МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

М.П. Корнійчук, н.В. Липовець, д.О. Шамрай технологія галузі і технічні засоби

ЗАЛІЗНИЧНОГО ТРАНСПОРТУ

Частина 1 (розділи 1-6)

Підручник

Затверджено Міністерством освіти і науки України як підручник

для студентів вищих навчальних закладів

Київ 2006

УДК 629.4(075) ББК 39 2 я 7 К 67

Гриф надано Міністерством освіти і науки України {Лист №14/182-2596 від 21.11.2005р.)

Рецензенти: д.т.н., професор Бабанін О.Б. д.т.н., професор Боднар Б.Є. д.т.н., професор Рибкін В.В. д.т.н., професор Доманський В.Т. д.т.н., професор Кельріх М.Б. к.т.н., доцент Савенко А.С. к.т.н., доцент Варфоломеев В.У. к.т.н. Яновський. П.О.

Корнійчук М.П., Липовець Н.В., Шамрай Д.О.

К 67 Технологія галузі і технічні засоби залізничного транспорту. Частина 1 (розділи 1-6): Підручник. — К.: «Дельта», 2006. — 500 с

ISBN 966-8797-06 -X

«Технологія галузі і технічні засоби залізничного транспорту» — описує основні технічні засоби та основи технології виконання перевізного процесу на залізничному транспорті, рекомендується в якості підручника для вивчення студентами всіх спеціальностей дисциплін загального курсу у вищих навчальних закладах 1 і 2 рівнів акредитації, професійно-технічних училищах і технічних школах залізничного транспорту, а також для широкого кола працівників, які починають трудову діяльність на залізничному транспорті.

ББК 39.2 я 7

ISBN 966- 8797-06-Х

М.П. Корнійчук, Н.В. Липовець, Д.О. Шамрай, 2006 © Видавництво «Дельта», 2006

Зміст Передмова 12

Розділ і. Загальні відомості про залізничний транспорт 16

1.1. Роль транспорту в економіці країни.

Єдина транспортна система 16

2. Етапи розвитку і формування залізничного транспорту 20

3. Загальні поняття про перевізний процес, його показники ЗО

4. Структура управління залізничним транспортом 33

5. Загальні відомості про нормативні документи,

які регламентують діяльність залізничного транспорту 42

6. Поняття про габарити на залізницях, їх різновиди 46

7. Єдина система цифрового кодування на залізницях 51

8. Перспективи розвитку залізничного транспорту, запровадження новітніх засобів,

удосконалення технологічних процесів 55

Контрольні питання до розділу 1 63

Розділ 2. Колія і колійне господарство 64

2.1. Колії і міжколійя 64

1. Поняття про залізничну колію 64

2. Поняття про міжколійя 65

J2.2. Траса, план та профіль колії 66

1. План місцевості в горизонталях 66

2. Основні поняття про геодезичні роботи 67

3. Категорії ліній 70

4. Уявлення про трасу і план лінії 73

2.3. Основні елементи плану та поздовжнього профілю колії 74

1. Сполучення прямих і кривих відрізків колії 74

2. Паралельне зміщення колій 76

3. Поняття про ухил та крутість ухилу 77

4. Нормальний поздовжній профіль колії 78

5. Скорочений поздовжній профіль колії 81

2.4. Конструкція і поперечні профілі земляного полотна 82

1. Призначення земляного полотна 82

2. Конструктивні елементи земляного полотна 83

3. Поперечні профілі насипу і виїмки 84

4. Поперечні профілі станційних площадок 88

5. Смуга відводу залізниці 89

2.5. Спеціальні споруди і пристрої захисту земляного полотна 90

1. Водовідвідні, водозбірні і дренажні пристрої та споруди 90

2. Укріплення і захист земляного полотна 93

3. Деформації і руйнування земляного полотна 95

2.6. Штучні споруди 98

1. Призначення штучних споруд, їхні різновиди 98

2. Мостові споруди, їхня будова і експлуатація 98

3. Водопропускні труби, лотки, дюкери, фільтрувальні насипи . .102

4. Тунелі, підпірні стіни 103

2.7. Рейки і скріплення 105

1. Призначення і складові елементи верхньої будови колії 105

2. Рейки ' 106

3. Рейкові стики і стикові скріплення 108

4. Безстикова колія 113

2.8. Рейкові опори 116

1. Призначення і типи рейкових опор 116

2. Проміжні рейкові скріплення 119

3. Угон колії. Протиугонні пристрої 123

9. Баластний шар 125

10. Взаємодія колії і рухомого складу 127

1. Умови проходження рухомого складу на рейковій колії 127

2. Силова дія рухомого складу на рейкову колію 128

2.11. Рейкова колія на прямих і кривих ділянках колії 128

1. Ширина колії і рівень рейкових ниток залізничної лінії 128

2. Підвищення зовнішньої рейкової нитки на кривих ділянках .. .129

3. Відводи розширення колії і підвищення зовнішніх рейок 130

4. Рихтування колії 132

2.12. Призначення і будова стрілочних переводів 133

1. Призначення і основні частини стрілочного переводу 133

2. Види стрілочних переводів і глухих пересічень 136

3. Умови укладання стрілочних переводів 138

13. Геометричні елементи стрілочного переводу 138

14. Взаємне розміщення стрілочних переводів.

