| ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВАГОНАХ Вагоны не имеют двигателей и предназначены для вождения их локомотивами. Вагоны состоят из следующих частей:
-Рамы, на которой монтируеться кузов и всё остальное оборудование. Рама состоит из центральной хребтовой балки, которая воспринимает тормозные и тяговые усилия при езде; поперечных балок и продольных балок. К хребтовой балке крепяться ударно-тяговые приборы (сцепки), связывающие вагоны с локомотивом и между собой. О сцепках подробно рассказано в отдельной статье.
-Тележек, на которые опираеться рама. Тележки крепяться к раме при помощи шкворневых соединений и могут поворачиваться независимо одна от другой. Для смягчения ударов при езде в тележках применяют рессоры. Ранние вагоны довоенной постройки не имели тележек, а оси в них были закреплены неподвижно относительно кузова. Сейчас такие вагоны уже не выпускаються, поскольку тележки обеспечивают более плавный ход и лучшее вписывание в кривые.
-Кузова, который определяет тип вагона (пассажирский или грузовой) и его назначение. Сейчас большинство вагонов оснащаються цельнометаллическим кузовом. В кузове размещаються груз, пассажиры, а также дополнительное оборудование.
-Тормозной системы, в которую входят трубопрооводы, соединительные шланги между вагонами, воздухораспределитель, тормозной цилиндр, тормозная рычажная передача, выводящие трубы к стоп-кранам, тормозные колодки, давящие при торможении на бандажи колёсных пар. Подробно о тормозах рассказано в отдельной статье.
-Дополнительных механизмов, к которым в пассажирских ваонах относяться генраторы для снабжения вагонов током при езде по неэлектрифицированным участкам; кондиционеры, система отопления. Система отопления бывает двух видов: электричская и водяная. При электрическом отоплении в вагоны подаёться ток от дополнительной обмотки электровоза напряжением 3 тысячи вольт. Этим током питаються электрические калориферы. При водяном отоплении по трубам циркулирует горячая вода, нагревающаяся в водяном котле, который топиться углём. КЛАССИФИКАЦИЯ ВАГОНОВ По своему устройству и назначению вагонный парк железных дорог разделяеться на два парка: пассажирский и грузовой.
К пассажирскому парку относяться вагоны для перевозки пассажиров, почтовые, пагажные, вагоны-рестораны и вагоны специального назначения (вагоны-лаборатории, вагоны-клубы, врачебно-санитарные и другие).
В зависимости от дальности перевозок пассажирские вагоны деляться на вагоны дальнего следования и пригородные.
В настоящее время все вагоны - цельнометаллические. Они имеют более прочную конструкцию по сравнению с вагоными старой постройки, более удобны для пассажиров. Длина кузова цельнометаллического пассажирского вагоны составляет 23,6 м против 20,2 м у вагонов дальнего следования старой постройки, поэтому вместимость их занчительно больше. Конструкция ходовых частей цельнометаллических пассажирских вагонов последних выпусков обеспечивает их безопасное движение со скоростями до 160 км/ч.
В настоящее время практически все старые вагоны с деревянным кузовом исключены из вагонного парка и используються под хозяйственные нужды.
К парку крытых вагонов относяться крытые вагоны, полувагоны, платфорнмы, цистерны, изотермические вагоны и вагоны специального назначения (мастерские, пожарные, технические, лабораториии и другие).
Крытые вагоны предназначены для перевозки твёрдых грузов, защищая их от атмосферных воздействий.
Полувагоны предназначены для перевозки сыпучих грузов (щебёнки, угля и строительных материалов). Разновидностями полувагонов являються также специальные вагоны для перевозки цемента, вагоны-самосвалы (думпкары), хопперы для перевозки торфа.
Платформы состоят из кузова-настила и бортов и предназначены для перевозки лесоматериалов, металла в слитках, проката, шручных грузов, контейнеров.
Транспортёры предназначены для перевозки громоздких тяжеловесных грузов. Грузоподъёмность современных транспортёров составляет от 50 до 300 тонн.
Цистерны состоят из резервуара-котла и предназначены для перевозки жидких груёзов. По роду перевозимых грузов они деляться на универсальные, нефтяные, битумные, кислотные, спиртовые, для перевозки сжиженых газов и другие.
Изотермичесмкие вагоны предназначены для перевозки различных грузов, которые требуют для хранения определённой температуры. Она достигаеться изоляцией кузова и специальными приборами охлаждения или отопления, в зависимости от времени года.
