Технико экономические характеристики вагонов кратко

Обновлено: 06.07.2024

Основными показателями, необходимыми для технико-экономической оценки конструкции и эксплуатационных особенностей вагонов, являются число осей, грузоподъемность, тара, коэффициент тары, удельный объем кузова, удельная площадь пола, давление колесной пары на рельсы, давление вагона, приходящееся на 1 пог. м пути.

С числом осей связана грузоподъемность вагона — наибольшая масса груза, которая может быть перевезена, исходя из прочности конструкции вагона. Достоинства вагонов большой грузоподъемности таковы:

• меньшее удельное сопротивление движению, за счет чего сокращается расход электроэнергии и топлива, потребляемых локомотивами;

• большая погонная нагрузка, т. е. масса поезда возрастает при неизменной длине станционных путей;

• снижение металлоемкости конструкции на единицу грузоподъемности на 10. 15 %;

• сокращение расходов на ремонт и содержание вагонов на 10. 20%;

• снижение затрат на маневровую работу, взвешивание вагонов и оформление перевозочной документации.

Сумма грузоподъемности вагона (масса нетто) и его тары составляет массу вагона брутто. Уменьшение тары вагонов, представляющее собой одну из основных задач вагоностроения, обеспечивает увеличение грузоподъемности грузовых вагонов и, следовательно, повышение провозной способности железных дорог, экономию металла, необходимого для постройки вагонов, электроэнергии и топлива, расходуемых локомотивами при перевозке, а также снижение себестоимости перевозок.

Наиболее важным показателем, характеризующим технико-экономическую эффективность вагона, является коэффициент тары

где Т — тара вагона; Р — его грузоподъемность.

Показателем вместимости вагона служит удельный объем кузова v_y, а у платформ — удельная площадь пола f_y:

где V — вместимость кузова вагона; F— площадь пола платформы.

Воздействие вагонов на верхнее строение пути и искусственные сооружения (мосты, путепроводы) характеризуется силой, с которой колесная пара действует на рельсы, т. е. осевым давлением, и давлением на 1 пог. м пути.

Допустимая нагрузка зависит от прочности железнодорожного пути и мощности элементов его верхнего строения (иначе говоря, от типа рельсов, числа шпал на 1 км пути, вида балласта). Исходя из этого, сила, с которой колесная пара действует на рельс, для грузовых вагонов на наших дорогах ограничена 228 кН. Допустимая нагрузка определяется прочностью искусственных сооружений и для основных типов вагонов составляет 88 кН на 1 пог. м пути.

Возрастание допустимой нагрузки позволяет при той же длине станционных путей увеличить массу поездов и, следовательно, повысить провозную способность железной дороги. Таким образом, допустимая нагрузка определяет и грузоподъемность вагонов.

При проектировании вагонов устанавливают исходя из заданного габарита подвижного состава объем кузова, а для платформ — площадь пола и затем по этим данным находят внутренние размеры вагонов.

При выборе длины вагона учитывают вынос его кузова в кривых участках пути и условия размещения в вагонах грузов и контейнеров.

Лекция 3.1. Назначение и классификация вагонов. Основные элеленты вагонов. Технико-экономические характеристики вагонов. Пассажирский парквагонов. Грузовой парк вагонов. Система нумерации подвижного состава.

Назначение и классификация вагонов

Вагоном называется единица подвижного состава железных дорог, предназначенная для перевозки пассажиров или грузов.

По назначению вагоны разделяют на грузовые и пассажирские.

К грузовым вагонам относятся крытые вагоны, полувагоны, платформы, цистерны, изотермические и вагоны специального назначения, служащие для перевозки определенных видов грузов (цементовозы, транспортеры, специаизированные цистерны, вагоны для технических нужд, перевозки скота, живой рыбы и др.).

В зависимости от ширины колеи вагоны бывают нормальной (1520 мм) и узкой колеи (750, 900 и 1060 мм).

По конструкции кузова, материалу и технологии изготовления вагоны подразделяются на цельнометаллические и вагоны с металлическим каркасом кузова и деревянной обшивкой, а также сварные и клепаные; по числу осей — на четырех-, шести-, восьми- и многоосные.

Большинство грузовых вагонов четырехосные. Имеется незначительное количество шестиосных полувагонов, а также восьмиосных полувагонов и цистерн.

