2

Рис. 2.31 Вагон-самоскид (думпкар) місткістю 32 куб.м.

Останнім часом промисловістю випускається і використовується для перевезення окремих масових вантажів велика кількість спеціальних вагонів, таких як спеціальні суцільнометалеві криті вагони для автомобілів і легковагових вантажів (рис. 2.32), спеціалізовані двоярусні вагони-платформи для перевезення легкових автомобілів (рис.2.33), спеціальні вагони-платформи для лісоматеріалів (рис. 2.34), вагони-борошновози (рис. 2.35) і ряд інших вагонів.

Рис. 2.32 Спеціальний суцільнометалевий критий вагон для перевезення автомобілів і легкових вантажів

Рис. 2.33 Спеціальний двоярусний вагон-платформа для перевезення легкових вантажів

Рис. 2.34 Спеціальний вагон-платформа для перевезення лісоматеріалів

Рис. 2.35 Спеціальний вагон-борошновоз

Вагони-транспортери (рис. 2.36) призначені для перевезення громіздких, негабаритних і великовагових вантажів (машин, прогонів, резервуарів, іншого обладнання). Вони бувають різних типів (платформенні, зчіпні, колодязеподібні, зчленовані), різної осності (від 4 до 32 осей) і вантажопідйомності (від 60 до 500т.).

Рис. 2.36 Зчленований 28-вісний вагон-транспортер вантажопідйомністю 400т

Ізотермічні вагони призначені для перевезення швидкопсувних вантажів (м’яса, риби, фруктів, овочів, молока, мінеральної води тощо). Для підтримання всередині кузова необхідної температури їх обладнують машинами і приладами підігріву та охолодження, кузови мають теплову ізоляцію. Ізотермічні вагони можна поділити на дві групи: вагонирефрижератори, які мають машинне обладнання для охолодження (автономні

рефрижераторні вагони, 5- і 12вагонні рефрижераторні секції, 21- і 23вагонні рефрижераторні поїзди) і вагони-термоси, які не мають холодильних машин, але довгий час зберігають постійну температуру. Автономний рефрижераторний вагон (рис. 2.37) має холодильне і машинне відділення. В холодильному відділенні розміщуються вантажі, в машинному – холодильні агрегати і дизель-генераторні установки, які під час перевезення працюють в автоматичному режимі (без обслуговуючого персоналу).

У рефрижераторних секціях і поїздах дизель-електростанція, холодильне обладнання і обслуговуюча бригада розміщуються в окремому вагоні секції, поїзда і забезпечують необхідний температурний режим в усіх вагонах (секції, поїзда) з вантажами. Так, наприклад, 5-вагонна рефрижераторна секція (рис. 2.38) складається з п’яти чотиривісних вагонів: чотирьох ізотермічних вантажних і одного вагона з дизель-електростанцією.

Охолодження вантажних приміщень кожного вагона секції (поїзда) виконується холодильною установкою, яка використовує холодоносій (фреон12), для підігріву використовуються електронагрівальні прилади.

Рис. 2.37 Автономний рефрижераторний вагон (АРВ)

Рис. 2.38 Вагони 5-вагонної рефрижераторної секції

2.3.2 Техніко-економічні характеристики вантажних вагонів

Для перевезення тарних, штучних і великовагових вантажів головним чином використовуються універсальні вантажні вагони (криті, платформи, напіввагони), а для перевезення середньотоннажних і великотоннажних контейнерів – спеціальні вагони-платформи-контейнеровози. Деякі навалочні і штучні вантажі перевозяться як в універсальному так і в спеціальному рухомому складі (хоперах, думпкарах, автомобілевозах, лісовозах тощо).

Наливні вантажі перевозяться в цистернах і бункерних напіввагонах, швидкопсувні вантажі – в ізотермічних вагонах.

Правильний вибір рухомого складу для перевезення в залежності від експлуатаційних і техніко-економічних характеристик вагонів, характеру та властивостей вантажу, що перевозиться, має велике значення для забезпечення цілості вантажу і ефективного використання транспортних засобів. Збереження вантажу при перевезенні в значній мірі залежить від справності рухомого складу в комерційному відношенні, правильного завантаження, розміщення та кріплення вантажу.

Вантажні вагони мають такі основні техніко-економічні показники:

•вісність, яка визначається загальною кількістю колісних пар (осей)

вагона;

•вантажопідйомність – найбільша маса вантажу, яку дозволено завантажувати у вагон;

•тара – маса порожнього вагона;

•лінійні розміри: довжина, ширина і висота кузова, база вагона (відстань між вертикальними осями шворнів), зчіпна довжина (відстань між осями автозчепів);

•навантажувальний або повний об'єм кузова;

•навантажувальна площа підлоги;

•коефіцієнт тари;

•питомий об'єм, площа і вантажопідйомність;

•навантаження від колісної пари;

•погонне навантаження.

Ці техніко-економічні показники вантажних вагонів враховуються при виборі типу вагонів для перевезення того чи іншого конкретного вантажу.

