Пассажирские вагоны

Размещено на http://www.allbest.ru/

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Уральский государственный университет путей сообщения»

(УрГУПС)

Механический факультет

Кафедра «Вагоны»

Отчет

по практической работе №5 по дисциплине

«Нетяговый подвижной состав»

по теме «Пассажирские вагоны»

Проверил: Выполнил:

ассистент, Викулова Н.Е

Переяслов М.В. гр.С-322

Екатеринбург 2014

1. Конструкция, перспективы совершенствования конструкций кузовов крытых, полувагонов, хопперов, платформ

Тип грузового вагона и устройство определяются его назначением и конструкцией кузова. Кузовом называется часть вагона, предназначенная для размещения в нем грузов.

В эксплуатации находится большое разнообразие кузовов грузовых вагонов, поэтому они классифицируются в зависимости от:

- рода перевозимых грузов;

- материала обшивки;

- конструкции рамы;

- устройств для погрузки и выгрузки грузов.

В зависимости от рода перевозимых грузов кузова делятся на открытые (у платформ, полувагонов, думпкаров, хопперов и транспортеров) и закрытые (у крытых, цистерн, изотермических, зерно- и цементовозов и других крытых вагонов бункерного типа).

В зависимости от конструкции рамы - со сквозной хребтовой балкой и несквозной хребтовой балкой (без хребтовой балки).

В зависимости от материала обшивки - на кузов с металлической и деревянной обшивкой.

В зависимости от конструкции элементов для загрузки и выгрузки грузов - с дверями на боковых стенах или с люками в крыше и полу (при отсутствии крыши - только с люками в полу).

В свою очередь закрытые делятся на кузова:

- без теплоизоляции,

- с теплоизоляцией и различными системами принудительного охлаждения (обогрева) грузов или без них.

Конструкция кузова того или иного типа вагона определяется его назначением.

Поэтому кузова разных типов вагонов по своей конструкции различны, но у всех их много общего.

Требования к грузовым вагонам.

Требования к грузовым вагонам определены государственными стандартами. Они охватывают: общие требования, требования к материалам, надежности, безопасности работы обслуживающего персонала, маркировке и транспортированию, а также гарантийные обязательства завода-изготовителя.

Общие требования регламентируют климатические условия эксплуатации, параметры и размеры вагонов, габарит, прочность элементов вагонов, параметры наиболее ответственных узлов (тележек, автосцепного устройства, тормозного оборудования и др.), конструкцию кузова, окраску, виды, методы и периодичность контрольных испытаний, а также конструкцию отдельных элементов.

Грузовые вагоны изготавливаются в исполнении. У для умеренного климата с температурами от +40 до -50 °С. Параметры вагона (грузоподъемность, расчетная скорость, нагрузка от колесной пары на рельсы, объем кузова и габарит) подобраны такими, при которых обеспечивается наиболее экономичная эксплуатация вагонов.

Все основные типы грузовых вагонов магистральных железных дорог рассчитаны на эксплуатацию со скоростями до 120 км/ч, а новые рефрижераторные и специализированные вагоны для перевозки большегрузных контейнеров - до 140 км/ч.

Требования к тележкам, автосцепному устройству, тормозному оборудованию и другим ответственным узлам направлены.

На обеспечение безопасности движения поездов и необходимой плавности хода вагонов, а к конструкции кузова и его отдельных элементов- на обеспечение сохранности перевозимых грузов и самих вагонов при использовании комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Установленные виды, методы и периодичность контрольных испытаний направлены на повышение качества проектирования и изготовления вагона, улучшение его прочностных, ходовых динамических и эксплуатационных показателей, а также показателей надежности и долговечности при изменяющихся условиях эксплуатации железных дорог.

По надежности требования определяются установленным сроком службы вагонов до списания и сроками эксплуатации до первых деповского и капитального ремонтов.

Поскольку обеспечение надежности вагонов зависит не только от завода-изготовителя, но и от ремонтных предприятий, системы технического обслуживания и условий эксплуатации, то на вагоны устанавливаются также требования по обеспечению сохранности вагонов, определяемые государственным общесоюзным стандартом.

Требования по конструкции отдельных элементов определяются типом вагонов. Так, для универсальных крытых вагонов необходимо наличие боковых дверей, настенного несъемного оборудования, люков с вентиляционными решетками в боковых стенах, для универсальных полувагонов - разгрузочных люков в полу, для универсальных платформ - продольных и поперечных бортов.

Грузовые вагоны должны соответствовать «Типовым требованиям по технике безопасности и производственной санитарии для проектирования и постройки грузовых и пассажирских вагонов железнодорожного транспорта.

Требования безопасности предусматривают оснащение вагонов лестницами, подножками, поручнями, кронштейнами для сигнальных фонарей, рифлеными планками для постановки домкратов, а также нанесение знаков безопасности и предостерегающих надписей, обеспечивающих безопасную эксплуатацию вагонов.

