Основные элименты вагонов.

В каждом вагоне независимо от назначения и конструкции есть следующие общие элименты:

Ходовые части , воспринимающие нагрузку от вагона и обеспечивающие безопасное и плавное его движение;

рама вагона, воспринимающая нагрузку от кузова и находящегося в нем груза и передающая на ходовые части вертикальные и горизонтальные усилия, действующие на вагон;

кузов, предназначенный для размещения в нем пассажиров или грузов;

ударно-тяговые приборы, служащие для сцепления вагонов между собой и с локомотивом и смягчения растягивающих и сжимающих усилий, передаваемых от локомотива и от одного вагона к другому;

тормозное оборудование, обеспечивающие уменьшение скорости движения или остановку поезда.

Ходовые части вагона включают колесные пары, буксы с подшипниками и рессорное подвешивание. Все эти части объединены в тележки.

Колесная пара, состоящая из оси и двух наглухо укропленных на ней колес диаметром от 950 до 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 для ограничения продольного и поперечного перемещения колесной пары служат буксы.

Для смягчения ударов и уменьшения колебаний вагона при прохождении по неровностям пути между рамой вагона и колесной парой размещается система упругих элиментов и гасителей колебаний (рессорное подвешивание). В качестве упругих элиментов применяют винтовые пружины, листовые рессоры, резинометаллические элименты и пневматические рессоры (резинокордовые оболочки, заполненные воздухом).

Рессоры изготавливают из специальных сортов стали и подвергают термической обработке. Наиболее распространены цилиндрические пружинные рессоры с круглым сечением витка с одним или двумя рядами пружин. По сравнению с листовыми рессорами они при меньших габаритах и массе обеспечивают необходимую упругость и совместно с гасителями колебаний создают плавный ход вагона.

Листовые рессоры составляют из нескольких наложенных одна на другую стальных полос различной длинны, соединеннных посередине шпилькой и хомутом. По форме листовые рессоры подразделяют на незамкнутые и замкнутые (эллиптические) состоящие из нескольких незамкнутых листовых рессор, соединенных между собой концами коренных листов.

Гасители колебаний предназначены для создания сил , направленных на погашение или уменьшение амплитуды колебаний вагона или его частей. На дорогах России наибольшее применение нашли гидравлические и фрикционные гасители колебаний. Принцип действия гидравлических гасителей заключается в последовательном перемещении вязкой жидкости под действием растягивающих или сжимающих сил с помощью поршневой системы из одной полости цилиндра в другую. Такие гасители устанавливают в тележках пассажирских вагонов совместно с пружинными рессорами. В фрикционных гасителях колебаний, устанавливаемых в тележках грузовых вагонов, силы трения появляются при относительном вертикальном и горизонтальном перемещениях трущихся поверхностей клиньев гасителя о фрикционные планки , укрепленные на колонках боковых рам тележек.

Для смягчения боковых толчков от нагебания гребня колес на рельсы при входе в кривые тележки пассажирских вагонов оборудуются возвращающими устройствами (люльками). Вагоны с такимим тележками, оборудованными гидравлическими аморатизаторами, спешно эксплуатируются в пассажирских поездах, развивающих скорость до 160 км/ч.

Тележки грузовых вагонов имеют , как правило, одинароное рессорное подвешивание, размещаемое под поперечной балкой, а тележки пассажирсикх вагонов – двойное рессорное подвешивание, обеспечивающие большую плавность хода.

Рама вагона является омнованием кузова и несущей конструкцией, состоящей из жестко связанных между собой продольных и поперечных балок. К раме крепятся ударно-тяговые приборы и тормозное оборудование.

Форма кузова вагона зависит от его назначения. Боковые стены кузова опираются на раму , имеют стальную обрешетку, к которой крепится металлическая обшивка. В грузовых вагонах металлическая обрешетка стен, жестко связанных с рамой, составляет несущую конструкцию, работающую под воздействием вертикальных сжимающих и растягивающих сил. В пассажирских цельнометаллических вагонах боковые стены, пол и крыша являются несущими элементами. Для придания большей жесткости стенам вагона их изготавливают из гофрированных полос стали.

Ударно-тяговые приборы служат для сцпления вагонов и локомотивов, удаживания их на определенном расстоянии друг от друга, смгчения и передачи от одного вагоны другому растягивающих и сжимающих усилий, возникающих при перемещении подвижного состава.

