Файл: Бщения в г. Нижнем Новгороде Факультет Высшего образования Кафедра Техника и технологии железнодорожного транспорта.pdf

13
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
Это достигается комплексной механизацией и автоматизацией процессов изготовления деталей и узлов автосцепного устройства.
Совершенствование поглощающих аппаратов автосцепных устройств направлено на улучшение их энергетических параметров и в первую очередь энергоемкости. При существующих схемах пружинно-фрикциопных поглощающих аппаратов повышения их энергоемкости можно достичь оптимизацией параметров жесткости и трения. С этой целью изыскивают возможности усиления пружин поглощающих аппаратов в существующих габаритных размерах и повышения коэффициента трения между деталями фрикционного узла аппарата.
Для существующих условий эксплуатации возможно создание фрикционно-пневматических поглощающих аппаратов, в которых в качестве упругого элемента будет использован пневмоцилиндр с внутренним давлением, соответствующим силе предварительной затяжки с учетом трения во фрикционной части, равной 25— 50 тс. Такой аппарат имеет ход 120 мм и может обеспечить соударение четырехосных груженых вагонов со скоростями 10—12 км/ч при ускорениях соответственно 2g—3g и усилиях, не превышающих 200 тс.
Для повышения энергоемкости резинометаллических поглощающих аппаратов необходимо изыскивать наиболее приемлемые марки резин, имеющие лучшие параметры упругости и внутреннего трения. Одним из средств повышения энергоемкости автосцепных устройств восьмиосных вагонов является применение сдвоенных поглощающих аппаратов типовой конструкции. Исследования, выполненные во ВНИИВ, показали, что восьмиосные груженые вагоны, оборудованные автосцепными устройствами со сдвоенными аппаратами Ш-1-Тм или Р-4П, обеспечивают возможность соударения их со скоростями до 7 км/ч. При этом усилие не превышает 200 тс. Если использованы сдвоенные аппараты Ш-2-Т, а также сочетания аппаратов Ш-2-Т и Р-4П, то допустима скорость соударения 7,5 км/ч.
Исследования показали, что аппараты Ш-2-Т могут быть рекомендованы для
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

14
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист оборудования как четырехосных (в одинарном варианте), так и восьмиосных
(в сдвоенном варианте) вагонов. Такая унификация поглощающих аппаратов будет иметь очевидные преимущества как в эксплуатации, так и в производстве.
Одно из основных требований, предъявляемых к перспективному поглощающему аппарату, — ограничение силы, возникающей при его полном сжатии, величиной, не превышающей 250 тс. При этом от поглощающих аппаратов четырехосных грузовых вагонов требуется энергоемкость не менее 10 тс-м, а от аппаратов восьмиосных вагонов — не менее 16 те м. Для реализации указанных значений энергоемкости рекомендуются следующие значения ходов: для четырехосных вагонов 100—
120 мм, для восьмиосных 160—200 мм. Коэффициент необратимого поглощения энергии должен составлять не менее 0,6. Сила закрытия аппарата при медленном нарастании нагрузки должна быть не менее 100 тс.
Исключительно высокие требования к энергоемкости поглощающих аппаратов при значительном ограничении предельных величин ходов и усилий могут быть реализованы в аппаратах, существенно отличающихся по конструкции от ныне применяемых. Наиболее приемлемой в отношении получения требуемых значений энергетических параметров и формы силовой характеристики в перспективе следует считать конструкцию гидравлических, гидрогазовых и других комбинированных аппаратов. Прототипом гидрогазовых аппаратов для перспективных условий эксплуатации могут служить опытные аппараты ГА-100М и ГА-500, которые в настоящее время проходят эксплуатационную проверку.
Для вагонов специального назначения, в которых транспортируют особо хрупкие и ценные грузы, нуждающиеся в надежной защите от ударов, целесообразно применение автосцепных устройств со специальными средствами ударозащиты и поглощения энергии. В этих устройствах, выполненных по принципу так называемой плавающей хребтовой балки, сочетается конструкция сквозной упряжи с гидропневматическим аппаратом.
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

15
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
В таком автосцепном устройстве могут быть реализованы исключительно большие значения рабочих ходов, при которых достигается существенное снижение усилий и ускорений, развиваемых при соударении вагонов.
На перспективу намечено создание автосцепного устройства, обеспечивающего одновременное автоматическое соединение воздушных и электрических магистралей поезда. В таком автосцепном устройстве применяется жесткая автосцепка. Для автоматического соединения пневматических и электрических магистралей на корпусе автосцепки должны быть размещены соответствующие кронштейны с пневматическими патрубками и электрическими соединениями. Прототипом может служить автосцепка «Интермат», которая допускает одновременно автоматическое сцепление двух воздушных и одной электрической магистрали, состоящей из семи проводов. Она взаимосцепляема с автосцепкой СА-3 и может быть использована в сочетании с остальными узлами и деталями стандартного и модернизированного автосцепных устройств.
Одним из направлений развития автосцепного оборудования на перспективу может служить создание автосцепного устройства грузовых вагонов, допускающего их опрокидывание на роторных вагоноопрокидывателях без расцепления. Условием создания и внедрения такого автосцепного устройства будет служить применение роторных вагоноопрокидывателей, у которых ось вращения совпадает с продольной осью автосцепки. В автосцепном устройстве такого назначения должен быть применен узел связи автосцепки с тяговым хомутом, обеспечивающий ее полный или частичный поворот вокруг продольной оси соответственно углу поворота вагоноопрокидывателя.
Необходима дальнейшая отработка резинометаллических поглощающих аппаратов и разработка средств уменьшения шума в пассажирских вагонах от автосцепного устройства.
Колёсные пары – наиболее ответственные узлы вагонов, от их исправного состояния во многом зависит безопасность движения поездов и работоспособность вагона.
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

16
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
2. Динамические поездные испытания по воздействию вагонов на
путь
Динамические поездные (ходовые) испытания являются одним из основных этапов отработки конструкции вагона и оценки его динамических и прочностных качеств.
В зависимости от целей они бывают общединамическими и специальными. К общединамическим испытаниям относятся:

заводские, проводимые заводом-изготовителем. Целью их является проверка работы отдельных узлов вагона и конструкции его в целом;
по результатам этих испытаний завод-изготовитель дорабатывает опытный образец вагона;

приемочные поездные испытания, во время которых проверяется соответствие динамических качеств вагона требованиям заказчиков вагона и всем действующим нормам расчета и эксплуатации вагонов.
При этих испытаниях определяются ходовые качества вагона (плавность хода, устойчивость против поперечного опрокидывания вагона в кривых, устойчивость колеса на рельсе), динамические силы, действующие на элементы вагона и железнодорожного пути, динамические силы, от которых зависит прочность и надежность вагона в длительной эксплуатации.
По результатам приемочных испытаний устанавливаются пригодность вагона к эксплуатации на сети железных дорог России, стран Балтии и стран
СНГ и условия обращения вагонов на них. В частности, устанавливается допустимая скорость движения вагона, при которой обеспечивается безопасность движения, требуемая прочность, устойчивость и необходимая плавность хода вагона (в основном для пассажирского вагона) на прямых и кривых участках современной типовой конструкции верхнего строения пути, удовлетворяющей установленным нормам текущего содержания.
Кроме общединамических испытаний проводятся также специальные поездные (ходовые) испытания: тормозные по оценке эффективности
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

17
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист тормозных систем вагона, на устойчивость вагона против выжимания его из поезда продольными силами в тяжеловесных длинносоставных поездах; длительные для определения величин и характера распределения во времени динамических сил, действующих на вагон за время его длительной эксплуатации; по погрузочно-разгрузочным операциям с определением сил, возникающих в элементах конструкции грузового вагона при погрузке и выгрузке с применением специальных устройств (вагоноопрокидыватели, грузоподъемные краны, вибро-инерционные разгрузочные установки, накладные вибраторы и т.п.).
Грузовые и пассажирские вагоны представляют собой сложную механическую систему, на которую при движении ее по железнодорожному пути действуют разнообразные эксплуатационные нагрузки, носящие, как правило, случайный характер. На грузовые вагоны действуют силы при погрузке и разгрузке, особенно при разгрузке на вагоноопрокидывателях и при применении специальных навесных вибраторов, а также при подъеме кузова домкратами при ремонте вагонов. Определить нагрузки статически не представляется возможным, расчетным путем можно лишь приближенно определить с рядом допущений в расчетных схемах параметры вагона и размеры его отдельных деталей и исследовать напряженно-деформированное состояние его отдельных узлов и элементов. Некоторые элементы вагона вследствие их конструкционной сложности или действия нагрузок, носящих случайный характер, вообще не рассчитываются, а их размеры и прочность определяются только на основании экспериментальных данных путем измерения напряжений в элементах натурного вагона с помощью тензодатчиков и сравнения измеренных напряжений с допускаемыми.
Динамические ударные испытания грузовых вагонов, при которых продольные ударные силы прикладываются к раме вагона через автосцепку, проводят с целью определения динамических напряжений и их распределения в элементах рамы и кузова вагона, предельной допустимой величины продольной силы, при которой может произойти разрушение рамы
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

18
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист или кузова вагона; для оценки соответствия характеристик поглощающего аппарата автосцепки массе данного вагона и условиям его эксплуатации.
Ударные испытания могут проводиться с одиночным вагоном, который ударяется в группу заторможенных груженых вагонов, стоящих на прямом горизонтальном участке железнодорожного пути, или в который ударяется груженый вагон-боек, при различной скорости соударения. Кроме того испытания группы вагонов на действие продольных сил проводятся при трогании грузового поезда с места, осаживании поезда, при торможении
(служебное, экстренное) и при движении поезда по переломам профиля пути, т.е. при неустановившихся режимах движения грузового поезда.
При динамических испытаниях на соударение одиночного грузового вагона груженый вагон-боек накатывается на стоящий в группе заторможенных вагонов испытываемый вагон, оборудованный измерительными приборами, локомотивом, который отцепляется от вагона- бойка при достижении им заданной скорости соударения (по скоростемеру локомотива).
Уточненная скорость соударения вагона-бойка с испытываемым вагоном определяется по времени прохода вагоном-байком контрольного участка пути длиной 10 м, расположенного непосредственно перед стоящим испытываемым на соударение вагоном.
Сигналы от измерительных приборов на стоящем испытываемом вагоне поступают по электрическим кабелям с защитным экраном от электрических помех в вагон-лабораторию, стоящую на параллельном железнодорожном пути.
Для измерения продольной силы удара, передающейся через корпус автосцепки на раму вагона, применяется динамометрическая автосцепка (рис.
14.15) с наклеенными на хвостовике корпуса автосцепки активными
(рабочими) проволочными тензодатчиками 1-4, наклеенными вдоль оси действия и компенсационными датчиками K1—К4, наклеенными поперек оси действия продольной силы. Динамическая автосцепка оттарирована с помощью гидравлического пресса с целью определения соотношения между
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

19
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист продольной силой и вызываемым ею напряжением в хвостовике автосцепки в зоне упругости по показаниям тензодатчиков.
Кроме продольной силы удара измеряются также напряжения в элементах конструкции вагона с помощью тензодатчиков, продольные ускорения вагона с помощью ускорениемеров; относительные продольные и поперечные перемещения ударяющихся вагонов и деформации сжатия поглощающих аппаратов автосцепки с помощью реохордных прогибомеров, а также скорость соударения вагонов.
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

20
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
Заключение
Железнодорожный комплекс исторически имеет особое стратегическое значение для Российской Федерации. Он является связующим звеном единой экономической системы и самым доступным транспортом для миллионов граждан.
Железные дороги являются универсальным видом транспорта для перевозок всех видов грузов в межрайонных и во внутрирайонных сообщениях. Однако постройка железных дорог требует больших капитальных вложений, зависящих от топографических, климатических и экологических условий. Железные дороги, по сравнению с другими видами транспорта в меньшей степени воздействуют на окружающую среду и имеют меньшую энергоемкость перевозочной работы.
За последние 200 лет подвижной состав железных дорог многократно изменялся, дополнялся, модернизировался. Некоторые разработки отходили на второй план, но вскоре вновь возвращались.
В настоящее время ОАО «РЖД», при поддержке государства, направляет множество сил и средств на обновление железнодорожного парка.
Уделяется большое внимание качеству готовой продукции.
Выдерживаются мировые стандарты. Делается упор на все большее импортозамещение.
Сегодня вокруг производств высокоскоростных поездов и сверхмощных локомотивов создан кластер, объединивший порядка 150 российских предприятий электроники, машиностроения, металлургии.
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ

21
Изм. Лист
№ докум.
Подпись Дата
Лист
Список использованной литературы
1
. Вагонное хозяйство: Учебник для вузов ж.-д. транспорта / П.А.
Устич, И.И. Хаба, В.А. Ивашов и др.; Под ред. П.А. Устича. – М.: Маршрут,
2003. –560 с.
2. Гридюшко В.И., Бугаев В.П., Криворучко Н.З. "Вагонное хозяйство.",
Издание 2-ое. - М. Транспорт, 1988. – 295 с.
3. Либман А.З., Демченко Г.И. Вагонное хозяйство. Пособие по дипломному проектированию. − М.: Транспорт, 1983. 104 с.
4. Лапшин В.Ф., Орлов М.В. Основы технического обслуживания ваго- нов: Учебное п собие. Екатеринбург: УрГУПС, 2006. –375 см.
5. Сирина Н.Ф. Организация вагонного хозяйства на отделении дороги.
Методическое пособие. – Екатеринбург: УрГУПС, 2004. – 32 с
201 41-ÏÑÆÄ-106.ÏÑÆÄ.ÊÐ.23.0000.ÐÐ