Коефіцієнт тари, питомий об’єм, площа і вантажопідйомність, навантаження від колісної пари і погонне навантаження розраховуються за спеціальними формулами і називаються розрахунковими показниками вагона.

Таблиця 2.4 – Характеристика основних типів вантажних вагонів

Технічний коефіцієнт тари – це відношення тари вагона до його вантажопідйомності:

де Рm – тара вагона, т.;

Рв – вантажопідйомність вагона, т.

Коефіцієнт тари є порівнювальним показником для різних типів і моделей вагонів. Для сучасних чотиривісних вагонів він коливається в межах: 0,33 - 0,38, найбільш високий у рефрижераторних вагонів (перевищує 1,0).

Чим менший цей показник, тим вигідніший вагон в експлуатації, особливо при перевезенні великовагових вантажів.

Разом із тим технічний коефіцієнт тари не відображає відношення тари до маси фактичного перевезеного вантажу.

більш точно характеризує експлуатаційні якості конструкції вагона навантажувальний коефіцієнт тари, який враховує фактичне використання

де λ – коефіцієнт використання вантажопідйомності вагона.

Питомий об’єм вагона Vпит – це відношення повного (навантажувального) об’єму (Vп ) до вантажопідйомності ( Рв ):

Питома площа підлоги Fпит – це відношення навантажувальної площі підлоги вагона до його вантажопідйомності:

тобто це величина, обернено-пропорційна до питомого об’єму.

Вантажопідйомність і місткість вагона можуть бути використані повністю, якщо питома вантажопідйомність буде рівною щільності або питомій вазі вантажу, що перевозиться:

Граничне допустиме навантаження від колісної пари Рос залежить від типу верхньої будови колії, епюри шпал (кількість шпал, укладених на 1 км колії) і швидкості руху поїздів.

З 1980 р. установлено [ Рос ] = 23,25 т/вісь.

Погонне навантаження визначається відношенням маси брутто вагона до довжини його між осями автозчепів:

де Lзч – зчіпна довжина вагона, тобто відстань між осями зчеплення, м.

збільшенні вантажопідйомності вагонів. Ріст погонного навантаження обмежується несучою здатністю колії, мостів і інших штучних споруд.

Принципова будова вантажних вагонів, умови їх експлуатації і утримання, техніко-економічні і експлуатаційні характеристики більш докладно розглядаються в розділі “Вагони і вагонне господарство” підручника “Технологія галузі і технічні засоби залізничного транспорту”.

Контрольні питання до теми 2.3

1.Коротко охарактеризувати структуру парку вантажних вагонів.

2.Дати характеристику універсальних критих вагонів.

3.Дати характеристику універсальних вагонів-платформ.

4.Дати характеристику універсальних напіввагонів.

5.Дати характеристику вагонів-цистерн, привести структуру їх парку.

6.Дати характеристику вагонів-хоперів, привести структуру їх парку.

7.Дати характеристику вагонів-самоскидів, вагонів-контейнеровозів, вагонів-транспортерів, інших спеціальних вагонів.

8.Дати характеристику основних видів ізотермічних вагонів.

9.Які експлуатаційні і техніко-економічні параметри вантажних вагонів враховуються при виборі виду і типу їх під перевезення конкретних вантажів?

10.Які фактори і характеристики вантажних вагонів необхідно враховувати для забезпечення збереження вантажу?

2.4 Вантажно-розвантажувальні машини і механізми для навантаження і вивантаження вантажів

Основні терміни

Вантажно-розвантажувальна машина – машина, яка призначена для виконання операцій, пов’язаних з навантаженням вантажів у вагони, автомобілі та інші транспортні засоби, вивантаженням вантажів з вагонів, автомобілів, барж і суден в склад, перевантаженням з одного виду транспорту в інший, а також сортуванням, зважуванням і іншими складськими операціями.

Навантажувач – вантажно-розвантажувальна машина, яка має захватний і вантажопідйомний пристрій і призначена для навантаження, вивантаження із критих вагонів, складування і транспортування вантажів в середині складу.

Кран – вантажно-розвантажувальна машина, яка має захватний і вантажопідйомний пристрій і призначена для навантаження, вивантаження вантажів з відкритого рухомого складу.

Проліт крана – горизонтальна відстань між осями підкранових рейок у кранах мостового типу, баштових, портальних і кабельних кранах.

Виліт стріли крана – горизонтальна відстань між вертикальною віссю обертання поворотної частини стрілового крана і вертикальною лінією, на якій знаходиться точка підвішування вантажу або його центр маси.

Вантажопідйомність – максимальна маса вантажу, яку допускається піднімати вантажно-розвантажувальною машиною при виконанні вантажних робіт.