В последнее время на железных дорогах широкое развитие получили перевозки мелких грузов в контейнерах. Контейнеры позволяют значительно упростить процесс перевозки и погрузку/выгрузку грузов. Перевозят контейнеры на специальных грузовых платформах или в полувагоных. ТЕЛЕЖКИ ВАГОНОВ Тележки устанавливаються по концам вагонана равном расстоянии от его середины. Рама кузова соединяеться с ним так, что их без затруднения можно выкатить из-под вагона для ремонта.
По числу осей тележки деляться на двухосные, трёхосные и многоосные. Наибольшее распространение получили двухосные тележки. Для некоторых тяжёлых грузовых и пассажирских служебных вагонов применены трёхосные тележки. Многоосные тележки используються в транспортёрах большой грузоподъёмности.
Тележки состоят из каркаса; подпятников, соединяющих их с вагоном и дающих им возможность поворачиваться относительно вагона; букс; колёсных пар; рессорного подвешивания для плавного хода вагона; иногда-генератора, вырабатывающего ток для нужд вагона.
Колёсная пара воспринимает нагрузку от вагона и направляет его по рельсовому пути. Она состоит из оси и двух колёс. Колёса напрессовываються на ось и вращаються вместе с ней как одно целое. Буксы служат для передачи нагрузок, воспринимаемых вагоном, через подшипники на шейки оси колёсных пар, сохранения смазки и размещения смазочных устройств для смазывания шейки оси, защиты подшипника и шейки оси от попадания пыли, снега, воды и т.п. По типу подшипников буксы бывают с подшипниками скольжения с подшипниками качения (роликовыми). Проём в боковой раме тедлежки, в котрой устнавливаеться букса, называеться челюстью. Существуют также бесчелюстные тележки, рама которых устанавливаеться на пружины, опирающиеся на приливы, отлитые вместе с буксами. Имеються также ьуксы, отлитые заодно с боковиной тележки. РАМЫ ВАГОНОВ Рама являеться основанием кузова вагона. Кроме того, на ней устанавливаються ударно-тяговые приборы, тормозное оборудование, а в пассажирских и некоторых грузовых вагонах к раме прикрепляеться различное вспомогательное оборудование для освещения, отопления и других целей. Рама вагона воспринимает нагрузки от веса груза и кузова, тяговые и ударные усилия, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Она состоит из системы продольных и поперечных балок, жёстко связанных между собой.
Рамы разделяються на свободнонесущие, связанные и составляющие одно целое с кузовом.
Свободнонесущие рамы имеют все платформы и транспортёры. Они целиком воспринимают все нагрузки, действующие на вагон.
Связанные рамы применяються в вагонах с несущим металлическим кузовом, с которым они жёстко соединены. Кузов в этом случае частично воспринимает нагрузки, действующие на вагон.
Рамы цельнометаллических пассажирских вагонов составляют одно целое с кузовом, поэтому боковые стены кузова, а также пол и крыша воспринимают все нагрузки вместе с рамой.
В зависимости от типа ходовых частей различаються рамы тележечных и нетележечных двухосных вагонов.
Рамы нетележечных вагонов опираються на рессоры через боковые балки, у тележечных вагонов - на подпятники тележек через пятники, установленные на балках, называемых шкворневыми, в точках пересечения этих балок с продольной осью вагонов.
Упряжные устройства передают растягивающие усилия поезда на продольные балки рамы. Автосцепка устанавливаеться между продольными балками, которые связваються между собой верхним и нижним листами, образуя одну сквозную центральную балку, называему хребтовой; рамы, имеющие такие балки, называються рамами с хребтовой балкой. УДАРНО-ТЯГОВЫЕ ПРИБОРЫ Подробно об ударно-тяговых приборах рассказано в отдельной статье. КУЗОВА ВАГОНОВ Устройство кузова вагона зависит от его назначения: для перевозки грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, строяться крытые вагоны, для перевозки навалочных и штучных грузов - полувагоны, платформы и т.д.
Крытые вагоны. Каркас и рама кузова четырёхосного крытого вагона представляют одну общую несущую конструкцию. Каркас кузова сварной, он состоит из двух боковых и двух концевых ферм и каркаса крыши.
Боковая ферма имеет стойки и раскосы из балок зетового сечения, угловые стойки выполнены из угольников. Нижний пояс фермы сделан из швеллера, который одновременно являеться и боковой балкой рамы, верхний пояс - из балки зетового сечения.
