- •Министерство образования республики беларусь
- •Введение
- •1.1 История развития транспорта
- •1.3 Роль и значение транспорта
- •1.4 Основные термины и понятия транспортной системы
- •1.7 Нагрузка на транспортную систему
- •1.10 Направления развития единой транспортной сети
- •1.11 Основные показатели работы транспорта
- •1.12 Механизация погрузочно-разгрузочных и складских работ на транспорте
- •1.13 Крупнейшие транспортные сооружения мира
- •2.1 Краткая историческая справка
- •2.2 Путь и путевое хозяйство
- •2.3 Габариты на железнодорожном транспорте
- •2.4 Раздельные пункты
- •2. 5 Основы организации движения поездов
- •2.6 Тяговый подвижной состав
- •2.7 Вагоны и вагонное хозяйство
- •2.8 Электрификация
- •2.8.2 Схема электроснабжения
- •2.8.3 Системы тока и напряжение в контактной сети
- •2.8.4 Тяговая сеть
- •2.8.5 Эксплуатация устройств электроснабжения
- •2.9 Автоматика и телемеханика (а и т)
- •2.10 Система сигнализации и виды связи
- •3.2 Виды и основные средства водного транспорта
- •3.3 Судоходные пути
- •3.3.1 Общие положения
- •3.3.2 Навигационным оборудованием водного пути
- •Способы обслуживания навигационного оборудования
- •3.4 Условия безопасности и экономичности эксплуатации судов
- •3.5 Характеристика и размерения судов
- •3.6 Классификация судов флота
- •3.7 Порты и портовые сооружения
- •3.8 Взаимодействие видов транспорта в порту
- •3.9 Организация эксплуатационной работы водного транспорта
- •4.1 Краткая историческая справка
- •Машин освоен в 1947 г.)
- •4.2 Автомобиль в Белоруссии
- •4.3 Классификация перевозок
- •4.4 Организация перевозок грузов
- •4.6 Служба перевозок автотранспортного предприятия
- •4.7 Классификация автомобильных транспортных средств
- •4.8 Система обозначения автомобильного подвижного состава
- •4.9 Основные эксплуатационные требования к подвижному составу
- •4.10 Система показателей и измерителей работы подвижного состава
- •4.11 Автомобильные дороги
- •4.12 Автотранспортные предприятия
- •4.13 Основные научно-технические проблемы
- •4.14 Рекордные скорости на автомобильном транспорте
- •5.1 История развития воздушного транспорта
- •5.2 Техническая основа воздушного транспорта
- •5.3 Организация полетов и руководство движением
- •5.4 Научно-технические проблемы развития воздушного транспорта
- •5.5 Показатели работы воздушного транспорта
- •5.6 Достижения воздушного транспорта
- •5.6 Достижения воздушного транспорта
- •6.1 История развития трубопроводного транспорта
- •6.2 Техническая база трубопроводного транспорта
- •6.3 Особенности сооружения и эксплуатации трубопроводов
- •6.4 Научно-технические проблемы развития
- •7.1 История развития городского пассажирского транспорта (гпт)
- •7.4 Основные показатели, характеризующие городскую
- •8 Промышленный транспорт
- •9.1 Критерии прогрессивности видов транспорта
- •9.2 Характеристика новых видов транспорта
- •9.2.1 Дирижабли
- •9.2.3 Монорельсовая дорога
- •9.2.4 Транспорт на воздушной подушке
- •9.2.5 Поезд на магнитной подушке (подвеске)
- •9.2.6 Транспорт для освоения Севера
- •9.2.7 Идеи проектов новых транспортных средств
- •9.8 Прогноз развития транспорта
- •Валентин Петрович я р о ш е в и ч Михаил Иванович ш к у р и н Общий курс транспорта
2.7 Вагоны и вагонное хозяйство
Вагономназывают единицу подвижного состава, предназначенную для перевозки пассажиров и грузов.
Вагон появился тогда, когда люди, использовав колеса, стали конструировать первые транспортные средства. Это были простые тележки– четыре деревянных колеса да деревянный же кузов-ящик сверху.
