методички / 4562_EI

Таблица 2

Колёсные пары

Эскиз колёсной пары

l – номинальное расстояние между внутренними гранями колёс;

l1 – расстояние между внутренними гранями колёс при скоростях движения до 120 км/ч; l2 – расстояние между внутренними гранями колёс при скоростях движения до 140 км/ч.

Допускаемые износы и повреждения колёсных пар

a 1			[a]2
b

a 1			[a]2
b

						a 1			[a]2
						b

a 1			[a]2
b

a 1			[a ]2
b

1для колёсных пар пассажирских вагонов;

2для колёсных пар грузовых вагонов.

a– при скоростях движения до 120 км/ч.

b– при скоростях движения свыше 120 км/ч до 140 км/ч;

Тормозное оборудование

Особенности эксплуатации электропневматического тормоза

11

		Продолжение табл. 2
	Автосцепное устройство
	Высота оси автосцепки пассажирского вагона от уровня верха головки
	рельса автосцепки
		a b
a –	для пассажирских вагонов с людьми;
b –	для порожних пассажирских вагонов.
	Допускается ли сцеплять вагоны?
	Ходовая часть
	Суммарный зазор между скользунами для 4-х осного полувагона
	Суммарный зазор между скользунами
	S=S1+S2
	1	2
	S	S
	Контрольные вопросы

1.Дайте определение поезду.

2.Перечислите, какие типы вагонов относятся к пассажирским.

3.Чем отличается подвижной состав от поезда?

4.Какие отличительные знаки и надписи должен иметь вагон?

5.Каковы наибольшие предельные скорости движения пассажирских поездов?

6.Поясните, как изменяется расстояние между внутренними гранями колес у колёсной пары с возрастанием скоростей движения пассажирских поездов.

12

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 2

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИХ ПАРАМЕТРОВ ВАГОНОВ

Цель работы: ознакомиться с параметрами грузовых вагонов, характеризующими их технико-экономическую эффективность.

Краткие сведения из теории

Основными параметрами для технико-экономической оценки конструкции и эксплуатационных особенностей вагонов являются количество осей, грузоподъёмность, тара, удельный объём кузова, удельная площадь пола, коэффициент тары, нагрузка от колесной пары на рельсы, нагрузка на погонный метр пути.

По числу осей вагоны подразделяются на четырех-, шести-, восьми- и многоосные вагоны. Осность вагона определяет его грузоподъёмность.

Грузоподъёмность вагона – наибольшая масса груза, допускаемого к перевозке в грузовом вагоне исходя из прочности его конструкции и установленной конструкционной скорости. Чем больше грузоподъёмность, тем больше производительность вагона, т.е. количество груза, которое можно в нем перевезти за единицу времени.

Достоинствами вагонов с большой грузоподъемностью являются:

-меньшее удельное сопротивление движению, за счёт чего сокращается расход электроэнергии и топлива, потребляемых локомотивами;

-большая погонная нагрузка, за счёт которой возрастает масса поезда при неизменной длине станционных путей;

-сокращение металла на единицу грузоподъёмности на 10–15 %;

-снижение затрат на маневровую работу, взвешивание вагонов.

Тара – масса порожнего вагона (без груза). Определяется взвешиванием вагона на специальных весах при постройке, а также проверяется при выпуске вагона из заводского ремонта. Сумма грузоподъёмности вагона (нетто) и его тары составляет массу брутто вагона. Снижение тары вагонов является одной из основных задач вагоностроения, так как при уменьшении тары может быть увеличена грузоподъёмность грузовых вагонов и тем самым повышена провозная способность железных дорог. Помимо этого, обеспечивается уменьшение металла, идущего на постройку вагонов, экономятся электроэнергия и топливо, расходуемые локомотивами при перевозке, снижается себестоимость перевозок.

Технический коэффициент тары представляет собой отношение веса тары вагона к

	грузоподъемности		Т
	kТ	=		,	(1)
			Pк

где kТ – технический коэффициент тары;

Т – тара вагона, кг;

Pк – конструкционная грузоподъемность вагона, кг;

Величина этого коэффициента показывает, какая часть тары приходится на каждую тонну его грузоподъёмности. Чем меньше коэффициент тары, тем вагон экономичнее.

