1. Вагоны грузовые назначение и классификация.

К грузовым вагонам относятся вагоны для перевозки различных грузов: жидких, сыпучих, навалочных, тарно-штучных и т.д.

По роду перевозимого груза вагоны различают:

крытые (Предназначены для обеспечения сохранности перевозимого груза в неблагоприятных метеоусловиях, защиты от кражи и механических повреждений)

полувагоны (Предназначены для перевозки навалочных грузов (руда, уголь, лесоматериалы и т.п.), контейнеров, прочих грузов не требующих защиты от атмосферных осадков.)

платформы (грузовой вагон открытого типа, предназначенный для перевозки длинномерных, штучных и сыпучих грузов, контейнеров и оборудования, не требующих защиты от атмосферных воздействий.)

цистерны (Предназначены для перевозки жидкостей, сжиженных газов и порошковых грузов)

изотермические (Предназначены для перевозки грузов требующих определенного температурного режима. Различают вагоны –термосы и рефрижераторные вагоны. В эксплуатации находятся автономные и секционные рефрижераторные вагоны (12-ти, 21-о и 23-хвагонные поезда (один вагон машинное отделение, другие грузовые вагоны)

вагоны специального назначения (относятся вагоны для грузов, требующих особых условий перевозки. К этой группе относятся транспортёры для перевозки тяжеловесных и громоздких грузов, вагоны для перевозки автомашин, цемента, скота и других специфических грузов, а также вагоны, предназначенные для технических нужд железных дорог (вагоны-мастерские, вагоны восстановительных и пожарных поездов и др.)

По числу осей колесных пар вагоны различают на: 4-хосные; 6-иосные 8-миосные; Многоосные.

По степени использования вагоны различают на:

Универсальные (предназначены для перевозки широкой номенклатуры грузов Достоинства. Возможность обеспечения полной загруженности в обоих направлениях маршрута следования. Недостатки. Невозможность обеспечения полной механизации при погрузке и выгрузке.)

Специализированные (предназначены для одного вида груза или грузов сходных физико-технических параметров Достоинства. Возможность обеспечения полной механизации при погрузке и выгрузке. Недостатки. Невозможность обеспечения полной загруженности в обоих направления маршрута следования.)

2. Вагоны пассажирские назначение и классификация.

Пассажирский вагон имеет кузов, который представляет собой закрытое помещение со всеми основными устройствами, необходимыми для пассажиров (оборудование для сидения или лежания, системы отопления, вентиляции и освещения, туалетные помещения, удобные входы и выходы и т.п.).

По назначению пассажирские вагоны различаются на:

вагоны повышенной комфортности (подразделяются: экономического класса - вагоны с 4-местными купе и с местами для сидения ; бизнес - класса - вагоны с 2-местными купе (СВ).)

дальнего следования (для перевозки пассажиров на большие расстояния (более 700 км). Эти вагоны бывают купейными или плацкартными. Они оборудованы жесткими или мягкими диванами для лежания и поэтому называются жесткими или мягкими вагонами.)

местного сообщения (для перевозки пассажиров на более короткие расстояния, преимущественно в дневное время. В этих вагонах имеются удобные кресла для сидения.)

пригородные (для перевозки пассажиров на небольшие расстояния в сравнительно короткое время (1-2 ч). Они оборудованы диванами (жесткими или мягкожесткими) для сидения.)

вагон-ресторан (для организации питания пассажиров в пути следования. В вагоне имеются зал, кухня, кладовые с холодильными установками для хранения продуктов и другие отделения.)

почтовые (для перевозки почтовых грузов. Вагон имеет кладовые, зал для почтовых операций и помещения для обслуживающего персонала)

багажные (для перевозки багажа пассажирских поездов. В вагонах имеются кладовые с погрузочно – разгрузочными механизмами и помещениями для обслуживающего персонала.)

почтово-багажные (используемые в качестве почтовых и багажных вагонов на участках железных дорог с небольшими пассажирскими перевозками.)

специальные назначения (я являются вагоны-лаборатории, служебные, санитарные, вагоны-клубы и т.п.)

По ширине колеи вагоны различают на: широкой колеи (1520 мм); узкой колеи (750, 900 и 1060 мм).

По габариту подвижного состава вагоны различают на: предназначенные для обращения по всей железнодорожной сети страны; вагоны, обращение которых допустимо только на реконструированных участках дорог; вагоны для международного сообщения.

По грузоподъёмности вагоны различают на: По величине тары; По осевой нагрузке; По нагрузке на 1 м пути; и д.р.

3. Технико-экономические параметры грузовых вагонов.

С наибольшей экономичностью эксплуатируются полувагоны, в которых перевозится более половины грузов. Наибольшей универсальностью обладают крытые вагоны, т.к. в них перевозятся грузы широкой номенклатуры.

Специальные вагоны, строящиеся для перевозки отдельных видов груза, обеспечивают наилучшее использование грузоподъемности, полную сохранность груза, максимальную механизацию при погрузке и выгрузке. Вместе с тем узкая специализация повышает порожний пробег. Дальнейшая специализация может успешно развиваться на отдельных замкнутых направлениях, где обеспечиваются равноценные потоки однородных грузов (уголь, руда).

Грузоподъемность (Р) – максимальная масса груза, которую можно перевезти в вагоне по условиям прочности и безопасности движения (чем больше Р, тем больше производительность вагона).

Тара вагона (Т) – собственная масса вагона в порожнем состоянии. Масса тары ограничена материалами обеспечивающими прочность и надежность конструкции вагона

Коэффициент тары, различают технический, погрузочный и эксплуатационный.

Технический коэффициент тары – отношение тары к грузоподъемности:

Чем меньше Кт тем выгоднее вагон в эксплуатации.

Если невозможно загрузить вагон до полной грузоподъемности, то вводится коэффициент использования грузоподъемности. В этом случае коэффициент тары называют погрузочным:

где - коэффициент использования грузоподъемности.

Для учета пробега в порожнем состоянии вводится эксплуатационный коэффициент тары:

где - коэффициент, характеризующий отношение порожнего пробега к общему пробегу вагона; Рд – средняя динамическая нагрузка вагона (определяется тонно-км/вагонно-км).

Коэффициенты мало разнятся между собой, и сохраняется неравенство:

Конструктивные качества и форма вагона оценивается также:  удельным объемом кузова: Vу = V / Р, м3 /т;  удельной площадью пола: Sу = S / Р, м2 /т.

Число осей вагона. Чем больше осей, тем больше грузоподъемность вагона.

Нагрузка на ось

Длина вагона по раме Lp определяется заданной грузоподъемностью, допускаемой нагрузкой на погонный метр (тс/м) и площадью габарита, ограничивается допускаемой нагрузкой на путь.

База вагона Lб – расстояние между шкворнями тележек, определяет условия прохождения кривых малого радиуса.

Длина вагона по осям автосцепки Lв, определяет длину состава вагонов.

Экономичность вагона в значительной степени зависит от совершенства его конструкции, обеспечивающей наименьшую стоимость изготовления, удобство погрузки и выгрузки, сохранности грузов при перевозках, минимальные расходы на содержание и ремонт вагонов в процессе их эксплуатации.  Основными линейными размерами кузова вагона, определяющими его вместимость, являются длина, ширина и высота.  При этом соотношения между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обеспечивались свободная погрузка и выгрузка вагона, наиболее рациональное размещение перевозимого груза, наименьшее сопротивление движению, прочность и устойчивость вагона.

Внутренние размеры кузова – длина, ширина и высота, определяют условия размещения единиц груза по длине, ширине и высоте.

4. Технико-экономические параметры пассажирских вагонов.

Экономическая эффективность пассажирских вагонов определяется отношением тары вагона к числу мест:

где Ктп – коэффициент тары пассажирского вагона; Тп – тара пассажирского вагона; m – число мест в вагоне.

Конструктивные качества и форма вагона оценивается также:  удельным объемом кузова: Vу = V / Р, м3 /т;  удельной площадью пола: Sу = S / Р, м2 /т.

Число осей вагона. Чем больше осей, тем больше грузоподъемность вагона.

Нагрузка на ось

Длина вагона по раме Lp определяется заданной грузоподъемностью, допускаемой нагрузкой на погонный метр (тс/м) и площадью габарита, ограничивается допускаемой нагрузкой на путь.

База вагона Lб – расстояние между шкворнями тележек, определяет условия прохождения кривых малого радиуса.

Длина вагона по осям автосцепки Lв, определяет длину состава вагонов.

Экономичность вагона в значительной степени зависит от совершенства его конструкции, обеспечивающей наименьшую стоимость изготовления, удобство погрузки и выгрузки, сохранности грузов при перевозках, минимальные расходы на содержание и ремонт вагонов в процессе их эксплуатации.  Основными линейными размерами кузова вагона, определяющими его вместимость, являются длина, ширина и высота.  При этом соотношения между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обеспечивались свободная погрузка и выгрузка вагона, наиболее рациональное размещение перевозимого груза, наименьшее сопротивление движению, прочность и устойчивость вагона.

Внутренние размеры кузова – длина, ширина и высота, определяют условия размещения единиц груза по длине, ширине и высоте.

5. Габариты подвижного состава и их краткая характеристика. Габарит 1-Т (привести эскиз с размерами).

Габарит подвижного состава - поперечное перпендикулярное оси пути очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться установленный на прямом горизонтальном пути (при наиболее неблагоприятном положении в колее и отсутствии боковых наклонений на рессорах и динамических колебаний) как в порожнем, так и в нагруженном состоянии железнодорожный подвижной состав, в том числе имеющий максимально нормируемые износы.

Габарит железнодорожного подвижного состава является исходным очертанием, по которому рассчитываются допускаемые строительные размеры железнодорожного подвижного состава (производится вписывание в габарит).  В зависимости от метода указанного расчета габариты подвижного состава подразделяются на статические и кинематические.

Статический габарит железнодорожного подвижного состава.  Габарит, для которого устанавливают метод расчета строительных размеров проектируемого железнодорожного подвижного состава с учетом возможных поперечных горизонтальных смещений данной части железнодорожного подвижного состава относительно оси пути вследствие наибольших допускаемых разбегов (зазоров) и износов деталей ходовых частей.

Кинематический габарит железнодорожного подвижного состава.  Габарит, для которого устанавливают метод расчета строительных размеров проектируемого железнодорожного подвижного состава с учетом всех возможных поперечных горизонтальных смещений данной части железнодорожного подвижного состава, установленных для статического габарита и, кроме того, возникающих вследствие наклона кузова на рессорах под воздействием центробежной силы и горизонтальной составляющей силы тяжести в кривых с возвышением наружного рельса.

Габарит 1-Т - статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращение по всем железнодорожным путям общего и необщего пользования, внешним и внутренним путям промышленных и транспортных предприятий железных дорог государств-участников Содружества Независимых Государств (СНГ), а также Грузии и Латвии, Литвы, Эстонии;

Габарит приближения строений: Предельное поперечное перпендикулярное оси железнодорожного пути очертание, внутрь которого помимо ж.д. подвижного состава не должны попадать никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около железнодорожного пути материалы, запасные части и оборудование, за исключением частей устройств, предназначаемых для непосредственного взаимодействия с ж.д. подвижным составом (контактные провода с деталями крепления, хоботы гидравлических колонок при наборе воды и другие), при условии, что положение этих устройств во внутригабаритном пространстве увязано с соответствующими частями ж.д. подвижного состава и что они не могут вызвать соприкосновения с другими элементами ж.д. подвижного состава.

6. Основные части вагона и их характеристика.

1. Ходовые части; 2) Рама кузова; 3) Кузов вагона; 4) Тормозное оборудование; 5) Автосцепное устройство.

К ходовым частям относятся тележки . Тележки служат для обеспечения направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок на путь, образования тормозных сил, обеспечения необходимой плавности хода и плавного вписывания при прохождении вагоном кривых.

Рама кузова вагона является основанием кузова и составляет с ним единую конструкцию, воспринимает вертикальные и горизонтальные усилия, действующие на вагон от груза и в процессе движения. Различают рамы: а – хребтовые;б – безхребтовые

Кузов вагона прочно укреплен на раме кузова и составляет с ней одно целое. В нем размещается груз или пассажиры, форма кузова зависит от рода перевозимого груза.Силовые элементы кузова: а) пол; б) пол и стены; в) пол, стены и крыша.

Тормозное оборудование предназначено для снижения скорости движения поезда и его остановки. Приборы торможения: Воздухораспределитель; Запасной резервуар; Авторежим; Тормозной цилиндр. Воздухопроводы и арматура: Тормозная магистраль; Концевые краны; Соединительные рукава и др.

Ударно-тяговый прибор (автосцепное устройство) предназначен для: сцепления ЕПС между собой; передачи и частичного гашения продольных растягивающих и сжимающих усилий; сохранения дистанции между ЕПС.

7. Колесные пары вагонов, назначение и устройство.

Колесные пары вагона направляют движение вагона по рельсовому пути, воспринимают все нагрузки (динамические), возникающие между рельсом и колесом, реализуют и передают на автосцепку силу торможения и распределяют нагрузки от веса кузова и груза на путь (чем больше осей колесных пар в экипажной части, тем меньше нагрузка на каждую колесную пару).

поперечное сечение/устройство колеса вагона (бандажа): 1 – гребень (реборда); 2 – поверхность катания; 3 – обод; 4 – диск; 5 – ступица (картинка в тетради)

Поверхности катания колеса придается коничность для выравнивания неравномерного проката по ширине поверхности катания, а также для облегчения прохождения кривых участков пути. 1:20 позволяет более удобно проезжать стрелочные переводы, а 1:7 для более плавного прохождения участка кривых.

8. Неисправности колесных пар вагонов и требования птэ по содержанию колесных пар в эксплуатации.

Колесные пары предназначены для направления движения вагона по рельсовому пути и восприятия всех нагрузок, передающихся от вагона на рельсы и обратно. Они должны удовлетворять определенным требованиям: обладать достаточной прочностью, износостойкостью, иметь небольшую массу для снижения тары вагона и уменьшения динамического воздействия на верхнее строение пути, а также обладать некоторой упругостью для смягчения динамических сил, возникающих при движении вагона. За состоянием колесных пар установлено особо тщательное наблюдение на ремонтных предприятиях вагонного хозяйства (заводы, депо) и в эксплуатации.

Запрещается выпускать в эксплуатацию подвижной состав с трещиной в любой части оси колесной пары, кольцевыми протертостями глубиной более 2,5 мм, а также следами электродугового ожега, что может привести к излому оси.

Не допускаются трещины в колесах, местные уширения обода величиной более 5 мм, а также износы и повреждения колесных пар, нарушающие нормальное взаимодействие пути и подвижного состава.

Толщина обода колеса уменьшается из-за износа в процессе эксплуатации и при обточках. Не разрешается эксплуатировать вагоны, толщина обода колеса которых по кругу катания менее:

- 22 мм - у грузовых вагонов;

- 30 мм – у пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростью до 120 км/ч;

- 35 мм – у пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростями от 120 до 140 км/ч;

- 40 мм – у пассажирских вагонов, эксплуатируемых со скоростями от 140 до 160 км/ч.

Прокатом колес называют естественный износ поверхности их катания вследствие трения о рельсы. При достаточно большом прокате гребень колеса может касаться болтов рельсовых скреплений, что представляет прямую угрозу безопасности движения. Поэтому к эксплуатации не допускаются вагоны, у которых колесные пары имеют предельный прокат, измеренный на расстоянии 70 мм от внутренней грани колеса:

-глубиной более 5 мм - при скорости от 120 до 140 км/ч у пассажирских вагонов и локомотивов;

-глубиной более 7 мм - при скорости до 120 км/ч у вагонов поездов дальнего следования, локомотивов и МВПС;

-глубиной более 8 мм - при скорости до 120 км/ч у вагонов поездов местного и пригородного сообщения, ССПС;

-глубиной более 9 мм - при скорости до 120 км/ч у грузовых вагонов.

Ползунами называют стертые места (выбоины) на поверхности катания колеса, образующиеся при неправильном торможении, когда колеса, сильно зажатые тормозными колодками, перестают вращаться и "ползут" по рельсам ("идут юзом").

Колесные пары, имеющие ползун глубиной более 1 мм, к эксплуатации не допускаются.

Вертикальный подрез гребня - неисправность, вызванная нарушением геометрической формы гребня вследствие его повышенного износа. Вертикальный подрез гребня образуется, если имеется перекос рамы тележки, либо от несимметричной насадки колес на оси.

Остроконечный накат гребня - также неисправность, связанная с нарушением геометрической формы гребня колеса. Он образуется вследствие "выдавливания" металла на конце гребня. Не допускается эксплуатация колесной пары с остроконечным накатом гребня у любого из колес, так как это может привести к сходу вагона из-за набегания гребня на остряк стрелочного перевода.

Выщербиной называют небольшое местное углубление на поверхности катания обода колеса, появляющееся вследствие наличия ползуна. Выщербины могут также появиться из-за скрытых дефектов металла. К эксплуатации не допускаются колесные пары, имеющие на поверхности катания колес выщербину глубиной более 10 мм или длиной более 50 мм у грузовых вагонов и длиной более 25 мм у пассажирских.

В связи с повышением скоростей движения поездов и применением композиционных колодок участились повреждения поверхности катания колес в виде так называемых наваров, т.е. смещений металла, образующих возвышение на поверхности катания. Недопустима высота навара более 0,5 мм для колесных пар пассажирских вагонов и более 1 мм для грузовых.

Также недопустимо наличие кольцевых выработок на поверхности катания глубиной более 1 мм и шириной более 15 мм.