Определение веса пассажирских вагонов.
Вес пассажирских вагонов головной осмотрщик вагонов определяет по данным, нанесенным на кузов или швеллер вагонов, а нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения принимает в соответствии с Указанием МПС № А-1788у от 31.10.2001 г:
- — для вагонов модели 61-4188 (38 мест) — 4,0 тс на вагон;
- — для вагонов модели 61-4170 (48 мест) — 5,0 тс.
Вес вагонов модели 61-4188 (38 мест) принимается равным 57,5 тс, модели 61-4170 (48 мест) — 57,7 тс.
Для вагонов-ресторанов модели 61-4189 следует принимать:
- — нагрузку от снаряжения — 3,0 тс на вагон;
- — вес вагона — 63,0 тс;
- — расчетное нажатие от дискового тормоза — 13 тс на ось;
- — расчетное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4170 постройки 2005 г. (48 мест) принимают:
- — нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения — 5,0 тс;
- — вес вагона — 56,8 тс;
- — тормозное нажатие от дискового тормоза — 12 тс на ось;
- — тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4188 постройки 2005 г. (38 мест) принимают:
- — нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения — 4,0 тс;
- — вес вагона — 58,1 тс;
- — тормозное нажатие от дискового тормоза — 12 тс на ось;
- — тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4189 постройки 2005 г. принимают:
- — загрузку вагона — 3,0 тс;
- — вес вагона — 59,3 тс;
- — тормозное нажатие от дискового тормоза — 13 тс на ось;
- — тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Расчетное нажатие тормозных накладок скоростных вагонов моделей 61-4170 и 61-4188 в пересчете на чугунные колодки составляет:
— дисковый тормоз — 12 тс;
Единое наименьшее тормозное нажатие в пересчете на чугунные тормозные колодки на 100 тс веса пассажирского поезда для скорости движения до 200 км/ч включительно (электропневматические тормоза, композиционные накладки) принимается равным 120 тс.
Определение веса пассажирских вагонов.
Вес пассажирских вагонов головной осмотрщик вагонов определяет по данным, нанесенным на кузов или швеллер вагонов, а нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения принимает в соответствии с Указанием МПС № А-1788у от 31.10.2001 г.:
- • для вагонов модели 61-4188 (38 мест) — 4 тс на вагон;
- • для вагонов модели 61-4170 (48 мест) — 5 тс на вагон.
- • для вагонов модели 61-4188 (38 мест) — 57,5 тс;
- • для вагонов модели 61-4170 (48 мест) — 57,7 тс.
Для вагонов-ресторанов модели 61-4189 следует принимать:
- • нагрузку от снаряжения — 3 тс на вагон;
- • вес вагона — 63 тс;
- • расчетное нажатие от дискового тормоза — 13 тс на ось;
- • расчетное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4170 постройки 2005 г. (48 мест) следует принимать:
- • нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения — 5 тс;
- • вес вагона — 56,8 тс;
- • тормозное нажатие от дискового тормоза — 12 тс на ось;
- • тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4188 постройки 2005 г. (38 мест) следует принимать:
- • нагрузку от пассажиров, ручной клади и снаряжения — 4 тс;
- • вес вагона — 58,1 тс;
- • тормозное нажатие от дискового тормоза — 12 тс на ось;
- • тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Для вагонов модели 61-4189 постройки 2005 г. следует принимать:
- • загрузку вагона — 3 тс;
- • вес вагона — 59,3 тс;
- • тормозное нажатие от дискового тормоза — 13 тс на ось;
- • тормозное нажатие от МРТ — 8 тс на ось.
Расчетное нажатие тормозных накладок скоростных вагонов моделей 61-4170 и 61-4188 в пересчете на чугунные колодки составляет:
- • дисковый тормоз — 12 тс;
- • МРТ — 8 тс.
Единое наименьшее тормозное нажатие в пересчете на чугунные тормозные колодки на 100 тс веса пассажирского поезда для скорости движения до 200 км/ч включительно (электропневматические тормоза, композиционные накладки) составляет 120 тс.