Вантажно-розвантажувальні машини і механізми

Рис. 2.39 Блок-схема різновидів вантажно-розвантажувальних машин

2.4.1 Класифікація вантажно-розвантажувальних машин

Для навантаження вантажів у вагони, автомобілі, інші транспортні засоби, вивантаження їх з цих транспортних засобів, складування в складах і на площадках, сортування, зважування та інших вантажних операцій застосовуються вантажно-розвантажувальні машини і механізми: навантажувачі, крани, конвеєри і елеватори, вагоноперекидачі та інші технічні засоби.

Вантажно-розвантажувальні машини і механізми за технічними і експлуатаційними характеристиками поділяються на групи.

За технологічним характером переміщення вантажів машини і механізми поділяють на три групи:

●машини періодичної (циклічної) дії, які переміщують вантажі порціями через певний інтервал часу, за який машина виконує цикл дій; ці дії (цикли) в такій же послідовності знову і знову повторюються; до них відносяться навантажувачі, крани, талі, лебідки, механічні візки, підйомники, вагоноперекидачі та інші;

●машини безперервної дії, які переміщують вантажі безперервним потоком (суцільною масою або порціями з певним інтервалом), циклічність дій відсутня; до них відносяться конвеєри, елеватори, підвісні дороги, пневматичні вантажно-розвантажувальні машини та інші;

●машини комбінованої дії, які мають елементи як циклічної так і безперервної дії (наприклад, грейферно-конвеєрний перевантажувач).

За напрямком (траєкторією) руху вантажів машини і механізми теж поділяються на три групи:

●з горизонтальним переміщенням вантажу або близьким до горизонтального напрямку (наприклад, конвеєри, тягові лебідки, механічні лопати);

●з вертикальним або близьким до нього напрямком переміщення вантажу (наприклад, підйомники, елеватори);

●з горизонтально-вертикальним переміщенням вантажів (наприклад, навантажувачі, крани).

За характером роботи і площею обслуговування всі машини і пристрої поділяються на стаціонарні і пересувні.

На місцях загального користування вантажних станцій головним чином застосовуються електро- і автонавантажувачі, крани мостового типу і стрілові крани.

На під’їзних коліях для розвантаження сипучих матеріалів (цементу, борошна тощо) можуть застосовуватися пневморозвантажувачі, для навантаження і розвантаження зернових, навалочних і деяких штучних вантажів – конвеєри і елеватори, для вивантаження масових навалочних вантажів (вугілля, щебеню, піску тощо) з відкритого рухомого складу – вагоноперекидачі, для вивантаження насипних (зернових) вантажів з критих вагонів – інерційно-розвантажувальні машини (ІМП) та інші спеціальні навантажувальні і розвантажувальні машини і механізми.

Класифікація, принципова будова і застосування, техніко-експлуатаційні характеристики вантажно-розвантажувальних машин докладно розглядаються в розділі “Вантажно-розвантажувальні машини і механізми” підручника “Технологія галузі і технічні засоби залізничного транспорту”.

2.4.2 Основні технічні параметри і продуктивність вантажнорозвантажувальних машин

До основних техніко-експлуатаційних показників вантажнорозвантажувальних машин відносяться: продуктивність, вантажопідйомність, енергоємність, матеріалоємність, надійність, рівень стандартизації і уніфікації, ергономічні, економічні та інші показники.

Найбільш характерним і найважливішим із показників є продуктивність.

Продуктивність машини – це кількість вантажу, яка може бути перероблена за певний період часу. Кількість вантажу може вимірюватись тоннами, кубічними метрами, штуками.

Продуктивність буває технічна і експлуатаційна.

Технічна продуктивність – це кількість вантажу (т, м3, штук), яка може бути перероблена машиною за одну годину безперервної роботи в умовах повного використання всіх технічних можливостей машини, правильної організації роботи і достатньої кваліфікації обслуговуючого персоналу.

Експлуатаційна продуктивність – це кількість вантажу (т, м3, штук), яка може бути перероблена протягом певного часу в конкретних умовах, з додержанням вимог технології, правильної організації праці. На відміну від технічної вона враховує неповне використання машини за часом (перерви в роботі) і навантаженням. Експлуатаційна продуктивність може вимірюватись за зміну (змінна експлуатаційна продуктивність) або за годину (годинна експлуатаційна продуктивність).

Технічна продуктивність машин періодичної дії визначається за формулою:

де: 3600 – кількість секунд в одній годині;

Тц – тривалість одного циклу, с;

Р– маса вантажу, що переміщується машиною за один цикл, т.

Технічна продуктивність машин безперервної дії може розглядатись у двох випадках:

–коли вантажі переміщуються окремими порціями (тарні і штучні вантажі, насипні вантажі в ковшах):

де V – швидкість руху несучого елемента машини, м/с;

а – відстань між одиницями вантажу, розміщеного порціями на несучому елементі, м;

q – маса порції (одиниці) вантажу, т;

–коли вантажі перемішуються суцільною масою:

де F – площа поперечного перерізу вантажу на несучому елементі, м²; γ – насипна щільність вантажу, т/м³;

V – швидкість несучого елемента машини, м/с;