В качестве объединенного ударно-тягового устройства на подвижном составе железных дорог России принята атоматическая сцепка типа СА-3.

Автосцепное устройство размещается посередине поперечной балки на конце рамы вагона и имеет следующие основные части: корпус и расположенный в нем механизм , расценой привод, ударно-центрирующий прибор, упряжное утройство с поглащающим аппаратом и опорные части.

Сцепление вагонов между собой или с локомотивом происходит автоматически при нажатии или соударении , расцепление же производится поворотом расцепного рычага, расположенного сбоку вагона или локомотива.

Корпус автосцепки представляет собой пустотелую стальную отливку, состоящую из головной части, в которой помещается механиз м сцепления, и хвостовика, предназначенного для соединения с упряжным устройством.

Ударно-центрирующий прибор воспринимает усилия от корпуса автосцепки, а также возвращает отклоненный корпус из крайних положений в среднее при прохождении вагоном кривых малого радиуса.

Упряжное устройство смягчает и передаёт ударно- тяговые усилия на раму вагона . Располагается оно между швеллерами хребтовой балки и состоит из клина, тягового хомута, упорной плиты, поглощающего аппарата и опорных частей , включающих передние и задние упоры и поддерживающую планку.

Поглащающий аппарат автосцепки смягчает сжимающие и растягивающие усилия, передаваемые на раму вагона. На грузовых вагонах обычно применяется пружинно-фрикционный , а на пассажирских – резинометаллический аппарат автосцепки.

Тормоза и томрозное оборудование служат для уменьшения скорости движения поезда или его остановки. На железнодорожном подвижном составе применяются три вида торможения:

фрикционное, использующее силу трения тормозных колодокили дисков с вращающимися колесами;

реверсивное (электрическое), при котором сила инерции поезда используется для выработки электровозом энергии, которая либо поглащается специальными сопротивлениями , либо возвращается в контактную сеть;

электромагнитное , основанное на принципе воздействия электромагнитных устройств на рельсы.

Основным видом торможения являются фрицкионное пневматическое. Принцип работы пневматических фрицкионных тормозов заключается в том, что сжатый до большого давления воздух , вырабатываемый компрессором локомотива, подается по тормозной магистрали поезда в тормозные цилиндры , имеющиеся на каждом вагоне , и, воздействия на их поршни , обеспечивает через рычажную передачу прижатие тормозных колодок к ободьям вращающихся колес.

Управление тормозами осуществляется с помощью крана машиниста, находящегося в кабине локомотива. Запас сжатого воздуха, интенсивно расходующегося при зарядке и отпуске (оттормаживании) тормозов, накапливается в главном резервуаре, находящемся на локомотиве , а на каждом вагоне имеется запасной резервуар, через который происходит питание тормозного цилиндра. Если главный резервуар при торможении сообщается с запасными резервуарами, то такой тормоз называется прямодействующим, а если отключается от запасных резервуаров – непрямодействующим.

Прямодействующий автоматический тормоз, применяемый на локомотивах и вагонах грузовых поездов, при длительном торможении на затяжных спусках не истощается, так как конструкция воздухораспределителя и крана машиниста обеспечивает постоянную связь главного резервуара с тормозными цилиндрами.

Недостатком пневматических тормозов является неодновременное действие , вызываемое низкой скоростью распространения воздушной тормозной волны , что особо ощутимо в длинных поездах. Этого недостатка лишены электропневматические тормоза , применяемые на электропоездах и в пассажирских поездах .

Торможение может быть служебным и экстренным. В обычных условиях машинист применяет служебное торможение , при котором давление в главной магистрали понижается ступенями. Такой режим обеспечивает плавное уменьшение скорости поезда и остановку его в заранее предусмотренном месте. Для немедленной остановки поезда применяют экстренное торможение , которое происходит в результате быстрого и полного выпуска воздуха из магистрали с помощью крана машиниста или крана экстренного торможения , устанавливаемого на всех пассажирских и части грузовых вагонов.

Помимо автоматических, вагоны и локомотивы оборудуются ручными тормозами, которые необходимы для ударжания поезда на месте в случае остановки его на уклоне при неисправности автоматических тормозов . В ручных тормозах сила натяжения тормозных колодок на колеса передается от тормозной рукоятки, помещаемой в тамбуре вагона.