Удельный объем кузова вагона – это отношение полного объема кузова к его конст-

рукционной грузоподъемности:		V ,
Vу	=		(2)
		Pк

где V – полный или геометрический объём кузова, м3.

13

Увеличение объема достигается изменением линейных размеров кузова. При этом соотношения между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обеспечивалась свободная его погрузка и выгрузка, наиболее рациональное размещение перевозимого груза, наименьший коэффициент тары, прочность и устойчивость вагона.

Кроме полного объема, различают погрузочный объем кузова, который определяется с учетом коэффициента загрузки по формуле

Vп = V ϕ ,

(3)

где Vп – погрузочный объём кузова, м3;

ϕ – коэффициент загрузки геометрического объема кузова.

Коэффициент загрузки составляет для крытых вагонов и вагонов хопперов ϕ < 1, цистерн ϕ = 1, полувагонов при загрузке с «шапкой» ϕ > 1. С учетом этого удельный объем составит:

V = Vп ,

(4)

у Pк

где Vу – удельный объём кузова, м3/т.

Удельная площадь пола платформы – отношение полной площади пола платформы

	к её конструкционной грузоподъемности:	Sп
	S у =		,	(5)
		Pк

где Sп – полная площадь пола платформы, м2.

От величины удельных объёмов и удельных площадей зависит использование объёма и грузоподъёмности вагона, а, следовательно, себестоимость перевозок, размер и стоимость парка вагонов, необходимых для данного объёма перевозок.

Осевая нагрузка (кгс или кН) – нагрузка от колесной пары на рельсы,
P = Pк + T		,	(6)
0	no

где Pк – нагрузка от колесной пары на рельсы, кН, (1 кгс = 9,8 Н);

Pк – конструкционная грузоподъемность вагона, кг; n0 – осность вагона.

Допустимая величина осевой нагрузки зависит, главным образом, от типа рельсов, количества шпал, уложенных на 1 км пути, состояния верхнего строения пути и скорости движения поезда, от конструкционных размеров оси колёсных пар. В настоящее время нагрузка от оси колёсной пары на рельсы для основных типов грузовых вагонов ограничена величиной 235 кН и 245 кН для оси РУ1Ш и РВ2Ш соответственно.

Погонная нагрузка – нагрузка от вагона на один метр пути, характеризует возможность пропуска вагонов по искусственным сооружениям и определяется делением массы брутто на его длину по осям сцепления автосцепок.

Pбр = PкL+ Т .

об

где Pбр – погонная нагрузка, кН/м;

Lоб – общая длина вагона, измеренная по осям сцепления автосцепок, м. Допускаемая погонная нагрузка определяется прочностью мостов и в

время ограничена величиной 105 кН/м.

(7)

настоящее

14

Грузовые вагоны характеризуются также своими линейными размерами и в первую очередь длиной, высотой, шириной и базой вагона.

Общая длина вагона определяется расстоянием между осями сцепления автосцепок данного вагона. Расстояние между центрами пятников тележечного вагона называется базой. Длина, ширина и высота кузова вагона обуславливаются, с одной стороны, заданной вместимостью, а с другой, – габаритом подвижного состава. При проектировании вагонов устанавливают геометрический объём кузова, а для платформ – площадь пола и затем по этим данным находят внутренние размеры вагонов.

Порядок выполнения работы

1.Выбрать из таблицы 3 исходные данные согласно журнальному списку.

2.Выполнить расчёт технико-экономических параметров грузовых вагонов по двум вариантам для одного рода и разных моделей вагона.

3.Сравнить полученные результаты расчёта и выбрать модель вагона с наилучшими технико-экономическими параметрами.

4.Ответить на контрольные вопросы.

5.Оформить отчёт о проделанной работе.