Концевые фермы составлены из раскосов, средних стоек и верхней обвязки из балки зетового сечения. Каркас крыши состоит из продольных обвязочных угольников, потолочных дуг из швеллеров и концевых фрамуг, сваренных между собой. В собранном виде он прикрепляеться к фермам болтами.
Обшивка кузова деревянная из досок, собранных в шпунт и гребень, которые крепяться к стойкам и раскосам при помощи болтов. Пол настилаеться непосредственно на балки рамы поперёк кузова из досок, пригнанных в четверть, которые крепяться к балкам рамы при помощи болтов и специальных скоб. Опалубка крыши грузовых вагонов выполняеться из обшивочных досок, поверх которых настилаеться кровля из листовой стали. Двери грузовых вагонов делаються задвижными, перемещающимися на роликах. Ширина двери в свету равна 1 830 мм, высота дверного проёма от 2 100 до 2 134 мм. В верхней части боковых стен вагона имеються четыре люка, которые закрываються ставнями (крышками) из листовой стали.
Все крытые вагоны имеют несъёмное оборудование, позволяющее приспособить вагоны для перевозки людей. Для установки печей сухого отопления в крыше четырёхосных вагонов устроены две печные разделки, а у двухосных вагонов - одна разделка.
Для погрузки зерна насыпью у новых крытых вагонов с объёмом кузова 120 м3 в крыше устроено 4 загрузочных люка. Кровля у вагонов цельносварная из листовой стали толщиной 1,4 мм, что повышает её долговечность. Двери имеют специальное уплотнение, что позволяет перевозить зерно без хлебных щитов. В дверях новых вагонов сделаны люки для предварительной разгрузки зерна. Производиться также оборудование цетырёхосных вагонов прежней постройки несъёмными хлебными щитами.
Полувагоны. Полувагоны деляться на цельнометаллические и с деревянной обшивкой.
Каркас кузова цельнометаллических полувагонов состоит из верхнего и нижнего поясов, угловых, шкворневых (расположенных над шкворневыми балками) и промежуточных стоек. Обшивка кузова выполняеться из стальных листов, имеющих коробчатые выштамповки, которые увеличивают жёсткость стенок.
Каркас кузова полувагона с деревянной обшивкой стен металлический, сварной, с боковыми фермами, выполненный из стоек, раскосов, верхнего и нижнего поясов. Обшивка кузова укрепляеться болтами, как и у крытых вагонов.
Для разгрузки сыпучих грузов в полу полувагонов устроены разгрузочные люки, котьоорые в закрытом положении удерживаються специальными запорными устройствами.
Полувагоны имеют торцовые (лобовые) двустворчатые двери, открывающиеся внутрь. Кузова хопперов, так же как и гондол, разделяются на каркасные с деревянной обшивкой и цельнометаллические. Пол хоппера выполнен в виде двух разгрузочных бункеров, расположенных по бокам кузова.
Кузов платформы образуется настилом тпола, а также продольными и поперечными бортами. У платформ грузоподъёмностью 62 т продольные борта состоят из четырёх секций, а у 20-тонных - из трёх и крепятся в поднятом состоянии откидными крюками, а в средней части, кроме того, у 62-тонных платформ при помощи боковых запоров, а у 20-тонных - при помощи крюков, зацепляемых за подъёмные стойки. Платформы грузоподъёмностью 62 т последних выпусков имеют металлические борта, изготовленные штамповкой из листовой стали. Все платформы оборудованы скобами для стоек при перевозке леса и увязочными стойками для крепления грузов.
Кузов цистерны выполнен в виде котла цилиндрической формы с двумя днищами и колпаком. Котёл крепится к раме при помощи штампованных лап и опорных планок, соединённых между собой болтами. Он опирается на деревянные прокладки, к которым прижимается металлическими поясами, прикреплёнными к швеллерам рамы. Натяжение поясов регулируется при помощи муфт и контргаек.
Котлы цистерн, предназначенных для перевозки кислот и других подобных химических продуктов, должны иметь внутреннее защитное покрытие от разъедыния (коррозии). Иногда для перевозки таких грузов котлы цистерн изготовляются из алюминия, нержавеющей стали и других подобных металлов. Котлы цистерн для перевозки вин внутри покрыты эмалью, для перевозки молока состоят из трёх отсеков и изготовлены из нержавеющей стали, для перевозки битума, олеума и некоторых других грузов имеют наружную изоляцию котла.
