическими роликовыми подшипниками (рисунок 8) для любого типа грузового вагона может иметь два вида торцевого крепления внутренних колец от продольного сдвига — торцовой корончатой гайкой или тарельчатой шайбой.

Букса с торцевым креплением гайкой имеет корпус 1 с челюстями 15, в котором размещены передний 2 и задний 3 подшипники с короткими цилиндрическими роликами. Со стороны колеса корпус закрыт лабиринтным уплотнением 4 (съемный лабиринт) и 5 (лабиринтное кольцо), а впереди — крепительной 8 и смотровой 10 крышками с болтами 6 и шайбами 9. Крепительная крышка из стали или алюминиевого сплава прочно удерживает наружные кольца роликовых подшипников 2 и 3 в буксе, не позволяя им проворачиваться и перемещаться вдоль оси при вращении колесной пары.

Внутренние кольца подшипников закреплены на шейке оси с торца корончатой гайкой 77, стопорной планкой 13 и болтами 12. Между корпусом буксы 7 и крепительной крышкой 8 с крепительными болтами 16 установлено уплотнительное кольцо 7, обеспечивающее герметизацию буксового узла.

Внутренняя полость буксы заполнена консистентной смазкой, обеспечивающей надежную работу подшипников в сложных условиях их нагружения. Другой вариант торцевого крепления внутренних колец подшипников отличается следующими особенностями. К торцу шейки оси тремя или четырьмя (варианты) болтами 21 крепится тарельчатая шайба 17, которая своими выступающими краями нажимает на приставное кольцо 18 и прочно закрепляет внутренние кольца подшипников 19 и 20 на шейке оси 14, удерживая их от продольного сдвига при действии осевых нагрузок. Такое крепление обладает повышенной надежностью в эксплуатации.

Рисунок 8. Букса грузового вагона с двумя цилиндрическими роликовыми подшипниками: а — конструкция; б — торцевое крепление внутреннего кольца корончатой гайкой; в — торцевое крепление внутреннего кольца тарельчатой шайбой.

Тележки вагонов относятся к ходовым частям. Они предназначены для обеспечения безопасного движения вагона по рельсовому пути с необходимой скоростью, плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению. Конструкции тележек включают в себя колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, возвращающие и стабилизирующие устройства.

Кроме перечисленных выше элементов тележка имеет раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания и тормозного оборудования, а также надрессорные и иные балки с подпятниками и скользунами, непосредственно воспринимающими нагрузки от рамы кузова вагона.

В конструкциях тележек более рационально размещаются система упругих элементов, гасители колебаний, стабилизирующие устройства и исполнительные органы тормозного оборудования, что позволяет проектировать вагоны с хорошей плавностью хода и устойчивым положением кузова при движении поездов с высокими скоростями.

По назначению тележки бывают грузовые (для грузовых вагонов) и пассажирские (для пассажирских вагонов).

По количеству колесных пар тележки подразделяют на одноосные, двух-, трех-, четырех- и многоосные.

По системе подвешивания наиболее распространены тележки с одинарным (центральным или буксовым) и двойным, а иногда и с тройным, и даже с четверным рессорным подвешиванием.

Тележка модели 18-101 (рисунок 9) имеет две двухосные тележки 1 модели 18-100, связанные между собой соединительной балкой 2. Наиболее рациональной конструкцией, по сравнению с литой, является штампосварной вариант соединительной балки, которая состоит из двух штампованных элементов из стали марки 09Г2Д: верхнего 1 из листа толщиной 16 мм и нижнего 2 толщиной 20 мм, подкрепленных продольными 3 и поперечными 7 ребрами жесткости. Снизу по концам балки вварены крайние пятники 4, которыми она опирается на подпятники двухосных тележек, а сверху — центральный подпятник 8, посредством которого нагрузка от кузова передается на четырехосную тележку. К специальным крыльям по концам балки снизу приварены крайние скользуны 5, которые располагаются над скользунами двухосных тележек.

Рисунок 9. Четырехосная тележка.