Гарантийные обязательства завода-изготовителя устанавливаются сроками ответственности завода за качество изготовления вагона при соблюдении существующих и перспективных условий эксплуатации и ремонта грузовых вагонов.

Крытые вагоны.

В крытых вагонах перевозят штучные, тарно-штучные, пакетированные и насыпные грузы, требующие укрытия и защиты от воздействия атмосферных осадков. Конструкции кузовов этих типов вагонов имеют раму, боковые и торцовые стены, крышу и двери или люки для загрузки и выгрузки грузов.

По своему назначению крытые вагоны разделяются на два типа: универсальные и специализированные.

Отличительная особенность кузовов универсальных крытых вагонов - наличие боковых дверей, настенного несъемного оборудования и люков с вентиляционными решетками на боковых стенах.

Из универсальных крытых вагонов наибольший удельный вес в вагонном парке составляют вагоны последних лет выпуска моделей 11-066 и 11-217. Они имеют одинаковый объем кузовов (120 м3), но различную конструкцию.

У вагонов модели 11-066 каркас (обрешетка) кузова выполнен раскос - ностоечной конструкции и имеет деревянную обшивку стен (всех или только боковых), а у модели 11-217 - каркас без раскосов, с обшивками металлической наружной и деревянной внутренней, выполненной из влагостойкой фанеры.

Технические требования на универсальные крытые вагоны определены государственным стандартом.

К специализированным крытым вагонам относятся вагоны для перевозки: скота, легковых автомобилей, холодногнутой стали, гранулированных полимеров, муки, апатитового концентрата, а также конструкции бункерного типа для перевозки зерна, цемента и минеральных удобрений.

Кузова специализированных вагонов имеют цельнометаллическую конструкцию (кроме вагонов для перевозки скота) и, как правило, дверей в стенах не имеют.

Для загрузки и выгрузки грузов кузова таких вагонов оборудованы люками.

Рисунок 1 Крытый вагон модели 11-217 для перевозки различных штучных грузов номенклатуры требующих защиты от атмосферных осадков

Полувагоны.

Полувагоны предназначены для перевозки каменного угля, руды, леса, проката металлов, а также других сыпучих и штучных грузов, не требующих укрытия и защиты от воздействия атмосферной среды.

Кузов полувагона не имеет крыши, что обеспечивает удобство использования разнообразных средств механизации при погрузке и выгрузке вагона.

Полувагоны делятся на универсальные - с разгрузочными люками в полу и специализированные - с глухим полом или кузовом (без крышек люков в полу и с глухими торцовыми стенами).

Специализированные полувагоны с глухим кузовом предназначены для перевозки сыпучих грузов в замкнутых маршрутах с разгрузкой их на вагоноопроки-дывателях.

Наряду со специализированными полувагонами с плоским полом строятся также полувагоны-хопперы с кузовами бункерного типа.

Вагоностроительная промышленность выпускает четырех- и восьмиосные полувагоны. Наиболее перспективны из них восьмиосные, так как они обладают существенными технико-экономическими преимуществами.

Опыт эксплуатации восьмиосных конструкций показывает, что значительно повышается производительность большегрузного вагона и возрастает провозная способность железных дорог при снижении транспортных расходов.

Без больших капитальных затрат на реконструкцию станций и узлов широкое использование восьмиосных полувагонов позволяет резко увеличить перерабатывающую способность сортировочных горок за счет меньшего количества сортировок большегрузного подвижного состава.

Учитывая повышенную погонную нагрузку восьмиосных полувагонов, значительно возрастает производительность погрузочно-разгрузочных фронтов и механизмов, лучше используются площади вагоноремонтных предприятий, мощности локомотивов и других технических средств железнодорожного транспорта.

Технические требования на полувагоны установлены государственным стандартом.

Рисунок 2 полувагон модели 12-127 предназначен для перевозки сыпучих, крупнокусковых, штучных и других грузов

Платформы.

Платформы предназначены для перевозки колесных и гусеничных машин, грузов в ящичной упаковке, контейнеров, металлоконструкций, длинномерных и других народнохозяйственных грузов, не требующих укрытия и защиты от воздействия атмосферной среды.

Платформы, как и все другие типы грузовых вагонов, разделяются на универсальные и специализированные.

К универсальным платформам относятся четырехосные платформы с боковыми и торцовыми бортами, шарнирно связанными c рамой.

К специализированным платформам относятся четырехосные платформы для перевозки большегрузных контейнеров, легковых автомобилей, леса в хлыстах и шестиосная платформа для перевозки трансформатора и др.

Особенностью конструкции универсальных платформ по сравнению с другими типами вагонов является то, что у них стены кузова выполнены в виде бортов, шарнирно связанных с рамой. Борта, кроме усилий от распора сыпучего груза, в восприятии эксплуатационных нагрузок участия не принимают. Поэтому кузова платформы имеют мощную раму, способную нести на себе все виды эксплуатационных нагрузок.

Рисунок 3 платформа модели 13-297 предназначен для перевозки крупнотоннажных контейнеров

Хопперы.