Основные элементы вагонов

Каждый вагон состоит из ходовых частей, рамы, кузова, ударно-тяговых приборов и тормозов (рис. 2.1).

К ходовым частям относятся тележки с колесными парами, буксами, подшипниками, рессорами или пружинами. Ходовые части должны обеспечивать движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью и наименьшим сопротивлением движению.

Тележки обеспечивают более свободное движение длинных вагонов по кривым участкам пути небольшого радиуса, необходимую плавность хода при уменьшении сопротивления движению. Рессоры и пружины служат для смягчения толчков, воспринимаемых вагоном от неровностей пути и поверхностей катания колес. Совокупность всех рессор, пружин и других упругих элементов, связывающих колесные пары с рамой тележки или кузовом, называется рессорным подвешиванием.

Рама вагона является основанием кузова и состоит из жестко соединенных между собой продольных и поперечных балок. На раме крепятся кузов, ударно-тяговые приборы, части автоматического и ручного тормозов, а в пассажирских вагонах — и электрооборудование, узлы системы кондиционирования воздуха. Рамы отличаются одна от другой в зависимости от конструкции и назначения вагона, но все они должны быть достаточно прочными, способными воспринимать нагрузки от кузова, тяговые, ударные, тормозные усилия, давление ветра и другие нагрузки (вертикальные и горизонтальные), возникающие при движении вагона.

Ударно-тяговые приборы служат для сцепления вагонов и локомотива, удержания их на определенном расстоянии друг от друга, а также для передачи силы тяги от локомотива к вагонам и смягчения ударов, возникающих при сцеплении или набегании вагонов в поезде. Ударно-тяговые приборы состоят из автосцепного устройства.

Тормоз— это устройство на подвижном составе, с помощью которого создается сопротивление движению поезда или отдельного вагона, необходимое для остановки поезда или регулирования его скорости.

Тормоза бывают ручные и автоматические. Вагоны грузового и пассажирского парков оборудованы автоматическими тормозами, кроме этого, все пассажирские и часть грузовых вагонов — дополнительно ручными.

Технико-экономические характеристики вагонов

Для грузовых вагонов основными характеристиками являются: осность, грузоподъемность, линейные размеры, масса тары или просто тара, коэффициент тары, нагрузка от колесной пары на рельсы, нагрузка на 1 м пути (погонная нагрузка), удельный объем, удельная площадь.

Осность определяется общим числом колесных пар (осей) вагона.

Грузоподъемностью грузового вагона называется наибольшая масса перевозимого груза, на которую рассчитана его конструкция.

Линейные размерыопределяют базу вагона и его тележки, длину по осям сцепления автосцепок, длину и ширину кузова и высоту его от головки рельса. Базой вагона называется расстояние между центрами пятников вагона, базой тележки — расстояние между центрами осей колесных пар двухосной тележки, а у трех- и четырехосной — расстояние между центрами крайних осей.

Тара вагона — это масса всех его частей (в порожнем состоянии), включая тележки и колесные пары. Тара определяется взвешиванием на специальных вагонных весах и указывается на боковых балках вагона.

Коэффициент тары показывает массу тары вагона, приходящуюся на 1 т его грузоподъемности. Он является сравнительным показателем экономичности вагонов различных типов и разной грузоподъемности. Для современных четырехосных вагонов коэффициент тары равен 0,33—0,38. Чем меньше этот показатель при одинаковой прочности конструкции, тем экономически выгоднее данный вагон в эксплуатации.

Допускаемая нагрузкаот колесной пары на рельсы зависит главным образом от типа рельсов, числа шпал, уложенных на 1 км пути, рода балласта и скорости движения поездов. С 1980 г. Установлена наибольшая нагрузка от колесной пары на рельсы — 228 кН (23,25 тс). Данная нагрузка служит исходным параметром при проектировании новых вагонов.

Погонная нагрузка определяется отношением массы брутто вагона к длине его по осям сцепления и измеряется в тоннах на 1 м (т/м). Пополнение вагонного парка большегрузными вагонами с увеличенными погонными нагрузками — один из эффективных путей повышения провозной способности дорог. Такие вагоны позволяют формировать поезда увеличенной массы при существующих длинах станционных путей. Допустимая погонная нагрузка регламентируется несущей способностью мостов и других искусственных сооружений. В современных условиях предусматривается повышение погонных нагрузок путем внедрения восьмиосных вагонов.