3. Автосцепное оборудование вагона

Ударно-тяговые приборы предназначены для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, удержания их на определенном расстоянии друг от друга, восприятия, передачи и смягчения действия растягивающих (тяговых) и сжимающих (ударных) усилий, возникающих во время движения в поезде и при маневрах. Современным ударно-тяговым прибором является автосцепное устройство, выполняющее основные функции ударных (буфера) и тяговых (сцепка) приборов.

Автосцепное устройство вагона состоит из корпуса автосцепки с деталями механизма, расцепного привода, ударно-центрирующего прибора, упряжного устройства с поглощающим аппаратом и опорных частей. Основные части автосцепного устройства размещаются в консольной части хребтовой балки 5 рамы кузова вагона (рисунок 10).

Корпус 1 автосцепки с деталями механизма установлен в окно ударной розетки 2 и своим хвостовиком соединен с тяговым хомутом 7 при помощи клина 4, который вставляется снизу и опирается на 2 болта 18, закрепленных запорными шайбами и гайками. Расцепной привод укреплен на концевой балке 20 рамы. Он состоит из двуплечего рычага 10, кронштейна с полочкой 9, державки 13 и цепи 16 для соединения рычага 10 с приводом механизма автосцепки 17. Ударно-центрирующий прибор состоит из ударной розетки 2, прикрепленной в средней части к концевой балке 20 рамы, двух маятниковых подвесок 14 и центрирующей балочки 15, на которую опирается корпус автосцепки 1.

Рисунок 10. расположение деталей автосцепного устройства вагонного типа.

Упряжное устройство включает в себя тяговый хомут 7, клин 4, упорную плиту 12 и два болта 18 с планкой 19, запорными шайбами и шплинтом. Внутри тягового хомута 7 находится поглощающий аппарат 6, который размещается между задними упорами 8 и упорной плитой 12, взаимодействующей с передними упорами 3. Задние упоры 5 объединены между собой перемычкой и укреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки 5 рамы. Передние упоры 3 объединены между собой посредством ударной розетки 2 и также жестко укреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки 5. Упряжное устройство предохраняется от падения поддерживающей планкой 11, укрепленной снизу к горизонтальным полкам хребтовой балки 5 восемью болтами. Внутри корпуса автосцепки размещаются детали механизма, служащие для выполнения процессов сцепления и расцепления подвижного состава.

Корпус автосцепки представляет собой пустотелую отливку и состоит из головной части и хвостовика. Внутри головной части, называемой карманом, размещены детали механизма автосцепки. Корпус автосцепки имеет большой 1 и малый 4 зубья, между которыми образован зев. Из зева выступают замок 3 и замкодержатель 2. Контур зацепления стандартный и представляет собой горизонтальную проекцию большого и малого зубьев, зева и выступающей части замка. Торцовые поверхности малого зуба и зева называют ударными, а задние поверхности большого и малого зубьев — тяговыми. В верхней части головы корпуса отлит выступ 5, который, взаимодействуя с розеткой, воспринимает жесткий удар при полном сжатии поглощающего аппарата.

Хвостовая часть 6 корпуса автосцепки полая, имеет отверстие 7 для клина тягового хомута, перемычку 5 и торец 9 цилиндрической формы для передачи ударных нагрузок.

В полой части головы (кармане) размещены детали механизма автосцепки. Со стороны малого зуба 4 корпуса установлен замок 3, служащий для запирания двух сцепленных автосцепок. Его рабочая часть в сцепленном состоянии выступает в зев. Замок 3 имеет шип а для навешивания предохранителя от саморасцепа (собачки) 77. Овальное отверстие б замка служит для пропускания через него валика подъемника 15. Снизу замок имеет радиальную поверхность г, по которой он перекатывается при перемещении внутрь кармана, сигнальный отросток в красного цвета, выступающий из корпуса снизу при положении расцепления, и направляющий зуб д.

Предохранитель от саморасцепа 77 навешивается на шип а замка, своим верхним плечом е укладывается на полочку 10, имеющуюся на левой боковой поверхности кармана. В сцепленном состоянии автосцепок торец верхнего плеча е располагается против упора противовеса м замкодержателя 2, препятствуя уходу замка 3 внутрь кармана и предохраняя автосцепки от саморасцепа. Нижнее фигурное плечо ж предохранителя 11 взаимодействует с подъемником 13 при расцеплении автосцепок.