Хоппер - саморазгружающийся бункерный грузовой железнодорожный вагон для перевозки массовых сыпучих грузов: угля, руды, цемента, зерна, балласта. Кузов имеет форму воронки, в нижней части расположены люки, через которые груз высыпается при разгрузке под действием силы тяжести, что способствует быстрой разгрузке.

Существуют два основных типа хопперов - открытые и закрытые. Закрытые применяются для тех грузов, которые необходимо защищать от атмосферных осадков. Открытые используют для транспортировки грузов, которые можно легко высушить без вредных последствий. Так же различают хопперы с разгрузкой груза в междурельсовое пространство или на сторону от железнодорожного пути, с механизированным или ручным открыванием разгрузочных люков. По конструкции хопперы выполняются с кузовом, имеющим торцевые стенки с наклоном 41-60°, для выгрузки груза самотёком и разгрузочные бункеры с люками, открывающимися при разгрузке.

Открытые хопперы используют для перевозки горячего агломерата и окатышей, угля, торфа, кокса. Обшивка кузова хоппера для горячих окатышей, агломерата и кокса в отличие от других типов вагонов не соединяется жёстко с несущим каркасом боковых и торцевых стен, что исключает коробление кузова под действием высоких температур и обеспечивает лёгкую замену при повреждениях. Открытые хопперы, как правило, имеют дистанционную автоматизированную систему разгрузки груза на обе стороны железнодорожного пути, управляемую с помощью сжатого воздуха, поступающего от силовой установки локомотива. Более широкое использование роторных вагоноопрокидывателей позволяет сократить использование открытых хопперов. Вагон-зерновоз.

Закрытые хопперы применяют для перевозки зерна, цемента, технического углерода (сажи). Груз выгружается в междурельсовое пространство, крышки разгрузочных люков открываются вручную. Для перевозки минеральных удобрений применяют крытые хопперы с разгрузкой на сторону от железнодорожного пути с помощью сжатого воздуха.

Хопперы имеют типовые двухосные тележки, автосцепное и автотормозное оборудование. Механизм открывания крышек разгрузочных люков имеет пневматический или ручной привод.

Рисунок 4 Вагон Хоппер модели 11-715 предназначен для перевозки цемента

Крытые вагоны предназначены для перевозки штучных, тарно-штучных, пакетированных и насыпных грузов, требующих укрытия и защиты от воздействия атмосферных осадков и хищения. Кузов этих вагонов имеет раму, боковые и торцевые стены, крышу и боковые двери и люки для загрузки и выгрузки грузов. Отличительной особенностью универсальных крытых вагонов является наличие боковых дверей, настенного внутреннего несъемного оборудования и люков с вентиляционными решетками на боковых стенах. Наибольший удельный вес в вагонном парке составляют вагоны последних лет выпуска моделей 11-066, 11-217, 11 -260, 11 -270 и др. У вагона модели 11-217 каркас кузова без раскосов с металлической гофрированной наружной обшивкой (из низколегированной стали марки 10ХНДП) толщиной 3 мм снизу и 2,5 мм сверху. Внутренняя обшивка кузова выполнена из влагостойкой фанеры марки ФСФ толщиной 10 мм. Вагоны модели 11-066 имеет раскосно-стоечную конструкцию кузова, а часть из них -- деревянную обшивку стен.

Техническая характеристика некоторых моделей универсальных крытых вагонов приведена в табл. 4.1

Крытый вагон общего назначения (называемый универсальным) модели 11-217 постройки Алтайского вагоностроительного завода имеет объем кузова 120 мі. Его кузов оборудован двухстворчатыми раздвижными дверями 10 (рис. 3.2), загрузочными люками в крыше 43 и в боковых стенах 6. Уширенные дверные проемы позволяют ускорить процесс производства погрузо-разгрузочных работ, что способствует сокращению простоев вагона под грузовыми операциями и повышению его производительности. Крайние верхние загрузочные люки снабжены печными разделками 42 на случай установки печей отопления при перевозке людей в зимнее время.

Рама кузова сварная, состоит из сквозной хребтовой балки 18, двух продольных боковых 4, двух шкворневых 16, двух концевых 26 поперечных балок. Между шкворневыми балками рамы расположены две поперечные основные (дверные) и семь промежуточных 14, а также продольные балки 15, предназначенные для поддержания настила пола. Под дверным проемом с каждой стороны имеются выдвижные откидывающиеся вниз подножки для обслуживающего персонала. В консольной части рамы размещены раскосы 17, а также продольные длинные 19 и короткие 20 балки. Раскосы 17 служат для передачи части продольных усилий от ударно-тяговых приборов на шкворневую балку и равномерного распределения продольной нагрузки на среднюю часть рамы кузова.

В консольной части хребтовой балки 18 установлены задние упоры 22 автосцепки, объединенные между собой усиливающей надпятниковой коробкой шкворневого узла, а также передние упоры 24, объединенные с ударной розеткой 25 автосцепки, заглубленной внутрь рамы. Между задними и передними упорами на вертикальных стенках хребтовой балки установлены предохранительные планки 23. Боковые продольные балки 4 рамы в дверном проеме усилены балками 9. По концам рама оборудована подножками 2 и поручнями 1, размещенными с каждой стороны вагона. На концевых балках 26 установлены поручни 21 и рычаг 28 расцепного привода автосцепки.