П
Рисунок
2.64 – Колесный экипаж – "предшественник
пассажирского вагона"
в состав
первых
поездов не включался, а устанавливался
на платформу
вагона: кузов с окнами, колеса, рессоры. В сос-
таве первых поездов вагоны для пассажиров
еще именовались каретами. В зависимости от
совершенства устройства и удобства езды они
носили названия и других экипажей: простые открытые повозки – шарабаны; более благоустроенные – дилижансы; красиво отделанные удобные – берлины, линейки с мягкими сиденьями. Словом, "предки" современных пассажирских вагонов отличались большим разнообразием.
С
Рисунок
2.65 – Старинный пассажирский вагон II
класса линии Стоктон–Дарлингтон
В
Рисунок
2.66 – Пассажирский вагон I
класса линии Ливерпуль – Манчестер
бана, повозка длиной 15 метров, предназначен-
ная для строевого леса, на которой были предусмотрены и сидячие места для 100 пассажиров".
Взависимости отназначениявагоны объединены в пассажирский и грузовой парки.
П
Рисунок 2.67 –
Почтовый вагон первых Русских железных
дорог
мерительные, вагоны-лаборатории,
вагоны-клубы и др.).
Пассажирские вагоны (рисунок 2.68) бывают дальнего, пригородного и межобластного сообщения (для перевозки пассажиров на расстояние 200–700 км преимущественно в дневное время).
В
Рисунок
2.68 – Современный пассажирский вагон
(два или четыре места в купе) и
некупейные. В вагонах межобластного сообщения мягкие кресла расположены в общем пассажирском салоне.
Пассажирские вагоны оборудуются системой отопления, водоснабжения, вентиляции и освещения, а также другими устройствами, обеспечивающими необходимые удобства для пассажиров. Все пассажирские вагоны четырехосные.
Грузовой парксоставляют крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, изотермические, вагоны для перевозки легковых автомобилей, вагоны-хопперы, транспортеры (12–32–осные, грузоподъемностью до 500 т), передвижные мастерские, контрольно-весовые платформы, а также вагоны, приспособленные для технических и бытовых нужд железных дорог, которые в зависимости от перевозимых грузов отличаются устройством кузова.
К
Рисунок
2.69 – Крытый вагон
разных грузов, их сохранности и защиты от атмосферных воздействий.
Думпкар– вагон-самосвал (рисунок 2.70), так можно перевести это слово с английского языка. Такие вагоны очень удобны для перевозки сыпучих грузов – угля, песка, щебня. От других грузовых вагонов этот отличается тем, что имеет особый кузов. Он может наклоняться, а его борта при этом откидываются. Груз быстро самотеком выгружается из такого кузова. Думпкары используются на магистральных железных дорогах, на рудниках, в угольных разрезах.
Н
Рисунок 2.70 –
Вагон-думпкар
металлическими бортами, приспособленными для установки стоек, необходимых при перевозке бревен, столбов, досок и т. п.
Полувагоны(рисунок 2.72) служат в основном для перевозки массовых, навалочных, сыпучих грузов (руда, гравий, кокс, щебень, уголь и др.). Разновидно-
Рисунок
2.71 – Четырехосная платформа с
цельнометаллическими бортами:
1 – боковой откидной борт; 2 – ограничители
бортов; 3 – торцовых откидной борт
стью полувагонов являются вагоны-хоп-
перы для перевозки сыпучих и пылевидных грузов.
Хоппер(рисунок 2.73) имеет высокие боковые стенки, а для перевозки цемента – и крышу. Торцевые стены его наклонены к середине вагона, где расположены разгрузочные люки.
Жидкие грузы перевозят в цистернах (рисунок 2.74). В зависимости от перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:
общего назначения– для перевоз-
к
Рисунок
2.72 – Восьмиосный полувагон грузоподъемностью
125 т: 1- кузов;
2 – автосцепка; 3 – двухосная тележка;
4 – тормозной цилиндр; 5 – рама кузова
дуктов;
специальные– для перевозки от-
дельных видов грузов.
Цистерны общего назначения в свою очередь могут подразделяться на цистерны для перевозки светлых(бензин и т. д.) итемных (нефть, минеральные масла и т. п.) нефтепродуктов.
В
Рисунок
2.73 – Хоппер-дозатор ЦНИИ-ДВЗ
верхность цистерн для перевозки
кислот покрыта защитным слоем
(резиной, свинцом), предохраняющим металл от действия кислот. В этих же целях котлы цистерн изготовляют из кислотоупорных металлов, нержавеющей стали, алюминия.
Цистерны для перевозки молока делают из нержавеющей стали, покрытой снаружи слоем тепловой изоляции.