Замкодержатель 2 своим овальным отверстием навешивается на шип 12, расположенный на правой стенке внутри кармана со стороны большого зуба 1 корпуса. Его лапа к выступает в зев под действием силы тяжести противовеса л. В сцепленном состоянии лапа к упирается в вертикальную поверхность зева соседней автосцепки, при этом положении противовес находится в приподнятом состоянии, а его упор м располагается против торца верхнего плеча е предохранителя 11. Расцепной угол, взаимодействуя с подъемником, удерживает замок 3 в расцепленном положении до разведения автосцепок.

Подъемник 13 замка свободно укладывается на приливы 14, расположенные в правой нижней части кармана со стороны большого зуба 1 корпуса автосцепки. Его широкий палец о находится сверху и обращен в сторону зева. Широким пальцем о подъемник за нижнее плечо ж поворачивает предохранитель 11, поднимая тем самым его верхнее плечо е, и уводит замок внутрь кармана при расцеплении автосцепок. Узкий палец п подъемника 13 взаимодействует с расцепным углом н замкодержателя 2, заскакивая за вертикальную его грань, и удерживает замок внутри кармана до разведения автосцепок.

Валик подъемника 15 вставляется в корпус через левое отверстие 16, его цилиндрическая часть р проходит через овальное отверстие 6 замка 3, квадратная часть с через квадратное отверстие подъемника 13, а цилиндрическая часть т входит в отверстие на правой стенке корпуса со стороны большого зуба 7. В этом положении валик подъемника 75 предохраняет все детали механизма от выпадания и их невозможно вынуть из кармана. Отверстие у служит для соединения балансира ф валика подъемника 75 с цепью привода, а выемка х для размещения запорного болта 17, устанавливаемого в отверстие прилива корпуса автосцепки. Выемка х позволяет валику поворачиваться на необходимый угол и предотвращает перемещение его в продольном направлении от самопроизвольного выпадения. Гайка болта внизу фиксируется запорной шайбой 18 отгибанием ее лепестков.

4. Кузов и рама вагона, внутреннее оборудование

Четырехосный полувагон модели 12-4034 имеет кузов с глухими торцевыми стенами, обладает большой прочностью, так как в нем прочно связаны между собой боковые стены по концам вагона. Кроме того, это позволяет увеличить внутреннюю полезную длину без изменения продольных размеров рамы и повысить объем кузова на 2,0 мі. Однако перевозка пило- и лесоматериалов в таких полувагонах является нерациональной вследствие недоиспользования грузоподъемности полувагона. Крышки люков — типовые с литыми, косо расположенными кронштейнами и имеют двухпрутковые торсионные элементы, служащие для облегчения закрывания крышек. Кузов универсального четырехосного полувагона модели 12-4034 отличается от кузова полувагона модели 12-119 лишь наличием торцевых двухстворчатых дверей, которые открываются внутрь и закрепляются вдоль боковых стен кузова при перевозке длинномерных грузов. На Великолукском локомотиворемонтном заводе были построены 90 опытных четырехосных полувагонов с боковыми разгрузочными люками.

Он не имеет крыши, но снабжен разгрузочными люками в полу. По концам кузов оборудован двухстворчатыми открывающимися внутрь дверями.

Рисунок 12. Кузов восьмиосного универсального полувагона.

Рама кузова имеет хребтовую балку 9, состоящую из двух сваренных между собой продольным швом Z-образных профилей, перекрытых в месте соединения двутавром. На двутаврах укреплены кронштейны 8 петель для шарнирного навешивания крышек разгрузочных люков 6. Люки в открытом положении располагаются на специальных упорах 11.

В консольной части хребтовой балки установлены передние и задние упоры автосцепки. Передний упор отлит как одно целое с ударной розеткой 18. Шкворневые балки 10 замкнутого коробчатого сечения снизу имеют пятники и скользуны. Надпятниковые зоны опорных узлов усилены коробками, а над скользунами установлены усиливающие ребра. Сверху к балкам 75 рамы приварены пороги 17, ограничивающие открывание створок дверей наружу кузова.