			Технико-экономические параметры грузовых вагонов						Таблица 3
					Тара	Объём		Площадь	Общая
№		Род и модель		Грузоподъёмность, т	вагона, т	кузова, м3		пола, м2	длина
вар.									вагона
			вагона
									Lоб, мм
1		2		3	4	5		6	7
1.			12-141	71	23	77		–	13920
			12-119	68	25	89,6		–	13920
2.			12-196	73,5	25	96		–	13920
			12-197	74,5	23,5	92		–	13920
3.			12-283	63	28	132		–	16970
			12-284	67	28	72		–	14730
4.			12-295	70	24	85,2		–	13920
	полувагон		12-296-01	69,5	24,5	83		–	13920
5.			12-295 Н	70	24	85,2		–	13920
			12-296	69,5	24,5	120		–	13920
6.			12-1704	70	24	79,2		–	13920
			12-1704-01	69	24,6	90		–	13920
7.			12-2122-01	71	23	83,7		–	12100
			12-7023	70,5	23,2	90		–	13920
8.			12-2122-02	71	23	83,7		–	12100
			12-7023-01	70,5	23	83		–	13920
9.			12-П152	94	32,4	106		–	16440
			12-П153	63	23,2	64		–	14410
10.			12-7019	72	21,5	77,5		–	13920
			12-4106	70	23,9	78		–	13920
11.			11-066	68	22	120,5		–	14730
			11-217	68	24,7	120		–	14730
12.	крытый		11-240	26,46	25,4	109		–	14730
			11-246	27,23	27,5	109		–	14730
13.			11-259	68	24	120		–	14730
			11-260	68	26	138		–	16970
14.			11-261	26,4	24	118		–	14730
			11-262	26,4	25,75	90,5		–	14730

15

Продолжение табл. 3

1		2	3	4	5	6	7
15.		11-264	68	25	114	–	14730
		11-276	68	26	122	–	15360
16.		11-267	25	32,5	118	–	24730
		11-268	25	33,5	120	–	24730
17.		11-270	69	25	122	–	14730
		11-274	59	35	120	–	14730
18.		11-280	68	27	138	–	16970
		11-280-01	67	27	138	–	16970
19.		13-401	67	24	–	41,8	14600
		13-4012	65	24,4	–	41,8	14600
20.	платформа	13-470	60	22	–	46	19620
		13-926	68	26	–	54	19620
21.		13-935	73	27	–	54	19620
		13-935А	71	23	–	54	19620
22.		13-1796	70	23,5	–	64	25690
		13-1796-01	62	31,6	–	77,4	25690
23.		13-2114	72	22	–	38,45	14620
		13-2114-П	69	25	–	38,45	14620
24.		15-011-01	66	23,9	72,38	–	12020
		15-011-02	66	25,7	72,38	–	12020
25.		15-1443	58	29	70,01	–	12020
		15-021	60	23,2	73,1	–	12020
26.	цистерна	15-021-01	66	23,9	70,99	–	12020
		15-021-02	66	25,7	70,99	–	12020
28.		15-156-01	65	28	73,5	–	12020
27.		15-150-01	66	26,74	72,44	–	12020
		15-150-02	66	27,5	74	–	12020
		15-156-02	65	28,5	75,5	–	12020
29.		15-157-01	68	25,6	38,84	–	12020
		15-157-02	68	25,25	46	–	12020
30.		15-160	67	26	38,84	–	12020
		15-195	72	27,5	85,8	–	12020

Содержание отчета

1.По результатам проведенной работы составляется отчет в письменной форме (допускается и в печатной). Отчёт должен содержать: цель и дату работы; исходные данные; расчёт технико-экономических параметров грузовых вагонов; выводы.

2.Результаты расчёта технико-экономических параметров оформить в табличном виде по образцу, представленному в таблице 4.

							Таблица 4
		Результаты расчёта технико-экономических параметров грузовых вагонов
Род и мо-			Технический	Удельный	Удельная	Осевая	Погонная	Выводы
	дель		коэф. тары	объём	площадь	нагрузка, кН	нагрузка,
	вагона			кузова, м3/т	платформы, м2/т		кН/м
полувагон		12-119
		12-141

3. Ответы на контрольные вопросы.