Для слива нефти, керосина, масел и подобных грузов в нижней части котла устанавливается сливной, прибор, состоящий из клапана, который в крайнем нижнем положении прижимается к своему седлу и закрывает отверстие в сливной патрубок. Клапан открывается и закрывается при помощи привода, выведенного в колпак котла цистерны. Слив бензина, лигроина и подобных легковоспламеняющихся грузов производится через верхние сливные устройства.
Цистерны последних лет постройки оборудуются универсальным сливным прибором, что позволяет перевозитьв них не только тёмные, но и светлые нефтепродукты, слив которых может производится снизу. Для обеспечения безопасной перевозки бензина, спирта, кислот и других подобных им грузов котлы цистерн оборудуются предохранительными клапанами и другими специальными устройствами.
Цистерны для перевозки высоковязких продуктов (смазочные масла, мазуты и др.), чтобы ускорить их слив, имеют устройства для подогрева сливного прибора и нижней части котла паром.
Каркас кузова цельнометаллического изотермического вагона состоит из стоек, поперечных балок пола и дуг крыши, соединённых между собой продольными балками. Обшивка стен и кузова выполнена из листовой стали. Снизу кузов закрыт гофрированным полом из стального листа.
При постройке изотермических вагонов особое внимание уделяется изоляции кузова, для того, чтобы имелась позможность поддержать внутри него определённую температуру. В металлических изотермических вагонах для изоляции стен, пола и крыши применяется мипора, которая изготовляется из искусственных смол и представляет собой лёгкую белую пористую массу с небольшим объёмным весом. Для предохранения от насыщения влагой плиты мипоры заворачиваются в водонепроницаемую оболочку - перфоль, края котрой склеиваются специальным клеем. Поверх изолированного металлического пола укладывается деревянный настил, покрытый оцинкованным железом с пропайкой швов.
Стены и крыша изотермического вагона старой постройки в разрезе представляют последовательное сочетание наружных обшивочных досок, рубероида, шевелина, внутренних обшивочных досок. Распространённой системой охлаждения в изотермических вагонах является льдосоляная. Она бывает потолочная и пристенная.
Для массовых перевозок особо ценных скоропортящихся грузов в последнее время нашли широкое применение изотермические вагоны с механическим охлаждением и электрическим отоплением. Из этих вагонов формируются рефрижираторные поезда, состоящие из 20 грузовых вагонов, двух вагонов, в которых размещено энергетическое и холодильное оборудование, и одного служебного вагона. Для охлаждения помещений в вагонах установлены батареи, по которым циркулирует раствор хлористого кальция. Этот раствор подводится к вагонам по трубопроводам, соединёнными между вагонами шлангами с соединительными головками. Для охлаждения раствора и его циркуляции в рефрижираторном поезде имеется специальная холодильная установка, состоящая из аммиачных компрессоров, насоса, испарителя аммиака, конденсатора с вентилятором и другого оборудования.
Пассажирские вагоны
Каркас кузова пассажирского цельнометаллического вагона состоит из поперечныхконструкций, образующих замкнутые рамки, которые соединены продольными элементами кузова. В передней и задней частях каркас связан обрешёткой торцовых стен, состоящей из вертикальных стоек, буферного бруса и верхней обвязки.
Элементы каркаса соединяются электродуговой и точечной сваркой или электрозакёпками. Снизу он связан гофрированным металлическим полом. В качестве изоляционного материала в цельнометаллических пассажирских вагонах применяется мипора.
Внутренняя планировка пассажирских вагонов выполняется в зависимости от их назначения. Жёсткие купированные цельнометаллические вагоны имеют 10 купе, отделённых от общего коридора задвижными дверями. Диваны и откидные полки в этих вагонах жёсткие. Мягкие вагоны состоят из 8 купе с мягкими сиденьями и откидными спинками. Жёсткие некупированные вагоны имеют открытые купе, жёсткие диваны и откидные полки.
Пассажирские вагоны дальнего следования имеют два туалетных отделения и служебное отделение для прводников. Отопление вагонов водяное. Для обеспечения пассажиров кипячёной водой в вагонах устанавливаются кипятильники непрерывного действия и установки для охлаждения питьевой воды. По концам вагона устроены тамбуры, а для прохода по составу - переходные площадки. Для перевозки багажа и почты имеются багажные и почтовые цельнометаллические вагоны. В средней части кузова багажного вагона расположено багажное отделение с двумя двустворчатыми дверями и полками, а по обе стороны от него служебные отделения. Планировка и оборудование почтовых вагонов сделаны с таким раасчётом, чтобы обеспечить все операции по приёму, сортировке и выдаче почтовых посылок и корреспонденции.