На торцовых поверхностях концевой балки укреплены рычаг расцепного привода 20 автосцепки и поручень составителя 16. Поперечные балки 13 рамы — двутаврового сечения, верхние их полки имеют гофры, выступающие над уровнем пола, что предупреждает непосредственное опирание длинномерных грузов на крышки разгрузочных люков и предохраняет их от деформации. Подобные выступающие части имеют шкворневые балки 10. Крышки 6 люков гофрированные, снабжены специальными запорами 5, удерживающими их в горизонтальном положении. Крышки также оборудованы торсионными устройствами, облегчающими их подъем при закрывании. Для обеспечения плотного прижатия с помощью рычага крышек на нижней обвязке 7 имеются скобы 4.

Боковые стены кузова имеют металлическую обшивку 30 с корытообразными выштамповками, подкрепленную каркасом, состоящим из верхней 31 и нижней 7 обвязок, а также угловых 14, шкворневых 3 и промежуточных 12 стоек. Шкворневые и промежуточные стойки замкнутого поперечного сечения сварены из Щ-образных профилей. Угловые стойки 14 (замкнутого поперечного сечения) сварены из двух Z-образных элементов, укрепленных к верхней обвязке накладками 27. Верхняя обвязка 31 между стойками усилена накладками 32. Обшивка 30 укреплена к каркасу точечной сваркой.

Двухстворчатые двери шарнирно соединены с угловыми стойками кузова при помощи петель 26. Каждая створка двери состоит из металлической гофрированной обшивки 21, подкрепленной каркасом, состоящим из верхней 23 и нижней обвязок, а также вертикальных элементов 22 замкнутого поперечного сечения, сваренных из Щ- и Z-образных профилей. В закрытом положении дверь удерживается запорами — нижним 19 и верхним, состоящим из клина 24 и направляющих с упорами 25 для клина, приваренных соответственно к правой и левой створкам двери. В открытом положении двери располагаются вдоль боковых стен и удерживаются специальными поворачивающимися скобами 28, вставляемыми в отверстия 29 на верхних обвязках кузова. По концам кузов оборудован наружными 1 и внутренними лестницами, а также подножками 2 и поручнями, предназначенными для обслуживающего персонала.

5. Тормозная система

Тормозом называется устройство на подвижном составе, при помощи которого создается искусственное сопротивление движению, в результате чего происходит снижение скорости или остановка поезда.

Грузовой вагон 17-486 оборудован тормозной магистралью ТМ диаметром 1 1/4 «(32 мм).

На тормозной магистрали расположены концевые краны 2 (№ 190) и соединительные рукава 1 (№ Р17).

Концевые краны установлены с поворотом на 60 градусов относительно горизонтальной оси. Это улучшает работу рукавов в кривых участках пути и устраняет удары головок рукавов при следовании через горочные замедлители.

К раме вагона четырьмя болтами прикреплен двухкамерный резервуар 7, который соединен трубопроводом диаметром 3/4″ (19 мм) с пылеуловкой 5 через разобщительный кран 8 (№ 372).

С запасным резервуаром ЗР объемом 78 л и тормозным цилиндром ТЦ диаметром 14″ (356 мм) двухкамерный резервуар 7 соединен через автоматический регулятор режимов торможения (авторежим) АР (№ 265А).

К двухкамерному резервуару 7 прикреплены магистральная 9 и главная 6 части воздухораспределителя ВР (№ 483).

Рисунок 13. Тормозная система вагона. 1 — соединительный рукав; 2 — концевой кран; 3 — стоп-кран; 4 — тормозная магистраль; 5 — пылеловка; 6 — главная часть воздухораспределителя №483; 7 — двухкамерный резервуар; 8 — разобщительный кран; 9 — магистральная часть воздухораспределителя №483; 10 — отвод к воздухораспределителю; ЗР — запасный резервуар объёмом 78 л; АР — авторежим; ТЦ — тормозной цилиндр.

Стоп-кран 3 со снятой ручкой ставят только на вагонах с тормозной площадкой.