16

Контрольные вопросы

1.Что показывает технический коэффициент тары?

2.Какова предельно допустимая нагрузка на рельсы от оси колёсной пары вагона?

3.Что показывает удельная площадь платформа?

4.Чем ограничивается погонная нагрузка на метр пути?

5.Какие параметры вагона относятся к относительным?

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 3

ПРОВЕРКА ВПИСЫВАНИЯ ВАГОНА В СТАТИЧЕСКИЙ ГАБАРИТ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА

Цель занятия: проверить вписывание вагона в статический габарит подвижного состава.

Краткие сведения из теории

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. В зависимости от метода указанного расчета габариты подвижного состава подразделяются на статические и кинематические.

Статический габарит 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 зазоров и износов деталей ходовых частей.

Кинематический габарит – 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. Обозначения габаритов подвижного согласно ГОСТ 9238-2013 представлены на рисунке 3.

Рис. 3. Обозначения габаритов подвижного состава

17

Сфера применения габаритов подвижного состава:

1)Т – статический габарит для подвижного состава, допускаемого в обращение по железнодорожным путям общего и необщего пользования шириной колеи 1520 мм на электрифицированных железных дорогах;

2)Тц – статический габарит для цистерн, вагонов-самосвалов и другого подвижного состава, допускаемого к обращению по железнодорожным путям общего и необщего пользования;

3)Тпр – статический габарит для цистерн, вагонов-самосвалов и другого подвижного состава, допускаемого к обращению на главных путях перегонов и станций;

4)1-Т – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении по всем железнодорожным путям общего и необщего пользования, внешним и внутренним путям промышленных и транспортных предприятий железных дорог государств-участников Содружества Независимых Государств, а также Грузии и Латвии, Литвы, Эстонии;

5)1-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по железнодорожным путям шириной колеи 1520 (1524) мм, так

ишириной 1435, используемых для международных сообщений;

6)0-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по железным дорогам колеи 1520 (1524) мм, так и по линиям железных дорог-членов Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД)

иМеждународного Союза железных дорог колеи 1435 мм;

7)02-ВМ – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого в обращении как по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм, так по железным дорогам – членам ОСЖД колеи 1435;

8)03-ВМst – статический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм, так и по всем железным дорогам колеи 1435 мм европейских и азиатских стран;

9)ТЦ – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава, установленный в качестве исходного для достижения совместимости габаритов в рамках трансъевропейской высокоскоростной железнодорожной системы;

10)ТЦru – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава для высокоскоростного движения на железных дорогах колеи 1520 мм, гармонизированный с габаритом ТС трансъевропейской высокоскоростной железнодорожной системы;

11)03-ВМk – кинематический габарит для железнодорожного подвижного состава, допускаемого к обращению по всей сети железных дорог колеи 1520 (1524) мм и по железным дорогам колеи 1435 мм европейских и азиатских стран.

Все габариты подвижного состава состоят из верхнего очертания (верхней зоны) и нижнего очертания (нижней зоны). По верхнему очертанию определяются строительные очертания кузова вагона, нижнее очертание габарита определяет допускаемые размеры ходовых частей.

В связи с совершенствованием технологий обработки металлов и спроса железнодорожников, возросла актуальность модернизаций кузовов полувагонов с применением новых материалов. Поэтому в рамках практической работы будет рассмотрена методика вписывания вагона для статического габарита на примере полувагона с новыми геометрическими размерами кузова. Так как это кузов, то вписывание вагона в габарит будет, проверяться по верхнему очертанию.

Статическиегабаритыдляверхнегоочертаниявагоновприведенынарисунках 4 и5.

18

а)

б)

в)	г)

Рис. 4. Статические габариты подвижного состава (верхнее очертание): а – габарит Т; б – габарит Тц; в – габарит Тпр; г – габарит 1-Т

19

д)	е)

ж)

з)

Рис. 5. Статические габариты подвижного состава (верхнее очертание): д – габарит 0-ВМ; е – габарит 1-ВМ; ж – габарит 02-ВМ; з – габарит 03-ВМst

20