Устройство вагонов и контейнеров

Колесная пара

Колесная пара - элемент ходовой части подвижного состава, состоящий их цельнокатанных колес, напресованных в холодном состояние на ось, и буксовых узлов, воспринимающий и передающий статическую и динамическую нагрузки от вагона на рельсы и служащий для направления его движения по рельсовому пути.

Работа в сложных условиях нагружения, колёсные пары должны обеспечивать высокую надежность, так как от них во многом зависит безопасность движения поездов. Конструкция и техническое состояние колёсных пар оказывает влияние на плавность ход, величину сил, возникающих при взаимодействие вагона и пути, и сопротивление движению.

Колёсная пара (см.рис.1.1) состоит из оси 1 и двух укрепленных на ней колёс 2.

Типы, основные размеры и технические условия на изготовление вагонных колёсных пар определены Государственными стандартами, а содержание и ремонт "Правилами технической эксплуатации железных дорог" (ПТЭ) и "Руководящему документу по ремонту и техническому обслуживанию колёсных пар с буксовыми узлами грузовых вагонов магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм РД ВНИИЖТ 21.05.01-2017", а также другими нормативными документами при проектирование, изготовление и содержание.

Тип колесной пары определяется типом оси и диаметром колес.

Установлены три типа колесных пар по ГОСТ 4835-2013, предназначенных для эксплуатации под грузовыми вагонами: РУ1Ш-950, РВ1Ш-950 и РУ2Ш-957-Г.

Колесная пара типа РУ1Ш-957-Г (см. рис. 1.2) с нагрузкой от оси на рельсы до 230,5 кН (23,5 тс). Состоит из оси типа РУ1Ш с торцевым креплением подшипников шайбой тарельчатой (или крышкой передней) и четырьмя (или тремя) болтами М20 и колес цельнокатаных по ГОСТ 10791-2011 из стали марок 2 или Т;

Колесная пара типа РУ1-957-Г (см. рис. 1.3) с нагрузкой от оси на рельсы 230,5 кН (23,5 тс), состоит из оси типа РУ1 с торцевым креплением подшипников гайкой торцевой М110 и колес по ГОСТ 10791-2011.

Колесные пары с осями типа РУ1 изготавливались по ГОСТ 22780-93, сняты с производства, но находятся в эксплуатации. С 01.01.2017 года запрещено использовать при формировании колесных пар оси типа РУ1.

Колёсные пары с осями, предназначенными для эксплуатации с роликовыми подшипниками, различают между собой конструкцией торцового крепления внутренних колец роликовых подшипников на шейке (см. рис. 1.4):

- с нарезной частью 5 для навинчивания корончатой гайки (ось РУ1);

- при помощи приставной шайбы, для чего на торцах делают отверстия с нарезкой для болтов крепления (ось РУ1Ш рис. 1.4). Такое крепление выполнено в двух вариантах: тремя или четырьмя болтами.

Конструкция оси колесной пары

Ось (см. рис. 2.1) – элемент колесной пары, представляющий собой стальной брус круглого поперечного сечения, имеющий разные диаметры по длине в зависимости от частей оси.

У вагонной оси (см. рис. 2.1) имеются две шейки оси, предподступичные и подступичные части, а также средняя часть оси. Для снижения концентрации напряжений в местах изменения диаметров оси делают плавные переходы – галтели, выполненные определенным радиусом. Снижение концентрации напряжений, вызванных посадкой деталей подшипников качения, достигается разгружающей канавкой, расположенной у начала задней галтели шейки оси. В вагонных осях с креплением подшипников в торцах осей делаются отверстия с нарезкой:

Отверстия с нарезкой:

Отверстие в торце оси М20 (или М24) – резьбовое отверстие, обеспечивающее установку болтов М20 (или М24) торцевого крепления подшипников на шейке оси.

Резьбовая часть оси М110 – резьбовая часть оси, предназначенная для установки гайки торцевой М110 торцевого крепления подшипников на шейке оси.

В центре торцов всех типов вагонных осей сделаны отверстия для установки и закрепления оси или сформированной колесной пары при обработке на станках

Шейка оси – часть оси, служащая для размещения на ней подшипников, выполняют цилиндрической формы (см. рис 2.3, а).

Предподступичная часть оси – часть оси, служащая переходом от шейки к подступичной части оси. На предподступичных частях размещаются задние уплотнения буксовых узлов – лабиринтные кольца с вариантом исполнения колесной пары оснащенными цилиндрическими подшипниками (см. рис 2.3, б).

Подступичная часть оси – часть оси, на которую напрессовывают колесо.

Средняя часть оси – имеет конический переход от подступичных частей. Оси колесных пар вагонов, оборудованных дисковыми тормозами, а также оси, на которых смонтирован привод/

Типы осей, применяемые для эксплуатации под грузовыми вагонами:

Ось РУ1Ш . На торцах осей выполняются четыре резьбовых отверстия М20 (оси изготовления до 1983 года имели три отверстия М20).

Используются под вагонами с осевой нагрузкой 230,5 кН (23,5 тс) (см. рис. 2.5).

Ось РВ2Ш. На торцах осей выполняются три резьбовых отверстия М24 или четыре резьбовых отверстия М20 (см. рис 2.6). Используются под вагонами с осевой нагрузкой 245,0 кН (25,0 тс) и 265,0 кН (27,0 тс).

Знаки и клейма на торцах оси

3.1 Клейма и знаки маркировки, относящиеся к изготовлению оси, нанесены на торце оси (см. рис. 3.1).

1 – приемочные клейма;

2 – условный номер предприятия – изготовителя чистовой оси;

3 – номер оси, включающий условный номер предприятия-изготовителя черновой оси – 4 знака (если условный номер менее 4 знаков, его дополняют нулями с левой стороны), порядковый номер черновой оси – до 6 знаков, две последние цифры года изготовления черновой оси – 2 знака;

4 – клеймо службы технического контроля предприятия-изготовителя чистовой оси.

3.2 Клейма и знаки маркировки, относящиеся к формированию колесной пары, наносят на торце оси правой стороны колесной пары (см. рис 3.2);

1 – «Ф» - знак формирования колесной пары;

2 – клеймо ОТК;

3 – приемочные клейма;

4 – условный номер предприятия, которое произвело формирование колесной пары;

5 – дата формирования колесной пары (месяц римскими цифрами и две последние цифры года).

3.3 Клейма и знаки маркировки, относящиеся к проведению среднего ремонта колесной пары, наносят:

3.2.1 на торце оси с левой стороны колесной пары (см. рис.3.3)

1 – дата проведения среднего ремонта колесной пары (месяц римскими цифрами и две последние цифры года);

2 – условный номер ремонтного предприятия, которое произвело средний ремонт колесной пары

Тензометрическая колесная пара для подвижного состава с осевой нагрузкой до 30 тс.

В связи с развитием тяжеловесного движения на российских железных дорогах разработаны и внедряются инновационные вагоны с осевыми нагрузками 25 и 27 тс. Возникла необходимость в сравнительной оценке силового воздействия на путь серийных и инновационных вагонов.

Один из вариантов решения данной задачи — применение тензометрических колесных пар (ТКП), позволяющих в непрерывном режиме проводить измерения вертикальных и боковых сил в зоне, близкой к зоне контакта колеса с рельсом [1–8].

Для подвижного состава с осевыми нагрузками до 30 тс специалистами АО «ВНИКТИ» разработана ТКП на основе вагонных колесных пар с криволинейным профилем по ГОСТ 10791.

Для определения зон минимального взаимного влияния вертикальных и боковых сил применялась конечно-элементная модель колесной пары с использованием программного комплекса Nastran. В узлах конечно-элементной сетки, расположенных в радиальном сечении колеса, с помощью специальной опции MSC.Fatigue размещены виртуальные датчики с базой 10×5 мм для оптимизации обработки информации. Общее количество тензорезисторов в модели — 54. Виртуальные датчики деформаций позволяли определять напряженно-деформированное состояние диска колеса при приложении вертикальных и боковых сил. По результатам моделирования определены зоны минимального взаимного влияния от вертикальных сил на боковые, и наоборот.

В качестве основной схемы соединения тензорезисторов на входе измерительных каналов выбран полумост из двух активных тензорезисторов, размещенных на измерительных диаметрах, которые при вращении колеса поочередно входят в зону контактирования и воспринимают деформацию поверхности диска колеса, пропорциональную действующим силам. При такой схеме включения тензорезисторов обеспечивается максимальная чувствительность при минимальных погрешностях измерений, связанных с необходимостью температурной компенсации. Кроме того, выбранный способ соединения тензорезисторов обеспечивает самый простой контроль балансировки (контроль нулей) измерительных каналов.

Места размещения тензорезисторов на дисках колес ТКП выбраны на основании расчетных данных о напряженном состоянии диска колеса под действием внешних нагрузок различных направлений и результатов экспериментальной проверки напряженного состояния диска на специальном стенде АО «ВНИКТИ», где колесные пары нагружали внешними силами различных уровней и направлений (см. рисунок).

Подготовка тензорезисторов к наклейке, их наклейка в предварительно выбранных местах, соединение в измерительные полумосты, изоляция от влаги и механических повреждений были выполнены по технологии АО «ВНИКТИ», обеспечивающей возможность длительной и надежной работы измерительных схем без замены и ремонта в условиях работы колесных Тензометрическая колесная пара на стенде пар под вагонами — объектами измереНаука №6 (73) 2017 «Транспорт Российской Федерации» | 69 ний. Основные требования к качеству выполнения работ на этом этапе оборудования ТКП: высокая степень изоляции тензорезисторов и их соединений от влаги (не менее 50 МОм), прочность приклеивания и надежность восприятия деформации металла под действием внешних сил, обеспечение относительно небольшой (до 0,1 Ом) разницы сопротивлений в плечах измерительных полумостов при подборе и подготовке тензорезисторов.

Все ТКП оборудованы тензорезисторами типа LY11-10/350 c базой 10 мм и сопротивлением 350 Ом фирмы НВМ (Германия). Для измерения вертикальных и боковых сил тензорезисторы наклеиваются с внутренних сторон дисков колес и включаются в схему полумоста. Для определения вертикальных и боковых сил, находящихся в одном створе, используются две группы схем; каждый створ расположен под углом 90° друг к другу. Группы схем обеспечивают точечные измерения вертикальных и боковых сил.

Усиление сигнала, его предварительная обработка, передача с вращающейся оси на стационарно установленное приемное устройство на оси колесной пары выполняются с помощью набора модулей [9], включающего коммутирующие коробки (2 шт.), тензометрические усилители (2 шт.), программируемый логический контроллер (1 шт.), аккумулятор, рассчитанный на 8–10 ч непрерывной работы системы, передатчик сигналов (1 шт.). Оборудование располагается на оси в специально разработанном защитном корпусе.

Тензометрические схемы, расположенные на дисках колесной пары, соединены с измерительными приборами кабелем типа витая пара для исключения искажения сигналов от воздействия электромагнитных полей. Приемник сигналов установлен на главной раме вагона, так что антенна направлена в сторону оси ТКП.