Объем вагона определяется внутренними геометрическими размерами кузова и характеризует вместимость вагона. Он рассчитывается по объемному весу наиболее массовых грузов, перевозимых в вагонах данного типа.

Для сравнительной оценки экономичности вагонов различных типов и размеров обычно пользуются удельным объемом, определяемым как частное от деления полного объема вагона в кубических метрах на грузоподъемность в тоннах. Для крытых и изотермических вагонов удельный объем составляет 1,8—2,5 м3/т, для полувагонов и цистерн — 1—1,4 м3/т.

Удельная площадьдля платформ определяется делением площади пола в квадратных метрах на грузоподъемность в тоннах.

Для пассажирских вагонов основными показателями экономичности являются число мест и отношение тары к числу перевозимых пассажиров. Это отношение зависит от конструкции вагона и предоставляемых пассажиру удобств. Для вагонов пригородных поездов экономичность определяют тарой, приходящейся на 1 м2 площади пола, так как в этих вагонах принимаются во внимание места не только для сидения пассажиров, но и для стояния.

– тара — общая масса вагона в порожнем состоянии; – 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 подразделяются на четырех-, шести-, восьми- и многоосные. С

числом осей связана грузоподъемность вагона — наибольшая масса груза, которая может

быть перевезена по условиям прочности конструкции вагона.

Сумма грузоподъемности вагона (нетто) и массы его тары составляет массу вагона

Важнейшим показателем, характеризующим технико-экономи-ческую эффективность

вагона, является коэффициент тары

где Т — тара вагона; Р — его грузоподъемность.

Этот коэффициент показывает ту часть массы вагона, которая приходится на каждую

тонну его грузоподъемности. Следовательно, чем меньше коэффициент тары, тем вагон

Показателями вместимости вагона являются удельный объем кузова, а для платформ —

удельная площадь пола.

Основные данные и технико-экономические характеристики наиболее

распространенных конструкций грузовых и пассажирских вагонов приведены в табл. 2.5–

После планового ремонта на боковых стенах кузовов наносится дата и пункт последнего ремонта вагона. Номер вагона, наносимый на боковой стене и хребтовой балке рамы, у всех грузовых вагонов имеет восемь знаков. Он состоит из семи основных цифр, несущих информацию о типе вагона и его технических и коммерческих признаках.

Восьмая цифра является контрольной. С ее помощью проверяется правильность передачи номера в документах.

Всего среди шести родов вагонов выделено 175 типов грузовых вагонов, в том числе 66 типов транспортеров. Каждый тип вагона включает в себя хотя бы один из признаков, отличающих его от вагонов других типов.

В число таких основных признаков включены тип вагона (крытый, полувагон, платформа, цистерна, изотермический и специализированный вагон), осность, длина по осям сцепления автосцепок, масса тары, объем кузова (котла), габарит, постоянные приспособления или специализация для перевозки определенных грузов.

В каждом типе подвижного состава вагоны сгруппированы по объединяющим признакам. Как правило, внутри группы вагоны распределены по длине, т. е. для типов вагонов, имеющих большую длину, установлена большая по значимости нумерация.

Число номеров, отводимое для вагонов каждого типа, определяется их максимальным наличием в парке в данный момент времени с учетом перспективы. Внутри групп и типов предусмотрена резервная емкость, которая может быть использована для перспективных вагонов близких типов или увеличения числа вагонов имеющихся типов.

Первый знак номера кодирует тип вагона и ряд других технических средств на железнодорожном ходу:

О — пассажирские вагоны,

1—локомотивы, путевые машины, краны и другие механизмы,

2 — крытые грузовые вагоны,

4 — платформы,

5 — вагоны, находящиеся в собственности предприятий других министерств,

6 — четырех-и восьмиосные полувагоны,

7 — четырех- и восьмиосные цистерны,

8 — изотермические четырехосные вагоны,

3 — транспортеры, шестиосные вагоны, четырехосные хопперы-дозаторы и думпкары,

9 — прочие четырехосные вагоны (для зерна, цистерна для кальцинированной соды и др.).

Шестиосные 1 вагоны и транспортеры отнесены к прочим вагонам.