При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали ТМ поступает в двухкамерный резервуар 7 и заполняет золотниковую и рабочую камеры воздухораспределителя ВР, а также запасный резервуар ЗР. Тормозной цилиндр ТЦ сообщается с атмосферой через авторежим АР и главную часть 6 воздухораспределителя ВР. При понижении давления в ТМ темпом служебного или экстренного торможения воздухораспределитель ВР разобщает ТЦ от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром ЗР через авторежим АР.

На вагонах не оборудованных авторежимом давление в ТЦ устанавливается ручным переключателем режимов торможения воздухораспределителя ВР в зависимости от загрузки вагона и типа колодок.

7. Поглощающие аппараты

Поглощающий аппарат — компонент автосцепного устройства, служащий для поглощения (демпфирования) основной части энергии удара, а также для снижения продольных растягивающих и сжимающих усилий, передающихся через автосцепку на раму рельсового подвижного состава (вагон, локомотив).

Конструктивно выполняет функцию буферов, но размещён внутри рамы. Усилия от автосцепки передаются через специальный тяговый хомут, благодаря которому поглощающий аппарат постоянно работает на сжатие.

Ввиду высоких воспринимаемых усилий при небольшом ходе автосцепки, поглощающий аппарат должен иметь высокую поглощающую способность (от нескольких десятков кДж), но при этом быть относительно компактным. Различают поглощающие аппараты, как правило, по типу рабочего тела. Наибольшее распространение получили пружинно-фрикционные поглощающие аппараты, в которых энергия гасится за счёт сильных пружин и фрикционных клиньев. Такие аппараты по конструкции относительно просты, что позволяет их выпускать целому ряду заводов, и довольно дёшевы (например в России на начало 2009 года цена подобного аппарата составляла 9000—11000 руб).

Однако при этом энергоёмкость таких аппаратов значительно ниже, чем у остальных, в связи с чем их применяют, как правило, на грузовых вагонах. На пассажирских вагонах получили применение резинометаллические поглощающие аппараты. В них рабочим телом является резиновые секции, между которыми помещены металлические пластины, которые служат для предотвращения смещения резиновых секций при сжатии. Такие аппараты при весьма небольшом ходе имеют весьма высокую энергоёмкость, что позволяет их применять на пассажирских вагонах и МВПС (электро- и дизельпоезда).

Пружинно-фрикционные аппараты автосцепки получили наибольшее распространение в вагонах из-за простоты и возможности их проектирования с удовлетворительными параметрами. Основная часть подвижного состава российских железных дорог оснащена пружинно-фрикционными поглощающими аппаратами шестигранного типа — аппаратами Ш-1-ТМ, которыми оборудовались четырехосные грузовые вагоны постройки до 1979 г., а затем преимущественно аппаратами Ш-2-В. Восьмиосные вагоны оснащались аппаратами типа Ш-2-Т и Ш-4-Т, имеющими отличие в габаритных размерах (Ш — шестигранный, Т — термически обработанный, М — модернизированный, В — взаимозаменяемый).

Эти аппараты сходны между собой по конструкции и различаются в основном параметрами: энергоемкостью, ходом, первоначальной и конечной силой сжатия.

Пружинно-фрикционные аппараты шестигранного типа (рис. 3.54, а) состоят из корпуса 1 с шестигранной горловиной, в которой размещены нажимной конус 7 и три клина 6. Внутри корпуса поставлена двухрядная пружина: наружная 4 и внутренняя 3, сверху которой уложена нажимная шайба 5. С целью увеличения высоты пружины у аппаратов Ш-2-В, Ш-2-Т и Ш-4-Т отсутствует нажимная шайба.

Рисунок 14. Пружинно — фрикционный поглощающий аппарат: а — конструкция; б — силовая характеристика.

Из анализа силовой характеристики (диаграммы), показывающей зависимость между силой нажатия T в МН и величиной сжатия аппарата в мм, действие пружинно-фрикционных аппаратов сводится к следующему. Точка А диаграммы соответствует силе, возникающей от предварительного сжатия стяжным болтом 2, а точка В — усилию конечного сжатия при полном ходе X аппарата, когда нажимной конус 7 полностью входит в корпус 1. При превышении силы предварительного сжатия (Т.А), действующей на нажимной конус 7, фрикционные клинья 6, прижимаясь к внутренней поверхности горловины, перемещаются внутрь корпуса 1, передавая усилия на пружины 3 и 4 через нажимную шайбу 5. Давление клиньев на горловину корпуса возрастает по мере сжатия пружин, а следовательно, увеличиваются силы трения между трущимися поверхностями и силы сопротивления аппарата до величины, соответствующей точке В на диаграмме.