З'їзди і стрілочні вулиці 141

1. Основні схеми укладання двох суміжних переводів 141

2. З'їзди і стрілочні вулиці 142

3. Огляди і перевірки стрілочних переводів 143

2.15. Переїзди, колійні загородження і знаки 145

1. Призначення, категорії і різновидності переїздів 145

2. Обладнання переїздів ' 146

3. Колійні загородження 149

4. Колійні знаки 149

5. Сигнальні знаки 150

2.16. Принципи організації і засоби виконання колійних робіт 152

1. Структура управління колійним господарством 152

2. Поняття про капітальний, середній

і комплексно-оздоровчий ремонти колії 154

2.16.3. Колійні машини і оснащення колійних робіт 154

2.17. Поточне утримання колії 157

1. Основні принципи організації поточного утримання колії 157

2. Контроль за станом колії 157

3. Запобігання сніговим заметам і розмиванням колії .158

Контрольні питання до розділу 2 161

Розділ 3. Вагони і вагонне господарство 163

3.1. Загальні відомості про вагони і контейнери 163

1. Принципи побудови вагона 163

2. Експлуатаційні характеристики вантажних вагонів 165

3. Поняття про контейнер, класифікація контейнерів 173

4. Вагонні парки на залізницях України, проблеми

і перспективи їх розвитку 177

3.2. Система нумерації вагонів і контейнерів 179

3.2.1. Характеристика номера-коду пасажирських

і вантажних вагонів 179

2. Знаки і написи на вагонах 180

3. Нумерація, знаки і написи на контейнерах 182

3.3. Технічні характеристики вагонів 184

1. Техніко-економічні показники вантажних вагонів 184

2. Визначення розрахункових показників вантажних вагонів ... .186

3.4. Колісні пари 187

1. Будова колісної пари 187

2. Формування, огляди і таврування колісних пар 190

3. Несправності колісних пар.