В составы пассажирских поездов дальнего следования включаются вагоны-рестораны, в которых имеется обеденный зал и буфет для пассажиров, кухня, помещение для обслуживающего персонала и др.
Пассажирские вагоны пригородных поездов оборудуются только жёсткими или полумягкими местами для сидения и полками для багажа. В связи с повышением скоростей и резким сокращением нахождения местных поездов в пути началось строительство для таких поездов так называемых межобластных вагонов, которые имеют 74 мягких сета для сидения, багажные полки и другое необходимое для тобслуживания пассажиров оборудование.
Кузова грузовых вагонов снаружи окрашиваются преимущественно в красный цвет; котлы цистерн для перевозки бензина, спиртовые цистерны и изотермические вагоны - в палевый цвеи. Пассажирские вагоны снаружи окрашиваются преимущественно в зелёный или синий цвет, а крыши - в серый цвет. ОТОПЛЕНИЕ, ОСВЕЩЕНИЕ ПАССАЖИРСКИХ ВАГОНОВ В пассажирских вагонах применяются две системы отопления: водяное и паровое (индивидуальное или центральное).
Водное отопление является наиболее распространённым; им обродованы все вагоны дальнего следования. Котёл соединяется трубой с расширителем, от котрого вдоль стен кузова идут две магистрали, соединяемые со стояками, расположенными в углах торцевых стен. От стояков отходят нижние параллельно расположенные обогревательные трубы, возвращающие воду через грязевики обратно в котёл. Каждую ветвь можно отключить от расширителя или уменьшить количество воды, циркулирующей по отопительной магистрали, при помощи вентилей, расположенных на магистральных трубах около расширителя. Общая поверхность нагрева труб составляет 27 м2.
Для подачи воды из запасного бака в котёл имеется насос. Систему отопления заполняют водой через патрубок расширителя с крыши ли снизу под напором через наливную трубу. Излишек воды из расширителя переливается переливается в запасной водяной бак, а в случае его переполения - наружу через вестовую трубу. Запас воды можно пополнять также из водяного бака уборной через трубу. Расширитель-воздухоподогреватель представляет собой прямоугольный бак, внутри которого проходят трубы. В зимнее время воздух, проходя через трубки расширителя, подогревается и проходят по воздушному каналу в пассажирское помещение вагона. Осенью и весной обе ветви водяного отопления отключаются, и отопление вагона производится только за счёт воздуха, нагреваемого в расширителе-воздухоподогревателе. Вентиляция вагона осуществляется при помощицентробежного вентилятора с электроприводом.
Котёл отапливается каменным углём, но может быть переделан и на отопление жидким топливом и газом.
В последнее время стало применятся и электрическое отопление вагонов, котрое экологически чистое, но не обеспечивает такие комфортные условия для пассажиров и может применятся только на электрифицированных участках. При электрическом отоплении в вагонах устанавливаются калориферы, к которым подаётся питание от обмотки дополнительных нужд электровоза напряжением 3 тысячи вольт. На стоянках электрическое отопление надо выключать.
Все вагоны пассажирского парка имеют электрическое освещение. Для обеспечения электроэнергией (которая нужна не только для освещения, а и для притания вентиляторов, насосов, пылесосов, радиосвязи других приборов) применяются генераторы, которые бывают двух типов: осевые и незывисимые. Осевые генераторы постоянного тока (иногда-переменного тока с выпрямителем) прикрепляются к раме вагона или тележки и вращаются от оси колёсной пары. Так как такой генератор не обспечивает вагоны достатоным количеством электричества при малых скоростях движения поезда (до 16 км/ч) и на стоянках, то под кузовом устанвливается аккумуляторная батарея, которая подпитывается от генератора. Генератор или батарея включаются автоматически, в зависимости от скорости движения поезда. Осевая система широко применяется для обеспечения электричеством вагонов дальнего следования.
При системе с независимым приводом генратора источником тока является дизель-генератор, устанавливаемый в багажном вагоне. В поездах довоенной постройки широко приенялся турбогенератор, питаемый паром от паровой машины паровоза.
В качестве источников света для освещения вагонов применяются лампы накаливания типа “Сван”, не допускающих самопризвольного вывёртывания при тряске вагона, а также лампы специального типа, имеющие два цоколя. Напряжение осветительной сети составляет 50 вольт. В последнее время для освещения вагонов внедряется также люминесцентное освещение вагонов, дающее наиболее мягкий свет и являющееся наиболее экономичным, но требующее, однако, более сложного оборудования. | |