Все основные поперечные балки рамы -- шкворневые 16, концевые 26 и дверные в средней части имеют большую высоту, чем в концевых частях, что приближает их к конструкции равного сопротивления изгибу и позволяет уменьшить массу; сверху на раму настлан пол 29 из досок, соединенных вчетверть и укрепленных по концам металлическим уголком 41. В зоне дверного проема настил пола покрыт металлическими листами, что предохраняет деревянные доски от повреждения при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Боковые и торцовые стены кузова жестко связаны с рамой. Каркас боковой стены состоит из верхней обвязки 44, двух шкворневых 5, двух дверных 11 и шести промежуточных стоек 3. Нижней обвязкой стены служит продольная боковая балка 4 рамы. Каркас снаружи обшит гофрированной металлической 12 и изнутри деревянной 13 обшивками.

Рисунок 3.2 кузов четырехосного крытого вагона

В средней части боковой стены расположена двухстворчатая самоуплотняющаяся дверь, а по концам в верхней части имеются люки 6, оборудованные вентиляционными решетками. Створки двери раздвигаются в стороны и перемещаются с помощью роликов по дверному рельсу 7, расположенному в верхней части. Снизу дверь ограничивается порогом. Одна из створок двери оборудована обезгруживающим люком 8, снабженным специальным запором, объединенным с центральным запором дверей. Для облегчения открывания створок дверей при возможных заеданиях на кузове размещены специальные рейки 45, а на створках приварены скобы. С 1984 г. крытые вагоны самоуплотняющимися дверями не оборудуются, а у ранее построенных вагонов разгрузочные (обезгруживающие) люки дверей были заглушены (по указанию МПС).

Торцовая стена посредством двух угловых 30 и двух промежуточных 27 стоек снизу приварена к концевой балке 26 рамы, а сверху верхней обвязкой 34 связана с фрамугой 55 крыши. Торцовая стена имеет наружную металлическую 31 и внутреннюю деревянную 32 обшивки и оборудована скобами 33, служащими для доступа обслуживающего персонала на крышу. Цельносварная крыша оборудована трапом 36 для доступа к загрузочным люкам 43. Крыша состоит из двух фрамуг 35 и набора дуг 40, продольных боковых обвязок и продольных подкрепляющих элементов, сверху покрытых гофрированной металлической обшивкой 38. Изнутри посредством уголков 39 и скоб болтами к дугам 40 крепится подшивной потолок 37 из влагостойкой фанеры.

С целью улучшения использования возрастающей грузоподъемности и повышения эффективности в эксплуатации объем кузова современных моделей крытого вагона увеличен до 140 мі а в перспективе повысится до 165 мі. Вместо внутренней обшивки из древесных материалов в их кузовах на внутренней поверхности металлической обшивки применяют специальное полимерное покрытие.

Крытый вагон модели 11-260 (рис. 4.1) отличается тем, что объем его кузова увеличен до 140 мі, внутренняя обшивка выполнена полимерным покрытием по металлу, ширина дверного проема увеличена до 3973 мм, дверной направляющий рельс перенесен сверху вниз и размещен на пороге дверного проема, вместо омегообразных гнутых профилей стоек стен выполнены П-образными и др.

Рисунок 4.1 универсальный крытые вагон модели 11-260

Такие конструктивные изменения кузова позволили улучшить степень использования грузоподъемности вагона и тем самым повысить эффективность его эксплуатации, а также повысить надежность работы кузова и обеспечить лучшую приспособленность вагона к погрузочно-разгрузочным операциям. Рама, деревянный настил пола, стены, крыша и внутреннее оборудование вагона имеют конструктивные решения, аналогичные с вагонами предыдущих моделей, однако они получили дальнейшее свое конструктивное решение.

Вследствие увеличения длины рамы вместо двух основных промежуточных поперечных балок предусмотрены четыре. При этом профили их остались без изменения, а П-образные профили вспомогательных продольных балок для крепления деревянного пола заменены на двутавровые № 10. Лобовые балки рамы выполнены без углублений под розетку автосцепки и имеют посадочные места на лобовом листе для постановки на вагон буферных стаканов при необходимости соединения вагонов, оборудованных автосцепкой, с вагонами западноевропейских железных дорог, оснащенных винтовой стяжкой в поездах «Восток-Запад», которые в настоящее время находят все большее применение для перевозки грузов из России в Западную Европу и наоборот.

Боковые стены кузова цельнометаллические, сварные, без внутренней деревянной подшивки. Металлическая обшивка состоит по высоте из трех листов: нижнего толщиной 5 мм, среднего -- 3 мм и верхнего -- 2,5 мм. В отличие от вагона модели 11-217 на стенах кузова вагона модели 11-260 дверные амортизаторы установлены с обеих сторон дверного проема с целью смягчения ударов обеих створок боковых дверей при открывании. Вагон может загружаться через боковые двери, а также через люки диаметром 400 мм в крыше и боковых стенах.