Вимоги ПТЕ до утримання колісних пар 190

3.5. Букси і підшипники 191

1. Призначення буксового вузла. Види букс 191

2. Короткі відомості про букси на підшипниках ковзання 192

3. Будова, робота і обслуговування букс на підшипниках кочення . .192

4. Переваги роликових букс і проблеми підвищення їх надійності . .194

3.6. Ресорна підвіска вагонів 195

3.7. Візки вагонів 197

1. Призначення і принципова будова візка вагона 197

2. Основні типи візків вантажних вагонів 198

3. Основні типи візків пасажирських вагонів 202

8. Призначення і будова рами вагона 204

9. Будова і принцип дії автозчепного пристрою 207

1. Призначення і будова автозчепу 207

2. Робота механізу зчіплювання

при зчепленні і розчепленні вагонів 208

3. Ударно-центруючий прилад і упряжне обладнання 209

4. Вимоги ПТЕ до автозчепного пристрою 211

3.10. Призначення і принцип дії гальм 212

1. Призначення і класифікація гальм 212

2. Гальмове обладнання локомотивів 214

3. Гальмове обладнання вагонів 215

4. Системи пневматичних гальм і управління ними 217

3.11. Порядок випробування і перевірки гальм в поїздах 220

1. Загальні положення про технічне обслуговування гальм 220

2. Повне випробування автогальм 220

3. Скорочене випробування автогальм 221

4. Перевірка дієздатності гальм на шляху прямування 223

3.12. Кузови вантажних вагонів 224

1. Будова кузовів критих вагонів 224

2. Особливості будови кузовів напіввагонів і вагонів-платформ . .225

3. Особливості будови кузовів спеціальних вагонів 227

4. Несправності кузовів вантажних вагонів 229

3.13. Кузови пасажирських вагонів 229

1. Призначення і типи кузовів пасажирських вагонів 229

2. Внутрішні приміщення пасажирських вагонів 231

3.14. Електрообладнання, опалення, водопостачання

і вентиляція пасажирських вагонів 233

3.15. Структура вагонного господарства 237

3.15.1. Структурна схема управління вагонним господарством 237

3.15.2.Основні підприємства і пункти вагонного господарства 238

3.16. Система технічного обслуговування і ремонту вагонів 239

1. Особливості експлуатації вантажних і пасажирських вагонів . .239

2. Види технічного обслуговування і ремонту вагонів 240

3.17. Організація роботи пунктів технічного обслуговування 242

1. Призначення і основні функції ПТО, їх оснащення 242

2. Технологія проведення технічного огляду поїзда 243

3.17.3. Особливості обслуговування пасажирських вагонів 244

3.18. Технічні особливості перспективних вагонів нового покоління . .245

1. Вантажні вагони для міжнародних транспортних коридорів .. .245

2. Вагони для швидкісних

і високошвидкісних пасажирських поїздів 247

Контрольні питання до розділу 3 250

Розділ 4. Локомотиви і локомотивне господарство 252

4.1. Загальні відомості про локомотиви 252

1. Поняття про тяговий рухомий склад і його класифікація 252

2. Техніко-економічні порівняння різних видів тяги 255

4.2. Електрорухомий склад, принципи його будови і роботи 256

1. Загальні поняття про будову електровозів і електропоїздів ... .256

2. Класифікація електрорухомого складу 257

3. Основні серії електровозів, їх технічні характеристики 258

4. Механічна частина електровозів 263

4.3. Електричне обладнання електровозів 269

1. Тягові електродвигуни 269

2. Допоміжні електричні машини 271

3. Трансформатори і випрямні пристрої 274

4. Електричні апарати і прилади електровозів 277

4.4. Управління електровозами і водіння поїздів 284

1. Загальні поняття про електричні схеми електровозів 284

2. Способи регулювання швидкості 285

3. Електричне гальмування 286

4. Пульт управління

і деякі особливості експлуатації електровозів 287

4.5. Електросекцїї 290

1. Формування електросекцій і електропоїздів 290

2. Механічна і електрична частини електросекцїї 291

3. Особливості нових вітчизняних електропоїздів 294

4.6. Тепловози, принципи їх будови і роботи 296

1. Загальні поняття про будову тепловозів, їх класифікація 296

2. Характеристика основних видів і серій тепловозів 298

3. Екіпажна частина тепловоза 306

4. Принципи будови тепловозної передачі 308

4.7. Тепловозний дизель і допоміжне обладнання 311

1. Загальні відомості про двигуни внутрішнього згоряння 311

2. Робочий цикл чотиритактного дизеля 312

3. Робочий цикл двотактного дизеля 312

4. Механізми і деталі тепловозного дизеля 315

5. Допоміжне обладнання тепловозів 318

4.8. Електричні машини і апарати тепловозів 320

1. Тяговий генератор 321

2. Тягові електродвигуни тепловозів 322

3. Допоміжні електричні машини на тепловозі 323

4. Електричні апарати тепловоза, їх призначення 325

4.9. Паровози, газотурбовози, дизель-поїзди, автомотриси,

дрезини, мотовози 327

1. Паровози, принцип їх будови і роботи 327

2. Принцип дії газової турбіни і поняття про будову

та роботу газотурбовоза і турбопоїзда 331

3. Поняття про будову і роботу дизель-поїзда 334

4. Автомотриси, дрезини і мотовози 337

4.10. Локомотивне господарство 339

4.10.1. Основні задачі і структура управління

локомотивним господарством 339

2. Локомотивний парк і організація його роботи 342

3. Види ремонтів локомотивів

та моторвагонного рухомого складу 344

4.10.4. Організація екіпірування локомотивів 345

4.11. Основи тяги поїздів. Поняття про тягові розрахунки 346

1. Сили, що діють на поїзд 346

2. Створення сили тяги, її основні характеристики 347

3. Сили опору рухові поїзда 351

4. Гальмові сили 355

5. Рівняння руху поїзда 357

6. Методи розв'язання рівняння руху поїзда.

Побудова кривих швидкості і часу 359

4.11.7. Розрахунок маси поїзда і розв'язання гальмових задач 361

Контрольні питання до розділу 4 364

Розділ 5. Електропостачання залізниць 366

5.1. Загальні відомості про електропостачання залізниць 366

5.1.1. Структура управління електропостачанням

і енергетичним господарством залізниць 366

2. Поняття про зовнішню систему електропостачання 366

3. Система тягового електропостачання 369

4. Системи електричної тяги 371

5.2. Тягові підстанції 375

1. Класифікація тягових підстанцій 375

2. Принципова будова тягових підстанцій постійного струму ... .376

3. Принципова будова тягових підстанцій змінного струму 378

5.3. Будова контактної мережі 379

1. Будова і види контактних підвісок 379

2. Секціонування контактної мережі 385

3. Рейкова мережа електрифікованих ліній 387

5.4. Особливості експлуатації тягової мережі 388

1. Організація експлуатації систем тягового електропостачання .. .388

2. Вимоги ПТЕ до утримання споруд

і пристроїв електропостачання залізниць 389

5.4.3. Електрозабезпечення систем СЦБ і захист підземних споруд. Охорона навколишнього середовища 390