Сигналы с систем бесконтактной передачи данных направляются в компьютер, находящийся в вагоне-лаборатории. На стационарном компьютере установлена специализированная программа для автоматической обработки информации. Калибровку всех измерительных схем выполняли на колесном стенде АО «ВНИКТИ», позволяющем воспроизводить и прикладывать к колесным парам внешние нагрузки требуемой величины.

Калибровку осуществляли при раздельном приложении вертикальных и боковых сил. С каждой измерительной схемы выполняли записи сигналов на выходах усилителей при действии указанных сил и шунтировании плеч измерительных полумостов калиброванным резистором с известным сопротивлением для определения масштабных постоянных. Нагружение ТКП при каждом значении сил выполняли не менее трех раз. После проведения калибровки и обработки полученных данных были определены масштабные постоянные использованного шунта для каждой измерительной схемы.

Для оценки работоспособности, достоверности и точности измерений вертикальных и боковых сил выполнена подкатка ТКП под вагон-углевоз модели 18-9829. Перед началом испытаний было выполнено поколесное взвешивание вагона-углевоза, заполнененного песком до нагрузки на ось 30 тс. Взвешивание полувагона, загруженного песком, проводили на весовом устройстве «Измеритель нагрузки, создаваемой колесом подвижного состава, на железнодорожное полотно РД-К1», изготовленном ЗАО «Весоизмерительная компания Тензо-М». Погрешность измерений при осевой нагрузке до 30 тс составляла 50 кгс.

Полигонные испытания проводили при движении опытного поезда передним и задним ходом со скоростью 40–90 км/ч, шаг 10 км/ч, на прямом участке пути и в кривой радиусом 300 м. При каждом значении скорости выполняли по три заезда в прямом и обратном направлении. Данные регистрировали от километровых столбов на протяжении всего километра. Испытания проходили в светлое время суток при температуре окружающей среды от –3 до +8 ºС и относительной влажности 86–90 %.

Точность и достоверность результатов измерений оценивали с помощью сравнительного анализа значений вертикальных и боковых сил, фиксируемых ТКП в сечении, где были установлены измерительные приборы для точечной регистрации сил методом «РЖД-2016». Для синхронизации силовых факторов использовали магнитные отметчики, которые были установлены в начале и в конце измерительного участка на пути, и приемного соленоида, расположенного на раме вагона.

По результатам измерений расхождение вертикальных сил составило 6,3–10,7 % для прямого участка пути, боковых сил — 8,7–12,4 % для кривой радиусом 300 м в зависимости от скорости движения, что допустимо для практического использования.

Разработанные ТКП могут быть использованы для сравнительной силовой оценки воздействия на железнодорожный путь от грузовых вагонов 25, 27 и 30 тс/ось в сравнении с грузовыми вагонами 23,5 тс/ось на маршрутах большой протяженности с учетом геометрических параметров рельсовой колеи.

Буксовые узлы

Буксы являются важнейшими элементами ходовых частей вагона, от надежности которых во многом зависит безопасность движения поездов. Буксы располагаются на шейках оси и преобразуют вращательное движение колесных пар, обеспечивая продвижение вагона с необходимыми скоростями. Буксы воспринимают и передают колесным парам силы тяжести груженого кузова, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Буксы предохраняют шейки оси от загрязнения и повреждения, являясь резервуаром для смазки и местом размещения подшипников, они ограничивают продольные и поперечные перемещения колесных пар относительно рамы тележки.

Работая в таких сложных условиях нагружения и изменяющихся температурных и погодных условий окружающей среды, буксы должны обеспечивать минимальное сопротивление вращению колесных пар, высокую надежность и безопасность движения вагона. Поэтому к их конструкции, техническому обслуживанию и ремонту предъявляют высокие требования, в особенности при повышении скорости движения поездов и росте нагрузок от колесных пар вагонов.

2 Конструкции и типы буксовых узлов

Буксовый узел с подшипниками роликовыми цилиндрическими

1 – лабиринтное кольцо, 2 – корпус буксы, 3 – задний подшипник, 4 – передний подшипник, 5 – упорное кольцо, 6 – торцевая гайка М 110×4, 7 – резиновое кольцо сечением 4 мм, 8 – крепительная крышка, 9 – резиновая прокладка толщиной 3 мм., 10 - болт М20 крепительной крышки, 11 – торцевая шайба, 12 – стопорная шайба, 13 – болт М20х60.4 с ложной шайбой, 14 – смотровая крышка, 15 - болт М 12 с пружинной шайбой для крепления смотровой крышки, 16 – стопорная планка, 17 – болт М12 крепления стопорной планки с пружинной шайбой, 18 – стопорная проволока

Рисунок 2.1 – Буксовый узел с двумя подшипниками роликовыми цилиндрическими с торцевым креплением I - шайбой тарельчатой и четырьмя болтами М20, II – гайкой торцевой М110

Корпус буксы предназначен для передачи нагрузки от массы вагона на шейку оси, ограничения перемещений колесной пары вдоль и поперек относительно рамы тележки и размещения подшипников. В корпус буксы закладывают смазку. Конструкция корпуса буксы определяется схемой опирания рамы тележки на буксовый узел и конструкцией лабиринтной части его.

Корпус буксы грузового вагона (см. рис. 2.2.) имеет на боковых стенках направляющие пазы 1, в которые входят челюсти боковой рамы тележки, а у переднего торца – приливы 2 с отверстиями для болтов крепления крышки. В верхней наружной части (опорной) корпуса буксы размещены ребра жесткости, которые служат для восприятия дополнительных нагрузок при колебаниях рамы тележки и передачи их равномерно на подшипники. В стенках передней части корпусов делают отверстия с нарезкой под болты М20 для закрепления крепительной крышки.

Внутренняя поверхность корпуса является посадочной для наружных колец подшипников. Её растачивают на станке с достаточной точностью, диаметр расточки должен соответствовать с определенными допусками наружному диаметру наружных колец применяемых подшипников (250мм.) (см. рис. 2.3).

Корпус закрыт со стороны колеса лабиринтными уплотнениями (см. рис. 2.4.) Корпуса букс могут быть цельными – когда корпус выполнен заодно целое с лабиринтной частью, и составными – с не впрессованной лабиринтной частью. Лабиринтное кольцо прочно закрепляется на предподступичной части оси и не может перемещаться по ней.

Лабиринтное кольцо и лабиринтная часть корпуса, образуя четырехкамерное бесконтактное уплотнение, gрепятствуют вытеканию смазки из буксы и попаданию в нее механических примесей.

В буксах грузовых и пассажирских вагонов устанавливают два цилиндрических подшипника в габаритных размерах 130×250×80, вплотную друг к другу, при этом подшипник, расположенный у галтели шейки оси, называют задним, а у ее торца – передним.

Роликовые цилиндрические подшипники являются главной составной частью буксового узла, а все остальные элементы предназначены для обеспечения их надежной работы.

Положение внутреннего кольца заднего подшипника фиксируется лабиринтным кольцом, а наружного кольца – лабиринтом корпуса буксы. Лабиринтное кольцо прочно закрепляется на предподступичной части оси и не может перемещаться по ней. Внутренний диаметр цилиндрической части лабиринтного кольца должен отличаться от диаметра предподступичной части на величину установленного натяга. От точности размещения кольца зависит правильное положение буксы на шейке оси и относительно середины оси, а следовательно, и надежность работы буксового узла.

Каждый подшипник состоит из внутреннего и наружного колец. Между кольцами помещаются 16 роликов, которые с помощью сепаратора (клетки) удерживают их на одинаковом расстоянии друг от друга (см. рис. 2.5).

Сепараторы в роликовых подшипниках имеют 16 гнезд для роликов и изготовляются из стеклонаполненого полиамида (см. рис. 2.6).

Важной составной частью являются элементы торцевого крепления внутренних колец подшипников на шейке оси. Буксы с двумя цилиндрическими подшипниками могут иметь торцевое крепление корончатой гайкой М110х4 или тарельчатой шайбой с четырьмя болтами М20, или тарельчатой шайбой с тремя болтами М20.

Корончатые изготавливают гайки обычно шестигранными с одиннадцатью пазами для постановки стопорной планки. Планку укрепляют в пазу торца оси двумя болтами спружинными шайбами, скрепляемыми вязальной проволокой (см. рис 2.7).

Другой вариантторцевого крепления производится тарельчатой шайбой с четырьмя болтами М20 или тремя болтами М20. Для стопорения болтов от самоотвинчивания используется объединенная стопорная отгибная шайба (см. рис. 2.8).

Крепительная крышка 8 (см. рис. 2.1) фиксирует наружные кольца подшипников и герметизирует корпус буксы с наружной стороны. Между корпусом и крепительной крышкой устанавливается уплотнительное кольцо), а между смотровой и крепительной крышками – резиновая прокладка.

Смотровая крышка 14 (см. рис. 2.1) предназначена для осмотра на пунктах технического обслуживания переднего подшипника и контроля состояния смазки. Смотровая крышка, крепится 4-мя болтами М12×35.

Маркировка

Маркировка подшипников роликовых цилиндрических нанесена на торцевых поверхностях наружных и внутренних колец с одной стороны.

Пример маркировки на наружном кольце: 30-42726Е2М RU ЕПК СПЗ 256 Э-А-Т - 30-42726Е2М – условное обозначение подшипника (тип подшипника), - RU – двухбуквенный код страны – изготовителя (может отсутствовать), - ЕПК СПЗ – условное обозначение предприятия-изготовителя подшипника, - 256 – порядковый номер подшипника, - Э – условный знак года изготовления (или две последние цифры года изготовления), - А – условный знак месяца изготовления (или порядковый номер месяца изготовления от 1 до 12), - Т – признак изготовления подшипника по ТУ или ГОСТ.

При ремонте на наружное кольцо подшипника наносится вид ремонта (РI или PII) в зависимости от вида ремонта (месяц римскими цифрами и две последние цифры года) и условный номер предприятия, производившего ремонт.

`

Смазочные материалы

Одно из требований, которое должно удовлетворяться при эксплуатации вагонов – обеспечение длительной работы без замены смазки. Пробеги вагонов между ревизиями букс, при которых разбирают буксы и заменяют смазку, достаточно велики. Следовательно, буксовая смазка должна быть стабильной по своим техническим, химическим и коллоидным характеристикам в условиях воздействия больших нагрузок на контактирующих поверхностях, вибрации, повышенных температур, влаги и прочего.

В буксовых узлах с подшипниками роликовыми цилиндрическими применяют смазки железнодорожные ЛЗ-ЦНИИ (У), Буксол или ЗУМ. Подшипники сдвоенные и кассетного типа заправляют специальной смазкой предприятие-изготовитель на межремонтный период эксплуатации подшипников. При установке подшипников сдвоенных и кассетного типа в корпус буксы в проточки лабиринтных колец закладывают смазки Буксол или ЗУМ.

Смазка ЛЗ-ЦНИИ (У) применяется для смазывания роликовых подшипников железнодорожных вагонов. Смазка представляет собой однородную мазь от светло-желтого до темно-желтого цвета, сохраняет работоспособность при температуре от минус 60 до плюс 100°С. Внешний вид смазки Буксол: однородная мазь от светло – до темно – коричневого цвета. В отличии от смазки ЛЗ-ЦНИИ (У) смазка Буксол не растворяется в воде, применяется при температурах окружающей среды от минус 60°С до плюс 60°С. Допускается использование смазки при температуре в объеме узла трения до плюс 120°С.

Железнодорожная смазка ЗУМ обладает такими качественными характеристиками, как, например, высокой прочностью, низким процентом испаряемости при высоких температурах, отсутствием в ней вредного компонента воды и более высокой вязкостью при низких температурах. Внешний вид смазки ЗУМ: однородная мазь от светло-желтого до коричневого цвета.

Запрещается смешивать смазки ЛЗ-ЦНИИ (У), Буксол или ЗУМ.

Для обеспечения приборами контроля типа КТСМ функции распознания типа букс при выявлении нагрева вагонных букс с различными видами применяемых смазок и роликовых подшипников, при смене колесной пары на специализированных путях СПТО и участке ТОР должно быть укомплектование обеспечено вагона колесными парами с буксовыми узлами, оборудованными одним типом смазки подшипников.

Внешние буксовых отличительные признаки буксовых узлов с подшипниками роликовыми цилиндрическими, заправленных смазкой Буксол или ЗУМ: - надпись «БУКСОЛ» или «ЗУМ», нанесенная белой краской. - маркировка «БУКСОЛ» или «ЗУМ», выбитая на бирке, устанавливаемой под верхний левый болт крышки крепительной с левой стороны колесной пары.

Ресурс работы смазок: - ЛЗ-ЦНИИ (У) – 5 лет или 450 тыс. км, - Буксол – 5 лет или 450 тыс. км, - ЗУМ – 5 лет или 450 тыс. км.

Буксы кассетного типа

В высокоскоростных поездах TGV (Франция), ICE (Германия) и Talgo (Испания), эксплуатируемых со скоростями 200-350 км/ч, используются буксовые узлы с двухрядными коническими роликовыми подшипниками. Конические двухрядные роликовые кассетные подшипники получили широкое распространение в ходовых частях высокоскоростного подвижного состава в силу следующих достоинств:

приспособленности к комбинированному нагружению высокого уровня, что гарантирует большие пробеги и эксплуатацию подвижного состава в пределах установленной периодичности его технического обслуживания;

соответствия геометрических характеристик подшипников условиям высокоскоростного движения;

компактного конструктивного исполнения;

кассетного конструктивного принципа, обеспечивающего значительные преимущества при организации экономически эффективного централизованного технического обслуживания.

В отечественных тележках нового поколения для скоростей движения до 200 км/ч устанавливают буксовые узлы, показанные на рисунке.

Подшипники конические двухрядные кассетного типа напрессовываются на шейки осей колесных пар типа РУ1Ш-950 в холодном состоянии.

Подшипники имеют встроенные уплотнения, заправлены смазкой и отрегулированы по зазорам на заводе-изготовителе, в процессе эксплуатации добавление смазки не производится. Все наружные поверхности подшипников имеют антикоррозионное покрытие - фосфатирование.

Торцевое крепление подшипников осуществляется при помощи вкладыша и четырех болтов М20. Корпуса букс закрываются крепительными и смотровыми крышками.

Маркировка подшипников состоит из условного обозначения предприятия - изготовителя, двух арабских цифр месяца выпуска, двух последних цифр года выпуска, порядкового номера подшипника. Маркировка располагается на поверхности центральной цилиндрической выточки наружных колец.

Внешними отличительными признаками буксового узла с кассетными подшипниками являются:

наличие на лабиринте выступающей у основания цилиндрической выточки шириной 4 мм;

буква "К" высотой 100-150 мм, нанесенная белой краской на смотровую крышку каждого буксового узла;

дополнительное клеймо "К" высотой 10 мм и шириной 5 мм на бирке, установленной под левым верхним болтом М20 крепительной крышки правого буксового узла.

Гарантийный срок эксплуатации подшипников кассетного типа в подшипниковых узлах пассажирских вагонов при соблюдении правил, транспортирования, хранения, монтажа, применения и эксплуатации равен не менее 8 лет с момента монтажа и истекает при первом демонтаже подшипника и после пробега до 1 млн. 200 тыс. км.

На ремонтных предприятиях ОАО "РЖД" при проведении обыкновенного и полного освидетельствования колесных пар разборка и ремонт подшипников не производятся. Разборка и ремонт подшипников производятся в специальных сервисных центрах предприятий-изготовителей подшипников.

Тележка вагона

Тележки вагонов относятся к ходовым частям и служат для обеспечения безопасного движения вагона по рельсовому пути с необходимой скоростью, плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению.

Конструкции тележек включают в себя колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, возвращающие и стабилизирующие устройства. Кроме этого тележка имеет раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания и тормозного оборудования, а также надрессорные и иные балки с подпятниками и скользунами, непосредственно воспринимающими нагрузки от рамы кузова вагона.

Тележка модели 18-100, рассчитанная на конструкционную скорость движения 120 км/ч, состоит из двух колесных пар 1 с четырьмя буксовыми узлами 2, двух литых рам боковых 4, надрессорной балки 3 (с подпятником 9 и двумя скользунами 8), двух комплектов центрального подвешивания 6 с фрикционными гасителями колебаний 5 и тормозной рычажной передачи 7 (см. рис. 2.1).

Рисунок 2.1 – Тележка грузовая модели 18-100

Рама боковая отлита из низколегированной стали. Она имеет объединенные пояса и колонки, образующие в средней части проем «Д» для размещения комплекта центрального рессорного подвешивания, а по концам – буксовые проемы «Е» (см. рис. 2.2, а). В среднем проеме рамы боковой на вертикальных стенках в верхней части с каждой стороны имеются направляющие 1, к которым приклепаны сменные неподвижные фрикционные планки 2 (см. рис. 2.2 б) изготовленные из термически обработанной стали. На не модернизированных рамах боковых сменные неподвижные фрикционные планки 2 устанавливаются толщиной 16 мм, на модернизированных рамах боковых по проекту М 1698 неподвижные фрикционные планки 2 устанавливаются толщиной взаимодействующей с подвижной планкой толщиной 6 мм. 10 мм.

На опорные поверхности буксовых проёмов устанавливаются износостойкие прокладки, состоящие из корпуса 3 и приваренной к нему износостойкой пластины 4 (см. рис. 2.2, в).

С внутренней стороны боковой рамы, опорная плита 5 (см. рис. 2.2, г),для размещения рессорного комплекта, переходит в предохранительные полки для наконечников триангелей на случай обрыва подвесок. Для установки подвесок триангеля на внутренней поверхности боковой рамы размещены кронштейны 6 (см. рис. 2.2, г). На раме имеются полки с овальными отверстиями 7 (см. рис.2.2, г), служащие опорами для балки авторежима.

Рессорное подвешивание тележки состоит из двух комплектов, каждый из которых имеет семь двурядных цилиндрических внутренних (поз. 5) и наружных (поз. 6) пружин и два фрикционных клиновых гасителя колебаний (поз. 4) (см. рис. 2.3).

Фрикционный гаситель колебаний предназначен для гашения амплитуды колебания вагона за счет преобразования кинетической энергии колебаний в тепловую и рассеивания ее в окружающую среду. Каждый фрикционный гаситель колебаний состоит из двух фрикционных клиньев 4 (см. рис. 2.3) и размещается между соответствующими наклонными поверхностями надрессорной балки и фрикционными планками 1 (см. рис. 2.2, б), укрепленными на площадках вертикальных стенок рессорного проема боковой рамы. Клинья опираются на двухрядные цилиндрические пружины.

Надрессорная балка литая коробчатого сечения, имеющая полую конструкцию замкнутого поперечного сечения и форму, близкую к брусу равного сопротивления изгибу. Она отлита вместе с подпятником 1, служащим опорой кузова вагона, и опорами для скользунов 2 и гнездами для фрикционных клиньев 3.

На подпятник 1 опирается пятник кузова, через центры которых проходит шкворень 6 (см. рис. 2.4). Опорой для шкворня является поддон 7, который располагается под подпятником посередине надрессорной балки. Шкворень служит осью вращения тележки относительно кузова, а также передает тяговые и тормозные силы от тележки кузову и обратно. На каждом из двух опор скользунов размещаются колпак скользунов 4 с регулировочными прокладками 5 (см. рис.2.5).

Тормозная рычажная передача тележки модели 18-100 предназначена для создания искусственного (тормозного) сопротивления движению вагона, т. е. обеспечивает регулирование скорости движения и остановку вагона в заданном месте. Тормозная рычажная передача тележки модели 18-100 (см. рис. 2.7, а) представляет собой систему рычагов. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 2 соединены между собой распоркой 3, а верхние концы рычагов соединены с тягами от тормозного оборудования вагона, верхние концы крайних вертикальных рычагов 1 закреплены валиком в «мертвой точке» надрессорной балки с помощью серьги 5 и кронштейнов 6. Триангели 4 на которых установлены башмаки с тормозными колодками 7 соединены валиками 8 с вертикальными рычагами 1 и 2. Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохранительные угольники 9. Тормозные колодки 10 закреплены в башмаке за счет чеки 11 (см. рис. 2.7, б).

Характерными особенностями конструкции тормозной рычажной передачи тележки модели 18-100 являются одностороннее нажатие тормозных колодок на колеса и возможность применения чугунных и композиционных тормозных колодок.

Тележка грузового вагона модели 18-9855 разработана ООО «Всесоюзный научно-исследовательский центр транспортных технологий» для использования под вагонами нового поколения.

Характеристики:

- расчётная статическая нагрузка от колёсной пары на рельсы: 245 кН (25 тс);

- масса тележки в сборе: не более 5100 кг;

- база тележки: 1850 мм;

- конструкционная скорость движения вагона: 120 км/ч;

- диаметр колёс по кругу катания: 957 мм;

- ширина колеи: 1520 мм.

Устройство тележки включает следующие элементы:

Рама нежёсткого типа, состоящая из двух боковых рам и надрессорной балки.

Колёсные пары с коническими двухрядными кассетными подшипниками закрытого типа.

Адаптеры обеспечивают установку колёсных пар в буксовый проём.

Блокираторы препятствуют вертикальным перемещениям колёсных пар.

Центральное рессорное подвешивание с кусочно-линейной характеристикой, состоящее из комплекта девяти двухрядных витых цилиндрических пружин.

Фрикционные клинья, каждый из которых состоит из двух частей, образующих совместно наклонную поверхность пространственной конфигурации.

Тормозная рычажная передача, которая обеспечивает одностороннее нажатие тормозных колодок на колёса и оборудуется композиционными или чугунными (при особых условиях эксплуатации) тормозными колодками.

Валики, шайбы, шплинты, соединяющие детали тормозной рычажной передачи тележки с боковыми рамами и надрессорной балкой.

Шкворень.

Износостойкие элементы: износостойкое кольцо упорной поверхности подпятника, износостойкий вкладыш опорной поверхности подпятника, планки боковых стенок карманов надрессорной балки, вставки карманов надрессорной банки, фрикционные планки.

Рама вагона

Грузовые вагоны и цистерны при перевозке, разгрузке и погрузке испытывают различного рода усилия со стороны содержимого, рельсов, колесных пар, тяговых устройств. Основные силы воздействуют на раму, которая должна быть рассчитана таким образом, чтобы сохранялся определенных запас прочности на всех режимах движения. Конструкторы подвижного состава разработали несколько вариантов конструкции рам, из крупного вагонного литья, использующихся для перевозки твердых, сыпучих, жидких веществ по железной дороге.

Бо́льшая часть рам представляет собой сварные конструкции из продольных и поперечных балок. Для несущих элементов используется прокат разного профиля из сталей марок:

- 09Г2Д; - 10Г2БД; - ЮХСНД; - 16Г2АФД.

Металл этих марок отличается свариваемостью, высокими показателями упругости, средней твердостью, низкой хрупкостью. Вибрационные нагрузки при движении по рельсам поглощаются, и массив проката, швов не разрушается. Наибольший риск разрушения находится в зоне сварных швов, поэтому от выбора марки стали и точного соблюдения требований технологии сварки зависит прочность вагона и длительность эксплуатации.

Рама состоит из балок: -хребтовой; -двух продольных; -промежуточных; -пятника (нижняя часть хребтовой); -шкворневой;

-подкладочного листа.

Боковые продольные балки

Проходят по всей длине вагона, воспринимают нагрузки от колесных пар и бортов, с которыми связаны поворотными кронштейнами или монолитными сварными швами. В зависимости от типа вагона, конструкция рамы определяет допустимые нагрузки на платформу и предельную скорость транспортировки. При динамических нагрузках от ускорения и торможения продольные балки гасят основные силы и не допускают деформации кузова и других частей вагона.

Хребтовая балка

Изготавливается из прочного Z-образного проката — швеллеров и балок. Служит прежде всего для принятия разгонных и тормозных нагрузок при движении. Жестко связана с остальными частями конструкции, поэтому частично воспринимает и вертикальные нагрузки. А при перевозке отдельных типов грузов, например, труб, или цилиндрических конструкций, на нее приходится большая часть нагрузки.

Боковые балки

Соединяют продольные балки и хребтовую, обеспечивают сохранение точности геометрии вагона при боковых нагрузках, служат для крепления переднего и заднего бортов платформ, стенок вагона. В типовой конструкции подвижного состава предусмотрены две концевые, две шкворневые, несколько промежуточных поперечных балок. Их количество зависит от длины рамы и типа вагона.

Сечение поперечных, в отличие от продольных и хребтовых, переменное. В месте соединения с хребтовой размер поперечной максимальный, в точках контакта с продольными — минимальный. Кроме равномерного распределения нагрузок, такое решение обеспечивает рациональный расход металла, снижение собственной массы вагона без потери несущей способности. Сечение поперечных балок разных видов отличается: у концевых — П-образное; у промежуточных — двутавровое; у шкворневых — коробчатое.

Концевые балки

Поперечные П-образные элементы, закрывающие периметр вагона, служат для фиксации вертикальных стоек кузова. На внешней грани установлены поручни сцепщика, кронштейны для различных технических систем вагона (тормоза, привода автосцепки и т.д.). Конструкция рамы рассчитана на нагрузки, направленные сверху вниз, снизу-вверх и в продольном и боковом направлениях. Прочность рассчитывается с учетом максимальных усилий, возникающих при движении по всем направлениям.

Шкворневые балки

Непосредственно связаны с ходовыми тележками, передают на них все нагрузки, возникающие в процессе движения и перевалки грузов. Изготавливаются из стального листа в виде коробчатой конструкции, усиленной в месте пересечения с хребтовой балкой.

Кузов вагона

Кузов крытого вагона

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

Крытые вагоны предназначены для перевозки грузов, требующих защиты от атмосферных воздействий. При необходимости такие вагоны могут быть переоборудованы для массовых перевозок людей и животных. Крытые вагоны подразделяются на универсальные и специализированные.

Универсальные крытые вагоны предназначены для перевозки широкой номенклатуры грузов, а специализированные - для перевозки грузов определенных видов. На сети железных дорог России и стран СНГ наиболее распространены четырехосные универсальные крытые вагоны.Основной поставщик крытых вагонов — Алтайский вагоностроительный завод (АО «Алтайвагон»). Четырехосный универсальный грузовой крытый вагон модели 11-066, имеет грузоподъемность 63 т и емкость кузова 120 м3. Длина вагона по осям сцепления автосцепок 14730 мм. Вагон выполнен по габариту 1-ВМ и предназначен для перевозки тарно-штучных, пакетированных, насыпных (зерновых) и других грузов широкой номенклатуры, требующих защиты от атмосферных осадков, либо от хищения. Погрузка и разгрузка вагона производится через проемы в боковых стенах автопогрузчиками, электрокарами или другими средствами малой механизации. Для погрузки насыпных грузов возможно использование ленточных транспортеров.

Универсальный крытый вагон модели 11-066

Кузов крытого вагона состоит из боковых и торцовых стен, крыши и пола. Каркас кузова вагона металлический сварной раскосно-стоечной конструкции. Он состоит из рамы, двух продольных боковых и двух торцевых ферм и крыши. Вертикальные стойки укреплены раскосами, которые воспринимают вертикальные и продольные усилия. Ферма каркаса, связанная верхним и нижним поясами (обвязками), воспринимает часть вертикальной нагрузки и частично разгружает раму вагона. Обшивка кузова выполнена из дерева, (часть вагонов имеет торцевые стены, обшитые стальным штампованным листом), крыша - металлическая корытообразная. Внутри вагона крыша обшита древесноволокнистыми плитами толщиной 8 мм. Пол вагона выполнен из досок толщиной 55 мм.

Вагон имеет самоуплотняющиеся сдвижные двери, закрывающие боковые проемы. В нижней средней части двери расположен люк, позволяющий освободить дверь от напора зерна перед ее открыванием для разгрузки вагона. Люки в боковых стенах, закрываемые металлическими крышками, предназначены для естественного освещения и вентиляции кузова при перевозках людей, а также для загрузки зерна и других сыпучих грузов с помощью ленточных транспортеров. Для удобства загрузки вагона зерном на элеваторах в крыше предусмотрены четыре загрузочных люка с крышками. Доступ к люкам осуществляется по торцевой лестнице и мостикам. Несъемное внутреннее оборудование кузова и печные разделки в крыше для установки дымовых труб печей отопления позволяют приспособить вагон под перевозку людей. На базе вагона 11-066 был разработан вагон с металлической обшивкой кузова модели 11-217, а также вагоны с уширенными дверными проемами и грузоподъемностью 68 т моделей 11-260 (увеличенной длины, объемом 138 м3), 11-280 и другие. Часть крытых универсальных вагонов выпускаются с переходной (тормозной) площадкой с одной из торцевых сторон кузова. Помимо универсальных крытых вагонов общего назначения существует ряд специализированных крытых вагонов. К ним относятся вагоны для перевозки автомобилей, сельскохозяйсивенных животных, а также группа крытых вагонов-хопперов, приспособленных для перевозки сыпучих грузов определенных видов и их механизированной погрузки и выгрузки.

Двухъярусный крытый вагон для транспортировки легковых автомобилей модели 11-835 создан с целью обеспечения повышенной защиты и сохранности товарного вида перевозимого груза и выполнен по габариту 1-Т. Его кузов цельнометаллический, двухъярусный: нижний ярус размещен на раме кузова, верхний имеет свою раму несущей конструкции. В боковых стенах предусмотрены световые проемы, закрытые металлической сеткой. Торцевые стены с обеих сторон образованы двухстворчатыми дверьми, в нижней части которых размещены переездные площадки, обеспечивающие проезд автомобилей по всему составу. Погрузочно-разгрузочные операции выполняют своим ходом по переездным площадкам, направляющим устройствам и аппарелям. Нижние площадки снабжены стопорным устройством с замком, без открытия которого невозможно открыть двери. Крыша надежно защищает груз и предохраняет его от атмосферных воздействий.

Для закрепления автомобилей в кузове устанавливают съемные колесные упоры, обеспечивающие надежное закрепление автомобилей, что позволяет их транспортировать с обычными скоростями движения поездов.

Крытые вагоны-хопперы для транспортировки зерна и других пищевых сыпучих грузов модели 19-752 грузоподъемностью 70 т и модели 19-739 грузоподъемностью 65 т, спроектированы по габариту 1-ВМ. Кузов вагонов цельнометаллической конструкции бункерного типа, позволяющим использовать гравитационное свойство груза при его выгрузке самотеком (торцевые стены кузова наклонены в сторону крайних разгрузочных люков под углом 55° к плоскости рамы). Кузов данного вагона, имеющий шесть бункеров (по три с каждой стороны), состоит из рамы, боковых и торцевых стен и крыши. В целях обеспечения механизированной погрузки зерна в крыше предусмотрены четыре щелевых загрузочных люка, закрываемых крышками с резиновыми уплотнениями. Каждая крышка оборудована упругими закидками, которые совместно с механизмом запирания (вала и привода) прижимает крышку к горловине люка и предупреждает ее самопроизвольное открывание.

Крытый вагон-хоппер для бестарной перевозки неслеживающихся минеральных удобрений модели 11-740 грузоподъемностью 64 т имеет угол наклона торцевых стен бункера 65° к горизонтали. Вагон построен по габариту 1-ВМ. Вдоль крыш по ее оси расположены четыре загрузочных люка, обеспечивающих равномерную загрузку кузова с одной установки. Крышки таких люков оборудованы специальным уплотнением и механизмами запирания, обеспечивающими надежную защиту груза от попадания атмосферных осадков. Имеется механизм централизованного блокирования всех крышек и опломбирования их с переходной площадки вагона, что предотвращает самопроизвольное открывание крышек как в пути следования, так и на стоянке. В нижней части кузова размещены четыре разгрузочных бункера, внутренние гладкие стенки которых в сочетании с коньками хребтовой балки образуют наклонное (55°) днище, что обеспечивает выгрузку груза на сторону от пути через эти люки. Механизм разгрузки с пневматическим приводом обеспечивает как попарное открывание или закрывание крышек люков, так и всех четырех одновременно. Предусмотрена возможность аварийного ручного открывания люков.

Крытый вагон-хоппер для бестарной перевозки муки модели 17-486 грузоподъемностью 52 т габарита 1-Т состоит из рамы, в средней части которой хребтовая балка отсутствует, и укрепленных на ней четырех бункеров коническо-цилиндрической формы, изготовленных из листов алюминиевого сплава. Сверху емкости соединены между собой переходными мостиками. Загрузка бункеров производится сверху самотеком через люки, которые герметически закрываются крышками, унифицированными с крышками загрузочных люков автомобилей-муковозов. Разгрузка вагона - нижняя, с помощью пневмосистемы, включающей узлы подачи сжатого воздуха и аэрации, продуктопроводы с арматурой, штуцеры для подключения манометров и предохранительных клапанов.

Кузов полувагона

Полувагон – это грузовой вагон без крыши с высокими стенами. Полувагоны предназначены для грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков – навалочных грузов: руды, угля, лесоматериалов и т. п., а также контейнеров и других грузов. Кузов полувагона не имеет крыши, что обеспечивает удобство использования средств механизации при погрузке и выгрузке вагона. Полувагоны делятся на универсальные – с разгрузочными люками в полу и специализированные – с глухим кузовом (без крышек люков в полу и с глухими торцевыми стенами). Специализированные полувагоны с глухим кузовом предназначены для перевозки сыпучих грузов в замкнутых маршрутах с разгрузкой их на вагоноопрокидывателях. Наряду со специализированными полувагонами с плоским полом строятся также полувагоны-хопперы с кузовами бункерного типа, специализированные – с глухим кузовом (без крышек люков в полу и с глухими торцевыми стенами).Разгрузка полувагонов обычно производится двумя способами: выгрузка навалочных грузов под действием силы тяжести через люки (через борта при использовании вагоноопрокидывателя) или путем выгрузки груза без открывания люков. Разгрузка универсальных полувагонов производится через люки на повышенных путях (эстакадах) или над приемными бункерами. Выгрузка груза из полувагонов с глухим кузовом производится грейферомили ковшами. Разгрузка полувагонов вычерпыванием является менее эффективной, ввиду своей меньшей производительности и необходимости ручной очистки остатков груза из вагона. Наиболее эффективной является разгрузка таких полувагонов путем их опрокидывания.В эксплуатации на железных дорогах России и стран СНГ находятся в основном универсальные четырехосные полувагоны постройки ГПО Уралвагонзавод (УВЗ) с глухими торцевыми стенами (моделей 12-119, 12-132) и полувагоны постройки Крюковского вагоностроительного завода (КрВЗ Украина) с торцевыми стенами в виде двухстворчатых дверей (моделей 12-753, 12-757).

Рисунок 1 – Кузов универсального 4-осного полувагона

Наружная лестница 3 и поручень 5 установлены для удобства обслуживания вагона в эксплуатации. Для придания необходимой прочности крепления угловых стоек к концевым балкам рамы и нижним обвязкам стен их соединения усилены накладками 9, 10, 11 и 12. Соединения промежуточных стоек с поперечными балками рамы также усилены накладками 14. На концевых балках рамы предусмотрены посадочные места 7 для постановки буферных стаканов на случай сцепления с вагонами железных дорог колеи 1435 мм, оборудованных винтовой стяжкой.

Рама (рисунок 2) образована хребтовой 7, двумя концевыми 2, двумя шкворневыми 5 и четырьмя промежуточными поперечными 11 балками. Хребтовая балка, сварена из двух Z-образных профилей 8, перекрытых двутавром 10, служащим для крепления петель 1 и навешивания на них крышек люков. Передние упоры автосцепок, установленные в консольной части хребтовой балки, выполнены за одно целое с ударной розеткой 17

В зоне размещения поглощающих аппаратов снизу хребтовой балки крепятся поддерживающие планки 14, а в зоне задних упоров – усиливающие накладки 13. Для крепления тормозного цилиндра на хребтовой балке имеются кронштейны 12

Рисунок 2 – Рама универсального 4-осного полувагона

На концевых балках 2 рамы предусмотрены посадочные места для возможной установки буферных комплектов, через которые передаются значительные ударные нагрузки. Лобовой вертикальный лист концевой балки на всей своей длине имеет выштамповку глубиной 50 мм, что позволило увеличить внутреннюю длину кузова и его объем без изменения длины вагона по осям сцепления автосцепок. С наружной стороны на лобовом листе укреплены поручень 15 и кронштейн стояночного тормоза. Сверху на концевой балке приварен порог 16, который служит упором дверей, препятствуя открыванию их наружу кузова.

Место пересечения шкворневой 5 и хребтовой балок усилено надпятниковой коробкой и накладками 6. В этой зоне к нижнему горизонтальному листу шкворневой балки приклепан пятник 4, а по бокам от продольной оси вагонов – скользуны. Гофры на верхних листах шкворневых поперечных балок служат для возвышения точек контакта длинномерных грузов над крышками люков и предупреждения их деформации. Шкворневые и промежуточные поперечные балки 11 выполнены переменной высоты по длине для обеспечения их равной прочности. Ко всем поперечным балкам приварены кронштейны 9 для опирания на них крышек люков в открытом положении.

Боковая стена кузова (рисунок 2) цельнометаллическая. Она состоит из каркаса и гофрированных листов 9 и 10. Каркас стены сварен из восьми стоек – двух угловых 3 и шести промежуточных 11, связанных верхней 7 и нижней 12 обвязками. Угловые стойки связаны с верхней обвязкой накладками 4 и 5, а с нижней обвязкой – косынкой 15.

Рисунок 3 – Боковая стена универсального четырехосного полувагона

Для крепления поручня и придания основному профилю угловой стойки большей жесткости она по высоте связана накладками 1 и 2. Обшивка стены состоит из верхнего 9 и нижнего 10 листов толщиной 5 мм. Для придания им необходимой жесткости листы снабжены продольными гофрами глубиной 40 мм.

С целью пригодности полувагона в коммерческом отношении для увязки и крепления груза внутри кузова боковые стены оборудованы увязочными кольцами 6 и скобами 16, а для установки лесных стоек – скобами 8. Для подтягивания вагона с помощью лебедки предусмотрены зачалочные скобы 17. На нижней обвязке стен закреплены планки 13, необходимые для размещения в них секторов запоров крышек люков и скобы 14, с помощью которых ломом подтягиваются крышки люков.

>Крышки люков (рисунок 4) образуют пол кузова и служат для выгрузки сыпучего груза из вагона при открытом положении. Для облегчения закрывания крышек каждая из них снабжена торсионным устройством 5.Крышки к хребтовой балке шарнирно крепятся с помощью трех петель 1,изготовлены из металлических гофрированных листов 2. К подкрепляющим элементам крышек относятся: боковые 7, передняя 8 и средняя 6 балки, а также усиливающая планка 3. Запор крышки люка состоит из закидки 11,сектора 10 и планки 9. Закидка имеет два зуба: при закрывании крышки вначале закидку ставят на нижний зуб, а затем через скобу 12 крышку подтягивают ломом так, чтобы запорные кронштейны 13 захватывались верхним основным зубом закидки. Сектор 10 служит для фиксации закидки 11 в закрытом положении и предупреждения самопроизвольного ее открытия, а следовательно, и крышки люка. Груз через открытые люки высыпается самотеком из кузова по обе стороны.

Рисунок 4 – Крышка люка с торсионным механизмом

Цистерны

Цистерны предназначены для перевозки жидких, газообразных, затвердевающих и порошкообразных грузов. Они различаются: по роду перевозимых грузов, конструкции рамы, осности и калибровочному типу.

Котлы цистерн в большинстве случаев имеет цилиндрическую форму сдвумя овалоидными днищами. Цистерны подразделяются на две группы:

– общего назначения – для перевозки широкой номенклатуры нефтепродуктов;

– специальные – для перевозки отдельных видов грузов.

Цистерны общего назначения подразделяются на цистерны для перевозки:

– светлых (бензин, легроин) нефтепродуктов;

– темных (нефть, минеральные масла).

Специальные цистерны предназначены для перевозки:

– вязких грузов;

– пищевых продуктов (молоко, спирт, виноматериалы, патока);

– кислот (соляная, азотная, серная и др.);

– сжиженных газов (пропан, бутан, аммиак и др.);

– затвердевающих грузов (пек, капролактан и др.).

Специальные цистерны для удобства эксплуатации, ремонта и постройки имеют унифицированные с цистернами общего назначения рамы, узлыкрепления котла, ходовые части и др.

На железных дорогах СНГ массу жидкого груза, который перевозится в цистерне, определяют не взвешиванием, как в других типах вагонов, а замерно-калибровочным способом. Для этого измеряют высоту наполнения котла, затем с учетом плотности груза посредством специальных таблиц калибровки, в которых приведена ёмкость котла в зависимости от уровня его налива, подсчитывают массу груза. Цистерны различаются калибровочным типом, обозначенным металлическими цифрами, которые приварены к котлу на обеих сторонах его цилиндрической части. Отсутствие операцийвзвешивания ускоряет оборот цистерн и снижает себестоимость перевозок.

По конструкции рамы цистерны делятся на рамные (основные нагрузкивоспринимаются рамой) и безрамные (продольные нагрузки воспринимаются котлом).

Кроме того, цистерны подобно другим типам вагонов различаются поосности, грузоподъёмности, объёму котла, устройству, материалу и другимпризнакам.

Все универсальные цистерны оборудованы нижними сливными приборами, обеспечивающими надежную герметичность затворов. В настоящеевремя на все вновь строящиеся цистерны для перевозки нефтепродуктов устанавливаются сливные приборы с тройным запиранием.

>На рисунке 1представлена цистерна модели 15-1443 для светлых нефтепродуктов.

Рисунок1 – Цистерна для светлых нефтепродуктов

Котел 3 включает цилиндрическую обечайку, сваренную из пяти продольных листов: нижнего 9, двух боковых 8, двух верхних 3 и двух днищ 7.К крайним опорам котел притянут стяжными хомутами 2, которые предотвращают вертикальные и поперечные перемещения котла относительно рамы. Котел имеет верхний налив и нижний слив, оборудован универсальным сливным прибором. Для налива нефтепродуктов, осмотра внутренних частей котла и его очистки предназначен люк 5 диаметром 570 мм, герметически закрываемый крышкой. В люке размещены привод основного затвора сливного прибора и две сегментные планки, предназначенные для контроляза предельными уровнями налива груза. Рядом с люком размещен патрубок6 для установки предохранительно-впускного клапана, который предназначен для регулирования давления в котле цистерны.

Обеспечение полного слива груза достигается наличием на нижнем броневом листе котла уклона к сливному прибору. Для подъема на цистерну с обеих сторон вблизи от люка закреплены металлические лестницы 4,анаверху расположена площадка для безопасного обслуживания котла при осмотре и промывке. Внутри котла также имеется лестница, опирающаяся на нижний лист. Котел жестко закреплен на раме посередине 10 и не жестков концевых 1 ее частях.

На рисунке 2 показано крепление котла на раме в средних и концевых ее частях. Для компенсации изменения линейных размеров котла при изменении температуры внешнего воздуха только средняя часть котла жестко связана с рамой фасонными лапами, приваренными к нижнему листу. Концевые части котла свободно лежат на деревянных брусках.

Рисунок 2 – Крепление котла на раме в средних и концевых ее частях: 1 – фасонные лапы; 2 – нижний лист; 3 – болт; 4 – лапы; 5 – хребтовая балка;6 – стяжной хомут; 7 – винтовая муфта; 8, 9 – деревянные бруски; 10 – диафрагма

Универсальный сливной прибор расположен посредине нижнего листакотла, служит для слива груза, а при необходимости налива снизу при помощи насоса.

Цистерны нового поколения имеют безрамную конструкцию. Преимуществами безрамной цистерны являются:

– существенное понижение центра тяжести вагона;

– наиболее полное использование пространства между тележками за счет переменного диаметра котла (большего в среднем сечении), что позволит сохранить длину вагона по осям сцепления и сохранить существующие модули по наливу и сливу цистерн.

Вагонами, котлы которых воспринимаю все виды нагрузок, являются цистерны безрамной конструкции Важнейшим отличием вагонов-цистерн нового поколения является их большая статическая нагрузка при перевозке нефтепродуктов, экологическая и пожарная безопасность. Предусматривается разработка систем герметичной погрузки-выгрузки, защиты котлов цистерн от пробоя и повышение их огнестойкости в зоне пожара. Для предупреждения пробоя котлацистерны снабжаются защитными щитами.

Специальные цистерны. В специализированных цистернах перевозят различные кислоты, сжиженные газы под давлением и пищевые продукты, а также перевозят пылевидные и затвердевающие грузы. Цистерны для перевозки кислот отличаются от универсальных цистерн меньшим диаметром котла (2,0–2,6 м) и объемом котла из-за большей удельной массы кислот. Котлы кислотных цистерн изготавливаются из стойких к агрессивным свойствам грузов металлов. К ним относятся нержавеющие стали, алюминиевые сплавы, углеродистые стали, облицованные с внутренней стороны котла резиной или специальными синтетическими материалами. Цистерны для перевозки кислот имеют также специальные устройства для верхнего налива и слива, а иногда и для защиты рамы и других частей вагона от возможного разбрызгивания кислот. Перевозка кислот связана с повышенной опасностью – возможны ожоги обслуживающего персонала, взрывы. Окраска котлов таких цистерн резко отличается от окраски других типов вагонов. С обеих сторон цилиндрической части вдоль котла кислотной цистерны нанесены желтые полосы шириной 0,5 м, а на днищах квадраты размером1×1 м, на которых указано назначение цистерны и опасность перевозимой кислоты. Технические характеристики специализированных цистерн для кислот, сжиженных газов и пищевых продуктов.

СА-3 Автосцепка

Автосцепка служит для сцепления единиц подвижного состава, а также передачи тяговых и ударных нагрузок. Состоит из корпуса и деталей механизма сцепления.

Корпус автосцепки представляет собой пустотелую отливку и состоит из головной части 8 и хвостовика 7. Внутри головной части, называемой карманом, размешены детали механизма автосцепки. Корпус автосцепки имеет большой 2 и малый 5 зубья, между которыми образован зев. Из зева выступают замок 4 и замкодержатель 3. Торцевые поверхности малого зуба и зева называют ударными, а задние поверхности большого и малого зубьев — тяговыми. В верхней части головы корпуса отлит выступ 1. который, взаимодействуя с розеткой, воспринимает жесткий удар при полном сжатии поглощающего аппарата. Хвостовая часть 7 корпуса автосцепки полая, имеет отверстие б для клина тягового хомута.

Корпус, являющийся основной частью автосцепки, предназначен для передачи тяговых и ударных нагрузок, а также размещения деталей механизма сцепления. Хвостовик корпуса имеет постоянную высоту по длине. Его торец — цилиндрический, что обеспечивает перемещение автосцепки в горизонтальной плоскости.

Часть хвостовика, расположенная между отверстием для клина тягового хомута и торцом, называется перемычкой. Поверхности контура зацепления корпуса в сцепленном состоянии взаимодействуют со смежной автосцепкой: при сжатии усилие воспринимается ударной и боковой поверхностями малого зуба, ударной стенкой зева и боковой поверхностью большого зуба, а при растяжении — тяговыми поверхностями и соответственно малого и большого зубьев. Тяговая, ударная и боковая поверхности малого зуба, а также тяговая поверхность большого зуба в средней части по высоте имеют вертикальную площадку длиной 160 мм (80мм вверх и 80 мм вниз от продольной оси корпуса). Указанные поверхности выше и ниже вертикальной площадки скошены для улучшения условий работы сцепленных автосцепок, когда между их продольными осями в вертикальной плоскости возникает угол (при прохождении горба сортировочной горки).

На корпусе со стороны малого зуба сделан прилив с отверстиями для валика подъемника и запорного болта. В ударной стенке зева имеются два окна: большое — для выхода в зев замка и малое — для выхода лапы замкодержателя. Хвостовик корпуса имеет высоту 130 мм, которая в зоне перехода к голове увеличена до 140мм. Отверстие в малом зубе сверху может перекрываться стенкой.

Приливы и отверстия в кармане корпуса служат для размещения деталей механизма и правильного их взаимодействия. Серповидный прилив 1 вверху на внутренней стенке малого зуба ограничивает перемещение замка внутрь кармана. Нижняя часть прилива переходит в полочку, на которую опирается верхнее плечо предохранителя. На дне кармана корпуса имеются отверстия: 2 — для сигнального отростка замка, 4 — дня направляющего зуба замка и 5 — для выпадения мусора, случайно попавшего в карман.

В стенке корпуса со стороны малого зуба имеется отверстие 3 с приливом снаружи для размещения толстой цилиндрической части стержня валика подъемника, со стороны большого зуба — отверстие для тонкой цилиндрической части стержня. Рядом с этим отверстием находятся приливы 7 и 8, которые служат опорами для подъемника, а выше — шип 6 для навешивания замкодержателя.

Вдоль хвостовика 9 на его горизонтальных стенках с выходом в переходную зону положены ребра жесткости 10.

Механизм сцепления состоит из замка, замкодержателя, предохранителя замка, подъемника, валика подъемника.

Замок состоит из овального отверстия 2; направляющего зуба 3; сигнального отростка 1; цилиндрического шипа 5.

Замок своей замыкающей частью запирает сцепленные автосцепки. Утолщение замыкающей части к наружной кромке препятствует выжиманию замка из зева внутрь кармана силами трения при перемещении сцепленных автосцепок друг относительно друга во время хода поезда. На цилиндрический шип 5 навешивается предохранитель. Через овальное отверстие 2 проходит валик подъемника. Замок опирается поверхностью 4 на наклонное дно кармана корпуса и перекатывается по нему во время сцепления или расцепления автосцепок, при этом направляющий зуб 3 препятствует перемещению опоры замка по дну кармана.

Для передвижения замка внутрь кармана корпуса при расцеплении автосцепок служит прилив, имеющий прорезь под нижнее плечо предохранителя. По сигнальному отростку 1 судят о положении замка в автосцепке при ее наружном осмотре сбоку вагона. Для лучшей видимости отросток окрашивают красной краской.

Замки прежних выпусков имеют сигнальный отросток формы, изображенной штрихпунктирной линией; практика показала, что такие сигнальные отростки в месте перехода к корпусу замка отламываются вследствие вибрационных нагрузок.

Замкодержатель состоит из противовеса 1; овального отверстия 3;лапы 4; расцепного угла 5.

Замкодержатель вместе с предохранителем удерживает замок в нижнем положении при сцепленных автосцепках, а вместе с подъемником — в верхнем при расцепленных автосцепках до разведения вагонов. Лапа 4 замкодержателя взаимодействует со смежной автосцепкой. В собранном механизме лапа под действием противовеса 1 выходит в зев автосцепки. Хвостик 6 лапы служит как направляющая. На него воздействуют для восстановления сцепленного состояния у ошибочно расцепленных автосцепок. Овальное отверстие 3 в стенке 2 предназначено для навешивания на шип корпуса. Замкодержатель может не только поворачиваться на шипе, но и перемещаться в вертикальной плоскости. Снизу под овальным отверстием расположен расцепной угол 5, взаимодействующий с подъемником замка.

Предохранитель состоит из верхнего плеча 1; нижнего фигурного плеча 4; отверстия 2. Верхнее плечо 1 предохранителя в сцепленном состоянии перекрывается противовесом замкодержателя, что препятствует уходу замка внутрь кармана корпуса, а нижнее плечо 4, взаимодействуя с подъемником при расцеплении автосцепок, выводит верхнее плечо из зацепления с противовесом замкодержателя. Отверстие 2 служит для навешивания на шип замка. Фаска 5 на нижнем плече предохранителя облегчает проход нижнего плеча в паз замка при расцеплении автосцепок, а фаска 7 в основании верхнего плеча и фаска вокруг втулки 3 предназначены для того, чтобы предохранитель не задевал за шип для замкодержателя в корпусе и не препятствовал перемещению замка при боковых отклонениях предохранителя.

Подъемник состоит из широкого пальца 1; узкого пальца 2; квадратичного отверстия 5. Подъемник удерживает вместе с замкодержателем замок в расцепленном положении до разведения вагонов и служит для подъема предохранителя и перемещения замка из зева внутрь кармана корпуса.

Широкий палец 1 поднимает предохранитель и уводит замок, а узкий палец 2 взаимодействует с расцепным углом замкодержателя. Отверстие 5 предназначено для квадратной части стержня валика подъемника. Буртик 4 препятствует западанию подъемника в овальное отверстие замка. Углубление 3 предусмотрено для опоры подъемника на прилив в кармане корпуса.

Валик подъемника состоит из балансира 1; стержня, который состоит из толстой 2, тонкой 4 цилиндрических и квадратной 3частей.

Валик подъемника предназначен для поворота подъемника замка при расцеплении автосцепок и ограничения выхода замка из кармана корпуса в зев собранной автосцепки.

Балансир 1, соединяемый с цепью расцепного привода, облегчает возвращение валика подъемника в исходное положение после разведения автосцепок и в других случаях. В собранной автосцепке цилиндрические 2 и 4 части располагаются в соответствующих отверстиях корпуса, а квадратная часть 3 находится в отверстии подъемника.

Толстая цилиндрическая часть удерживает замок от выпадения, имеющаяся на ней выемка 5 предназначена для запорного болта. Конические углубления 7 на балансире и 6 на торце стержня служат для центровки валика подъемника на станке при обработке поверхностей стержня во время ремонта.

Сборка и разборка автосцепки

Перед сборкой автосцепки необходимо осмотреть карман корпуса и убедиться, что в нем нет посторонних предметов и приливы для деталей находятся в исправном состоянии.

Сборка автосцепки выполняется в следующем порядке: подъемник замка укладывают на полукруглую опору, расположенную в кармане на стенке со стороны большого зуба так, чтобы широкий палец был повернут кверху, а прилив корпуса вошел в углубление подъемника со стороны узкого пальца. Затем в карман корпуса вводят замкодержатель и навешивают на шип.

Подъемник и замкодержатель следует прижать к стенке кармана, чтобы они не препятствовали установке замка.

Перед установкой замка нужно на его шип надеть предохранитель и повернуть так, чтобы нижнее плечо предохранителя, пройдя через прорезь прилива, уперлось в вертикальную стенку замка. Затем замок вводят в корпус и бородком, крючком Г образной формы или каким-либо другим предметом поднимают нижнее плечо предохранителя так, чтобы его верхнее плечо стало выше полочки, находящейся в кармане, а направляющий зуб вошел в предназначенное для него отверстие на дне кармана.

Далее, установив валик подъемника, вводят его в отверстие корпуса со стороны малого зуба. При этом следует слегка нажать на замок и протолкнуть валик подъемника, чтобы его балансир дошел до прилива корпуса и отверстие для крепящего болта расположилось против паза на толстой цилиндрической части стержня, затем замок надо отпустить. Задняя кромка его овального отверстия должна находиться против толстой цилиндрической части стержня валика подъемника.

Чтобы проверить, правильно ли выполнена сборка, рукой нажимают на замок и переметают его внутрь кармана корпуса заподлицо с ударной стенкой зева, а затем отпускают. Замок должен быстро и беспрепятственно возвратиться в свое начальное положение. Так же проверяют подвижность замкодержателя, нажимая до отказа и отпуская его лапу. После этого определяют, нет ли заданий в деталях механизма при расцеплении. Для этого валик подъемника поворачивают против часовой стрелки до отказа, затем отпускают. Валик подъемника и другие детали должны свободно возвратиться в исходное положение. Подвижность деталей проверяют несколько раз подряд.

После сборки механизма автосцепки контролируют надежность перекрытия полочки верхним плечом предохранителя. Для этого замок вытягивают из кармана корпуса, насколько позволяют зазоры между удерживающими его деталями, а затем вталкивают внутрь кармана. Замок должен свободно уходить внутрь кармана корпуса.

Механизм автосцепки закрепляют в корпусе запорным болтом длиной 90 мм и диаметром 10 мм. Под головку ставят фасонную шайбу и пропускают его через отверстие в приливе на стенке корпуса так, чтобы болт прошел выемку в утолщенной цилиндрической части валика подъемника. Болт закрепляют гайкой, под которую предварительно устанавливают фасонную шайбу.

Полукруглую часть шайбы загибают на грань завернутой гайки для предохранения от самопроизвольного отвертывания. Таким же образом загибают шайбу на грань головки болта. На этом сборка заканчивается. После сборки автосцепки, чтобы снова проверить подвижность деталей, поворачивают до отказа валик подъемника, как было описано выше.

Разбирают автосцепку в порядке, обратном сборке.

Бесконтактная автосцепка (виртуальная сцепка) — это технология, которая позволяет управлять движением нескольких поездов как одного единого состава, без физического соединения.

Принцип работы

Технология использует цифровые системы связи для координации движения поездов. Данные передаются между локомотивами и вагонами в реальном времени, что позволяет синхронизировать скорость, торможение и ускорение каждого поезда в связке.

Виртуальная сцепка полезна на перегруженных участках железнодорожных магистралей, где необходимо максимально эффективно использовать железнодорожное полотно. Она позволяет сократить интервалы между поездами, увеличивая пропускную способность без необходимости строительства дополнительных путей.

Также технология может использоваться для координации движения поездов в условиях сложного рельефа или неблагоприятных погодных условий, а также в городской железнодорожной инфраструктуре, где необходима быстрая смена составов.

Одна из систем виртуальной сцепки — интеллектуальная система автоматизированного вождения поездов с распределённой тягой (ИСАВП-РТ-М). Она устанавливается на локомотивы, один из которых становится ведущим, другой — ведомым. Обмен данными между локомотивами происходит по цифровому радиоканалу непрерывно с задержкой не более 100 мс. Интеллектуальная система контролирует местоположение, скорость и её изменение, а также расстояние до впереди идущего поезда. Время движения всех составов синхронизировано: если ведущий локомотив начинает тормозить, то ведомый также снижает скорость, сохраняя при этом интервал.

Тормозом называется комплекс устройств, создающих регулируемое искусственное сопротивление движению поезда с целью уменьшения скорости его движения или остановки.

На подвижном составе железных дорог РФ применяется пять типов тормозов: стояночные (ручные), пневматические, электропневматические, электрические и магнитно-рельсовые.

1. Стояночные (ручные) – ими оборудованы локомотивы, пассажирские и грузовые вагоны;

2. Пневматические – ими оснащен весь подвижной состав с использованием сжатого воздуха;

>3. Электропневматические – ими оборудованы пассажирские локомотивы и вагоны, электро- и дизель-поезда;

Стояночные, пневматические и электропневматические тормоза относятся к разряду фрикционных тормозов, у которых сила трения создается непосредственно на поверхности колеса либо на специальных дисках, жестко связанных с колесными парами.

>4. Электрические (динамические или реверсивные) – ими оборудованы отдельные серии локомотивов и электропоездов;

>5. Магнитно-рельсовые – ими оборудованы высокоскоростные поезда. Данные тормоза применяются как дополнительные (резервные или аварийные) к электропневматическим и электрическим тормозам.

Основным тормозом на подвижном составе является пневматический.

Расположение и назначение тормозного оборудования на грузовом вагоне.

Тормозное оборудование подвижного состава разделяют:

- пневматическое – это приборы, работающие под давление сжатого воздуха;

- механическое – это тормозная рычажная передача.

Пневматическое тормозное оборудование по своему назначению делится на 4 основные группы:

1 группа – приборы питания тормоза сжатым воздухом:

- компрессор – предназначен для получения сжатого воздуха;

- главные резервуары – предназначены для хранения запаса сжатого воздуха;

- регулятор давления – предназначен для автоматического управления работой компрессора в зависимости от изменения давления в главных резервуарах;

- предохранительные клапаны – предназначены для выпуска избытка воздуха из главных резервуаров в случае превышения установленного давления;

- обратные клапаны – предназначены для разгрузки клапанов компрессора во время его остановки от действия давления сжатого воздуха

из главных резервуаров.

2 группа – приборы управления автотормозом:

- кран машиниста – основной прибор, предназначен для управления пневматическими тормозами подвижного состава. От крана машиниста в значительной степени зависит надежность действия тормозов в поезде;

- кран вспомогательного тормоза – предназначен для управления только тормозом локомотива;

- кран двойной тяги (разобщительный);

- комбинированный кран – предназначен для включения (отключения) тормозной магистрали состава

- манометры.

Пневматическое тормозное оборудование 1 и 2 группы располагаются непосредственно на тяговом подвижном составе.

3 группа – приборы, осуществляющие торможение:

- воздухораспределитель;

- тормозной цилиндр;

- запасной резервуар;

- автоматические регуляторы режимов торможения (авторежим);

4 группа воздухопровод и арматура тормоза:

- тормозная магистраль;

- концевые краны;

- соединительные рукава;

- разобщительный кран;

- подводящая трубка;

- соединительные детали (тройники, муфты).

Двухкамерный резервуар 7 (см. рис. 2.1.) прикреплен к раме вагона четырьмя болтами и соединен трубопроводом диаметром 3 /4" (19 мм) с пылеловкой 5 через разобщительный кран 8 № 372. С запасным резервуаром (ЗР) 11 объемом 78 л и тормозным цилиндром (ТЦ) 13 диаметром 14" (356 мм) двухкамерный резервуар соединен через автоматический регулятор режимов торможения (авторежим) 12 № 265А. К двухкамерному резервуару 7 прикреплены магистральная 9 и главная 6 части воздухораспределителя №483.

На магистральной трубе 4 диаметром 11/4" (32 мм) расположены концевые краны 2 № 190 и соединительные рукава 1 № Р17. Концевые краны установлены с поворотом на 60° относительно горизонтальной оси. Это улучшает работу рукавов в кривых участках пути и устраняет удары головок рукавов при следовании через горочные замедлители.

Стоп-кран 3 со снятой ручкой ставят только на вагонах с тормозной площадкой.

При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали (ТМ) поступает в двухкамерный резервуар 7 и заполняет золотниковую и рабочую камеры воздухораспределителя, а также запасный резервуар 11. Тормозной цилиндр 13 сообщается с атмосферой через авторежим 12 и главную часть 6 воздухораспределителя. При понижении давления в ТМ темпом служебного или экстренного торможения воздухораспределитель разобщает ТЦ 13 от атмосферы и сообщает его с запасным резервуаром 11 через авторежим 12.

На вагонах без авторежима давление в ТЦ устанавливается ручным переключателем режимов торможения воздухораспределителя в зависимости от загрузки вагона и типа колодок. На вагонах с авторежимом рукоятку переключателя режимов торможения закрепляют в положении среднего режима при композиционных колодках или в положении груженого режима – при чугунных колодках. После чего рукоятка переключателя должна быть снята.

Рефрижераторный подвижной состав имеет аналогичное тормозное оборудование, но без авторежима 12.

Для возможности отключения тормозной магистрали при обрыве подводящей трубы к воздухораспределителю разобщительный кран 8 ввертывают через штуцер непосредственно в тройник 5.

Воздухораспределитель

Воздухораспределители (далее ВР) предназначены для управления изменением давления сжатого воздуха в тормозном цилиндре в зависимости от давления в тормозной магистрали и установленного режима действия.

Воздухораспределитель Усл. № 483 является основным тормозным прибором грузового вагона.

Его функции таковы:

- при разрядке ТМ (под разрядкой понимается понижение давления в ТМ) ВР «чувствует» разрядку и сообщает ЗР с ТЦ, то есть производит торможение.

- при прекращении разрядки – перекрыше – ВР прекращает наполнение ТЦ. Созданное в ТЦ давление в положении перекрыши должно автоматически поддерживаться (восполнение утечек).

- при повышении давления в ТМ ВР должен соединить ТЦ с атмосферой, то есть произвести отпуск тормозов, а ЗР сообщить с ТМ, чтобы он наполнился для нового торможения. Собственно поэтому ЗАРЯДКА и ОТПУСК – для всех тормозных приборов одно положение.

Кроме того, ВР должны соответствовать следующим требованиям:

Не реагировать на медленный темп изменения давления (темп мягкости) до 0,3 кг/см² в минуту;

Ускорять и поддерживать незатухающую тормозную волну путем дополнительной разрядки ТМ в начальной фазе торможения;

Обеспечивать одновременность наполнения ТЦ по длине поезда и одинаковый уровень давления в них;

Иметь различные режимы торможения и отпуска в зависимости от условий эксплуатации.

В комплект воздухораспределителя входят (см. рис. 3.1):

- камера (двухкамерный резервуар) 1;

- главная часть 2;

- магистральная часть 3.

Двухкамерный резервуар прикреплен к раме к раме вагона четырьмя болтами М20 с постановкой пружинных шайб и прорезных или корончатых гаек с фиксацией их шплинтами, входящими в отверстие болта и прорезь гайки (см. рис. 3.2).

Двухкамерный резервуар соединен подводящей трубкой 2 (см. рис. 3.3, а) через разобщительный кран 4 и тройник 3 с магистралью, подводящими воздухопроводами – с запасным резервуаром, объемом 78 (135) литров и тормозным цилиндром, диаметром 14" (16") через авторежим (при его наличии по конструкции) (см. рис. 3.3, б).

К двухкамерному резервуару прикреплены магистральная (МЧ) и главная части (ГЧ) воздухораспределителя (см. рис. 3.4).

При зарядке и отпуске тормоза сжатый воздух из тормозной магистрали поступает вдвухкамерный резервуар.

Происходит зарядка золотниковой (ЗК) и рабочей камер (РК) двухкамерного резервуара (см. рис. 3.4) и запасного резервуара. Тормозной цилиндр сообщен с атмосферой полостью (Ат) через авторежим (при его наличии по конструкции) и главную часть.

При понижении давления в магистрали воздухораспределитель соединяет запасной резервуар с тормозным цилиндром через авторежим, который регулирует давление в тормозном цилиндре в зависимости от загрузки вагона. Давлением сжатого воздуха поршень тормозного цилиндра передвигается, происходит выход штока и торможение. На вагонах без авторежима потребное давление в тормозном цилиндре устанавливается ручным переключателем режимов в зависимости от загрузки вагона.

Магистральная часть (см. рис. 3.5) осуществляет управление главной частью и обеспечивает бесступенчатый и ступенчатый отпуск тормоза (равнинный и горный режим). Для включения воздухораспределителя на равнинный или горный режим в зависимости от профиля пути необходимо ручку переключателя 1 (см. рис. 3.5) повернуть вверх или вниз в сторону букв Р или Г, отлитых на крышке. Отпуск воздухораспределителя вручную производится оттягиванием поводка, присоединенного к стержню.

Главная часть (см. рис. 3.6) служит повторителем, сообщающим тормозной цилиндр с запасным резервуаром при торможении и тормозной цилиндр с атмосферой при отпуске, в зависимости от изменения давления в тормозной магистрали.

ссссссс

Поводки выпускных клапанов должны быть выполнены в виде цепочек. При этом звенья цепочки должны изготавливаться из проволоки диаметром от 4 до 5 мм, соединительный размер звена (шаг цепочки) должен быть не более 310 мм. Концы звеньев должны быть сварены внахлестку. Соединение поводков с толкателем выпускного клапана воздухораспределителя необходимо производить с помощью кольца с внутренним диаметром от 30 до 40 мм, выполненного навивкой (без сварки) в 2 оборота из пружинной проволоки диаметром 3 мм. Поводки необходимо выводить на обе стороны вагона. При постановке поводков необходимо проверять их действие – перемещение поводка должно быть свободным, без заеданий.

Тормозной цилиндр

Тормозной цилиндр предназначен для передачи усилия сжатого воздуха, поступающего в них при торможении, системе тяг и рычагов, посредством которых осуществляется прижатие тормозных колодок к колесам.

Конструктивно подавляющее большинство тормозных цилиндров имеют литой чугунный корпус, в котором расположены поршень со штоком и отпускная пружина. На подвижном составе применяются тормозные цилиндры с жестко закрепленным в поршне штоком, с самоустанавливающимся штоком, шарнирно соединенным с поршнем, и со встроенным автоматическим регулятором тормозной рычажной передачи.

Стандартный тормозной цилиндр № 188Б устанавливают на четырехосных грузовых вагонах, полувагонах, цистернах, платформах. Тормозной цилиндр крепят к кронштейну рамы вагона шестью болтами М16 (см. рис. 3.14) с постановкой пружинных шайб и прорезных или корончатых гаек с фиксацией их шплинтами, входящими в отверстие болта и прорези гаек и разведенными под углом 90 °. Допускается крепление тормозного цилиндра болтами М16 с постановкой стопорных шайб, гаек и контргаек.

Тормозной цилиндр состоит из корпуса 14 (стального или чугунного) (см. рис. 3.15), передней 15 и задней крышек 8, отлитых из чугуна. ПоршеньТЦ 4, уплотненный манжетой 1 и имеющий войлочное смазывающее кольцо 2, связан жестко со штоком с помощью кольца, закрепленного пружинным кольцом. Для возвращения поршня и тормозной рычажной передачи после торможения в исходное положение служит пружина 5.

На задней крышке имеются шпильки для крепления кронштейна мертвой точки и два резьбовых гнезда: одно для присоединения трубопровода для подвода сжатого воздуха, другое, заглушённое пробкой 16, для установки манометра

Запасной резервуар

Запасный резервуар предназначен для накопления запаса сжатого воздуха, расходуемого на заполнение тормозного цилиндра при торможении.

Выпускаются различных объемов.

Запасные резервуары выпускаются двух типов — Р7 и Р10, рассчитанные соответственно на рабочее давление 7 и 10 кгс/см2. Резервуары Р7 имеют емкость 8... 135 л, а резервуары Р10 — 9,5...300 л.

На одном из днищ 5 запасного резервуара (см. рис. 3.17) имеется штуцер 1 с трубной резьбой для присоединения трубы и на обечайке – штуцер 2 для установки выпускного клапана или спускной пробки (заглушки) 3 с трубной резьбой 1/2ʺ, за исключением резервуаров Р10-170 (3/4ʺ) и Р10-300 (1/2ʺ; 1ʺ).

Объем запасного резервуара выбирают в соответствии с диаметром тормозного цилиндра. Он должен быть таким, чтобы при полном и экстренном торможениях обеспечить в тормозном цилиндре расчетное давление воздуха не ниже 0,38Мпа при максимальном допускаемом в эксплуатации выходе штока поршня 180 мм. и зарядном давлении 0,5 МПа.

Конструкция тормозной рычажной передачи грузового вагона

Шток 6 (см. рис. 5.1) поршня тормозного цилиндра и кронштейн мертвой точки 7 соединены валиками с горизонтальными рычагами 10 и 4, которые в средней части связаны между собой затяжкой 5. Затяжка 5 устанавливается в отверстия 8 при композиционных колодках, а при чугунных колодках в отверстие 9. С противоположных концов рычаги 4 и 10 сочленены валиками с тягой 11 и авторегулятором 3. Нижние концы вертикальных рычагов 1 и 14 соединены между собой распоркой 15, а верхние концы рычагов 1 соединены с тягами 2, верхние концы крайних вертикальных рычагов 14 закреплены на рамах тележек с помощью серег 13 и кронштейнов. Триангели 17, на которых установлены башмаки 12 с тормозными колодками, соединены валиками 18 с вертикальными рычагами 1 и 14.

Для предохранения от падения на путь триангелей и распорок в случае их разъединения или обрыва предусмотрены предохранительные угольники 19 и скобы. Тормозные башмаки и триангели 17 подвешены к раме тележки на подвесках 16. Тяговый стержень регулятора 3 соединен с нижним концом левого горизонтального рычага 4, а регулирующий винт — с тягой 2. При торможении корпус регулятора 3 упирается в рычаг, соединенный с горизонтальным рычагом 4 затяжкой. Верхние концы вертикальных рычагов 1 и 2 (см. рис. 5.2) обеих тележек соединены с тягами 3, а нижние концы вертикальных рычагов соединены между собой распорной тягой 4. Верхние концы крайних вертикальных рычагов 2 закреплены на надрессорной балке тележек с помощью серег 5 и кронштейнов (мертвой точки).

Триангели 1 (см. рис. 5.3), на которых установлены башмаки 2 с тормозными колодками 3, соединены валиками 4 с вертикальными рычагами 5 и 6.

Башмаки и триангели подвешены к раме тележки на подвесках 1 (см. рис. 5.4) через валики 2. Подвески башмаков имеют резиновые втулки 3 в отверстиях. Это позволяет снять нагрузки с подвески, вызывающие усталостные трещины, предупреждает изломы и падение деталей на путь.

Для исключения потери валика используется предохранительное устройство – скоба 4 (см. рис. 5.4). Скоба 4 устанавливается между торцом кронштейна боковой рамы тележки и внутренним буртом резиновой втулки подвески тормозного башмака. После постановки валика подвески тормозного башмака в отверстие скобы устанавливается фиксатор 5, диаметром 6 мм, свободные концы которого подгибаются. Длина подогнутых частей фиксатора должна быть не менее 20 мм.

Крепление тормозного башмака: закладка 10 (см. рис. 5.5) устанавливается с внутренней стороны башмака, размещенный за башмаком наконечник 5 ложится на полочку боковой балки тележки в случае обрыва подвески 4 и предохраняет триангель от падения на путь. Смонтированные на цапфах детали закрепляются корончатыми гайками 8 и фиксируются шплинтами 9. Колодки 7 крепятся в башмаках чеками 6.

С целью удержаниятормозных колодок с зазоромотносительно поверхности катанияколеса в положении отпускаустанавливают скобы 1 (см. рис 5.6, а). Скобы являютсяпредохранительным устройством отпадения распорных тяг на путь. Навагонах новой постройкиустановлено специальноеустройство для равномерного отвода колодок в опущенном состоянии (см. рис. 5.6, б).

Для регулировки рычажной передачи в тягах 1, распорных тягах 2, серьгах мертвых точек 3 имеются запасные отверстия. Затяжки 4 горизонтальных рычагов устанавливать в зависимости от типа колодок. При композиционных колодках затяжка должна быть соединена по отверстиям в горизонтальных рычагах, расположенным ближе к тормозному цилиндру (см. рис. 5.7, б), при чугунных - дальше от тормозного цилиндра (см. рис. 5.7, в). Неправильная установка затяжки горизонтальных рычагов при композиционных колодках может привести к заклиниванию колес, при чугунных - к недостаточности тормозного нажатия.

Регулятор тормозной рычажной передачи (РТРП) 1 с механическим приводом предназначен для сокращения рычажной передачи на необходимую величину непрерывно, по мере износа тормозных колодок. Тяговый стержень 2 (см. рис. 5.8) РТРП соединен валиком (осью) с нижним концом горизонтального рычага 3, непосредственно соединенного со штоком тормозного цилиндра, а регулирующий винт 4 с помощью муфты с тягой 5, соединенной с рычажной передачей тележки вагона.

Аналогичную рычажную передачу, отличающуюся только размерами горизонтальных рычагов, имеют полувагоны, платформы и цистерны. Рычажная передача восьмиосной цистерны выполнена для каждой тележки так же, как и у четырехосных вагонов. Особенность конструкции состоит в наличии балансира, обеспечивающего распределение тормозного усилия на обе тележки. Размеры плеч для чугунных колодок а = 350 мм и 6 = 275 мм и для композиционных колодок соответственно 278 и 347 мм (см. рис. 5.9).

Рычажная передачавосьмиосного полувагона аналогичнас размерами плеч горизонтальных рычагов для чугунных колодока = 280 мм и б = 220 мм и соответственно для композиционных220 и 280 мм. Многие грузовые вагоныо борудованы ручным или стояночным тормозом со штурвалом, выведенным на боковую сторону вагона (см. рис.5.10).