С 1960 по 1983 гг. Алтайский вагоностроительный завод выпускал универсальные крытые вагоны модели 11-066, техническая характеристика которых, кроме массы тары, такая же, как у вагона модели 11-217. Кузов вагона модели 11-066 менее совершенен по конструкции, чем кузов вагонов моделей более поздних лет выпуска, так как боковые стены кузова имеют обшивку из досок толщиной 35 мм внизу и 22 мм в верхней его части, а дверной проем шириною всего лишь 2000 мм. Применение деревянной обшивки стен приводит к относительно быстрому их повреждению и снижению надежности кузова, а несъемная крыша снижает ремонтопригодность такого вагона.

Менее широкий дверной проем затрудняет использование автопогрузчиков при погрузке и выгрузке грузов и увеличивает простой вагона под этими операциями. Вследствие этих недостатков вагоны модели 11-066 заменены на более надежные и экономичные вагоны моделей 11-217, 11-260, 11-270 и др.

Конструкция вагона модели 11-270 в принципе такая же, как и вагона модели 11-217, отличающаяся от него некоторыми техническими характеристиками.

С 1960 по 1983 г. АВЗ выпускал универсальные крытые вагоны модели 11-066.

Их характеристика, кроме массы тары, такая же, как и у вагонов модели 11-217 настил пола, торцовые стены и крыша по конструкции практически таким же.

Рама отличается только числом вспомогательных поперечных балок четыре, а не семь. Пол деревянный металлическими защитными листам в зоне дверного проема. Торцовые стены с металлической наружной обшивкой и деревянной внутренней подшивкой. Крыша сварная металлическая.

Вместе кузов вагона модели 11-066 менее совершенен, чем кузова вагонов моделей более поздних лет выпуска. Боковые стены его выполнены с каркасом раскосно-стоечной конструкции и деревянной обшивкой из досок толщиной 35 мм внизу и 22 мм -- вверху. Дверной проем имеет ширину 2000 мм, а крыша несъемная, привариваемая к стенам кузова.

Применение деревянной обшивки стен приводит к относительно быстрому их повреждению и снижению надежности кузовов, а применение несъемной крыши -- к снижению ремонтопригодности вагонов.

Менее широкий дверной проем ухудшает использование автопогрузчиков при погрузке и выгрузке грузов и увеличивает простой вагонов под этими операциями. Вследствие этих недостатков вагоны заменены на более надежные и экономичные соответственно моделей 11-217 и 11-260.

Для проверки возможности и эффективности широкого использования новых материалов в несущих элементах конструкции грузовых вагонов в 1964 г. были построены опытные образцы крытых вагонов, кузова которых выполнены из алюминиевых сплавов.

Грузоподъемность таких вагонов для того периода была большой и составляла 65 т, объем кузова 130 м3, длина по осям сцепления автосцепок 15,73 м, а масса тары всего лишь 19,5 т.

Ширина дверного проема у его кузова равна 2500 мм. Материал рамы, каркас кузова, наружной обшивки стен и крыши опытного вагона -- алюминиевый сплав марки АМгб.

Кузов опытного вагона -- сварной конструкции, изготовлен, из прессованных элементов, имеющих такую форму сечений, которая обеспечивает наибольшую жесткость и прочность при минимальной массе. Наружная обшивка боковых стен выполнена из гофрированных листов толщиной 3 мм, торцовых -- 4 мм, а крыши -- 2 мм.

Конструктивная схема рамы и крыши аналогична вагону модели 11-066, а стен -- как у вагона модели 11-217.

Внутренняя подшивка кузова: стен -- фанера толщиной 10 мм, двери -- фанера толщиной 8 мм и крыши -- древесноволокнистые плиты в два слоя общей толщиной 8 мм.

Испытания таких вагонов показали достаточную эксплуатационную их надежность и более высокую экономичность по сравнению с вагонами, выполненными из стали.

Однако вследствие дефицитности и относительно высокой стоимости алюминиевого сплава, а также сложности оснащения ремонтной базы установками для производства сварочных работ в защитной среде инертного газа (аргона) крытые вагоны из алюминиевых сплавов пока не строят.

Рисунок 5 крытый вагон модели 11-066

3. Цистерны

Классификация цистерн

Цистерны предназначены для перевозки жидких, газообразных и пылевидных грузов, которые помещаются в котле, представляющем собой специфическую форму кузова вагонов этого типа.

Значительное разнообразие грузов обуславливает существенные видоизменения конструкций цистерн.

В зависимости от перевозимых грузов цистерны могут быть разделены на две группы:

· Общего назначения - для перевозки широкой номенклатуры нефтепродуктов;

· Специальные - для перевозки отдельных видов грузов.

