«ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ЖЕЛЕЗНЫХ ДОРОГ Утверждено Департаментом кадров и учебных заведений МПС России в качестве учебника для студентов техникумов и колледжей железнодорожного транспорта Москва 2003 1 УДК ...»

Буксовое рессорное подвешивание тележки КВЗ-И2 — центральное, люлечное, состоящее из двух эллиптических рессор системы Галахова, уложенных на штампованную подрессорную связь.

Она опирается на подлюлечные балки, подвешенные шарнирно к раме. На эллиптических рессорах расположена надрессорная балка, на которую через подпятник опирается кузов вагона. Для обеспечения постоянства уровня автосцепки вагонов с различной массой кузова изготавливают тележки КВЗ-И2 четырех групп: I, II, III и IV. Тележки I и II групп подкатывают под кузова грузовых рефрижераторных вагонов, a III и IV, обладающие более жестким рессорным подвешиванием и большей высотой, чем тележки I и II групп, — под кузова вагонов с машинным отделением, имеющим повышенную массу.

Трехосные тележки. Разработаны для шестиосных вагонов и применяются в основном на путях промышленного транспорта.

конструкций (конструкция Уральского вагоностроительного завода, девятый модернизированный Рис. 5.8. Трехосная тележка типа комплекта 3 центрального подвешивания опираются две литые надрессорные балки 6, на которых размещена шкворневая балка 5, имеющая форму в виде Н-образной отливки. Исполнительная часть тормозного оборудования 7, подвешенного к боковым рамам, имеет двухстороннее нажатие тормозных колодок на среднюю и одностороннее нажатие на крайние колесные пары.

Каждый из четырех комплектов рессорного подвешивания состоит из четырех двухрядных цилиндрических пружин и одного пружинно-фрикционного гасителя колебаний. Пружины взаимозаменяемые с пружинами тележки модели 18-100.

Четырехосные тележки применяются в большегрузных восьмиосных полувагонах и цистернах, а также транспортерах. Они состоят из двух типовых двухосных тележек, объединенных соединительной балкой.

Тележка модели 18-101 (рис. 5.9) имеет две двухосные тележки модели 18-100, связанные между собой соединительной балкой 4, которая выполнена в виде литой или штампосварной конструкции вместе с пятниками. По концам нижней части ее расположены пятники 1 и 3, скользуны, которыми она опирается на подпятники, и скользуны надрессорной балки двухосных тележек. Сверху в средней части соединительной балки расположен подпятник 2 со шкворневым отверстием и скользуны. Центральный подпятник имеет длинный шкворень, а крайние пятники центрируются короткими шкворнями с буртом в средней части.

Рис. 5.9. Четырехосная тележка (модель 18-101) Наиболее рациональная конструкция, по сравнению с литой, — штампосварной вариант соединительной балки (рис. 5.10) — состоит из двух штампованных элементов: верхнего 1 из листа толщиной 16 мм и нижнего 2 толщиной 20 мм, подкрепленных продольными 3 и поперечными 7 ребрами жесткости. Снизу по концам балки вварены крайние пятники 4, которыми она опирается на подпятники двухосных тележек, а сверху — центральный подпятник 8, посредством которого нагрузка от кузова передается на четырехосную тележку. К специальным крыльям 6 по концам балки снизу приварены крайние скользуны 5, которые располагаются над скользунами двухосных тележек. В средней части также на крыльях размещены центральные скользуны, над которыми расположены скользуны Рис. 5.10. Штампосварная соединительная Основные технические характеристики тележек грузовых вагонов приведены в табл. 5.1.

Техническая характеристика тележек грузовых вагонов Показатели 18-100 18-115 18-755 18-102 18-101 КВЗ-И км/ч Гибкость рессорного 0,125 0,173 0,116 0,148 0,075 0, подвешивания, м/МН Прогиб рессорных ком- 0,049 0,068 0,052 0,052 0,050 0, плектов под статической нагрузкой, м Расстояние от уров- 0,801 0,812 0,810 0,815 0,839 0, ня головок рельсов до опорной поверхности подпятника, м Общие требования к тележкам вагонов. Для тележек всех типов в эксплуатации не допускаются:

— трещины в балансире, надрессорной, соединительной, шкворневой балках, боковине литой тележки;

— трещины на вертикальной или нижней горизонтальной стенке;

— трещины бесфланцевого пятника или подпятника;

— трещина во фланце пятника или подпятника, доходящая до бурта, заклепки или болта, нижнего или верхнего скользуна, сварного шва;

— обрыв заклепки крепления скользунов или излом их коробки;

— суммарный зазор между скользунами с обеих сторон тележки более 20 мм или менее 2 мм.

Кроме того, не разрешается эксплуатировать тележки ЦНИИ-Х3-О, у которых имеется излом или трещина в клине фрикционного гасителя колебаний, отсутствует или изломан колпак скользуна, отсутствует болт крепления колпака у скользуна.

5.3. Тележки пассажирских вагонов Пассажирские вагоны оснащают, в основном, двухосными тележками с двухступенчатой системой рессорного подвешивания.

Тележка типа КВЗ-ЦНИИ разработана на Калининском (ныне Тверском) вагоностроительном заводе совместно с ЦНИИ МПС России (ныне ВНИИЖТ — Всероссийский научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта), признана типовой для современных вагонов.

Эта тележка (рис. 5.11) применяется во всех цельнометаллических вагонах новой постройки. Нагрузка от кузова вагона передается не на центральный подпятник, а на боковые скользуны 3 надрессорных балок 4, что обеспечивает гашение извилистых колебаний и улучшает плавность хода вагона. Шкворень тележки КВЗЦНИИ испытывает только тяговые усилия. В тележке имеются кронштейны 1 надрессорной балки и продольной балки рамы, а также введены два поводка 2, ограничивающие колебания надрессорной балки. Поводки расположены вдоль продольной балки рамы тележки и через резиновые амортизаторы одним концом связаны с надрессорной, а другим — с продольной балкой рамы тележки. Они исключают удары надрессорной балки о поперечные балки рамы и улучшают ходовые качества тележки. Это позволило устранить интенсивный износ скользунов на поперечной балке рамы и вертикальных скользунов на надрессорной балке. Улучшена конструкция гидравлического гасителя колебаний и фрикционного гасителя в надбуксовом подвешивании; изменена техническая характеристика надбуксовых пружин.

Тележки КВЗ-ЦНИИ выпускают двух типов: 1 — для вагонов с массой брутто до 60 т, II — для вагонов с массой свыше 60 т, но менее 72 т. Тележка типа II имеет по два гидравлических гасителя колебаний с каждой стороны, более мощные элементы рамы и пружины центрального подвешивания. Ее появление связано с богатым опытом эксплуатации большого числа типов и конструкций тележек, их узлов и деталей. Тележка II типа аналогична по конРис. 5.11. Тележка КВЗ-ЦНИИ струкции и отличается от 1 типа более мощной рамой, имеющей концевые поперечные балки. Она оборудована усиленными люлечными подвесками, удвоенным числом гидравлических гасителей колебаний, пружинами, имеющими больший диаметр прутков и др.

Масса усиленной тележки увеличена на 0,4 т, она имеет меньший статический прогиб по сравнению с тележкой 1 типа.

Необходимость повышения скорости движения потребовала разработки усовершенствованных конструкций. В результате решения этой задачи на Калининском заводе совместно с ВНИИЖТ, ЛИИЖТ и др. была создана модернизированная тележка КВЗ-ЦНИИ-М, допускающая повышение скорости движения до 180 км/ч. Она отличается от тележек типа КВЗ-ЦНИИ увеличенным статическим прогибом рессорного подвешивания, более надежной однозвенной конструкцией люлечных подвесок вместо двухзвенных и др.

Тележка типа ТСК-1 предназначена для пассажирских вагонов, обращающихся в поездах со скоростями движения до 200 км/ч. Она разработана на Калининском (Тверском) вагоностроительном заводе в 1969 г. для вагонов поезда «Русская тройка» (РТ-200). Особенность устройства тележки ТСК-1 (тележка скоростная калининская, 1 вариант) заключается в устройстве центрального подвешивания, в котором используются пневматические рессоры диафрагменного типа с резинокордной оболочкой диаметром 580 и высотой 170 мм. В центральном подвешивании установлены вертикальные и горизонтальные гидравлические гасители колебаний, шарнирно соединяющие надрессорную балку с рамой тележки и обеспечивающие раздельное гашение колебаний в вертикальной и горизонтальной плоскостях. Кузов вагона опирается на скользуны, что вызвало необходимость связи надрессорной балки с рамой тележки упругими поводками с резинометаллическими шарнирами по концам.

Буксовое подвешивание аналогично по конструкции подвешиванию тележки КВЗ-ЦНИИ, но имеет гидравлические гасители колебаний и поводки, связывающие кронштейны букс с рамой тележки.

Так как передается большая часть продольного и поперечного усилий, изменена конструкция шпинтонов. Колесные пары — специальные, их колеса имеют новый профиль поверхности катания с конусностью 1:100; 1:20; 1:7 и углом скоса рабочей грани гребня 65° вместо 60° в типовых колесных парах. Шейки оси удлинены для размещения третьего упорного подшипника.

Надрессорная балка — сварная коробчатой формы с посадочными площадками по концам для установки пневматических рессор центрального подвешивания. В средней части она имеет шкворневое устройство с упругой посадкой. Балка снабжена подрезиненными пластмассовыми скользунами, на которые опирается кузов.

Тележка ТСК-1 оснащена дисковым и магниторельсовым тормозами. Причем, отдельно дисковый тормоз предназначен для служебного торможения, а совместно с магниторельсовым — для экстренного торможения. Тележка оборудована колодочным устройством для очистки поверхности катания колес перед торможением.

Основные технические характеристики тележек пассажирских вагонов приведены в табл. 5.2.

Техническая характеристика тележек пассажирских вагонов Показатели скорость, км/ч Показатели ной поверхности тележки до уровня верха головок рельсов, м Тип рессорного Двухступенчатое, центральное, люлечное; Пневподвешивания надбуксовое — цилиндрические пружины матическое гиб рессорного подвешивания, м Рама представляет собой часть несущей конструкции кузова. Она является одной из основных частей вагона, на которой в зависимости от его назначения укрепляют кузов (котел цистерны, борта и настил пола платформ), автосцепное устройство, узлы автоматического и ручного тормозов. У пассажирских вагонов к раме крепят различное вспомогательное оборудование. Таким образом, на раме монтируются все основные узлы вагона. Она опирается на ходовые части, воспринимает все статические и динамические нагрузки, действующие на вагон. Рамы бывают двух основных типов: с хребтовой балкой и без нее.

Рассмотрим основные типовые конструкции рам современных вагонов. Рама четырехосной цистерны вместимостью 72,7 м (рис. 5.12) состоит из четырех коротких боковых 2, двух шкворневых 4, двух концевых 1 и хребтовой 3 балок.

Рама универсального полувагона (рис. 5.13) имеет хребтовую балку 1, сваренную из двух профилей Z-образного сечения и двутавра, две шкворневые балки 2 замкнутого коробчатого сечения, сваренные из двух вертикальных и двух горизонтальных листов, концевые балки из гнутого уголкового профиля, сваренного из вертикального листа и двух горизонтальных поясов, четыре поперечные балки 3.

Рис. 5.13. Рама универсального полувагона Рамы пассажирских вагонов длиной 23,6 м могут быть со сквозной хребтовой балкой и без нее. В первом случае рама (рис. 5.14, а) состоит из шкворневых 2, концевых 3, поперечных 4 и хребтовых балок 1. Хребтовая балка имеет три части: две концевые, состоящие из швеллеров, и среднюю — также из швеллеров. К раме привариваются продольные и поперечные балки и гофрированные листы 5, образующие пол вагона. Рама пассажирского вагона без хребтовой балки имеет мощные концевые части, предназначенные для передачи продольных усилий на боковые стены кузова (рис. 5.14, б).

Запрещается постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых в раме имеется хотя бы одна из следующих неисправностей:

— излом или трещина, переходящая с горизонтальной на вертикальную полку хребтовой, боковой, шкворневой или концевой балки, трещины в узлах сочленения хребтовой и шкворневой балок;

Рис. 5.14. Общий вид рамы пассажирского вагона:

а — со сквозной хребтовой балкой без пола; б — рама с полом — продольные трещины в балках рамы длиной более 300 мм;

— трещины в надпятниковой плите (фланце) пятника длиной более 30 мм;

— вертикальные, продольные и наклонные трещины любой длины, если они проходят более чем через одно отверстие для болтов или заклепок (в усиливающих планках или накладках, ранее поставленных при ремонте на балках рамы, не допускаются изломы и трещины те же, что и в самих балках рамы. Трещины, перекрытые накладками, не учитываются);

— обрыв сварного шва или более одной заклепки крепления балок рамы, ослабление заклепочного или болтового крепления пятника к раме вагона;

— длина вертикальных или наклонных трещин, расположенных на одной стенке балки, более 100 мм при измерении по вертикали между концами трещин;

— обрыв по сварке или разрыв накладок, соединяющих верхние листы поперечных балок рамы полувагона с нижним обвязочным угольником;

— трещины или разрывы верхнего или вертикального листа поперечной шкворневой или концевой балок рамы;

— вертикальные прогибы балок у четырех-, шести- и восьмиосных грузовых вагонов более 100 мм.

У пассажирских вагонов, включаемых в поезда, трещины в балках рамы не допускаются.

Глава 6. Автосцепные устройства Автосцепное устройство предназначено для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, передачи растягивающих и сжимающих усилий от одного вагона к другому, а также для смягчения действия продольных усилий. При автосцепном устройстве сцепление подвижного состава происходит автоматически, без участия сцепщика.

Классификация автосцепных устройств. Все существующие автосцепные устройства по способу взаимодействия между собой подразделяются на три типа: нежесткие, жесткие и полужесткие, а по способу соединения — механические и унифицированные.

принято называть автосцепки, которые в сцепленном состоянии допускают относительные вертикальные перемещения сцепленных корпусов 2, а в случае разницы по высоте рам вагона 1, располагаются ступенчато, сохраняя горизонтальное положение. Корпуса в таких конструкциях располагаются на Рис. 6.1. Типы автосцепок (рис. 6.1, б) не допускают относительных вертикальных перемещений сцепленных корпусов 2, а при отклонении рам располагаются по одной прямой. На концах корпусов таких автосцепок необходимы сложные шарниры, обеспечивающие угловые отклонения в различных направлениях.

Полужесткие автосцепки (рис. 6.1, в) подобны нежестким, но они имеют ограничители 5, предотвращающие саморасцепы при увеличенных вертикальных относительных смещениях корпусов.

В жестких и полужестких автосцепках корпуса размещаются на подпружиненных опорах 4.

Механические автосцепки используют для сцепления подвижного состава между собой, межвагонные коммуникации соединяют вручную. Унифицированные автосцепки применяют на специальном подвижном составе: вагонах метрополитена, некоторых типах зарубежных электропоездов и дизель-поездов и др. Автосцепные устройства подвижного состава Российских дорог общего назначения бывают двух типов: вагонного и паровозного. Автосцепное устройство вагонного типа устанавливается на грузовых и пассажирских вагонах, тепловозах, вагонах дизель-поездов и электропоездов и тендерах паровозов, а паровозного — на паровозах, мотовозах, автодрезинах и некоторых специальных вагонах. Четырехосные грузовые и пассажирские вагоны оснащены типовой нежесткой автосцепкой СА-3. Шестиосные и восьмиосные вагоны оборудованы нежесткой или полужесткой модернизированной автосцепкой СА-3М.

Автосцепное устройство вагона. Автосцепное устройство вагона состоит из корпуса автосцепки с деталями механизма, расцепного привода, ударно-центрирующего прибора, упряжного устройства с поглощающим аппаратом и опорных частей. Основные части автосцепного устройства размещаются в консольной части хребтовой балки 5 рамы кузова вагона (рис. 6.2). Корпус автосцепки 1 с деталями механизма установлен в окно ударной розетки 2 и своим хвостовиком соединен с тяговым хомутом 7 при помощи клина 4, который вставляется снизу и опирается на два болта 18, закрепленных запорными шайбами и гайками.

Корпус автосцепки стальной литой, состоит из полой головной части, в которой помещается весь механизм сцепления, и пустотелоРис. 6.2. Расположение деталей автосцепного устройства вагонного типа Рис. 6.3. Автосцепка СА-3 (устройство горизонтальную проекцию большого и малого зубьев, зева и выступающей части замка. Головная часть корпуса автосцепки со стороны, противоположной зубьям, имеет упор, предназначенный для передачи жесткого удара на торец хребтовой балки через концевую балку рамы вагона и ударную розетку. Торцевые поверхности малого зуба и зева называют ударными, так как они воспринимают сжимающие (ударные) усилия. Задние поверхности большого и малого зубьев — тяговыми (тяговые усилия передаются тыловыми поверхностями большого и малого зубьев). В верхней части головы корпуса отлит выступ 7, который, взаимодействуя с розеткой, воспринимает жесткий удар при полном сжатии поглощающего аппарата. Хвостовая часть 8 корпуса автосцепки полая, имеет отверстие 6, предназначенное для соединения корпуса автосцепки посредством клина с тяговым хомутом. Пустотелый хвостовик по всей длине имеет прямоугольное сечение постоянной высоты. Торец хвостовика 9 выполнен цилиндрическим.

Внутри головной части корпуса автосцепки, называемой карманом, размещаются детали механизма автосцепки, служащие для выполнения процессов сцепления и расцепления подвижного состава. Механизм автосцепки СА-3 (рис. 6.4) состоит из замка 1, замкодержателя 3, предохранителя замка от саморасцепа 2, подъемника 5, валика подъемника 4, болта 6 с гайкой для закрепления валика подъемника. Назначение замка — запирать соединенные автосцепки. Перекатываясь под действием собственного веса по опорной дуге, замок занимает в головной части автосцепки нижнее положение.

Автосцепки сцепляются автоматически при нажатии на вагон локомотива или другого вагона. При сцеплении малый зуб одной автосцепки входит в зев другой. В процессе сцепления замки уходят внутрь головных частей автосцепок, а затем, когда малые зубья заходят в глубь зева, замки опускаются под действием своего веса в нижнее положение, автосцепка запирается, т.е. замки ее как бы заклинивают. По сигнальным отросткам замков определяют, сцеплены автосцепки или расцеплены; при сцепленных автосцепках сигнальные отростки не видны. Перед сцеплением автосцепок рукоятки расцепных рычагов у обоих вагонов должны находиться в вертикальном положении. В сцепленном состоянии это соответствует замкнутому положению автосцепок, а в расцепленном при разведенных вагонах — состоянию готовности к сцеплению.

Ударно-центрирующий прибор (см. рис. 6.2), состоящий из ударной розетки, прикрепленной в средней части к концевой балке 20 рамы, двух маятниковых подвесок 14 и центрирующей балочки 15, на которую опирается корпус автосцепки, воспринимает продольные ударные усилия, а также возвращает отклоненный корпус автосцепки в среднее положение.

Расцепной привод (см. рис. 6.2) закреплен на концевой балке рамы. Он состоит из двуплечего рычага 10, кронштейна с полочкой 9, державки 13 и цепи 16 для соединения рычага с приводом механизма автосцепки 17. Для расцепления автосцепок нужно до отказа повернуть рукоятку расцепного рычага любого из двух расцепленных вагонов из вертикального положения в сторону от концевой балки и опустить ее в прежнее положение. Сигнальный отросток замка, поднятого в верхнее положение, выступает наружу из корпуса автосцепки и показывает, что автосцепки расцеплены. Такое положение механизма сохраняется до тех пор, пока вагоны не разойдутся.

Упряжное устройство (см. рис. 6.2) включает в себя тяговый хомут, клин, упорную плиту 12 и два болта с планкой 19, запорными шайбами и шплинтом. Внутри тягового хомута находится поглощающий аппарат 6, который размещается между задними упорами 8 и упорной плитой, взаимодействующей с передними упорами 3. Задние упоры объединены между собой перемычкой и укреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки рамы. Передние упоры объединены между собой посредством ударной розетки и также жестко прикреплены к вертикальным стенкам хребтовой балки. Передние и задние упоры передают растягивающие (передний упор) и сжимающие (задний) усилия на раму вагона. Передний упор отливают вместе с ударной розеткой. Упорная плита предназначена для передачи сжимающих усилий от торца хвостовика автосцепки на поглощающий аппарат и тяговых усилий на передние упоры. Упряжное устройство предохраняется от падения поддерживающей планкой 11, прикрепленной снизу к горизонтальным полкам хребтовой балки восемью болтами.

Поглощающий аппарат воспринимает и гасит тяговые и ударные усилия, действующие на автосцепку, передает эти усилия на раму вагона. В эксплуатации находятся в основном поглощающие аппараты различных типов для грузовых (табл. 6.1) и пассажирских (табл.6.2) вагонов.

Рассмотрим некоторые типы поглощающих аппаратов. Пружинно-фрикционный аппарат типа Ш-6-ТО-4 разработан для грузового четырехосного подвижного состава. Он состоит из корпуса 4 (рис. 6.5), выполненного за одно целое с тяговым хомутом, отъемного днища 9, нажимного конуса 1, трех фрикционТаблица 6. Основные параметры поглощающих аппаратов автосцепки Параметры Энергоемкость, кДж ния при сжатии, рата, мм ных клиньев 2, опорной шайбы 3, наружной пружины 6, двух внутренних пружин 7, между которыми установлена промежуточная шайба 5, и стяжного болта с гайкой 8. Аппарат Ш-6-ТО-4 имеет шестигранную схему фрикционного узла, его принцип действия подобен действию рассмотренных выше конструкций. Он взаимозаменяем с аппаратами Ш-1ТМ и Ш-2-В по установочным размерам (Ш — шестигранный, Т — термическая обработка, М — модернизированный, В — взаимозаменяемый). Однако при установке данного аппарата в вагоны прежней постройки требуется модернизация упоров, обеспечивающих свободное размещение между ними съемного днища.

Основные параметры поглощаюших аппаратов пассажирских вагонов энергии Рис. 6.5. Поглощающий аппарат типа Ш-6-ТО- Поглощающий аппарат типа ПФ-4 (рис. 6.6) состоит из корпуса 6 коробчатого сечения, который выполнен в виде единой отливки с тяговым хомутом. В корпусе размещен сменный фрикционный узел, взаимодействующий через центральную опорную плиту 7 с подпорным комплектом. Фрикционный узел состоит из распорного клина 12, опирающегося своими наклонными поверхностями на подвижные клинья 2, подвижных плит 1, установленных подвижно в продольном направлении на поперечных ребрах корпуса, неподвижных клиновых вкладышей 5 и боковых вкладышей 3, отбойной пружины 4 и центральной опорной плиты 7. Подпорный комплект аппарата включает в себя силовые наружние 9 и внутренние 10 пружины с промежуточной шайбой 8, размещаемые в удлинителе 11, который монтируется в корпусе через отверстие в днище. Работа аппарата характеризуется высокой скоростью приработки и для условий эксплуатации оценивается периодом 0,5—1 год.

Гидравлический аппарат ГА-500 может быть использован как для четырехосного, так и для восьмиосного подвижного состава.

Аппараты данного типа в отличие от пружинно-фрикционных (ПФ) не требуют приработки и реализуют свою максимальную энергоемкость с момента начала эксплуатации.

С 1969 г. на Российских дорогах все строящиеся пассажирские вагоны оснащают резинометаллическим поглощающим аппаратом Р-2П. Повышенную энергоемкость имеет поглощающий аппарат Р-4П, который может использоваться и в рефрижераторном подвижном составе. С учетом удовлетворения перспективных требований разработан новый резинометаллический аппарат Р-5П (Р — резиновый, П — пассажирский).

Особенности автосцепного устройства восьмиосных вагонов. Восьмиосные вагоны оснащены модернизированным автосцепным устройством полужесткого типа СА-ЗМ (рис. 6.7). В отличие от СА- толщина стенок корпуса 1 данной конструкции увеличена в среднем на 30 %, здесь применены внутренние ребра, что повысило его надежность. В связи с увеличением базы и консолей восьмиосных вагонов, а следовательно, возникновением значительных вертикальных смещений автосцепок, в замке модернизированной конструкции была введена специальная вставка, обеспечивающая увеличение вертикального зацепления до 250 мм вместо 150—180 мм у автосцепки СА-3.

Впоследствии вместо вставки замка на корпусе снизу был предусмотрен специальный прилив 11, ограничивающий вертикальные смещения корпусов автосцепок в допустимых пределах. Это обеспечивает прохождение без саморасцепов горбов сортировочных горок. С целью уменьшения вертикальных сил центрирующая балочка 2 подпружинена. Совместно с сферической формой хвостовика и вкладыша 4 это позволяет отклоняться корпусу автосцепки в вертикальной плоскости, не вызывая больших усилий.

Особенностью автосцепки СА-3М является также то, что хвостовик корпуса соединен с тяговым хомутом 5 при помощи валика 3, а не клина (как на СА-3), что создает благоприятные условия для отклонения корпуса автосцепки при вписывании вагонов в кривые участки пути малого радиуса. Такое соединение обеспечивает повышенную надежность. В связи с тем, что восьмиосные вагоны отличаются повышенными отклонениями корпусов автосцепок относительно оси Рис. 6.7. Автосцепное устройство восьмиосного вагона СА-3М пути при расположении в кривой малого радиуса, для обеспечения автоматического сцепления в этих условиях они оснащены специальными механизмами.

Такой механизм состоит из двухплечего рычага 7, способного поворачиваться вокруг продольной оси в кронштейнах 8 и 9.

Одно плечо рычага связано с кронштейном 6 соединительной балки четырехосной тележки, а другое — с кронштейном 10 центрирующего прибора автосцепки. В условиях расположения вагона в кривом участке пути конец соединительной балки с кронштейном отклонится в сторону центра кривой, а следовательно, повернет рычаг и своим вторым плечом, соединенным посредством кронштейна с центрирующим прибором, повернет корпус автосцепки также к центру кривой. В результате при нахождении вагонов в кривом участке пути нормируемого радиуса обеспечивается автоматическое сцепление большегрузных вагонов.

В вагонах скоростного поезда ЭР200 применяется автосцепка жесткого типа.

Новое в конструировании автосцепного устройства. Использование однотипной автосцепки на отечественных грузовых и пассажирских вагонах объясняется необходимостью обеспечения воинских перевозок и транспортировки одиночных пассажирских вагонов и их сцепов в составе грузовых поездов.

Однако, наряду с преимуществами однотипной сцепки, ее применение на пассажирских вагонах имеет ряд недостатков. В частности, мягкий рессорный комплект тележек пассажирских вагонов приводит к большим относительным вертикальным перемещениям автосцепок в процессе движения и соответственно к их интенсивному износу, появляется опасность саморасцепов, возникает высокий уровень шума из-за частых ударов хвостовика автосцепки о центрирующую балочку.

Этих недостатков лишена автосцепка жесткого типа (рис. 6.8), разработанная ВНИИЖТом совместно с Тверским вагоностроительным заводом, которая не допускает в сцепленном состоянии взаимных вертикальных перемещений. Она оснащена направляющим рогом 1, который в процессе сцепления взаимодействует с нижней наклонной поверхностью большого зуба 2 смежной сцепки и таким образом устанавливает их соосно, независимо от разности высот автосцепок перед сцеплением. Новый механизм сцепления, разработанный ВНИИЖТом и на Уралвагонзаводе, имеет преимущества перед типовым. Подпружиненный замок 3 не перекатывается как в автосцепке СА-3, а перемещается поступательно, что вместе с предохранителем 4 полностью исключает опасность самопроизвольного расцепления автосцепок.

Для опоры автосцепки жесткого типа должно использоваться центрирующее устройство с упругой опорой хвостовика, например подпружиненная центрирующая балочка. Это исРис. 6.8. Автосцепка жесткого типа, сцепключит опасность передачи ляемая с типовой автосцепкой СА- вертикальной нагрузки через автосцепку на смежный вагон при переломах профиля пути.

Опытные образцы автосцепки были изготовлены на Брянском машиностроительном заводе и прошли стендовые испытания на Экспериментальном кольце ВНИИЖТа, которые показали надежную сцепляемость новой сцепки как с аналогичной, так и с типовой. Такая сцепка позволит увеличить межремонтные сроки эксплуатации и значительно уменьшить шум при движении поезда. Она взаимозаменяема с автосцепкой СА-3 и может устанавливаться на пассажирские вагоны эксплуатационного парка при проведении плановых видов ремонта.

Эта автосцепка также обеспечивает повышение безопасности движения поездов благодаря использованию разработанного ВНИИЖТом нового расцепного привода (рис. 6.9). Его 2, которое связано с нижней частью балансира валика подъемника 3 блокирующей цепью 4 в дополнение к имеющейся на всех пятствует расцеплению автосцепок при переформировании поездов. Вместе с тем в случае обрыва автосцепки обе цепи натягиваются одновременно и при дальнейшем расхождении вагонов сначала обрывается расцепная цепь, выполненная меньшей прочности, а затем блокирующая. При этом расцепления автосцепок не происходит.

Таким образом, при наличии нового расцепного привода оборвавшаяся автосцепка сохраняет сцепленное положение со смежной и не падает на путь. Такой расцепной привод может использоваться не только с автосцепкой жесткого типа, но и с типовой, оборудованной ограничителем вертикальных перемещений 6.

6.2. Требования, предъявляемые к устройствам автосцепки Подвижной состав и специальный подвижной состав должны быть оборудованы автосцепкой (ПТЭ, глава 11).

Высота оси автосцепки над уровнем верха головок рельсов должна быть, мм:

у локомотивов, пассажирских и грузовых порожних вагонов не более.................. у локомотивов и пассажирских вагонов у грузовых вагонов (груженых) не менее........... у специального подвижного состава:

в порожнем состоянии не более................ Для подвижного состава и специального подвижного состава, выпускаемого из ремонта, высота оси автосцепки над уровнем верха головок рельсов устанавливается МПС должна обеспечивать соблюдение указанных норм в эксплуатации (при наибольших износах и нагрузках).

Разница по высоте между продольными осями автосцепок допускается не более, мм:

между локомотивом и первым груженым вагоном грузового поезда.............. в пассажирском поезде, следующем:

между локомотивом и первым вагоном пассажирского поезда................ между локомотивом и подвижными единицами специального подвижного состава....... Автосцепка пассажирских вагонов должна иметь ограничители вертикальных перемещений. Автосцепка специального подвижного состава, работающего по технологии совместно в сцепе, должна иметь ограничитель вертикальных перемещений.

Ответственным за техническое состояние автосцепных устройств и правильное сцепление вагонов в составе поезда является осмотрщик вагонов, выполнявший техническое обслуживание состава поезда перед отправлением. При контроле технического состояния осмотрщик должен обращать внимание на характерные признаки неисправностей, приводящих к саморасцепу автосцепок и другим нарушениям работы автосцепного устройства:

— наличие посторонних предметов под головками маятниковых подвесок и на центрирующей балочке;

— наличие посторонних предметов под хвостовиком автосцепки (в месте прохождения розетки);

— отсутствие сигнального отростка замка;

— излом направляющего зуба замка (определяемый по выходу его из отверстия корпуса автосцепки);

— трещины в узлах автосцепного устройства, выявляемые по следам коррозии, наличию пылевого валика в летнее время, инея — в зимнее;

— укороченная или удлиненная цепь расцепного привода автосцепки;

— несоответствие допускаемому расстоянию от упора головы автосцепки до ударной розетки;

— отсутствие стопорных болтов в автосцепках сцепленных вагонов рефрижераторных секций.

Расстояние от вертикальной кромки малого зуба автосцепки до вертикальной кромки замка в его крайнем нижнем положении должно быть не менее 2 и не более 8 мм.

При обнаружении неисправностей осмотрщик должен принять меры к их устранению. Запрещается постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых автосцепное устройство имеет неисправности, в том числе трещины, угрожающие безопасности движения.

Общие сведения. Кузов — одна из основных частей вагона, определяющих его назначение. В зависимости от конструктивных особенностей кузов служит для размещения различных грузов при транспортировке. Тип грузового вагона определяется его назначением, устройством кузова, а также специального оборудования, приспособленного для перевозки определенного груза. При выборе конструкции кузова вагона учитывают также особенности различных свойств грузов: изменение полезных качеств во времени и при транспортировке; чувствительность к воздействию атмосферных осадков; пылеобразование при выполнении погрузочно-разгрузочных работ; выдуваемость при перевозках, а также взрыво- и пожароопасность, воздействие грузов на окружающую среду и др.

Кроме того, для массовых типов учитывается простота изготовления, ремонта и технического обслуживания в эксплуатации.

В эксплуатации находятся кузова грузовых вагонов различной конструкции, отличающиеся формой, размерами, особенностями устройства. Их можно объединить по отдельным признакам:

— в зависимости от условий эксплуатации кузова — на универсальные и специализированные;

— по роду перевозимых грузов — на открытые и закрытые;

— в зависимости от конструкции рамы — со сквозной и несквозной хребтовой балкой;

— по материалу обшивки — цельнометаллические, с металлической и неметаллической обшивкой, в которых внутренняя обшивка и пол изготовляются из древесных или других неметаллических материалов.

Кузова старотипных вагонов строили с металлической обрешеткой и деревянной обшивкой. При изготовлении современных кузовов широко используют электросварку, а в старотипных конструкциях применяли клепку или смешанную технологию.

В зависимости от способа погрузочно-разгрузочных операций кузова бывают с дверными проемами и люками в боковых стенах, с люками в крыше и в полу, с наклонными боковыми или торцевыми стенами, с раскрывающейся на стороны или сдвигающейся вдоль вагона крышей, раздвигающимися секциями боковых стен и др. Все закрытые кузова бывают без теплоизоляции или с теплоизоляцией, оборудованные системами охлаждения и обогрева (рефрижераторы) или без них (термосы).

В зависимости от конструкции несущих элементов кузова бывают трех типов: цельнонесущие, с несущими боковыми стенами и рамой, со свободно несущей рамой.

Цельнонесущие кузова (рис. 7.1, а) устроены так, что нагрузка в них воспринимается рамой, боковыми стенами и крышей. По этому принципу строят современные кузова крытых, изотермических и пассажирских вагонов.

Рис. 7.1. Типы несущих конст- при проектировании современных рукций кузовов вагонов (рис. 7.1, в) характерны для платформ, в которых боковые стены могут воспринимать только усилия распора находящегося в кузове груза. В этом случае основные нагрузки воспринимаются одной рамой, поэтому она должна быть наиболее мощной.

Современный цельнометаллический кузов обладает наибольшей прочностью, устойчивостью, долговечностью при относительно небольшой массе и меньших расходах на содержание его в исправном состоянии.

Крытые вагоны. Крытые вагоны предназначены для перевозки штучных и насыпных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков. При необходимости такие вагоны могут быть переоборудованы для массовых перевозок людей и живности. Крытые вагоны подразделяются на универсальные и специализированные. Универсальные крытые предназначены для перевозки широкой номенклатуры грузов, а специализированные — для перевозки определенных грузов. В эксплуатации на сети железных дорог СНГ находятся четырехосные крытые вагоны.

Четырехосный (универсальный) грузовой крытый вагон, сконструированный на Алтайском вагоностроительном заводе (модель 11-066), имеет грузоподъемность 66 т и емкость кузова 120 м3. Каркас кузова такого вагона металлический, сварной, раскосно-стоечной конструкции. Он состоит из рамы, двух продольных боковых и двух торцевых ферм и крыши. Вертикальные стойки укреплены раскосами, которые воспринимают вертикальные и продольные усилия. Ферма каркаса, связанная верхним и нижним поясами (обвязки), воспринимает часть вертикальной нагрузки и частично разгружает раму вагона.

Рис. 7.2. Универсальный крытый четырехосный вагон модели 11- Кузов вагона с уширенными дверными проемами (модель 11-260) выполняется цельнометаллическим (рис. 7.2), а объем его кузова увеличен до 140 м3.

Чтобы улучшить использование возрастающей грузоподъемности и повысить эффективность, объем кузова современных моделей крытого вагона увеличен до 140 м3, в перспективе он повысится до 165 м3. Вместо внутренней обшивки из древесных материалов в их кузовах на внутренней поверхности металлической обшивки применяют специальное полимерное покрытие.

Крытые вагоны можно приспособить под перевозки людей, для чего в кузове имеются несъемное настенное оборудование и печные разделки в крыше, через которые пропускают трубы печей отопления.

Основные технические характеристики некоторых моделей универсальных крытых вагонов приведены в Приложении, табл. 1.

На базе кузовов вагонов общего назначения проектируется ряд специализированных вагонов, внутри погрузочного помещения которых предусматривают соответствующее оборудование и устройства. К ним относятся вагоны для перевозки автомобилей, скота, а также группа крытых хопперов, приспособленных для механизированной погрузки и выгрузки, для перевозки сыпучих грузов определенных видов.

Основные технические характеристики некоторых моделей специализированных крытых вагонов приведены в Приложении, табл. 2.

Двухъярусные вагоны для скота двух моделей — 11-240 (без служебного отделения) и 11-246 (со служебным отделением) — спроектированы по габариту 1-Т. Максимальная вместимость кузова вагона модели 11-240: овец — 220, свиней — 82. При комбинированной перевозке на нижнем ярусе размещается 20 голов крупного рогатого скота, на верхнем ярусе — 110 овец, 40 свиней. Кузов вагона модели 11-246 рассчитан на перевозку 168 овец, 64 свиней.

При комбинированной перевозке на нижнем ярусе помещается 15 голов крупного рогатого скота, на верхнем — 80 овец, 30 свиней. Высота грузового помещения: первого яруса равна 1800 мм;

второго — 1750 мм. Каркас кузова этих моделей имеет раскосностоечную конструкцию, изнутри он обшит досками толщиной мм. Крыша — металлическая с теплоизоляцией толщиной 50 мм и подшивкой из древесноволокнистой плиты толщиной 8 мм. Пол обоих ярусов состоит из настила дощатого толщиной 55 мм, прикрепленного к нижней и верхней несущим конструкциям рамы кузова. В настиле пола второго яруса предусмотрены люки с задвижными крышками, служащие для установки трапа и погрузки скота. Каждый ярус оснащен световыми окнами, а также кормушками и поилками для скота, расположенными на боковых стенах кузова. Для прохода обслуживающего персонала из вагона в вагон такие кузова оборудованы торцевыми дверьми с переходными площадками, а некоторые из них имеют купе для проводников. В зоне дверных проемов на боковых стенах кузова укреплены двустворчатые поворотные решетчатые двери, при установке которых поперек вагона каждое грузовое помещение разделяется на два отсека. Это обеспечивает выделение места у загрузочных дверей для хранения фуража и приготовления корма, а также позволяет рассредоточить скот по отсекам. В верхней части кузова установлены два бака для воды общей емкостью 1500 л, откуда вода самотеком подается к поилкам. Для обеспечения вентиляции грузовых помещений в боковых стенах кузова каждого яруса предусмотрены люки с откидными крышками, а в крыше — дефлекторы.

Служебное отделение вагона модели 11-246 оборудовано спальными местами, плитой и умывальником. Некоторые конструкции вагонов для перевозки скота снабжены торцевыми дверьми с переходными площадками для обслуживающего персонала.

Крытый вагон для транспортировки легковых автомобилей модели 11-835 (рис. 7.3) создан с целью обеспечения повышенной защиты и сохранности товарного вида перевозимого груза. Его кузов цельРис. 7.3. Двухъярусный крытый вагон для легковых автомобилей модели 11- нометаллический, двухъярусный: нижний ярус 6 размещен на раме кузова, верхний 4 — имеет также раму несущей конструкции. В боковых стенах 7 предусмотрены световые проемы 5, закрытые металлической сеткой. Торцевые стены 2 с обеих сторон образованы двухстворчатыми дверьми, в нижней части которых размещены переездные площадки 3, обеспечивающие проезд автомобилей по всему составу. Погрузочно-разгрузочные операции выполняют своим ходом по переездным площадкам и направляющим устройствам. Для второго яруса подобные площадки располагаются с внутренней стороны торцевых дверей. Нижние площадки снабжены стопорным устройством с замком, без открытия которого невозможно открыть двери. Крыша 1 надежно защищает груз и предохраняет его от атмосферных воздействий. Для закрепления автомобилей в кузове устанавливают съемные колесные упоры, обеспечивающие надежное закрепление автомобилей, что позволяет их транспортировать с обычными скоростями движения поездов.

Специализированный крытый вагон-хоппер модели 19-752, предназначенный для транспортировки зерна, спроектирован по габариту 1-ВМ. Его кузов цельнометаллической конструкции оборудован устройством бункерного типа, использующим гравитационное свойство груза при его выгрузке самотеком (торцевые стены кузова наклонены в сторону крайних разгрузочных люков под углом 55° к плоскости рамы). Кузов данного вагона, имеющий шесть бункеров (по три с каждой стороны), с механизмами для открывания и закрывания крышек при производстве погрузочно-разгрузочных операций, состоит из рамы, боковых 5 и торцевых стен и крыши. В целях обеспечения механизированной погрузки зерна в крыше предусмотрены четыре щелевых загрузочных люка, закрываемых крышками (1690 660 мм) с резиновыми уплотнениями. Каждая крышка оборудована упругими закидками, которые совместно с механизмом запирания (вала и привода) прижимает крышку к горловине люка и предупреждает ее самопроизвольное открывание. Рама кузова спроектирована по установившейся и обоснованной конструктивной схеме, учитывающей выбор рациональных форм поперечных сечений элементов и условия для оборудования вагона автосцепкой с разрезной упряжью.

Специализированный крытый вагон-хоппер модели 19-923 грузоподъемностью 70 т предназначен для бестарной перевозки гранулированных, крупнозернистых, кристаллических неслеживающихся минеральных удобрений, а также сыпучего порошкового сырья (в основном апатитового концентрата) для производства удобрений (угол наклона торцевых стен увеличен до 65° к горизонтали). Вдоль крыш по ее оси расположены четыре щелевых загрузочных люка размером в свету 1623473 мм, обеспечивающих равномерную загрузку кузова с одной установки. Крышки таких люков оборудованы специальным уплотнением и механизмами запирания торсионного типа, обеспечивающими надежную защиту груза от попадания атмосферных осадков. Имеется механизм централизованного блокирования всех крышек и опломбирования их с переходной площадки вагона, что предотвращает самопроизвольное открывание крышек как в пути следования, так и на стоянке. В нижней части кузова размещены четыре разгрузочных бункера, внутренние гладкие стенки которых в сочетании с коньками хребтовой балки образуют наклонное (55 °) днище, что обеспечивает выгрузку груза на сторону от пути через эти люки (размер в свету 840 мм каждый). Механизм разгрузки с пневматическим приводом обеспечивает как попарное открывание или закрывание крышек люков, так и всех четырех одновременно. Предусмотрена возможность аварийного ручного открывания, а также места для крепления переносных электровибраторов.

Кузов специализированного вагона модели 17-486 (рис. 7.4) грузоподъемностью 52 т, предназначенного для бестарной перевозки муки, состоит из рамы 1, в средней части которой хребтовая балка отсутствует, и укрепленных на ней четырех бункеров 2 коническо-цилиндрической формы с наружным диаметром 3220 мм, изготовленных из Рис. 7.4. Вагон для бестарной перевозки муки модели 17- листов алюминиевого сплава. Сверху емкости соединены между собой переходными мостками. Загрузка их производится сверху самотеком через люки 3 диаметром 400 мм, которые герметически закрываются крышками, унифицированными с крышками загрузочных люков автомобилей-муковозов. Разгрузка вагона — нижняя, с помощью пневмосистемы, включающей узлы подачи сжатого воздуха и аэрации, продуктопроводы с арматурой, штуцеры для подключения манометров и предохранительных клапанов.

Кузов четырехосного специализированного вагона модели 11-274 грузоподъемностью 50 т, предназначенного для транспортировки тарно-штучных и пакетированных грузов 9 и разрядов, требующих защиты от атмосферных осадков и внешних воздействий, — цельнометаллический сварной конструкции. Боковые и торцевые стены его обшиты металлическим листом толщиной 14 мм. Рама кузова также покрыта металлическим листом, поверх которого настлан пол из досок. Крыша кузова — цельнометаллическая, сверху дополнительно установлено защитное покрытие из металлических листов, служащее для предохранения основной крыши от прожога при обрыве контактного провода. Внутри кузов обшит фанерой с теплоизоляцией из асботкани. Загрузка вагона осуществляется через боковые и внутренние распашные двери. Защитные двери, открывающиеся наружу вагона, обшиты металлическим листом толщиной 13 мм. Наружные задвижные двери — самоуплотняющиеся. Кузов вагона оснащен постоянными инвентарными устройствами для крепления груза.

Кузов специализированного вагона модели 11-4164 грузоподъемностью 12 т, предназначенного для перевозки легковесных грузов, цельнометаллический сварной несущей конструкции. Она позволяет производить погрузку и выгрузку грузов через боковые проемы с высокой платформы, используя средства малой механизации и автопогрузчики, для чего установлено восемь переездных площадок и раздвижные двери, перемещающиеся по рельсам на специальных тележках.

На сети дорог СНГ используются специализированные крытые вагоны-хопперы для глинозема (модель 19-765), для технического углерода (модель 25-4001) и другие, различающиеся между собой объемом кузова, величиной угла наклона торцевых стен и сторон бункеров, а также числом и конструкцией люков и другими характеристиками.

Полувагоны. Кузова полувагонов, предназначенных для перевозки сыпучих, навалочных и штучных грузов (каменного угля, руды, леса, проката металлов и др.), не требующих укрытия и защиты от атмосферных осадков, не имеют крыши. Они являются основным типом вагонов (35 %) грузового парка, так как имеют наиболее высокие показатели использования. У полувагонов нет крыши, что позволяет полностью механизировать погрузку и выгрузку, обеспечивая удобство производства трудоемких операций с помощью эффективных средств механизации (мостовых кранов, вагоноопрокидывателей и др.). Для механизации разгрузки в полувагонах предусмотрены люки в полу, закрываемые крышками. Когда люки открывают, груз высыпается под действием собственного веса.

В эксплуатации находятся четырехосные полувагоны, а также небольшое количество шести- и восьмиосных полувагонов.

По назначению полувагоны подразделяются на универсальные и специализированные.

Основную массу составляют универсальные четырехосные полувагоны, имеющие кузова с металлическими стойками, раскосами и металлическую обшивку. Четырехосные полувагоны строятся также с кузовом, имеющим металлический раскосно-стоечный каркас и деревянную обшивку (рис. 7.5). Кузов этого полувагона состоит из боковых стен и лобовых дверей. Двустворчатые лобовые двери, открывающиеся внутрь, навешиваются шарнирно на угловые стойки, верхние обвязки каждой половинки двери соединяются между собой специальным замком, а нижние упираются в порог, укрепленный на буРис. 7.5. Каркас боковой стены полувагона:

1 — угловая стойка; 2 — крайний раскос; 3 — шкворневая стойка; 4 — промежуточный раскос; 5 — промежуточная стойка; 6 — средний раскос; 7 — левая средняя стойка; 8 — раскос среднего проема; 9 — верхний обвязочный пояс фермы ферном брусе. Такая конструкция дверей позволяет использовать полувагон для перевозки лесоматериалов и проката в тех случаях, когда груз по длине несколько выступает за пределы кузова. Полувагоны имеют также скобы для установки деревянных стоек и приспособления для крепления грузов. Внутренняя поверхность стоек и раскосов располагается в одной плоскости, к которой прикрепляется болтами деревянная обшивка толщиной 40 мм. Доски обшивки соединяют между собой шпунтами и гребнями. Пол типового четырехосного универсального полувагона состоит из 14 штампованных крышек люков (по семь с каждой стороны), шарнирно подвешенных к хребтовой балке. Запорный механизм крышек люков включает в себя запорный крюк и скобы для поджатия люка к угольнику нижней обвязки боковой фермы кузова.

В эксплуатации находятся полувагоны с глухим полом из листа толщиной 6 мм, которые построены на базе универсального цельнометаллического полувагона, но в отличие от него не имеют люков в полу. Разгрузка таких вагонов производится на вагоноопрокидывателях. Имеется некоторое количество шестиосных полувагонов грузоподъемностью 94 т. На Уральском вагоностроительном заводе были построены также универсальные восьмиосные полувагоны модели 12-508 грузоподъемностью 125 т. С целью улучшения технических характеристик и повышения эффективности восьмиосных полувагонов на этом же заводе были построены усиленные образцы, имеющие улучшенные конструктивные схемы. Универсальный восьмиосный полувагон модели 12-542 имеет грузоподъемность 130 т. Изготовлен восьмиосный полувагон модели 12-506 с кузовом, оснащенным боковыми разгрузочными люками, крышки которых открываются на обе стороны. Пол этих вагонов образуют 22 металлические штампосварные крышки люков. Основные технические характеристики некоторых моделей современных полувагонов общего назначения приведены в Приложении, табл. 3.

Кузова универсальных четырехосных полувагонов моделей 12- и 12-753 — цельнометаллические, изготовлены из типовых профилей и отличаются некоторыми конструктивными особенностями.

Так, полувагон модели 12-753 оборудован торцевыми дверьми, а модели 12-119 имеют глухие торцевые стены.

Кузов универсального четырехосного полувагона модели 12- (рис. 7.6), выполненный с глухими торцевыми стенами 5, обладает большей прочностью, так как в нем прочно связаны между собой боковые стены 3. Кроме того, это позволило увеличить внутреннюю полезную длину без изменения продольных размеров рамы и повысить объем кузова на 2 м3. Крышки люков — типовые с литыми, коРис. 7.6. Универсальный четырехосный полувагон модели 12- сорасположенными кронштейнами и оборудованы двухпрутковыми торсионными механизмами. Концевые балки 4 — коробчатого сечения, угловые стойки 1 выполнены в виде пластин из листового проката толщиной 8 мм. Узлы заделок стоек в раму усилены планками, нижняя обвязка 2 — из прокатного уголка 16010012 мм.

Кузов полувагона модели 12-757 грузоподъемностью 75 т имеет усиленную конструкцию. Усилена хребтовая балка рамы кузова, в местах соединения ее с промежуточными поперечными балками, а также усилены шкворневые, концевые и поперечные балки по сравнению с полувагонами прежних выпусков.

К специализированным полувагонам относятся вагоны-самосвалы (думпкары), бункерные вагоны для перевозки нефтебитума, а также ряд специализированных полувагонов-хопперов для перевозки торфа, горячих окатышей, агломерата, кокса и т.д. Повышение технического уровня вагонного парка железных дорог СНГ достигается за счет увеличения доли специализированных полувагонов повышенной грузоподъемности, а также с кузовами типа хоппер для сыпучих грузов, не требующих укрытия. Специализированные полувагоны с глухими кузовами и кузовами типа хоппер обеспечивают в эксплуатации значительный технико-экономический и социальный эффект.

Кузов специализированного четырехосного полувагона модели 12-4004, предназначенного для перевозки технологической щепы и короткомерной древесины (длиной до 2 м) от мест производства к предприятиям целюлозно-бумажной промышленности по путям промышленных и магистральных железных дорог, представляет собой сварную цельнометаллическую конструкцию. Пол кузова в закрытом состоянии образован двадцатью двумя унифицированными крышками разгрузочных люков, крепление которых к раме и их запирающие устройства аналогичны этим устройствам универсальных полувагонов.

Восьмиосный специализированный полувагон грузоподъемностью 115 т модели 22-4024 предназначен для перевозки крупнокусковой медной руды от мест добычи до металлургических предприятий.

Погрузка руды в полувагон производится экскаваторами с вместимостью ковша до 6—8 м3, а выгрузка — с помощью вагоноопрокидывателя. Его кузов — цельнометаллический сварной конструкции, изготовлен как одно целое. Настил пола выполнен из стального листа толщиной 10 мм. Каркас боковых и торцевых стен изнутри кузова перекрыт обшивкой толщиной 10 мм.

Кузов полувагона-хоппера грузоподъемностью 65 т модели 22-471 (рис. 7.7), предназначенного для перевозки горячих окатышей и агломерата температурой 700 °С с места производства на приемные бункеры доменной печи, имеет раму 4, две боковые вертикальные 2, две торцевые стены 1 (с углом наклона 41° к плоскости рамы) и два бункера с двумя разгрузочными люками 3 (размером 3500 400 560 мм). Крышки разгрузочных люков открывают и закрывают при помощи специального механизма.

Кузов четырехосного открытого вагона-хоппера модели 20- грузоподъемностью 71 т, предназначенного для перевозки агломерата и окатышей по магистральным путям и путям промышленных предприятий от мест их производства на приемные бункеры доменных печей или на склады накопления, также оборудован съемной обшивкой бункеров, боковых и торцевых стен.

Для перевозки битума используются бункерные полувагоны, у которых расположенные на платформе бункера имеют двойные стенки для подвода пара и могут поворачиваться (опрокидываться). При выгрузке пар подплавляет битум, прилегающий к стенкам бункера, который после опрокидывания освобождается от груза. ОпрокиРис. 7.7. Специализированный полувагон-хоппер дывание загруженного бункера облегчается тем, что его центр тяжести расположен выше опорных поверхностей. В порожнем бункере центр тяжести находится ниже его опор, и это способствует возвращению бункера в исходное положение.

Открытый вагон-хоппер для сухого охлажденного кокса грузоподъемностью 62 т модели 22-4018 (рис. 7.8) предназначен для эксплуатации на путях промышленных и магистральных железных дорог. Он имеет удлиненную конструкцию кузова объемом 130 м3. Привод механизма открывания и закрывания крышек — пневматический с дистанционного пульта посредством электропневматической системы управления. Предусмотрена возможность аварийного ручного управления. Основные технические характеристики специализированных полувагонов приведены в Приложении, табл. 4.

Платформы. Кузова платформ, предназначенных для транспортировки длинномерных грузов, металлоконструкций, контейнеров, колесной и гусеничной техники, пакетированных и других грузов, не требующих укрытия, не имеют стен и крыши. Кузов универсальной платформы состоит из мощной рамы с настилом пола, боковых и торцевых бортов. Типовая универсальная платформа имеет длину по осям сцепления автосцепок 14,6 м. Настил пола — деревянный из досок толщиной 55 мм. Продольные борта высотой 0,5 м, а поперечные высотой 0,4 м, стальные из гнутого профиля толщиной 3 мм. На боковых балках рамы установлены запирающие устройства (три клиновых запора с каждой стороны), державки петель бортов, скобы лесных стоек, увязочные кольца на концевых балках — кронштейны торцевых бортов.

Рис. 7.8. Открытый вагон-хоппер для охлажденного кокса модели 22- На железных дорогах СНГ эксплуатируют различные модели платформ, отличающиеся друг от друга техническими характеристиками и конструктивными особенностями. Основные технические характеристики некоторых моделей универсальных и специализированных платформ приведены в Приложении, табл. 5.

В течение последних лет грузоподъемность платформ возросла с 62 до 71 т, тогда как линейные размеры и погрузочная площадь оставались неизменными. Удлинение кузова платформ позволит увеличить удельную площадь пола, отнесенную к тонне грузоподъемности, повысить эффективность платформ.

Кузов универсальной платформы модели 13-491 удлинен на 5 м, в результате чего на 40 % возросла площадь пола. Кузов этой платформы снабжен 14 боковыми бортами (по 7 с каждой стороны). Ее рама значительно усилена.

Кузов двухъярусной платформы для легковых автомобилей модели 13-479 имеет нижнюю и верхнюю рамы с металлическим настилом пола, оборудованным направляющими устройствами, обеспечивающими погрузку и выгрузку машин самоходом, а также надежного их крепления во время движения в поезде. Верхняя и нижняя рамы соединены между собой четырьмя концевыми и двумя средними стойками. Для подъема на верхнюю раму платформа оборудована лестницами и переходными площадками, а для крепления автомобилей предусмотрены специальные устройства (упоры).

Платформа для перевозки леса в хлыстах модели 23-469 имеет мощную раму, оборудованную двенадцатью металлическими стационарными стойками (по шесть с каждой стороны). Между противоположными стойками, приваренными по обе стороны рамы, в местах приварки поперечных балок поперек вагона установлены гребенки высотой 100 мм для предохранения от смещения хлыстов леса вдоль платформы. Стойки оборудуют верхними кронштейнами, которые в рабочем состоянии имеют форму верхнего очертания габарита подвижного состава. По требованию заказчика кузов вагона оборудуют цепными стяжками вместо Г-образных кронштейнов.

Кузов специализированного восьмиосного вагона для перевозки рельсов длиной 25 м грузоподъемностью 130 т модели 13-934 состоит из рамы и двух подвижных торцевых стен, соединенных с рамой упругими элементами.

Кузов вагона модели 13-4082, предназначенного для транспортировки троллейбусов по магистральным железнодорожным путям, представляет собой цельнометаллическую конструкцию, установленную на платформу с металлическим настилом пола. Она снабжена запирающейся торцевой дверью для въезда техники и внутренним оборудованием для крепления техники. Вагон с таким кузовом может быть использован для перевозки другой аналогичной техники.

Транспортеры. Для перевозки тяжеловесных крупногабаритных грузов, не размещающихся на обычных платформах (мощные трансформаторы, части гидравлических турбин, статоры и роторы генераторов большой мощности, станины блюмингов и крупных станков, маховики и котлы большого диаметра и др.), применяют специальные виды подвижного состава — транспортеры различных типов, которые являются специализированным видом подвижного состава. На отечественных дорогах эксплуатируют транспортеры, различающиеся между собой типами — платформенного, площадочного, колодцеобразного, сочлененного и сцепного типов; числом осей от 4 до 32; грузоподъемностью — от 55 до 500 т, линейными размерами и другими характеристиками.

В табл. 7.1 приведены технические характеристики некоторых моделей транспортеров различных типов.

Техническая характеристика транспортеров Показатели

Тип ПЛ ПТ КЛ ПЛ ПЛ СЧ ПЛ ПЛ СЧ СЦ СЧ

Грузоподъемность, т Тара, т Длина по осям 16,85 24,13 25,28 26,25 35,95 43,54 38,23 40,83 48,02 62,76 63, сцепления автосцепок, м Показатели Нагрузка от колесной пары на рельсы, тс Скорость конструкционная, км/ч:

груженого порожнего Габарит по ГОСТ 9238- Примечание. Типы транспортеров: ПЛ — площадочный; ПТ — платформенный;

КЛ — колодцеобразный; СЧ — сочлененный; СЦ — сцепной.

Длина транспортеров сочлененного типа указана в груженом состоянии, при котором груз размещается между концевыми частями и удлиняет конструкцию по сравнению с порожним вагоном.

Рассмотрим конструктивные особенности кузовов (рам) некоторых типов и моделей транспортеров. Кузов (рама) восьмиосного транспортера платформенного типа модели 14- (рис. 7.9), предназначенного для перевозки крупногабаритных тяжелых грузов, опирается цилиндрическими пятниками на две четырехосные тележки. Рама сварной конструкции увеличенного по высоте сечения во внутрибазовом пространстве состоит из четырех двутавровых балок, соединенных между собой диафрагмами и верхним напольным листом толщиной 14 мм. К наружным боковым поверхностям крайних двутавровых балок приварены кронштейны и скобы, предназначенные для крепления перевозимых грузов, с этой же целью предусмотрен ряд отверстий на напольном листе несущей рамы, на которой размещены тормозное оборудование и автосцепное устройство.

Рис. 7.9. Транспортер платформенного типа грузоподъемностью 120 т Кузова транспортеров колодцеобразного типа (в парке дорог СНГ находится несколько различных конструкций грузоподъемностью от до 120 т), имеют главную несущую балку, состоящую из двух боковых продольных элементов, между которыми в средней части расположен колодец, позволяющий разместить выступающую часть груза.

Кузов восьмиосного транспортера колодцеобразного типа (рис. 7.10), опирающийся посредством сферических пятников 5 и продольных концевых балок 1 на ходовые части 7, состоит из главной несущей балки 3 с концевыми элементами 4. На балках 1 размещены типовые автосцепные устройства 6 и оборудование тормоза 2. Боковые продольные балки образованы вертикальной стенкой и горизонтальными поясами, которые в средней части усилены дополнительными накладками. Концевые части балки сверху перекрыты сплошным листом толщиной 12 мм. Колодец несущей балки по продольной оси вагона имеет длину в верхней части 10,8 м, а в нижней — 10,0 м, его ширина составляет 2,42 м. На нижних поясах балок в колодцевой части установлено шесть пар стальных подушек для цапф поперечных балок. Две средние пары подушек имеют по три гнезда, остальные — по одному. ТранспорРис. 7.10. Восьмиосный транспортер колодцеобразного типа Рис. 7.11. Шестнадцатиосный транспортер площадочного типа 1 — промежуточные балки; 2 — сферические пятники; 3 — главная несущая балка; 4 — поперечные элементы; 5 — четырехосные тележки; 6 — плоские пятники; 7 — автосцепные устройства; 8 — нижние полки; 9 — вертикальные стенки; 10 — уголки; 11 — сплошные стальные листы тер оборудован четырьмя съемными поперечными балками 8 с цилиндрическими цапфами диаметром 150 мм, которые в зависимости от размеров перевозимых грузов можно переставлять, опирая на различные пары подушек.

Транспортеры площадочного типа имеют пониженную в средней части погрузочную площадку и предназначены для перевозки грузов большой высоты. Одним из представителей такого типа является шестнадцатиосный транспортер грузоподъемностью 220 т (рис. 7.11).

Представителем сцепного типа является 32-осный транспортер, шестнадцатиосный сцеп которого приведен на рис. 7.12. Каждый такой сцеп состоит из сварной несущей балки 3 изогнутой формы, опирающейся посредством катковых опор 2 на две надтележечные балки 1, которые в свою очередь опираются на четырехосные тележки 6. По концам надтележечных балок размещены типовые автосцепные устройства 5. Такой сцеп можно эксплуатировать самостоятельно как транспортер грузоподъемностью 240 т. В этом случае на концы несущей балки устанавливают сменные опорытурникеты, служащие для укладки груза. При полном использовании 32-осного транспортера для перевозки груза массой до 480 т сменные опоры снимают и закрепляют в специально предусмотренных местах на надтележечных балках транспортера. В этом слуРис. 7.12. Шестнадцатиосный сцеп 32-осного транспортера чае груз располагают на стационарных опорах 4, установленных посередине несущих балок. Опоры могут поворачиваться относительно вертикальной оси, а одна из них, кроме того, поступательно перемещаться вдоль продольной оси транспортера. Такая подвижность опор обеспечивает свободное прохождение транспортера с грузом кривых участков пути радиусом до 150 м.

Цистерны. Классификация цистерн. Цистерны предназначены для перевозки жидких, затвердевающих, газообразных и пылевидных грузов. Они помещаются в котле, представляющем собой специфическую форму кузова этого типа вагона. Значительное разнообразие грузов обусловливает существенные видоизменения конструкций цистерн, и поэтому последние целесообразно классифицировать. В зависимости от видов перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:

общего назначения — для перевозки широкой номенклатуры нефтепродуктов;

специальные цистерны — для перевозки отдельных видов грузов.

Цистерны общего назначения, в свою очередь, могут подразделяться на цистерны для перевозки светлых (бензин, лигроин и т.п.) и темных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов. Повышенная огнеопасность светлых нефтепродуктов при ненадежной герметичности нижних сливных приборов обусловила оборудование цистерн для их перевозки устройствами верхнего слива (через колпак). Цистерны для темных нефтепродуктов оборудуют нижними сливными приборами.

Специальные цистерны разделяют на цистерны для перевозки пищевых, химических и некоторых других грузов. Специальные цистерны строят сравнительно небольшим числом, а для удобства эксплуатации, ремонта и постройки они имеют унифицированные с цистернами общего назначения рамы кузова, узлы крепления котла, ходовые части и многие другие элементы.

В зависимости от вида несущих элементов цистерны делятся на конструкции, у которых все основные нагрузки, действующие на вагон, воспринимаются рамой кузова, и такие, у которых эти нагрузки воспринимаются котлом, — безрамные цистерны. Кроме того, цистерны, подобно другим типам вагонов, различают по осности, грузоподъемности, объему котла, устройству, материалу и способу изготовления котла и другим признакам. Технические требования к цистернам регламентированы соответствующим государственным стандартом.

Цистерны общего назначения. Четырехосная цистерна грузоподъемностью 60 т имеет котел с полезной емкостью 71,7 м3 и общей 73,1 м3. Внутренний диаметр котла равен 3000 мм. Толщина броневого листа составляет 11 мм, верхних и боковых — 9 мм, днищ — 10 мм. Все листы и днища соединены стыковыми швами. Тара цистерны составляет 23,2 т. Крепление котла на раме осуществляется в средних и концевых его частях.

Цистерна оборудована наружными и внутренними лестницами с площадками у колпака, универсальным сливным прибором и предохранительно-впускным клапаном. Для обеспечения полного слива груза броневой лист выгнут так, что возникает уклон к сливному прибору. Котел цистерны окрашен в светло-желтый (палевый) цвет, в верхнем правом углу каждой стороны цилиндрической части котла имеется трафарет — «Бензин».

В последние годы четырехосные цистерны строят с увеличенной базой (7,8 вместо 7,12 м), что позволяет улучшить динамические качества вагона и повысить безопасность движения поездов.

На сети железных дорог СНГ используются восьмиосные цистерны безрамной конструкции (рис. 7.13) грузоподъемностью 120 т. Эта конструкция отличается от ранее строившихся цистерн большой грузоподъемностью, увеличенным удельным объемом котла. В восьмиосной цистерне безрамной конструкции котел цистерны, имеющий Рис. 7.13. Восьмиосная цистерна грузоподъемностью 120 т:

1 — цилиндрическая часть; 2 — предохранительно-впускной клапан; 3 — наружная лестница; 4 — колпаки (горловины люка) с крышками; 5 — внутренняя лестница; 6 — сливные приборы; 7, 8 — кольцевые шпангоуты; 9 — днище замкнутый контур, цилиндрическую форму и сравнительно толстые стенки, в большей мере, чем кузова других типов вагонов, может быть использован в качестве цельнонесущей конструкции. Однако огнеопасность большинства грузов, перевозимых в цистернах, требует более надежного обеспечения прочности безрамных цистерн. В современных конструкциях цистерн цилиндрическая часть формируется из продольных листов. Цилиндрическая часть котла с внутренним диаметром 3000 мм составлена из двух половин, сваренных встык.

Это обусловлено ограничениями по длине листового проката, поставляемого металлургической промышленностью, и размерами оборудования, применяемого на заводе «Азовмаш» для вальцовки листов котла. Днища котла, имеющие эллиптическую форму, привариваются к цилиндрической части котла стыковыми швами. Горловины люков закрываются крышками, закрепляемыми восемью откидными болтами каждая. Крышки шарнирно крепятся к кронштейнам, относительно которых они поворачиваются при открывании.

Разработанная Азовмашем в содружестве с МИИТом и ВНИИЖТом безрамная конструкция цистерны модели 15- имеет котел с внутренним диаметром 3400 мм, составленный из нижнего листа толщиною 12 мм, верхних и боковых — 9 мм и днищ — 12 мм. Котел подкреплен десятью шпангоутами, которые размещены по три в опорных зонах, остальные — в средней части. Цистерна с внутренним диаметром 3400 мм по сравнению с конструкцией, у которой этот параметр равен 3000 мм, имеет погонную нагрузку нетто на 26 % больше. Основные технические характеристики цистерн общего назначения приведены в Приложении, табл. 6.

Специальные цистерны. Перевозка мазутов, смазочных масел и других высоковязких грузов в цистернах общего назначения связано со значительными трудностями их выгрузки из котлов. Для облегчения слива таких грузов созданы цистерны с наружной подогревательной Рис. 7.14. Цистерна для перевозки высокорубашку подается через штувязких грузов расположенных по концам котла. Сливной прибор этой цистерны вместо резинового уплотнительного кольца клапана имеет медное кольцо, что обусловлено высокой температурой наливаемого в котел груза и большой его вязкостью.

Достоинства таких цистерн — в значительном сокращении времени слива; устранении обводнения груза, происходящего при разогреве его острым паром, подводимым непосредственно к грузу; уменьшении расхода пара. К недостаткам можно отнести увеличение тары на 1 т, вызванное устройством рубашки, используемой только при сливе высоковязких грузов.

Цистерны для перевозки молока модели 15-886 (рис. 7.15) отличаются мощной наружной изоляцией котла и изготовлением его стенок из нержавеющей стали, алюминиевых сплавов или применением углеродистой стали с внутренним покрытием, обеспечивающим сохранение высокого качества молока. Котел состоит из трех секций, что позволяет заполнить цистерну молоком трех различных отправителей или разного качества. Каждая секция оборудована крышкой люка с резиновым уплотнением, трубой для налива молока, краном для выпуска воздуха, вытесняемого при наливе, указателем уровня налива молока поплавкового типа, сливным прибором с трубами, выходящими Рис. 7.15. Цистерна для перевозки закрываемыми заглушками.

