Теоретическая часть. При проектировании вагона исходным этапом является разработка технического задания

При проектировании вагона исходным этапом является разработка технического задания. При этом, необходимо определить назначение проектируемого объекта и произвести расчет основных технико-экономических параметров.

Эффективность работы вагонного парка определяется правильным выбором типов вагонов и их параметров.

К параметрам грузовых вагонов относятся грузоподъемность вагона, удельный объем кузова, удельная площадь пола, коэффициент тары, масса кузова в порожнем состоянии, осевая нагрузка, погонная нагрузка на один метр пути. Ниже приводится краткая характеристика некоторых из них.

Осевая нагрузка – нагрузка от колесной пары на рельсы,

, (3.1)

где P_к – конструкционная грузоподъемность вагона, кг; Т – тара вагона, кг; n₀ – осность вагона.

Допустимая величина осевой нагрузки зависит, главным образом, от типа рельсов, количества шпал, уложенных на 1 км пути, состояния верхнего строения пути и скорости движения поезда.

В настоящее время нагрузка от оси на рельсы для основных типов грузовых вагонов ограничена величиной 235 кН. В последние годы разработаны, изготовлены и проходят сертификацию полувагоны производства ФГУП «ПО Уралвагонзавод» с осевой нагрузкой 250 кН. В 2008 г. разработан и изготовлен на ОАО «Ярославский ВРЗ» первый опытный образец полувагона для перевозки угля с нагрузкой 270 кН на ось [1].

Погонная нагрузка – нагрузка от вагона на один метр пути,

, (3.2)

где 2L_об – общая длина вагона, измеренная по осям сцепления автосцепок, м.

Допускаемая погонная нагрузка определяется прочностью мостов и в настоящее время ограничена величиной 105 кН/м.

Технический коэффициент тары представляет собой отношение веса тары вагона к грузоподъемности

. (3.3)

Из формулы (1.3) следует, что надо стремиться уменьшать этот коэффициент за счет уменьшения тары и увеличения грузоподъемности.

Удельный объем кузова вагона – это отношение полного объема кузова к его конструкционной грузоподъемности:

. (3.4)

Увеличение объема достигается изменением линейных размеров кузова. При этом соотношения между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обеспечивалась свободная его погрузка и выгрузка, наиболее рациональное размещение перевозимого груза, наименьший коэффициент тары, прочность и устойчивость вагона.

Кроме полного объема, различают погрузочный объем кузова, который определяется с учетом коэффициента загрузки по формуле

, (3.5)

где – коэффициент загрузки геометрического объема кузова.

Коэффициент загрузки составляет для крытых вагонов и вагонов хопперов <1, цистерн =1, полувагонов при загрузке с «шапкой» >1. С учетом этого удельный объем составит:

. (3.6)

Для платформ рассчитывается удельная площадь пола по формуле:

. (3.7)

где S_п – полная площадь пола, м².

Оптимальные значения удельного объема и удельной площади пола определяются структурой перевозочного процесса для каждого типа вагонов.

Важнейшими технико-экономическими показателями пассажирских вагонов являются число мест, тара вагона, коэффициент тары, коэффициент населенности и линейные размеры. Ниже дается краткая характеристика некоторых из них.

Число мест. Все некупейные вагоны при использовании в плацкартном режиме имеют 54 спальных места, в общем режиме – 81 место. Во всех купейных вагонах с кондиционированием и без него в каждом купе 4 спальных места, всего 36 мест. Во всех пассажирских вагонах предусмотрено двухместное служебное купе для проводников. Вагоны межобластного сообщения используются как общие и в зависимости от года и завода постройки имеют 68 или 72 места для сидения. Все вагоны типа СВ имеют 19 мест, крайнее одноместное купе предназначено для проводника. Вагоны международного сообщения в зависимости от классности могут иметь 22 места при двухместных купе или 33 при трехместных.

Тара вагона – масса полностью экипированного вагона без пассажиров.

Коэффициент тары представляет собой отношение массы тары вагона к числу мест,

. (3.8)

При конструировании вагонов стремятся к снижению тары и увеличению числа мест для пассажиров, но не в ущерб прочности, скорости, комфорту.

Важным показателем является масса тары, приходящаяся на одно пассажирское место. Чем меньше этот показатель, тем дешевле обходится эксплуатация вагона. Применение новейших материалов и совершенствование конструкции вагона позволяют снизить тару вагона и при этом обеспечить безопасность движения.

Коэффициент населенности – количество пассажиров на 1 м длины кузова:

, (3.9)

где L_к – наружная длина кузова, м.

Стандартная длина вагона позволяет формировать пассажирский поезд без подбора вагонов по утвержденной схеме и учитывать длину станционных и приемоотправочных путей.

База пассажирских вагонов, которые эксплуатируются на колее 1520 мм, принята 17000 мм (исключение составляют скоростные вагоны межобластного сообщения). База зависит от длины и ширины вагона и от наименьшего радиуса кривых участков пути.

Из рассмотренных характеристик видно, что технико-экономические параметры во многом зависят от типа вагонов. Краткая характеристика некоторых типов вагонов приведена в таблице 2.1

Для систематизации и удобства передачи информации на железных дорогах введена восьмизначная система нумерации подвижного состава в виде дроби, в числителе три цифры, а в знаменателе остальные пять цифр:

· первая цифра ноль означает, что вагон пассажирский.

· вторая и третья цифры – индекс дороги приписки пассажирского вагона (например, Куйбышевская дорога имеет индекс 63 65; Московская 17 23);

· четвертая цифра определяет род вагона (0 – мягкий; 1 – купейный; 2 – некупейный; 3 – межобластного сообщения; 4 – почтовый; 5 – багажный; 6 – вагон-ресторан; 7 – служебно-технический; 8 – вагон других ведомств);

· пятая, шестая и седьмая цифры определяют разновидность основных типов вагонов по конструктивным особенностям (планировка, тип тормозов, вид отопления и т. д.);

· восьмая цифра – контрольный знак.

Восьмая цифра определяется расчетом. Каждая четная цифра номера умножается на 1, а нечетная – на 2, и все произведения суммируются. Ниже рассмотрен пример для определения контрольного знака, для номера 062/5468?.

Таблица 3.1 – Характеристики пассажирских вагонов

№	Характеристика	Спальные вагоны дальнего следования	Вагоны межобластного сообщения
некупейный 61-821	купейный 61-435	мягкий 4-х местный	мягкий 2-х местный	скоростной	обычный
	Число мест спальных для сидения		–	–	–	–	–
	Тара, т			56,5
	База вагона, м
	Длина кузова наружная, м	23,976	23,6	23,6	23,6	26,384	23,6
	Конструкционная скорость, км/ч
	Габарит по ГОСТ 9238-83	1-ВМ	1-ВМ	1-ВМ	1-ВМ	1-ВМ	1-ВМ

.

Дополняя полученное число до ближайшего десятка, получим 40.

Восьмая цифра будет 4, а весь номер 062/5468 4.

Дата добавления: 2015-07-11