Второй знак номера кодирует осность и основную характеристику всех грузовых вагонов, кроме транспортеров: цифры 0—8 второго знака обозначают четырехосные, а цифра 9 — восьмиосные. У шестиосных вагонов вторая цифра номера — 6.

Одновременно наряду с осностью второй знак несет в себе информацию об основных характеристиках вагона.

Например, у крытых вагонов цифра 0 — означает, что объем кузова вагона равен 120 м3, цифры 2 и 3 — объем кузова более 120 м3, цифры 4—7 — кузов выполнен с уширенным дверным проемом.

Третий, четвертый, пятый и шестой знаки номера у всех вагонов, кроме транспортеров, характеристики не содержат, а седьмой знак также, кроме транспортеров, кодирует наличие или отсутствие переходной площадки: цифры 0—8 — седьмого знака означают, что у вагонов нет переходной площадки, а цифра 9 — свидетельствует о наличии площадки.

Второй знак у транспортеров — 9. Третий знак (0—9) транспортеров характеризует их тип: 0, 1 и 2 — площадочные, 3 — платформенные, 4 и 5 — колодцевые, 6 и 7 — сцепные крайние платформы, 8 — сцепные средние платформы и 9 — сочлененные. Четвертый знак (0—9) транспортеров характеризует дополнительные данные: длину и массу тары. Пятый, шестой и седьмой знаки номера характеристики не содержат.

конструкции вагона. Достоинства вагонов большой грузоподъемности

• меньшее удельное сопротивление движению, за счет чего сокращается

расход электроэнергии и топлива, потребляемых локомотивами; • большая погонная нагрузка, т. е. масса поезда возрастает при неизменной длине станционных путей;• снижение металлоемкости конструкции на единицу грузоподъемности на 10. 15 %;

• сокращение расходов на ремонт и содержание вагонов на

10. 2 0%;

• снижение затрат на маневровую работу, взвешивание вагонов

и оформление перевозочной документации.

где Т — тара вагона; Р — его грузоподъемность.

Этот коэффициент показывает, какая часть массы вагона приходится на каждую тонну его грузоподъемности. Чем меньше коэффициент тары, тем экономичнее вагон. Для пассажирских вагонов коэффициент тары определяется как отношение тары вагона к числу мест. Воздействие вагонов на верхнее строение пути и искусственные сооружения (мосты, путепроводы) характеризуется силой, с которой колесная пара действует на рельсы, т. е. осевым давлением, и давлением на 1 пог. м пути.

нагрузка определяется прочностью искусственных сооружений и для основных типов вагонов составляет 88 кН на 1 пог. м пути. Возрастание допустимой нагрузки позволяет при той же длине станционных путей увеличить массу поездов и, следовательно, повысить провозную способность железной дороги. Таким образом, допустимая нагрузка определяет и грузоподъемность вагонов. При проектировании вагонов устанавливают исходя из заданного габарита подвижного состава объем кузова, а для платформ — площадь пола и затем по этим данным находят внутренние размеры вагонов. При выборе длины вагона учитывают вынос его кузова в кривых участках пути и условия размещения в вагонах грузов и тейнеров.__

конструкции вагона. Достоинства вагонов большой грузоподъемности

• меньшее удельное сопротивление движению, за счет чего сокращается

• сокращение расходов на ремонт и содержание вагонов на

10. 2 0%;

• снижение затрат на маневровую работу, взвешивание вагонов

и оформление перевозочной документации.

где Т — тара вагона; Р — его грузоподъемность.

Наиболее важными параметрами, характеризующими эффективность грузовых вагонов, являются грузо-подъемность, масса тары, осность (число осей), объем кузова, площадь пола (для платформы) и линейные размеры. Это так называемые абсолютные параметры. Для сравнения вагонов различных типов и конструкций используются соотношения этих параметров — относительные параметры. К ним относятся коэффициенты тары, удельный объем кузова, удельная площадь пола, осевая и погонная нагрузки.

Параметрами пассажирских вагонов являются тип планировки (определяется назначением вагона), осность, населенность, масса тары, масса экипировки (вода, уголь, съемное оборудование), линейные размеры и максимальная скорость движения. Для пассажирских вагонов определяют также массу тары, приходящуюся на одно место для пассажира, массу тары на единицу длины или площади горизонтальной проекции вагона, осевую нагрузку и др.

Читайте также: