силы распора жидких, сыпучих и других навальных грузов; внутреннее давление или разрежение в резервуарах;
силы, возникающие при механизированной погрузке и раз-грузке вагона;
силы, прикладываемые к вагону при его ремонте;
силы, возникающие при работе механизмов, установленных на вагоне;
силы, вызванные технологическими факторами при изготовлении.
Перечисленные нагрузки приводятся к следующим основным видам по направлению их действия:
вертикальные;
боковые;
продольные;
группы самоуравновешенных сил — вертикальных кососим-метричных, горизонтальных от распора сыпучих грузов и другие.
5. Общее устройство грузовых и пассажирских вагонов
Все вагоны состоят из следующих основных узлов; кузова с рамой, ходовых частей, автосцепных устройств и тормозного оборудования.
Кузов служит для размещения в вагоне пассажиров или грузов. Конструкция кузова зависит от назначения загона. Так, каркас кузова грузовых крытых вагонов состоит из металлических стоек, дуг и балок фасонного профиля. Стены кузова обшиты стальными листами. Если стены обшиваются досками, то каркас кузова дополнительно имеет металлические раскосы. Потолочные дуги и фрамуги покрыты стальными листами, сваренными в стыках и образующими цельнометаллическую крышу. Раньше крыша грузового вагона покрывалась кровельной сталью, делалась без загрузочных люков и была менее прочной и недолговечной. Кузов имеет по две (или по одной) задвижной цельнометаллической двери с обеих сторон и по два люка на каждой продольной стене.
Каркас кузова цельнометаллического пассажирского вагона представляет единую сварную металлическую несущую конструкцию, состоящую из поперечных и продольных балок и стоек, а также дуг крыши. Наружная обшивка и крыша выполнены из стальных гофрированных листов, привариваемых к каркасу. Такой кузов обладает большой прочностью и меньшей массой, приходящейся на одно пассажирское место. Внутренние перегородки, а также внутренняя обшивка стен выполнены из дерева, древесноволокнистых плит и полимерных материалов.
Основание кузова — рама воспринимает продольные ударно-тяговые силы, действующие на вагон, и массу груза. Хребтовая балка рамы современных грузовых вагонов состоит из двух мощных стальных прокатных швеллерных или 2-образных балок, расположенных одна от другой на расстоянии, обеспечивающем размещение устройств автосцепки. Обе балки скреплены между собой стальными листами и образуют единую мощную конструкцию. К хребтовой балке прикреплены концевые (буферные) балки, поперечные и шкворневые балки, скрепленные боковыми продольными балками. Конструкция рамы полувагона или цистерны позволяет закрепить разгрузочные люки или котел.
Кузов опирается на ходовые части, которые передают на рельсы массу вагона с грузом.
К ходовым частям вагона относятся колесные пары, буксы с подшипниками, рессорное подвешивание. В четырехосных и многоосных вагонах все эти элементы объединяются в тележки, которые и обеспечивают более легкое прохождение вагонов на кривых участках пути и более плавный ход.
Основной тип тележки грузовых вагонов — двухосная тележка ЦНИИ-ХЗ с одинарным рессорным подвешиванием. Она состоит из двух литых боковин, в которых имеется средний проем (окно) для размещения пружин рессорных комплектов. В пазы боковых проемов вставлены корпуса букс колесных пар. Литая надрессорная балка тележки представляет собой брус коробчатого сечения, воспринимающий нагрузку от вагона через пятниковое соединение. Концы балки опираются на клиновые амортизаторы и через них на комплекты пружин. Клинья амортизаторов размещены в особых углублениях и соприкасаются своими вертикальными плоскостями со стальными сменными планками, укрепленными на боковинах. В зависимости от массы груза вагона каждый рессорный комплект тележки состоит из пяти — семи двухрядных пружин. Колесные пары для этой тележки имеют диаметр по кругу катания 950 мм.
На кронштейнах боковин валиками укреплены подвески триангелей с тормозными колодками. Триангели соединены с вертикальными рычагами, а последние — с распорной тягой при помощи валиков, шайб и шплинтов.
Для шестиосных грузовых вагонов построены трехосные тележки, а для восьмиосных — четырехосные, состоящие из двух сочлененных двухосных тележек типа ЦНИИ-ХЗ.
Под грузовыми вагонами еще имеется некоторое количество двухосных тележек с боковинами, отлитыми заодно с буксами, и поясные тележки, которые постепенно заменяются тележками типа ЦНИИ-ХЗ.
Тележка двухосная КВЗ-ЦНИИ — наиболее совершенный тип тележки пассажирского вагона. Сварная рама тележки опирается на надбуксовые цилиндрические рессоры и через них на опоры роликовых букс колесных пар. Тележка имеет центральное рессорное подвешивание, состоящее из четырех трехрядных пружин, двух люлечных балок, четырех люлечных подвесок и боковых гидравлических гасителей колебаний. Тележки для вагонов массой брутто до 70 т имеют по одному с каждой стороны гидравлическому гасителю колебаний, а для вагонов массой брутто выше 70 т — по два гасителя.
Тележка цельнометаллических пассажирских вагонов прежних выпусков имеет центральное люлечное подвешивание, снабженное эллиптическими рессорами без гидравлических гасителей колебаний.
Вагоны с такими тележками могут быть использованы для скоростей движения до 120 км/ч.
К основным характеристикам грузовых вагонов относятся:
Грузоподъемность — максимальная масса груза в тоннах, которую можно перевозить в вагоне данного типа; длина вагона; тара — масса порожнего вагона; коэффициент тары — отношение массы порожнего вагона к грузоподъемности. Чем ниже коэффициент тары, тем экономичнее вагоны.
Допустимые нагрузки от оси вагона на рельсы (осевая), а также от вагона на 1 м пути определяют максимально возможную массу загруженного вагона (брутто).
Объем кузова и площадь пола определяют вместимость вагона. У открытого подвижного состава (платформ, полувагонов) большое значение имеет высота бортов или стен. При проектировании вагонов учитывается соотношение вместимости кузова и грузоподъемности. Вместимость крытого вагона характеризуется удельным объемом кузова, или отношением объема кузова вагона к его грузоподъемности, а вместимость платформы — удельной
площадью пола, или отношением площади пола к грузоподъемности.
Для пассажирских вагонов основной конструкционной характеристикой является отношение тары к числу мест для пассажиров.
Чем меньше масса тары, приходящейся на каждое место, тем экономичнее вагон.
6. Устройство вагона типа Хоппер-цементовоз
6.1 Технико-экономические характеристика
Вагон-хоппер предназначен для бестарной перевозки цемента, гипса, извести, алебастра, глинозема, песка кварцевого и других грузов, разрешенных к перевозке в вагонах-цементовозах в пределах грузоподъемности.
Срок службы вагона-хоппера модели 19-3018 – 26 лет.
Грузоподъемность вагона составляет 73 тонны; масса тары – 20,3 тонны.
Габарит вагона – 1-ВМ.
Длина вагона: по осям автосцепок – 12 020 мм; по концевым балкам рамы – 10 800 мм. База вагона составляет 7 800 мм; его ширина – 3 240 мм.
Конструкционная скорость хоппера-цементовоза модели 19-3018 составляет 120 км/час.
Высота от уровня верха головки рельса: максимальная – 4 420 мм; до оси автосцепок – 1 060 мм.
В вагоне имеются 4 загрузочных и 4 выгрузочных люка. Размеры выгрузочных люков в свету составляют 750 × 475 мм.
Углы наклона стенок, как кузова, так и бункеров равняются 50˚.
Нагрузка от колесной пары на рельс составляет 230,3 кН, что равняется 23,5 тс.
6.2 Конструкция кузова и рамы вагона
Крытый вагон-хоппер для перевозки це-мента бункерного типа служит для бестарной перевозки цемента насыпью (температура груза не должна превышать 70˚С) к мес-там массового потребления, где имеются приемо-разгрузочные устройства, расположенные между рельсами.
Цельносварной кузов вагона состоит из двух вертикальных боковых и двух торцевых стен, установленных под углом 50˚ к горизонтали, рамы и бункеров. Обшивка боковых и торцевых стен выполнена из стальных листов марки 09Г2Д толщиной соответственно 3 и 4 мм. Торцевые стены усилены стойками. Хребтовая балка выполнена из двух Z-образных прокатных про-филей. Внутри кузова на хребтовой балке установлен конек, придающий ей дополнительную прочность и способствующий лучшему ссыпанию груза.
Нижнюю часть кузова замыкают четыре бункера с разгрузочными люками. Штампованные крышки люков имеют уплотнительные прокладки из резины, сохраняющей упругие свойства в интервале температур от –50 до +l00˚С. Механизм разгрузки обеспечивает попарное открывание и закрывание- крышек бункеров, а также позволяет дозировать высыпание цемента из вагона и прекращать выгрузку в любой момент. Состоит механизм из винтового привода со штурвалом, укрепленного на кронштейне, и системы шарнирно связанных между собой рычагов и тяг с распорками, соединенными попарно с крышками разгрузочных люков. Закрытие крышек обеспечивается переходом осей распорок за «мертвую точку» на 20 мм, что предохраняет крышки от самопроизвольного открывания.
На бункерах со стороны установки штурвалов механизма разгрузки установлены специальные скобы для крепления вибраторов, с помощью которых удаляется остающийся в кузове цемент.
Крыша вагона состоит из поперечных дуг, перекрытых сверху стальными листами толщиной 2 мм. По оси крыши расположены четыре круглых загрузочных люка диаметрам 620 мм, которые закрываются с помощью пружинящих рычагов сферическими крышками.
На внутренней поверхности боковой стены имеются ступени для спуска внутрь кузова.
Рама представляет собой часть несущей конструкции кузова. Она является одной из основных частей вагона, на которой в зависимости от его назначения укрепляют кузов, автосцепное устройство, узлы автоматического и ручного тормозов. 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. Рама цементовоза выполняется с хребтовой балкой.
6.3 Конструкция ходовой части
К ходовым частям относятся тележки с колесными парами, буксами, подшипниками, рессорами или пружинами. Ходовые части должны обеспечивать движение вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью и наименьшим сопротивлением движению.
Ходовые части вагона служат опорой экипажа на путь и обеспечивают их взаимодействие в движении. От конструкции ходовых частей в значительной мере зависит безопасность движения экипажа и плавность его хода.
Ходовые части –хоппера-цементовоза выполняют в виде двух двухосных тележек. Тележка вагона состоит из следующих частей: колесных пар, букс, рамы или боковин, объединяющих колесные пары, рессорного подвешивания, надрессорной балки с опорами (подпятником и скользунами), тормозного оборудования. Основными элементами тележек являются колесные пары с буксовыми узлами, узлы упругого подвешивания с гаси-телями колебаний, узел опоры кузова на тележку, тормозные устройства и рама тележки, связывающая все ее элементы в еди-ную конструкцию ходовой части.
Страницы: 1, 2, 3