Пассажирский вагон
Пассажирский вагон — железнодорожный вагон, предназначенный для размещения пассажиров при их перевозке с обеспечением необходимых удобств в составе пассажирских поездов. Пассажирский вагон — основная часть пассажирского вагонного парка, в состав котоpoгo входят также вспомогательные вагоны пассажирского парка: вагоны-рестораны, багажные вагоны, почтовые вагоны.
Пассажирский вагон по способу перемещения разделяются на:
- несамоходные (вагоны локомотивной тяги), используемые в дальнем и межобластном сообщении, составляют основную часть (более 70 процентов) пассажирского парка.
- самоходные, являющиеся, как правило, составными единицами поездов постоянного формирования моторвагонного подвижного состава — электросекций и дизель-поездов. В зависимости от дальности следования поездов в них используют различные пассажирские вагоны: спальные, купейные или некупейные (открытого типа), с креслами или жёсткими местами для сидения.
Содержание
Конструктивные особенности
Вагон представляет собой сложную конструкцию, включающую механические, электро- и теплотехнические системы, системы жизнедеятельности.
1 Механическое оборудование
- 1.1 Кузов. Предназначен для перевозки пассажиров или грузов, его конструкция зависит от типа вагона.
- 1.2 Рама. Является основанием кузова. Состоит из продольных и поперечных балок, жёстко связанных между собой. На ней размещаются ударно-тяговые приборы и часть тормозного оборудования.
- 1.3 Ходовая часть. Предназначена для безопасного движения вагона по рельсовому пути с необходимой плавностью и наименьшим сопротивлением движению. Состоит из колёсных пар, буксовых узлов, рессорного подвешивания
- 1.4 Ударно-тяговые приборы. Предназначены для сцепления вагонов между собой и с локомотивом, удержания их на определённом расстоянии друг от друга, смягчения действия растягивающих и сжимающих усилий, которые возникают в процессе движения. Состоят из автосцепного оборудования и упругих переходных площадок с буферными комплектами.
- 1.5 Автотормозное оборудование. Предназначено для искусственного сопротивления движению поезда или остановки. Используются тормоза: ручные, электромагнитные, электрические, пневматические, электропневматические.
2 Теплотехническая система
- 2.1 Автоматика
- 2.2 Энергоснабжение
- 2.3 Коммуникации
- 2.4 Отопление и вентиляция.
3 Системы жизнедеятельности
- 3.1 Внутреннее обустройство (интерьер). Предназначено для удобного размещения пассажиров и багажа в вагонах и создания необходимых условий для работы проводника. Подразделяется на несъёмное, то есть постоянно находящееся на вагоне (мебель, столики, поручни, ступеньки), и съёмное (постельные принадлежности, веники, коврики, пылесосы, вёдра).
- 3.2 Системы безопасности: сигнализация утечек тока на корпус,
- 3.3 Водоснабжение. Предназначена для обеспечения пассажиров питьевой водой, удовлетворения их бытовых нужд, пополнения системы отопления между заправками.
- 3.4 Освещение: основное (люминесцентное), дежурное, служебное, аварийное (лампы накаливания).
- 3.5 Система отопления. Предназначены для поддержания установленного температурного режима внутри вагона, вне зависимости от температуры окружающей среды и скорости движения воздуха. Кроме того система отопления должна подогревать воздух, подаваемый в вентиляционную установку, обеспечивать подогрев воды в системе горячего водоснабжения, а также обогревать головки водоналивных и сливных труб.
- 3.6 Вентиляция и кондиционирование воздуха. Предназначена для обеспечения необходимого воздухообмена и подпора воздуха в вагон, препятствующего проникновению пыли, а также неочищенного воздуха, зимой не подогретого, а летом — не охлаждённого, через неплотности ограждения.
Кузова всех пассажирских вагонов выполнены в виде металлической коробки, состоящей из рамы с полом, двух боковых и двух торцевых стен, крыши и концевых перегородок, отделяющих тамбур от пассажирского помещения. Конструкция кузова встречается двух вариантов:
- 1. С хребтовой балкой (в отечественных вагонах)
- 2. Без хребтовой балки (в вагонах Германии и Венгрии)
Кузов имеет каркас, образованный балками пола, стойками боковых стен и дугами крыши. Снаружи каркас покрыт стальным листом толщиной 3 мм. Внутренняя обшивка стен выполнена из дерево-плиты толщиной 19 мм или из фанеры толщиной 10 мм. Перегородки из плиты толщиной 25 мм. Пол настилают плитами толщиной 19 мм. [1]
В стены, потолок и пол пространства между металлическими листами и внутренней обшивкой закладывают теплоизоляцию — пенополистирол. Сохранение тепла в вагоне зависит от состояния термоизоляции и качества её укладки, а также соблюдения режима отопления проводником.
Двери всех вагонов подразделяются на наружные металлические и внутренние из деревянных или фанерных плит, облицованных пластиком и армированных металлическим каркасом. Для облегчения входа в вагон с низких платформ, наружные двери снабжены подножками с откидывающейся ступенькой. На всех пассажирских вагонах окна бывают: опускные (опускаются на 1/3 часть окна), глухие (не открываются), окна с термопакетами и аварийные (опломбированы, после открытия закрыть нельзя).
Ходовые части вагона представляют, как правило, две двухосные тележки, которые имеют связь с кузовом, обеспечивающую свободу взаимных угловых перемещений в трёх плоскостях, а также передачу продольных тяговых и тормозных усилий.
На каждом конце вагона установлено ударно-тяговое и переходное устройство, состоящее из автосцепного устройства с поглощающим аппаратом (для передачи продольных нагрузок в поезде), амортизаторов буферного типа и опирающейся на них переходной площадки (с мостиком и уплотнительной рамкой), образующей замкнутый тоннель между сцепленными вагонами.
Все пассажирские вагоны оборудованы тормозной системой — комплексом устройств, состоящим из автоматического (электро)пневматического тормоза и механической тормозной рычажной передачи, установленных на кузове и вагонных тележках, а также кран экстренного торможения. Основным помещением для пассажиров является купе.
Ходовые части
Современные пассажирские вагоны, находящиеся в эксплуатации в странах бывшего СССР, оборудованы тележками типа КВЗ-ЦНИИ I и КВЗ-ЦНИИ II, которые выпускаются с 1965 года. С недавнего времени в России Тверской вагоностроительный завод начал устанавливать на свои вагоны тележки безлюлечного типа с дисковыми тормозами и кассетным подшипником, в том числе рассчитанные на скорость до 200 км/ч.
Технические данные тележки КВЗ-ЦНИИI:
- скорость — до 160 км/ч
- масса — 7,4 тонн
- база — 2,4 метра — РУ-950 (роликовая унифицированная)
Тележка состоит из следующих основных узлов:
- рама
- балки, в зависимости от конструкции
- две колёсные пары с буксами
- два комплекта центрального подвешивания
- два комплекта буксового подвешивания
- тормозная рычажная передача с двухсторонним нажатием колодок
Колёсная пара
Колёсная пара является наиболее ответственной частью вагонной тележки. От её состояния зависит плавность хода и безопасность движения. Колёсная пара состоит из оси и двух колёс. Расстояние между внутренними гранями колёс при скорости поезда до 120 км/ч должно быть 1440 мм ± 3, а при скорости свыше 120 км/ч — 1440 +3 −1 мм.
Ось состоит из двух шеек, двух предподступичных, двух подступичных частей и одной средней части. Колесо состоит из ступицы, диска и обода (обод имеет гребень и поверхность катания).
Обыкновенное и полное освидетельствование колёсной пары
Полное освидетельствование проводится при формировании колёсной пары, а также при обточке колёсной пары по прокату, при ремонте колёсной пары, после крушений и аварий. На торце колёсной пары ставят клейма, согласно правилам маркировки. На правом торце оси: номер завода-изготовителя оси, номер пункта, перенесшего знаки маркировки, номер оси, клейма ОАО «РЖД», дата изготовления оси, знак формирования. На левом торце оси: дата и место формирования, место и дата полного освидетельствования. На ободе колеса: год изготовления колеса, марка стали, номер плавки, номер завода-изготовителя, номер колеса, принадлежность государству (20 — Россия). Обыкновенное освидетельствование проводится перед каждой подкаткой колёсной пары под вагон. При этом проводится диагностирование элементов для выявления трещин, проверяется соответствие всех размеров и износов установленным нормам.