После уменьшения сжимающей силы до величины, соответствующей точке С, клинья остаются неподвижными вследствие удержания их силами трения. Дальнейшее уменьшение силы приведет к восстановлению (отдаче) аппарата за счет упругих сил пружин, которые по величине превышают силы трения клиньев о корпус. В точке Е диаграммы аппарат полностью восстановится и будет готов к восприятию следующего удара. Для того чтобы клинья при перемещении не перекашивались и не смещались в сторону, они сделаны в форме угла, а горловина корпуса аппарата выполнена шестигранной формы, т.е. клинья перемещаются по направляющим. Для облегчения восстановления аппарата грани горловины корпуса выполнены с уклоном 2° в наружную сторону.

Основные параметры аппарата определяют по его диаграмме: площадь OABD — энергоемкость; АВСЕ — необратимо поглощаемая энергия; OECD — потенциальная энергия деформации пружин, преодолевающая работу сил трения и возвращающая детали в исходное положение. После сборки аппарата и сжатия его под прессом на стягивающий болт навинчивают гайку, под которую ставят временную подкладку толщиной 10 мм, что обеспечивает свободную постановку его на вагон, а после первого удара в автосцепку и выпадания подкладки аппарат занимает нормальное положение в распор между задними и передними упорами.

Пружинно-фрикционный аппарат типа Ш-6-ТО-4 разработан для грузового четырехосного подвижного состава. Он состоит из корпуса 4 (рисунок 15), выполненного за одно целое с тяговым хомутом, отъемного днища 9, нажимного конуса 1, трех фрикционных клиньев 2, опорной шайбы 3, наружной пружины б, двух внутренних пружин 7, между которыми установлена промежуточная шайба 5, и стяжного болта с гайкой 8. Аппарат Ш-6-ТО-4 имеет шестигранную схему фрикционного узла и принцип действия по типу рассмотренных выше конструкций. Он взаимозаменяем с аппаратами Ш-1ТМ и Ш-2-В по установочным размерам. Однако при установке данного аппарата в вагоны прежней постройки требуется модернизация упоров, обеспечивающих свободное размещение между ними съемного днища.

Рисунок 15. Поглощающий аппарат типа Ш-6-ТО-4.

Поглощающий аппарат типа ПФ-4 (рисунок 16) состоит из корпуса 6 коробчатого сечения, выполненный в виде единой отливки с тяговым хомутом. В корпусе размещен сменный фрикционный узел, взаимодействующий через центральную опорную плиту 7 с подпорным комплектом. Фрикционный узел состоит из распорного клина 12, опирающегося своими наклонными поверхностями на подвижные клинья 2 подвижных плит 1, установленных подвижно в продольном направлении на поперечных ребрах корпуса, неподвижных клиновых вкладышей 5 и боковых вкладышей 3, отбойной пружины 4 и центральной опорной плиты 7. Подпорный комплект аппарата включает в себя силовые наружную 9, внутренние 10 пружины с промежуточной шайбой 8, размещаемые в удлинителе 11, который монтируется в корпусе через отверстие в днище. Работа аппарата характеризуется высокой скоростью приработки и для условий эксплуатации оценивается периодом 0,5—1 год.

Рисунок 16. Поглощающий аппарат ПФ-4.

Литература

[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/kursovoy/podvijnoy-sostav-i-lineynyie-soorujeniya/

1. Пастухов И.Ф., Пригулов В.В., Кошкалда Р.О. «Конструкция вагонов», М,: Транспорт, 2000 г.

2. Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. «Вагоны», М.: Транспорт, 1989 г.

3. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосельев Ю.Л. «Вагоны», М.: Маршрут, 2004 г.

4. Шадур Л.А., «Вагоны», М.: Маршрут, 1980 г.

5. Быков В. Д.., Пигарев В. Е. «Технология ремонта вагонов», М.: Транспорт, 2002 г.