Котел изолирован слоем стекловолокна толщиной 300 мм, обернутым стеклотканью и защищенным снаружи от механических повреждений стальным кожухом. Кожух выкрашен в цвет слоновой кости, а его нижняя часть — темно-синей краской; с обеих сторон котла имеется надпись «Молоко». Также для перевозки молока используются цистерны с котлом из нержавеющей стали.

Цистерны для перевозки молока (по сравнению с изотермическими вагонами, в которых молоко перевозится в бидонах) позволяют уменьшить продолжительность и трудоемкость погрузки и выгрузки, а закрытый способ налива и слива обеспечивает лучшее качество молока.

В связи с повышенной взрывоопасностью спиртов, обусловленной их высокой испаряемостью и низкой температурой вспышки, предусмотрены специальные спиртовые цистерны модели 15-1454. Они отличаются увеличенным удельным объемом (1,215 м3/т) и возможностью объемного расширения спирта за счет неполного заполнения котла. Выгрузка спирта осуществляется сверху через трубу (сифонным способом).

Для перевозки винопродуктов (спиртов, коньяков и некоторых сортов вин) предназначена цистерна модели 15-1542 с котлом из двухслойной стали. Другие сорта вин перевозят в цистерне модели 15-1535 с котлом из углеродистой стали, имеющем специальное внутреннее покрытие. Кроме обычного люка предусмотрен люк для технологических целей. Толщина изоляции составляет 100 мм.

Цистерна для перевозки патоки модели 15-1613 имеет котел с наружной подогревательной рубашкой, расположенной внизу между крайними опорами котла.

Перевозка кислот и некоторых других продуктов химической промышленности требует изготовления котла и его арматуры из материалов, сохраняющих качество перевозимых грузов и противостоящих разрушающему воздействию последних. Такие цистерны отличаются также специальными устройствами для налива и слива, а иногда и для защиты рамы и других частей вагона от возможного разбрызгивания кислот. В связи с повышенной опасностью перевозки кислот предусматривается окраска кислотных цистерн, резко отличная от других вагонов (вдоль котла цистерны нанесены желтой краской полосы шириной 0,5 м с обеих сторон цилиндрической части и квадраты на днищах размером 1 1 м, на которых указано назначение цистерны и опасность груза). Кислотные цистерны отличаются от цистерн общего назначения меньшим объемом котла из-за большой плотности кислот по сравнению с нефтепродуктами.

Цистерна для перевозки серной кислоты модели 15-Ц854 имеет стальной котел, сливо-наливную трубу, патрубок с заглушкой для отбора проб, штуцер для установки манометра и предохранительно-впускной клапан. Для обеспечения полного слива груза нижний лист котла выполнен с уклоном в сторону поддона сливо-наливной трубы, размещенной в середине котла. В предшествующих конструкциях таких цистерн котел располагался с уклоном в одну сторону, колпак и сливо-наливная труба находились с пониженной стороны котла. Для перевозки улучшенной серной кислоты используют цистерны модели 15-1601, котел в которых изготовлен из двухслойной стали. Применение двухслойной стали с толщиной плакирующего слоя 2—3 мм обеспечивает значительную экономию нержавеющей стали по сравнению с котлом, полностью изготовленным из этого дорогостоящего материала. В такой цистерне может также перевозиться и уксусная кислота.

Цистерна для перевозки олеума модели 15-1424-02 отличается от сернокислотной наружной изоляцией котла или подогревательной рубашкой, выполненной как на описанных выше цистернах для высоковязких грузов.

Цистерна для перевозки соляной кислоты модели 15-1020 имеет стальной котел, внутренняя поверхность которого покрыта слоем резины (гуммирована).

Цистерна для перевозки фенола модели 15-1603 имеет стальной котел с металлизированной цинком внутренней поверхностью и наружным подогревательным кожухом (рубашкой). Цистерна оборудована универсальным сливным прибором.

Цистерна для перевозки слабой азотной кислоты модели 15- (до 58 %) отличается от вышеописанной котлом, выполненным из нержавеющей стали марки 12Х18Н10Т.

Сжиженные газы перевозятся при большом давлении и поэтому изготовление и эксплуатация газовых цистерн регламентируется специальными правилами Госгортехнадзора. Для защиты цистерн от нагрева солнечными лучами применяют теневые кожухи, окрашенные в светлый цвет и расположенные над верхней частью котла. Большое давление газа внутри котла обусловливает значительную толщину стенок последнего. Налив и слив в газовых цистернах осуществляется через вертикально расположенные трубы, укрепленные внизу в поддоне, предназначенном для обеспечения полноты разгрузки.

Котлы газовых цистерн (моделей 15-1556, 15-1407-01, 15-1408-02, 15-1581 и др.) снабжены яркими отличительными полосами на цилиндрической части и кругами на днищах. Например, полосы шириной 0,3 м красного цвета имеют цистерны для перевозки пропана, желтого — аммиака, защитного — хлора и т.п.

Цистерна для перевозки глинозема, являющегося сырьем для алюминиевой промышленности, отличается от описанной выше восьмиосной цистерны для бензина отсутствием шпангоутов в средней части котла.

Система выгрузки, так же как и в цистерне для перевозки цемента, основана на принципе «псевдосжижения» груза в потоке сжатого воздуха.

Для осуществления загрузки цистерны в верхней части котла предусмотрено пять горловин, закрываемых крышками. Выгрузка производится через два люка. Грузоподъемность вагона — 119 т, тара — 52,7 т, полезный объем котла — 129,7 м3.

Для обеспечения перевозок продукции химической промышленности создаются и другие типы специальных цистерн. Цистерна для транспортировки желтого фосфора имеет кожух для подогрева и охлаждения груза, причем фосфор в котле находится под слоем жидкости с низкой температурой замерзания;

котел изготавливается из двухслойной стали.

Дальнейшее совершенствование специальных цистерн, так же как и цистерн общего назначения, может быть достигнуто путем увеличения их грузоподъемности, осности, перевода к безрамным конструкциям, применения новых материалов.

Основные технические характеристики специальных цистерн приведены в Приложении, табл. 7.2.

7.2. Изотермический подвижной состав Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов: мяса, рыбы, масла, фруктов и т.п. Сохранность этих грузов обеспечивается поддержанием в вагоне соответствующей температуры с помощью приборов охлаждения или отопления (в зависимости от наружной температуры). Кузова таких вагонов отличаются от кузовов других крытых вагонов тем, что имеют двойные стены, потолок, пол и хорошую изоляцию. Изоляционным материалом служат мипора или полистирол. В зависимости от рода перевозимых грузов изотермические вагоны подразделяются на универсальные и специализированные. Первые служат для перевозки всех видов скоропортящихся грузов — мороженых, охлажденных и неохлажденных, вторые — живой рыбы, фруктов, вина, молока и др. Рефрижераторный подвижной состав классифицируется: по составности — поезда (23- и 21-вагонные), секции (12- и 5-вагонные) и автономные вагоны; типу хладагента холодильной установки (аммиак и хладон); системе хладоснабжения — групповой и индивидуальной. При групповой системе холод вырабатывается аммиачными холодильными установками, размещенными в центральном вагоне, и в грузовые вагоны-холодильники передается по рассольной системе при помощи хладоносителя (раствор хлористого кальция CaCl2); при индивидуальной — грузовые вагоны охлаждаются холодильными установками, размещенными в каждом из них.

Парк изотермических вагонов пополняется только рефрижераторным подвижным составом (поезда, секции) и автономными рефрижераторными вагонами. Все рефрижераторные вагоны имеют цельнометаллический кузов с хребтовой балкой, сваренной из штампованных элементов; ходовая часть — двухосные бесчелюстные тележки типа КВЗ-И2 с базой 2400 мм, оборудованные буксами с роликовыми подшипниками.

В состав рефрижераторного поезда, состоящего из 21 вагона, входят вагон-машинное отделение, вагон-дизель-электростанция и служебный вагон, размещаемые одной группой в середине состава и соединенные между собой закрытыми переходами. По обе стороны к ним примыкают по девять грузовых вагонов-холодильников. Каждый вагон поезда имеет порядковый номер и определенное место в схеме формирования. Перестановка вагонов не допускается. Одна из тележек служебного вагона имеет колесную пару со шкивом для привода подвагонного генератора.

Все вагоны оборудованы автоматическими тормозами.

В вагоне дизель-электростанции установлены четыре основных дизель-генератора и один вспомогательный. Внутри этот вагон (рис. 7.16) разделен на три отделения. Под рамой подвешены четыре бака для дизельного топлива общей емкостью 7300 л. Часть топливных баков размещена под вагоном-холодильником. В вагоне-машинном отделении смонтированы две аммиачные холодильные установки двухступенчатого сжатия. Каждая обслуживает свою половину поезда. В служебном вагоне предусмотрены купе, кухня, душевые, туалетные отделения и небольшая слесарная мастерская. Отопление вагона водяное.

Рис. 7.16. Схема расположения оборудования в вагоне-дизель-электростанции 1 — топливный бак внутри вагона; 2 — воздушный компрессор для зарядки пусковых баллонов; 3 — пульт управления электростанцией; 4 — подвесные расходные топливные баки; 5 — вспомогательный дизель-генератор; 6 — место установки главного распределительного щита; 7 — подвагонные топливные баки;

8 — агрегат отопления вагона жидким топливом; 9 — дизель-генератор Грузовые помещения охлаждают при помощи рассольных батарей, расположенных под потолком. По батареям циркулирует рассол, предварительно охлажденный в испарителе вагон-машинного отделения. Для обогрева в зимнее время предусмотрены электропечи, расположенные у торцевых стен кузова. Мощность каждой печи 4 кВт. Включаются они автоматически термостатами, а также с центрального пульта управления в вагоне-дизельэлектростанции и переключателем, расположенным в подвагонном аппаратном ящике каждого вагона-холодильника. Под потолком вагона расположены каналы для охлажденного и теплого воздуха. Циркуляция его осуществляется электрическими вентиляторами, расположенными в концах кузова. Не исключается и естественная циркуляция благодаря разной плотности холодного и теплого воздуха.

Для вентилирования грузового помещения свежим воздухом на одной из торцевых стен расположен вентилятор. Включают его с центрального пульта в вагоне-дизель-электростанции. Отсасывают воздух из грузового помещения два дефлектора, установленных на крыше. Внутренняя облицовка стен выполнена из гофрированного стального оцинкованного листа, на резиновый настил пола уложены металлические решетки, которые можно поднять и закрепить вертикально у продольных стен.

Рефрижераторная 12-вагонная секция состоит из 10 вагонов-холодильников, вагон-машинного отделения и вагона-дизель-электростанции, в котором размещены дизель-электрическое оборудование с распределительными устройствами и помещение для обслуживающего персонала. Конструкция энергохолодильного оборудования, тележек, автоматической сцепки, тормозов, междувагонных соединений такая же, как у 21-вагонного поезда.

В эксплуатации находятся пятивагонные секции.

Пятивагонная секция постройки Брянского машиностроительного завода состоит из четырех грузовых и центрального дизельного вагонов. Центральный вагон имеет семь отделений (рис. 7.17): в дизельном на специальных рамах установлены два дизель-генератора;

в щитовом смонтирован главный распределительный щит; в аккумуляторной на стеллажах закреплена щелочная аккумуляторная батарея. Кроме того, в вагоне имеются салон-кухня, отделение для отдыРис. 7.17. Дизельный вагон:

1 — масляный бак; 2 — коробы охлаждения радиаторов; 3 — дизель-генераторы; 4 — баки для технической воды; 5 — топливные баки; 6 — бак для питьевой ха, котельное отделение и туалет. Грузовой вагон имеет два отделения: грузовое и машинное. В машинном отделении на специальных рамах укреплены один над другим два компрессорно-конденсаторных агрегата, а на торцевой стене — электрический щит и переговорный аппарат. Над электрическим щитом размещены два терморегулятора. На продольной стене машинного отделения, противоположной входной двери, на петлях установлен щит, который может быть открыт для монтажа агрегатов. В щите, а также в стене вагона рядом с входной дверью устроены жалюзи для охлаждения конденсаторов и компрессоров. Со стороны машинного отделения в грузовом помещении за открывающимися щитами установлен воздухоохладитель и электронагреватель. Под потолком укреплен вентиляционный короб, по которому предварительно охлажденный или подогретый воздух при помощи двух электровентиляторов подается в грузовое помещение. При необходимости эти же вентиляторы по воздуховоду засасывают свежий воздух.

Секция типа ZB-5 постройки Германии состоит из четырех грузовых и одного дизельного вагонов. В дизельном вагоне размещены дизель-электростанция и кабина управления, а также бытовые помещения для обслуживающего персонала. В составе секции — вагоны-холодильники стандартной серии — все основные их узлы (рама, стены и крыша), а также расположение машинных установок, изоляция и оборудование грузового помещения максимально унифицированы.

Автономный рефрижераторный вагон (АРВ) с кузовом длиной 21 м имеет грузовое помещение и два машинных отделения в торцевых частях (рис. 7.18). Дизель-генератор и топливный бак смонтированы на общей выдвижной раме, что позволяет демонтировать агрегат через боковую дверь машинного отделения. Нагревательный прибор, работающий на жидком топливе, предназначен для подогрева дизеля перед запуском при низких температурах. На дизель-генераторе смонтирован распределительный щит с приборами контроля и автоматики. Холодильная установка размещена под крышей вагона в перегородке, которая отделяет грузовое помещение от машинного отделения; со стороны грузового помещения расположен воздухоохладитель с вентиляторами и электронагревателем, а со стороны машинного отделения — компрессорно-конденсаторный агрегат с распределительным щитом. Холодильную установку при необходимости можно через дверцы в торцевой стене демонтировать. В одном из машинных отделений около топливного бака на продольной стене вагона расположен главный распределительный щит для управления работой оборудования, а также для установки температурного режима в грузовом помещении. Холодный воздух нагнетается электровентиляторами в пространство между крышей вагона и ложным потолком и через щели в нем попадает в грузовое помещение. Он омывает груз, под напольными решетками проходит к вертикальному каналу между щитами и торцевыми стенами вагона, засасывается вентиляторами и, пройдя через воздухоохладитель, вновь нагнетается в пространство под ложным потолком. Аналогично циркулирует воздух и при отоплении вагона, только в этом случае вместо холодильной установки включаются электропечи. Свежий воздух засасывается вентиляторами через отверстия в торцевых стенах, удаляется через дефлекторы. Для удаления воды и конденсата в полу грузового помещения расположены сливные отверстия. АРВ оборудоРис. 7.18. Автономный рефрижераторный вагон:

1 — сигнальная лампочка; 2 — розетка для подключения к внешней сети; 3 — щиток для измерения температуры; 4 — термостат для регулировки температуры в грузовом помещении; 5 — холодильная установка; 6 — канал для подсола ван пролетной электромагистралью для электропневматического тормоза, что позволяет прицеплять его к пассажирскому поезду, и стояночным тормозом.

Все грузовые вагоны рефрижераторного подвижного состава оборудованы электрическими печами, приборами принудительной вентиляции, системой циркуляции воздуха, устройствами для удаления конденсата, приборами контроля температуры. Рефрижераторный состав всех типов имеет централизованное энергоснабжение.

В зависимости от способа охлаждения различают подвижной состав с центральным рассольным и непосредственным воздушным охлаждением. Поезда и секции с рассольным охлаждением имеют аммиачные холодильные установки, находящиеся в машинном отделении, откуда холод в охлаждающие батареи грузовых вагонов передается через хладоноситель (рассол). Воздушное охлаждение применяется на пятивагонных секциях и АРВ. В каждом вагоне здесь имеются холодильные установки, работающие на хладоне-12, воздух в грузовом помещении охлаждается непосредственно испарителем. Холодильные установки могут поддерживать температуру в грузовом помещении до –20 °С, кроме секций ZA-5 и ZB-5 (–15 °С), 12-вагонной секции (–12 °С) и 21-вагонного поезда (–12 °С).

Приборы отопления рефрижераторного подвижного состава отрегулированы на температуру наружного воздуха –45 °С, а холодильные машины — на –30 °С, кроме 21-вагонного поезда, секций ZB-5 и АРВ, для которых она составляет –40 °С. При отоплении температура в грузовом помещении вагонов всех типов может достигать +14 °С.

Наряду с универсальным изотермическим подвижным составом имеются и специализированные вагоны. К ним относятся цистернытермосы для перевозки молока и вина, вагоны-цистерны для виноматериалов. Для перевозки живой рыбы на значительные расстояния используют специальные изотермические вагоны, имеющие два подвагонных генератора и аккумуляторную батарею, необходимые для питания электроэнергией установленных в вагоне агрегатов освещения. Особенность конструкции живорыбных вагонов — баки для воды с принудительной ее аэрацией (в кузове этого вагона размещены два бака с водой для живой рыбы: большой объемом 17,2 м3, вмещающий 6 т рыбы, и малый — соответственно на 13,3 м3 и 3,5 т).

Источником энергии для освещения и работы агрегатов аэрационного устройства служат два подвагонных генератора мощностью по 5,6 кВт с приводом от оси колесной пары, а также кислотная аккумуляторная батарея. Система аэрации состоит из двух центробежных насосов и трубопроводов с форсунками. Из баков вода засасывается насосами, затем под давлением подается в трубы и, выходя через форсунки, распыляется, обогащаясь кислородом. В конце вагона расположено помещение для проводника. Для поддержания в вагоне зимой температуры не ниже +6 °С имеется специальная печь с кожухом, по которому теплый воздух поступает к вентилятору и распределяется по всему грузовому помещению. Воздухообмен производится через три дефлектора, установленных на крыше грузового помещения. Кроме того, в купе проводника установлен вентилятор, который подает свежий воздух в грузовое помещение по каналу, расположенному вдоль вагона.

7.3. Вагоны промышленного транспорта Вагоны промышленного транспорта, как правило, эксплуатируются внутри предприятия. Некоторые из них имеют право выхода на магистральные дороги при движении с обычными или с пониженными скоростями в груженом или порожнем состоянии. В большинстве вагоны промышленного транспорта имеют специальную конструкцию, позволяющую эффективно выполнять погрузочно-разгрузочные, транспортные и технологические операции. На промышленных предприятиях широкое распространение получили вагоны-хопперы, которые обеспечивают перевозку, в том числе таких горячих грузов, как окатыши и агломерат, погружаемых в вагон при температуре до 700 °С. В процессе добычи полезных ископаемых широко используют вагоны-самосвалы (думпкары), позволяющие применять механизированные способы и средства погрузки и выгрузки грузов. К подвижному составу технологического назначения относятся вагоны, непосредственно участвующие в производственных процессах предприятий. Они имеют специфические ходовые части и кузова.

Вагоны-самосвалы (думпкары) в зависимости от их конструктивной схемы можно разделить на две группы: с неустойчивым и устойчивым кузовами.

Думпкар с неустойчивым кузовом (рис. 7.19, а), иногда называемый думпкаром с поднимающимся бортом (ПБ), включает в себя главную (нижнюю) раму 7, на которой расположены кронштейны с отверстиями 6, служащими для крепления кузова 2 при помощи валиков. Причем центр тяжести кузова О располагается выше шарнирных опор, вследствие чего он находится в состоянии неустойчивого равновесия. Такое конструктивное решение обеспечивает опрокидывание кузова при повороте его на малый угол, чтобы под действием силы Р возник опрокидывающий момент (рис. 7.19, б). Для того чтобы не произошло самопроизвольного опрокидывания, думпкар оснащен надежными запирающими устройствами, препятствующими перемещению упорных кронштейнов 5 и 8. Поднимающиеся бокоРис. 7.19. Схема думпкара с неустойчивым кузовом (ПБ) вые борта 1 и 4 навешены на систему торцевых рычагов 3. Кузов опрокидывается с помощью сжатого воздуха, поступающего в цилиндры думпкара от локомотива через поездную магистраль.

Преимущества таких конструкций думпкаров по сравнению с устойчивым кузовом: для опрокидывания кузова требуются меньшие усилия, в результате удара кузова об амортизаторы прилипший или примерзший груз к полу более полно высыпается при разгрузке.

Недостатки думпкаров с неустойчивым кузовом: при отказе механизма запирания возможно самоопрокидывание кузова в пути следования с высыпанием груза; высокое положение центра тяжести, ухудшающее динамические качества вагона, что не исключает сход его с рельсов; продольные борта длиной 10 м недостаточно прочно скреплены с кузовом, а соединены с ним лишь системой торцевых рычагов, что приводит к распору этих бортов сыпучим грузом.

Думпкар с устойчивым кузовом (с откидным бортом — ОБ) имеет неподвижную раму 9 (рис. 7.20, а), на которой установлены два ряда цилиндрических опор 8 и 10, а в нижней части кузова соответствующие кронштейны 7 с валиками 11. Следовательно, в транспортном положении кузов, оснащенный такими опорами, находится в состоянии устойчивого равновесия. Боковые продольные Рис. 7.20. Схема думпкара с устойчивым кузовом (ОБ) борта 1 и 5 надежно прикреплены к нижней части кузова с помощью шарниров 6 и 12, а рычажные механизмы 2 и 4 удерживают их в закрытом положении. Опрокидывание кузова обеспечивается с помощью выхода штоков 13 (рис. 7.20, б) пневматических цилиндров, расположенных со стороны, противоположной разгрузке. Боковой Технические характеристики вагонов-самосвалов (думпкаров) Показатели ность, т пления автосцепок, максимальная, м ная от уровня головок рельсов, м ных цилиндров, шт.

ной пары на рельсы, тс скорость на путях промышленного транспорта, км/ч 9238- борт с помощью рычажного механизма 4 открывается, становясь продолжением наклонного пола, в результате чего груз не засыпает ходовые части вагона. Противоположный борт при этом удерживается рычажным механизмом 2 в закрытом положении.

Основные технические характеристики некоторых типов и моделей думпкаров приведены в табл. 7.2.

Шлаковоз (рис. 7.21) состоит из ковша 7 емкостью 11 м3 изготовленного из легированной стали с толщиной стенок 65—70 мм. Он размещен в специальном опорном кольце 8 и закреплен в нем замковым устройством 10. Кольцо снабжено двумя цапфами, за одно целое с которыми отлиты бегунки 6 и зубчатые сегменты 5, предназначенные для поворота кольца вместе с ковшом в ту или другую сторону. Все это устройство посредством упоров 4 и стоек 3 опирается на лафеты 2, соединенные между собой фигурной балкой 11. Концы лафетов оборудованы типовой автосцепкой 1, пятниковыми устройствами они опираются на ходовые части 12. Механизм опрокидывания 9 оснащен электродвигателем мощностью 20—30 кВт и механической передачей. Питание к электродвигателю поступает от стационарного источника. Шлаковозы различаются между собой емкостью ковшей, линейными размерами и механизмом опрокидывания.

Их тара составляет 70—100 т при сравнительно малой грузоподъемности в 11—12 т.

К подвижному составу технологического назначения относятся вагоны для перевозки жидкого шлака и чугуна, совков со скрапом и др.