Рисунок
2.74 – Восьмиосная цистерна
Вязкие нефтепродукты перевозят в цистернах, оборудованных паровой
рубашкой для разогрева груза при выгрузке.
Рисунок 2.75 –
Изотермический вагон
Вагоны специального назначения пред-
назначаются для грузов, требующих особых условий перевозки. К ним относяттранспортеры– многоосные платформы (рисунок 2.76), вагоны для перевозки скота, живой рыбы, битума, легковых автомобилей и вагоны, предназначенные для технических и бытовых нужд железных дорог.
Для перевозки различных грузов используют контейнеры(деревянные или металлические) с массой брутто 3, 5, 10, 20 и более тонн (рисунок 2.77).
К
Рисунок 2.76 –
Вагон-транспортер Рисунок
2.77 – Контейнер
процесса, снижения транспортных издержек и повышения качества обслуживания грузоотправителей. Для перевозки большегрузных контейнеров используется специализированный подвижной состав – платформы с удлиненной базой грузоподъемностью 60 т.
С
Рисунок
2.77 – Крупнотоннажные контейнеры на
специальной длиннобазной
платформе
На вагон наносятся следующие четкие
знаки и надписи: дорога – собственница вагона (например, БЧ – Беларуская чыгунка), время и место постройки, а также производства установленных видов ремонта, ревизии букс и тормозов; номер вагона, тара, грузоподъемность на грузовых вагонах, а на пассажирских – число мест. Номер вагона состоит из 8 цифр: первая обозначает род вагона; 0 –пассажирские, 2 – крытые, 4 – платформы, 6 – полувагоны, 7 – цистерны, 8 – рефрижератор, 9 – прочие. Вторая и третья цифры кодируют другие технические характеристики, четвертая, пятая, шестая и седьмая – порядковый номер вагона, восьмая – контрольный знак. Каждый вагон должен иметь символ на принадлежность его тому или иному государству.
Основными параметрами для технико-экономической оценки конструкции и эксплуатационных особенностей вагонов являются: грузоподъемность, тара, удельный объем кузова, число осей, удельная площадь пола, коэффициент тары, давление от колесной пары на рельсы, давление на 1 м пути.
По числу осей вагоны бывают 4-, 6-, 8- и многоосные. С осностью связана грузоподъемность – наибольшая масса груза, которая может быть перевезена по условиям прочности конструкции вагона. Четырехосные вагоны имеют грузоподъемность 60 – 65, а восьмиосные – до 125 т.
Сумма грузоподъемности вагона (нетто) и его тара составляет массу вагона (брутто).
Коэффициент тары (кт)показывает ту часть массы тары (Т) вагона, которая приходится на каждую тонну его грузоподъемности (Р).
кт = Т / Р. (2.19)
Чем меньше кт, тем вагон экономичнее. Для пассажирских вагонов коэффициент тары определяется как отношение тары вагона к числу мест.
Показателями вместимости вагона являются удельный объем кузова (vу), а для платформ – удельная площадь пола (fу).
vу=V/Pиfу =F/P. (2.20)
Допускаемая нагрузка определяется прочностью искусственных сооружений и для основных типов вагонов она равна 88 кН/1 м и 228 кН/1 ось.
Основные элементы вагона. Вагон состоит из ходовых частей, рамы вагона, кузова, ударно-тяговых приборов, тормозного оборудования.
Автосцепка(рисунок 2.78) соединяет вагоны при их соударении, обеспечивая полную безопасность для составителя поездов, так как при этом он не заходит в пространство между вагонами. Введение автосцепки на отечественных железных дорогах началось в 30-е годы. На современных дорогах курсируют поезда, все вагоны которых оборудованы автосцепкой.
Автосцепка служит не только для сцепления вагонов, но и выполняет
р
Рисунок
2.78
– Устройство автосцепки
Перемещаясь от станции к станции, поезду приходится иногда снижать скорость, а то и останавливаться. Для этого локомо тивы и вагоны оборудуют тормозами. Посмотрите на колеса локомотивов или вагонов и вы увидите возле каждого из них металлические отливки. Это тормозные колодки. Раньше колодку делали из чугуна, и случалось, что ее хватало всего на 2–3 поездки. Сейчас тормозные колодки делают композиционными, то есть из двух частей: стального тыльника и тормозящей части из специального материала. Такие колодки и служат значительно дольше и в 3 раза легче чугунных. Чтобы затормозить поезд, надо лишь повернуть кран машиниста, находящийся на пульте управления локомотивом. Тотчас же сжатый воздух откроет клапаны и поступит из специальных резервуаров, которые находятся под вагонами, в тормозные цилиндры, переместит поршни и через систему рычагов с большой силой прижмет колодки к вращающимся колесам. Если надо, чтобы поезд остановился, машинист подольше подержит открытым вход в цилиндр и впустит в него больше воздуха. Если же нужно лишь притормозить поезд, чтобы он снизил скорость, машинист впустит в цилиндр поменьше воздуха.
Как только необходимость в торможении отпала, машинист перекрывает доступ воздуха в тормозные цилиндры, и пружины, находящиеся в цилиндрах, заставляют тормозные колодки отпустить колеса. Поезд может продолжать путь.
Такие тормоза называют пневматическими (рисунок 2.79), потому что и управление ими и торможение осуществляются сжатым воздухом. Пневматические тормоза хороши, но имеют один недостаток: вагоны состава затормаживаются последовательно, по мере того как сжатый воздух, перемещаясь от локомотива по воздухопроводу, открывает клапаны. Так как скорость движения сжатого воздуха сравнительно невелика, то проходит довольно значительное время, прежде чем "тормозная волна" дойдет до последних вагонов и затормозит их.
Этот недостаток стал особенно ощутим с введением электрической и тепловозной тяги, когда длина состава поездов, особенно грузовых, увеличилась. Следовательно, и путь прохождения "тормозной волны" значительно возрос.
Д
Рисунок
2.79 – Принцип действия пневматических
тормозов
Проходя от вагона к вагону со скоростью 300 тысяч метров в секунду, он мгновенно открывает клапаны, и все вагоны затормаживаются одновременно, каким бы длинным ни был состав. А это очень важно: сокращается тормозной путь, то есть путь, проходимый поездом от начала торможения до полной его остановки; в составе не возникает усилий, стремящихся разорвать или сжать поезд. Машинисты могут водить длинносоставные поезда с более высокими скоростями, не опасаясь, что тормозной путь окажется недостаточным.
На железнодорожном подвижном составе применяются следующие виды торможения:
фрикционное(ручного или пневматического действия), использующее силу трения тормозных колодок, прижимаемых к ободьям вращающихся колес, или специального диска, посаженного на ось колесной пары;
реверсивное(электрическое), которое может быть рекуперативным, когда электроэнергия, выработанная двигателями электровоза, возвращается в контактную сеть, или реостатным, когда энергия поглощается специальными сопротивлениями;
электромагнитное, основанное на принципе воздействия электромагнитных устройств на рельсы (для скорых поездов).
Основным видом торможения является фрикционное пневматическое.
Тормоза называются прямодействующими, если источник сжатого воздуха, имеющийся на локомотиве (компрессор, главный резервуар), при торможении сообщается с запасными резервуарами и тормозными цилиндрами вагонов.
Вагонное хозяйство. Оно предназначено для обеспечения перевозки пассажиров и грузов, содержания вагонов в исправном состоянии, подготовки их к перевозкам, обслуживания пассажирских вагонов в пути следования. Важнейшим требованием при этом является обеспечение безопасности движения и сохранности перевозимых грузов.
Система технического обслуживания предусматривает:
техническое обслуживание (ТО) грузовых вагонов, находящихся в составах или транзитных поездах, а также порожних при подготовке к погрузке и т. д.;
текущий ремонт (ТР-1) порожних вагонов на специализированных ремонтных путях;
текущий ремонт (ТР-2) вагонов с отцепкой от поездов для ликвидации неисправностей, которые невозможно устранить за время стоянки поезда на станции;
деповской ремонт (ДР) в вагонном депо;
капитальный ремонт (КР-1) и (КР-2), выполняемый на вагоноремонтном заводе.
Обслуживание и ремонт вагонов производятся на вагоноремонтных заводах, в вагонных депо, пунктах подготовки вагонов к перевозкам, пунктах технического обслуживания вагонов, пунктах контрольно-технического обслуживания вагонов, механизированных пунктах текущего отцепочного ремонта вагонов, пунктах опробования тормозов, постах безопасности, контрольных постах, вагоноколесных мастерских, перестановочных пунктах, контейнерных депо и мастерских и т. д.