Неисправности колёсной пары
- Прокат — это естественный износ поверхности катания колеса при соприкосновении с рельсом и тормозными колодками. При чрезмерном прокате гребень может повреждать или срезать болты рельсовых креплений. При превышенном размере проката необходимо восстановить профиль поверхности катания обточкой на колёсопрокатном станке.
- Ползун — это протёртость на поверхности катания колеса, которая образуется при заклинивании колёсных пар(неисправность, если зажаты тормозными колодками при неотпущенных тормозах,движение юзом), когда они не вращаются, а скользят по рельсам. Ползун вызывает сильные удары колеса о рельсы во время движения, может разрушиться как колесо, так и рельс.
- Навар — это неисправность, при которой появляется смещение металла на поверхности катания.
- »»подрез гребня»’ — уменьшение толщины гребня до 25 мм и менее (Правилами Технической Эксплуатации установлена толщина гребня не более 33 мм).
Оборудование
На пассажирских вагонах смонтировано следующее оборудование:
- Внутреннее
- Климатическое
- Санитарно-техническое
К внутреннему оборудованию пассажирского вагона относятся устройства, составляющие интерьер вагона и выполняющие его планировку в соответствии с назначением (перегородки между помещениями, облицовка стен, пола и потолка, места для лежания или сидения пассажиров, размещения багажа, а также окна, двери, различная арматура). Каждый пассажирский вагон имеет систему электроснабжения, обеспечивающую питание электроэнергией всех его потребителей (устройства отопления, освещения).
К климатическим устройствам пассажирского вагона относится комплекс оборудования — установки отопления, вентиляции и кондиционирования воздуха, необходимые для обеспечения в вагоне нормальных температурных условий и воздухообмена.
В санитарно-техническое оборудование пассажирского входят санитарные узлы и система водоснабжения. До недавнего времени устройство санитарных узлов было таково, что их нельзя было использовать при прохождении поезда через селитебные зоны. Использованная вода и нечистоты сбрасывались прямо на пути. С этим связано существование санитарных зон, когда при прохождении через крупные города туалеты в вагонах закрываются на несколько часов. С оборудованием вагонов биотуалетами проблема постепенно решается.
Системы электроснабжения пассажирских вагонов
Четыре основные системы: Отличаются типом источника питания и способом доставки на вагон электроэнергии.
- автономная
- смешанная
- централизованная
- централизованная высоковольтная
Автономная система
Система распределения смонтирована на распределительном щите в служебном купе проводника. На вагонах с автономной системой электроснабжения имеется полный комплект устройств, необходимых для работы:
Источник питания предназначен для получения электрической энергии. На пассажирском вагоне имеется минимум два источника питания:
При движении питание производится от генератора. Вал генератора приводится во вращение с помощью механической передачи, которая называется приводом генератора. У большинства пассажирских вагонов генератор начинает работать на скорости около 35 км/ч. Если скорость движения меньше, то питание осуществляется от аккумуляторной батареи. В качестве генераторов используют следующие виды электрических машин:
- генераторы постоянного тока (на более старых вагонах)
- генераторы переменного тока
Мощность любого генератора составляет примерно:
- 8-12 киловатт на вагонах без кондиционера
- 28-32 киловаттa на вагонах с кондиционером (привод генератора — редуктор от средней части оси колесной пары)
Если скорость движения поезда мала или он не движется, то напряжение на выходе генератора отсутствует либо не достаточно для питания потребителей. Если поезд движется с высокой скоростью, то напряжения генератора становится выше ЭДС аккумуляторной батареи. При этом ток в аккумуляторной батарее меняет направление и она становится одним из потребителей (накапливает электрическую энергию). Обратный диод предотвращает разряд аккумулятора через обмотку неработающего генератора, когда поезд не движется.
При автономной системе электроснабжения напряжение составляет:
- 52 В на вагонах без кондиционирования
- 110 В на вагонах с кондиционированием
Автономная система с генератором переменного тока
Генератор переменного тока подключается к аккумуляторной батарее через трёхфазный выпрямитель. Все потребители рассчитаны на постоянный ток, как и в предыдущей системе.