Цистерны общего назначения, в свою очередь могут подразделяться на:

· цистерны для перевозки светлых (бензин, лигроин и т.п.) и

· тёмных (нефть, минеральные масла и т.п.) нефтепродуктов.

Повышенная огнеопасность светлых нефтепродуктов при ненадёжной герметичности нижних сливных приборов обусловила оборудование цистерн для их перевозки устройствами верхнего слива (через колпак). Цистерны для тёмных нефтепродуктов оборудовались нижними сливными приборами.

Такое разделение парка цистерн общего назначения уменьшает трудоёмкость и продолжительность операций по очистке внутренних поверхностей котлов перед наливом грузов, отличающихся от ранее перевозимых. Однако из-за этого разделения повышается порожний пробег цистерн, увеличивается простой под накоплением на сортировочных станциях порожних цистерн и осложняется регулировка парка цистерн.

В связи с созданием нижнего сливного прибора, обеспечивающего надёжную герметичность затворов, все цистерны общего назначения железных дорог СНГ имеют такие приборы.

Специальные цистерны разделяются на:

· цистерны для перевозки: вязких грузов

· пищевых продуктов (молоко, патока, спирт, вина)

· кислот (азотная, соляная, серная и др.)

· сжиженных газов (пропан, аммиак, и др.)

· затвердевающих (пек, капролактан и др.)

· некоторых других грузов.

Специфические особенности различных кислот, газов и тому подобных грузов обуславливают соответствующие видоизменения внутри перечисленных подгрупп. Поскольку специальные цистерны строят в сравнительно небольшом количестве и обычно на тех заводах, что и цистерны общего назначения, они для удобства эксплуатации, ремонта и постройки имеют унифицированные с цистернами общего назначения рамы, узлы крепления котла, ходовые части и многие другие элементы.

На железных дорогах СНГ массу жидкого груза, перевозимого в цистерне, определяют не взвешиванием, как в других типах вагонов, а замерно-калибровачным способом. Для этого измеряют высоту наполнения котла, учитывают плотность груза, а затем посредством специальных таблиц калибровки, в которых приведена ёмкость котла в зависимости от уровня его налива, подсчитывают массу груза. Ликвидация операций взвешивания ускоряет оборот цистерн и снижает себестоимость перевозок.

Для возможности применения замерно-калибровочного способа цистерны различаются калибровочным типом, который обозначен металлическими цифрами, приваренными к котлу на обеих сторонах его цилиндрической части.

В зависимости от вида несущих элементов цистерны разделяют на конструкции, у которых все основные действующие на вагон нагрузки воспринимаются рамой кузова, и конструкции, у которых эти нагрузки воспринимаются котлом, - безрамные цистерны.

Кроме того, цистерны подобно другим типам вагонов различаются по осности, грузоподъёмности, объёму котла, устройству, материалу и способу изготовления котла и другим признакам.

Технические требования к цистернам регламентированы ГОСТ 10674-75.

Схема а характерна для подавляющего числа цистерн как общего назначения для перевозки широкой номенклатуры нефтепродуктов, так и специального назначения - для перевозки кислот, спирта, пищевых масел и др. Характерным для этой схемы является единый цилиндрический резервуар - котел цистерны, установленный на раму (рамные цистерны) или на полурамы (безрамные цистерны, когда котел выполняет роль рамы).

Котел снабжается верхним загрузочным люком (иногда двумя-тремя), нижним разгрузочным устройством и предохранительными устройствами для поддержания определенного давления в резервуаре.

Цистерны с котлом сложной формы (схема б) имеют объем значительно больше (до 20 %) котлов по схеме а из-за рационального использования межтележечного пространства. Однако в этой конструкции сложно обеспечить равную прочность элементов котла, рационально разместить тормозного оборудования, а также усложняется технология изготовления.

Цистерны для перевозки молока и некоторых пищевых грузов обычно выполняются по схеме в. Котел разделяется непроницаемыми перегородками на два-три отсека, которые снабжаются индивидуальными устройствами погрузки-выгрузки грузов, промывки резервуаров и контроля состояния груза.

Для перевозки сыпучих и пылевидных грузов используются цистерны, выполненные с двумя наклонными резервуарами (схема г). Наклонное расположение резервуаров улучшает процесс выгрузки сыпучих грузов, однако при этом нерационально используется возможный объем кузова вагона.

Резервуарный вагон, выполненный по схеме д, представляет собой платформу, на которой закреплены четыре малых цилиндрических котла. Вагон используется для перевозки различных несовместимых грузов.

Для перевозки сжатых и сжиженных газов применяются вагоны с несколькими цилиндрическими резервуарами, закрепленными на платформе (схема е). В торцевых частях резервуаров имеются предохранительные устройства и арматура, обеспечивающая автоматизацию процессов погрузки и выгрузки грузов.