Контрольні питання до розділу 5 393

Розділ 6. Вантажно-розвантажувальні машини і механізми 394

6.1. Загальні відомості про вантажно-розвантажувальні машини

і механізми 394

1. Класифікація і порядок виконання вантажно-розвантажувальних робіт 394

2. Структура управління вантажно-розвантажувальними роботами на залізниці 395

1. Поняття про елементну і комплексну механізацію

і автоматизацію вантажно-розвантажувальних робіт 395

6.1.4. Класифікація вантажно-розвантажувальних машин

і обладнання 395

6.1.5. Основні технічні параметри

і продуктивність вантажно-розвантажувальних машин 397

6. Визначення технічної продуктивності машин і механізмів ... .398

7. Визначення експлуатаційної продуктивності машин

і механізмів 399

6.1.8. Розрахунок потрібної кількості машин 399

2. Засоби малої механізації 399

3. Найпростіші машини і механізми 403

6.3.1. Різновиди і призначення найпростіших вантажопідйомних машин і механізмів.

Блоки, поліспасти, талі, підвісні візки 403

6.3.2. Лебідки, механічні лопати, скрепери та механічні візки 406

6.4. Призначення і класифікація навантажувачів періодичної дії . .408 6.4.1. Загальні поняття про навантажувачі 408

2. Класифікація навантажувачів 410

3. Робоче обладнання навантажувачів 412

6.5. Будова і принцип дії навантажувачів періодичної дії 412

1. Електронавантажувачі, їхня будова, принцип дії, техніко-експлуатаційш характеристики 415

1. Автонавантажувачі, їхня будова, призначення

і характеристики 416

6.5.3. Тракторні навантажувачі, принципи дії і застосування 418

6. Розрахунок продуктивності навантажувачів 420

7. Призначення і класифікація кранів.

Кабельні крани і підйомники 420

6.7.1. Конструктивні і експлуатаційні особливості кранів, призначення і класифікація 420

6.7.2. Загальні відомості про кабельні крани 420

6.7.3 Загальні відомості про підйомники 422

6.8. Крани мостового типу 422

1. Будова мостового крана 422

2. Будова козлового крана 427

3. Загальні поняття про перевантажувальні мости 433

6.9. Стрілові крани 434

6.9.1. Конструктивні особливості стрілових кранів,

їхня різноманітність 434

2. Крани на залізничному ходу 435

3. Автомобільні крани 438

4. Пневмоколісні і гусеничні дизельні крани на крановому шасі, крани-екскаватори 439

5. Портальні і напівпортальні крани 442

6. Баштові крани 444

7. Поняття про стійкість кранів 446

6.10. Оснащення кранів і розрахунок їхньої продуктивності 447

1. Вантажозахватні пристрої кранів 447

2. Автоматизація управління кранами 456

3. Розрахунки продуктивності кранів 457

6.11. Конвейєри 459

1. Призначення і класифікація конвейєрів 459

2. Стрічкові конвейєри 459

3. Конвейєри з ланцюговим тяговим органом 461

4. Гвинтові та інерційні конвейєри 463

5. Розрахунок продуктивності конвейєрів 464

6.12. Елеватори 465

1. Призначення і класифікація елеваторів 465

2. Будова і принцип дії ковшових елеваторів 465

3. Елеватори для штучних вантажів,

їх різновиди, застосування 469

6.12.4. Розрахунки продуктивності елеваторів 470

6.13. Механічні навантажувачі безперервної дії 471

1. Механічні навантажувальні машини безперервної дії 471

2. Механічні розвантажувальні машини безперервної дії 473

14. Пневматичні вантажно-розвантажувальні установки 476

15. Гідравлічний спосіб розвантажування вагонів

і переміщення вантажів 479

6.16. Спеціальні вантажно-розвантажувальні машини 481

1. Вагоноперекидачі 481

2. Інерційні вагонорозвантажувальні машини 485

6.17. Машини для очищення вагонів і розпушування вантажів,

які змерзлись. Тепляки 485

1. Машини для очищення вагонів 485

2. Машини для розпушування вантажів, які змерзлись.

Тепляки 486

6.18. Технічне обслуговування і ремонт вантажно-розвантажувальних машин 489

1. Технічний нагляд і утримування вантажно-розвантажувальних машин і механізмів 489

2. Основні положення про планово-попереджувальне обслуговування і ремонт вантажно-розвантажувальних машин 490

6.18.3. Ремонтно-технічна база вантажного господарства 491

Контрольні питання до розділу 6 492

Література 495