Смешанная система электроснабжения
При смешанной системе электроснабжения у пассажирского вагона имеются все те источники питания, что и при автономной. Дополнительно к ним имеется подвагонная высоковольтная магистраль, по которой высокое напряжение (3000 вольт) подаётся от электровоза, если поезд следует по электрифицированному участку. 3000 вольт на каждом вагоне используют только для питания комбинированного отопления.
ТЭНы, расположенные в отопительном котле, при подключении к ним напряжения 3000 вольт нагреваются и нагревают теплоноситель (вода, антифриз). Теплоноситель циркулирует по отопительным трубам и отапливает вагон.
На вагонах со смешанной системой электроснабжения имеется два рабочих напряжения:
- низкое (54/110 В)
- высокое (3000 В)
Централизованная система электроснабжения с вагоном-электростанцией
При такой системе электроснабжения подвагонные генераторы с приводом от колёсной пары не устанавливают. На вагонах имеется только аккумуляторная батарея небольшой ёмкости. Чтобы заряжать аккумулятор, в состав поезда включают специальный вагон, не предназначенный для перевозки пассажиров. Этот вагон называют вагон-электростанция. Внутри находятся мощные генераторные установки. Энергии, вырабатываемой этими генераторами, достаточно для питания всех вагонов поезда.
Вагоны-электростанции бывают мотор-генераторными и дизель-генераторными. Мотор-генераторные электростанции работали в составе скоростного поезда «Аврора».
Для подачи электроэнергии от вагона-электростанции к каждому вагону на таких поездах предусматривается подвагонная магистраль с напряжением 380 вольт.
Централизованная высоковольтная система питания
Используется на «Невском экспрессе», «Красной стреле» и «Столичном экспрессе» (Москва-Киев), а также на поезде «Жигули» (Самара — Москва). При такой системе вместо генератора под вагоном установлен специальный блок электроснабжения (БЭВ), состоящий из электронных преобразователей. Питание 3000 вольт, поступающее от электровоза, преобразуется в переменный ток и понижается до необходимого уровня, а затем используется для питания потребителей.
Основные технические характеристики
- Линейные размеры пассажирского вагона:
- длина вагона (расстояние между торцевыми стенками вагона) — 23,6 метра
- с учётом автосцепок — 24,75 метра
Эксплуатационные характеристики
Для оценки эксплуатационно-технических и экономических преимуществ конструкции пассажирского вагона при одинаковом комфортном уровне обычно используются следующие показатели:
- относительная масса тары — масса вагона, приходящаяся на одно пассажирское место
- погонная населённость — число пассажирских мест, приходящихся на единицу длины (1 метр) вагона по осям автосцепок.
У пассажирского вагона дальнего следования, используемых в парке РЖД, относительная масса тары составляет около 1500 кг на одно место в спальных вагонах открытого типа и 950 кг — в купейных; на 1 метр длины населённость соответственно — 1,42 и 2,1 пассажира.
Знаки и надписи
На торцевой стене пассажирского вагона трафаретом наносят (в соответствии с Альбомом «Знаки и надписи на пассажирских вагонах» 0082-05 ПКБ ЦЛ):
- место приписки вагона (ЛВЧД №…)
- дата последнего деповского ремонта (ДР)
- дата и место последнего заводского ремонта (КР1, КР2)
- весенне-осеннее «оздоровление» (ТО-2)
- дата единой технической ревизии (ТО-3)
- знак «высокое напряжение»
- высота автосцепки над уровнем головки рельса (980—1080)
На боковой стороне вагона наносят:
- у входной двери рабочего тамбура: тару вагона, количество посадочных мест.