Рисунок 6 Конструктивные схемы резервуарных вагонов: 1 - котел; 2 - колпак; 3 - разгрузочное устройство; 4 - секционный котел; 5 - наклонный резервуар; 6 - резервуар трубной конструкции; 7 - грушевидные резервуары; 8 - бункер; 9 - навесной бак; 10 - подъемный котел; 11 - секционные бункеры; 12 - поворотный котел; 13 - резервуар сложной формы; 14 - сочлененный котел

Схема ж характеризует резервуарные вагоны для перевозки пылевидных грузов. Каждый резервуар грушевидной формы снабжен системой пневмовыгрузки.

Резервуарный вагон, выполненный по схеме з, предназначен в основном для перевозки высоковязких грузов. При выгрузке бункера поворачиваются, что при соответствующем подогреве позволяет почти полностью выгружать даже очень вязкие грузы. Такие вагоны получили название бункерных полувагонов.

Кузов цистерны по схеме и состоит из трех частей: основного цилиндрического котла и двух баков сложной формы, навешиваемых на его среднюю часть. В цистерне одновременно можно перевозить три разных жидких груза. Из-за сложности конструкции и сравнительно большой тары такие цистерны не получили широкого распространения.

Особенностью схемы к является наличие подъемного устройства, обеспечивающего подъем котла при выгрузке пылевидного груза.

В схеме л кузов резервуарного вагона для перевозки цемента состоит из соединенных секций-бункеров, оборудованных пневморазгрузочными устройствами.

Для транспортировки массовых навалочных грузов в смешанном железнодорожно-водном сообщении используются специальные вагоны с кузовами - амфибиями (схема м).

Резервуары сложной формы (схема н), а также секционные котлы (схема о) могут состоять из пяти, четырех или трех секций. Секции соединяются между собой специальным замковым устройством, позволяющим достаточно быстро производить изменение объема котла.

Специфические особенности перевозимых грузов влияют не только на форму резервуаров, но и на оснащение их различными устройствами. Так для перевозки вязких или застывающих грузов резервуары снабжаются теплоизоляцией или паровой рубашкой или и тем и другим. Для перевозки каменноугольной смолы используются цистерны с котлами, оборудованными специальной разогревающей груз системой. Для предохранения котла от нагрева солнечными лучами применяют теневую защиту. Такими защитными экранами оборудовано большинство цистерн для перевозки сжиженных газов.

Для обеспечения перевозки различных химических и пищевых грузов стенки резервуаров часто изготовляются многослойными. В качестве внутренних защитных покрытий резервуаров используются различные материалы: алюминий, нержавеющая сталь, стекловолокно, резина и т. п.

Один из вариантов восьмиосной цистерны безрамной конструкции показан на рис. 4.12. Котел сварен посередине из двух цилиндрических обечаек 1 и двух эллиптических днищ 21, расположенных по концам.

Котел снабжен двумя люками 26 и двумя универсальными сливными приборами 10, закрываемыми клапанами 9, привод которых расположен в люках. С целью обеспечения полного слива жидкого груза на нижней цилиндрической части в сторону к сливным приборам предусмотрены уклоны, образованные выштамповкой или постановкой специальных листов 22. Для доступа внутрь котла через люк 26 котел имеет лестницу 23. Снаружи на котле установлены два предохранительных клапана 24, наружные лестницы 8, площадки 25 с ограждениями 27, предназначенные для обслуживающего персонала.

Рис. 4.12 Кузов восьмиосной цистерны безрамной конструкции

По концам котел установлен на опорах, имеющих хребтовую балку 7 и шкворневую 6, приваренную к опорному листу5, укрепленному снизу к цилиндрической части 1. В зоне опоры нижний лист котла усилен накладками 4. Кроме того, котел приварен к хребтовым балкам 7 при помощи специальных лап, а на шкворневых балках закреплен посредством ребер 11.

В пересечении хребтовой балки 7 со шкворневой 6 установлен пятник 13, усиленный сверху надпятниковой коробкой14. В консольных частях хребтовой балки 7 размещены задние упоры 15 автосцепки, объединенные между собой, и передние упоры 17, объединенные ударной розеткой 18. На внутренних вертикальных стенках хребтовой балки между упорами установлены предохранительные планки 16.

К концевым балкам 19 опор котла прикреплены рычаги 20 расцепного привода автосцепки.

4. Транспортеры

груз платформа цистерна транспортер

Железнодорожные транспортеры предназначены для перевозки грузов, которые по своим габаритным размерам и массе невозможно перевозить обычными универсальными вагонами. Такими грузами являются мощные трансформаторы, крупногабаритные узлы гидравлических турбин, статоры и роторы генераторов большой мощности, станины блюмингов и слябингов и крупных станков, маховики, котлы большой длины и т.п. На железных дорогах России, других стран СНГ и Балтии эксплуатируются транспортеры платформенного, площадочного, колодце-образного, сочлененного и сцепного типов грузоподъемностью от 55 т (четырехосный) до 500 т (тридцатидвухосный) с числом колесных пар: 4, 6, 8, 10, 12, 16, 20, 28, 32.

Основные технические характеристики транспортеров приведены в табл. 4.9.

Рама восьмиосного транспортера платформенного типа (рис. 4.27) сварной конструкции состоит из четырех двутавровых балок, к которым приварен металлический пол с рядом отверстий для крепления перевозимого груза. Для этой же цели предусмотрены кронштейны двутавровых балок рамы транспортера.

Рама с главной несущей балкой 3 транспортера колодцевого типа (рис. 4.28) через сферические пятники 5 и продольные концевые балки 1 опирается на тележки 7. На балках 1 размещены автосцепка 6 и оборудование автотормоза 2. Колодец (пустота) несущей балки 3 имеет длину 10,8 м сверху и 10,0 м внизу и ширину 2,42 м. Транспортер имеет четыре съемные поперечные балки 8, которые в зависимости от размеров перевозимых грузов можно переставлять, опирая на различные пары подушек.

Рисунок 4.27 Восьмиосный транспортер платформенного типа

Рисунок 4.28 Восьмиосный транспортер колодцевого типа

Транспортер площадочного типа с пониженной средней частью грузовой рамы для перевозки грузов большой высоты (рис. 4.29) имеет несущую балку 3 из пяти двутавров, поперечных балок 4 и стального листа 11 толщиной 20 мм (настил пола), опирающуюся на четырехосные тележки 5 через плоские пятники 6. На концевых балках 1 расположены тормозные будки и типовые автосцепки 7.

Представителем транспортеров сцепного типа является 32-осный транспортер, один 16-осный сцеп которого показан на (рис. 4.30). Сцеп состоит из сварной несущей балки 3 с Катковыми опорами 2, которыми балка опирается на две надтележечные балки 1 с типовыми автосцепками 5. Такой сцеп можно эксплуатировать и как самостоятельный транспортер грузоподъемностью 240 т, для чего на концы несущей балки 3 устанавливаются сменные опоры-турникеты для укладки перевозимого груза.

Рисунок 4.30 Шестнадцатиосный сцеп тридцатиосного транспортера сцепного типа

При одновременном использовании обоих сцепов для перевозки груза массой 480 т сменные концевые опоры снимаются и закрепляются в специально предусмотренных мес¬тах на надтележечных балках. Груз опирается на стационарные опоры 4 сцепов, которые могут поворачиваться вокруг вертикальной оси, одна из них, кроме того, перемещается вдоль транспортера с целью облегчения прохода кривых с радиусом до 150 м.

Сочлененные транспортеры предназначены для перевозки мощных силовых трансформаторов и статоров крупных электрогенераторов, а также других крупногабаритных и тяжеловесных грузов, но с использованием специальных вспомогательных приспособлений. Транспортер имеет две консоли, опирающиеся через систему балок на ходовые части. Перевозимый груз подвешивается между консолями транспортера и соединяется с ними валиками диаметром 250 мм. Под действием собственного веса груз защемляется между верхними частями консолей и участвует в работе конструкции транспортера как несущий элемент. Грузоподъемность 16-, 20-, 28- и 32-осного транспортеров равна соответственно 220, 300, 400 и 500 т.

Двадцативосьмиосный сочлененный транспортер (рис. 4.31) состоит из двух консолей 1 с опорными катками, через которые консоли опираются на две соединительные балки 2, которые опираются на концевые 3 и промежуточные 4 балки. Транспортер имеет 14 двухосных тележек с базой 1360 мм конструкции Луганского тепловозостроительного завода. Каждая консоль имеет водило 5, для свободного поворота консоли с грузом при прохождении кривых. При необходимости транспортер может иметь съемную несущую балку, соединяющуюся с проушинами 6 консолей при перевозке грузов, не имеющих собственных проушин для сочленения их с консолями. В порожнем состоянии консоли соединяются между собою специальными серьгами, а верхние пояса консолей скрепляются специальной закидкой с замком.

Рисунок 4.31 Двадцативосьмиосный транспортер сочлененного типа

Транспортер имеет четыре 20-тонных гидроподъемника для подъема консолей с грузом и поддержания их при разведении половин порожнего транспортера. Подъем главного несущего строения транспортера с грузом с помощью главной системы гидравлических подъемников производится для установки под груз тумб и тележек при разгрузке или для удаления их из-под груза при погрузке транспортера.

В связи с бурным развитием энергетической отрасли в 1985--1991 гг. возникла необходимость перевозки до железным дорогам сверхмощных трансформаторов массой до 700 т на специальных сочлененных транспортерах. Для этой цели разработан технический проект создания транспортера грузоподъемностью 700 т, массой тары 267 т, длиной 75,41 м при длине перевозимого груза 17 м и числе колесных пар в тележках 36. Однако постройка его не была осуществлена по ряду технико-экономических и экологических причин.

На железных дорогах России, других стран СНГ и Балтии эксплуатируются один сочлененный транспортер грузоподъемностью 500 т постройки Стахановского вагоностроительного завода (Украина) и 5 сочлененных транспортеров грузоподъемностью 500 т постройки фирмы «Крупп» (Германия), поставленные в бывший СССР по контракту в 1979--1980 гг.

Размещено на Allbest.ru