- в центре вагона логотип железнодорожной компании и номер вагона:
- Например: 003 24736 (в 2 строки). Где: 0 — род вагона (пассажирский), 03 — код железной дороги, 2 — тип вагона, 473 — порядковый номер, 6 — контрольная цифра
- 0 — спальный
- 1 — купейный
- 2 — плацкартный
- 3 — межобластной
- 4 — почтовый
- 5 — багажный
- 6 — ресторан
- 7 — служебный
- 8 — принадлежащий частным компаниям
На всех вагонах также нанесён трафарет с указанием типа воздухораспределителя. Например, надпись Тормоз 292 ставится на вагонах, имеющих воздухораспределитель номер 292.
Виды и сроки ремонта
В соответствии с приказом Министерства транспорта Российской Федерации от 13.01.2011 г. № 15 «О внесении изменений в приказ Министерства путей сообщения Российской Федерации от 4 апреля 1997 г. № 9Ц» для поддержания пассажирских вагонов в исправном состоянии существует система их осмотра и ремонта:
- ТО-1 — технический осмотр по первому объёму. Он осуществляется перед отправлением вагона в рейс, а также в пунктах оборота и на пунктах технического осмотра в пути следования.
- ТО-2 — технический осмотр по второму объёму. Он проводится перед летними или зимними перевозками. Выполняется до 15 мая или до 15 октября.
- ТО-3 — единая техническая ревизия. Проводится через год после капитального, заводского, деповского ремонта или с момента постройки.
- ДР — деповской ремонт. Он проводится в депо, к которому приписан вагон, по пробегу 500 (или 600) тысяч километров (36 месяцев).
- КР-1 — капитальный ремонт по первому объёму. Осуществляется на заводе или депо через восемь лет после постройки вагона, далее через 6 лет.
- КР-2 — капитальный ремонт второго объема. Проводится один раз в 20 лет на заводе. Меняется теплоизоляция, электропроводка, может быть изменена планировка.
- КВР — капитально-восстановительный ремонт.
Перспективы развития
При конструировании пассажирских вагонов новых типов решаются следующие задачи:
Расчет массы пассажирского состава и определение его композиции
Каждый пассажирский поезд формируется из установленного числа вагонов различных типов. Порядок расположения в пассажирском поезде вагонов различных типов называется композиций состава или схемой формирования. Композиция устанавливается с учетом нормы массы и категории поездов, типов включаемых в состав вагонов, мощности и характера пассажиропотоков на данном направлении. Вагоны в составах располагают по группам разных типов:
· в скорые поезда включают 16-18 вагонов (багажный вагон, ресторан, мягкие, купейные);
· в пассажирские включают 18-20 вагонов (багажный, почтовый, купейные, плацкартные);
· в местные — 18-22 вагонов (почтовый, багажный, купейные, плацкартные, общие).
В местные следующие на небольшие расстояния в дневное время с местами для сидения.
В дипломном проекте предусмотрена следующая композиция пассажирских поездов (таблица 1.1). Согласно таблице вместимость скорого поезда составила 468 места, пассажирского дальнего — 666 места, пассажирского местного — 1066 места.
Скорые поезда являются более комфортабельными для поезда пассажиров, имеют меньший вес и большую скорость следования.
Установленная композиция обеспечивает эффективное освоение заданного пассажиропотока.
Расчет массы пассажирских поездов
При определении массы пассажирских поездов необходимо учитывать следующие условия: унификация массы поезда на всем направлении, наилучшее использование силы тяги локомотива и постоянных устройств (пропускной способности линии, длины пассажирских платформ и приемоотправочных путей), обеспечение высоких маршрутных скоростей движения.
При эксплуатации цельнометаллических пассажирских вагонов массой тары 50-58 т., длиной 24,5 м максимальная масса поезда составляет не более 1000 т. при составе 1820 вагонов.
Имея значения среднеходовой скорости и эквивалентного подъема, массу пассажирского поезда при тепловозной и электрической тяге определим по формуле:
где Nл — мощность локомотива, л.с.;
P — масса локомотива, т;
W0‘ W0» — основное удельное сопротивление движению локомотива и вагона кН;
iэ -эквивалентный уклон на направлении%;
Vср х — среднеходовая скорость на направлении км/ч.
Величины мощности и массы локомотива в рабочем состоянии указаны в 2,5% эквивалентный уклон, среднеходовая скорость поездов даны в задании.
Основное удельное сопротивление локомотива и вагона определяем по формуле: