Читайте также:
|
Габариты
Подвижной состав, сооружения и устройства проектируются с учетом требований соответствующих габаритов.
Одним из главных условий безопасности движения локомотивов, вагонов и иного подвижного состава является предупреждение возможности их соприкосновения со стационарными сооружениями, расположенными вблизи железнодорожного пути, или с подвижным составом, находящимся на соседнем пути. Поэтому стационарные сооружения должны располагаться на определенном расстоянии от железнодорожного пути, а подвижной состав — иметь ограниченное поперечное очертание.
Таким образом, получаются два контура: контур, ограничивающий наименьшие допускаемые размеры приближения строения и путевых устройств к оси пути — габарит приближения строений, и контур, ограничивающий наибольшие допускаемые размеры поперечного сечения подвижного состава — габарит подвижного состава. Второй контур расположен внутри первого и между ними имеется пространство (зазоры), за исключением опорных поверхностей колес, где оба контура совпадают.
ГОСТ 9238-83 устанавливает следующие определения для двух рассматриваемых разновидностей габарита.
Габаритом приближения строений железных дорог называют предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого помимо подвижного состава не должны заходить никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около пути материалы, запасные части и оборудование, за исключением частей устройств, предназначенных для непосредственного взаимодействия с подвижным составом (контактных проводов с деталями крепления, хоботов гидравлических колонок при наборе воды и др.) при условии, что положение этих устройств во внутригабаритном пространстве увязано с частями подвижного состава, с которыми они могут соприкасаться, и что они не могут вызвать соприкосновения с другими элементами подвижного состава.
Габаритом подвижного состава железных дорог называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться установленный на прямом горизонтальном пути (при наиболее неблагоприятном положении в колее и отсутствии боковых наклонений на рессорах и динамических колебаний) как в порожнем, так и в нагруженном состоянии не только новый подвижной состав, но и подвижной состав, имеющий максимальные нормируемые износы.
Пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава (а для двухпутных линий также между габаритами смежных подвижных составов) обеспечивает безопасные смещения подвижного состава и погруженных на нем грузов, которые возникают при его движении, а также обусловленные допустимыми отклонениями элементов пути.
Все смещения вагона могут быть сведены к следующим четырем группам:
а) вызываемые возможными отклонениями в состоянии пути — уширение колеи, упругое отжатие рельсов, перекосы и износы шпал и подкладок, упругие осадки шпал и балласта и т.п.;
б) динамические колебания вагона, возникающие при его движении;
в) обусловленные зазорами и износами ходовых частей и прогибы и осадки рессорного подвешивания от статической нагрузки;
г) выносы частей вагона в кривых. При габаритных расчетах учитывают только смещения, возможные при отклонениях, допускаемых нормами содержания вагона и пути. Поскольку размеры габарита приближения строений установлены для прямых участков пути, а в кривых имеются дополнительные уширения, выносы вагона в кривых учитывают только в размерах, превышающих имеющиеся уширения.
В зависимости от способов учета вышеуказанных смещений вагонов различают две системы габаритов подвижного состава: строительную и эксплуатационную.
Если пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава предназначено для первых трех групп смещений (а, б и в), то устанавливаемый при такой системе учета смещений габарит подвижного состава называется строительным. Если вышеуказанное пространство предусмотрено для первых двух групп смещений (а и б), то получаемый при этом габарит называется эксплуатационным габаритом подвижного состава. Более точно данный габарит называют эксплуатационно-статическим, поскольку при этом учитывается положение подвижного состава в покое, в отличие от эксплуатационно-динамического, определяющего положение подвижного состава в движении. Последняя оценка является более совершенной. Препятствием для применения эксплуатационно-динамического габарита является сложность практического использования динамических характеристик проектируемого подвижного состава.
Следовательно, строительный габарит подвижного состава представляет собой поперечное очертание, в котором должен помещаться новый ненагруженный вагон, расположенный на прямом горизонтальном пути, когда его продольная ось совпадает с осью пути.
При проверке габаритности проектируемого вагона, называемой вписыванием вагона в габарит, в данном случае необходимо учитывать лишь смещения четвертой группы — выносы в кривых. В результате этого вписывание вагона в строительный габарит подвижного состава отличается простотой, что является достоинством данной системы. Существенным ее недостатком является то, что пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава, установленное по одинаковой для всех вагонов величине смещений третьей группы (в), может для одних вагонов оказаться излишне большим, а для других недостаточным.
Недоиспользование межгабаритного пространства обусловливает уменьшение ширины и высоты кузова вагона, что снижает экономическую эффективность грузовых и ухудшает комфортабельность пассажирских вагонов. Такое недоиспользование свойственно большей части вагонов, поскольку при построении строительного габарита подвижного состава смещения третьей группы устанавливаются по вагонам с наибольшими разбегами и износами ходовых частей и статическими прогибами (осадками) рессорного подвешивания. Недостаточность межгабаритного пространства, возможная при проектировании вагона с еще большими нормируемыми износами или большим статическим прогибом (осадкой), чем было учтено при построении этого габарита, означает негабаритность вагона, угрожающую безопасности движения.
Недостатки строительного габарита, применявшегося до 1960 г., обусловили замену его более целесообразным эксплуатационным габаритом подвижного состава, определение которого по ГОСТ 9238-83, приведено выше.
При вписывании вагона в эксплуатационный габарит подвижного состава учитывают смещения третьей и четвертой групп (в и г).
На рис. 2.30 изображена схема построения габаритов: исходя из габарита приближения строений I и осей междупутий 2 посредством учета смещений первой и второй групп (см. а и б) определяют эксплуатационный габарит подвижного состава 3, по которому путем вписывания, учитывающим смещения третьей и четвертой групп (см. в и г), находят строительное очертание вагона 4. Проектное очертание вагона 5 отличается от строительного дополнительным учетом технологических отклонений в размерах, допускаемых при постройке вагонов.
Зная удельный объем vу, удельную площадь пола fy, и грузоподъемность вагона Р, можно определить геометрический объем кузова V, а для платформ — площадь пола F:
Внутренняя длина крытых, изотермических и полувагонов составляет
где FK — площадь поперечного сечения кузова, заполняемого грузом, м²
Внутренняя длина платформы
где 2Вв — внутренняя ширина платформы, м.
Длина платформы и полувагона выбирается с учетом существующих сортаментов длинномерных грузов. В частности, длину платформы и полувагона желательно иметь кратной величине 6,6—6,7 м, соответствующей длине распространенных лесоматериалов с учетом зазоров между штабелями и стенами вагона. Исходя из условий размещения контейнеров, внутреннюю длину платформы и полувагона целесообразно принимать кратной 2170 мм. Кроме того, длина, ширина и высота полувагона должны соответствовать размерам вагоно-опрокидывателей, однако в ряде случаев выгоднее размеры вагоноопрокидывателей приспосабливать к размерам полувагонов.Длину котла цистерны устанавливают в зависимости от диаметра котла, форм днища, колпака и других частей, определяющих объем котла.
Увеличение диаметра и уменьшение длины котла снижают его массу, но уменьшают прочность и жесткость котла. Увеличение диаметра котла повышает центр тяжести цистерны, а уменьшение длины котла обычно сокращает базу цистерны. Все это ведет к ухудшению устойчивости и плавности хода цистерны, что существенно для четырехосных конструкций. Пределом увеличения диаметра котла является габарит подвижного состава. Размеры длины котла обычно связаны с допускаемой погонной нагрузкой вагона, которую, как указано выше, целесообразно возможно полнее использовать.
Для ориентировочного определения диаметра котла D четырехосной цистерны с учетом перечисленных факторов может быть использована формула
где V— объем котла.
Например, при объеме котла четырехосной цистерны, равном V = 73,1 м\ внутренний диаметр, вычисленный по данной формуле, D = 2,93 м близок к типовому размеру (3,0 м).
Для цистерн с большим объемом котла, например восьмиосных, диаметр, определяемый по этой формуле, превышает допустимый по условиям вписывания в габарит подвижного состава, который в данном случае является определяющим фактором. При малых колпаках, которые имеют цистерны последних лет постройки, объем котла увеличивают на 2-3 % для обеспечения расширения груза при повышении температуры.
Для достижения возможно большей погонной нагрузки внутреннюю ширину и внутреннюю высоту вагона принимают максимальными в пределах заданного габарита подвижного состава. Исходя из обычных способов размещения существующего съемного оборудования, внутреннюю ширину крытого вагона, используемого для перевозок пассажиров, принимают равной 2760 мм. Если при проектировании подобного вагона имеется возможность осуществить значительно большую ширину и тем самым повысить эффективность конструкции, то могут быть найдены иные способы использования существующего съемного оборудования.
Для обеспечения погрузки контейнеров внутреннюю ширину полувагона и платформы принимают не менее 2730—2740 мм (ширина двух контейнеров грузоподъемностью 3 т или одного грузоподъемностью 5 т с учетом зазоров между контейнерами и стенами вагона).
Чтобы обеспечить лучшее использование грузоподъемности платформ при перевозке в них сыпучих грузов, увеличивают высоту бортов. Однако при этом возрастает их масса, что затрудняет открытие и закрытие бортов. Кроме того, высота бортов выбирается с учетом возможности перевозки ряда грузов с опущенными бортами. При этом положении борта не должны выходить за пределы нижнего очертания габарита подвижного состава, а торцовые борта должны размещаться в межвагонном пространстве с учетом безопасного положения человека между бортами двух платформ.
Установив внутренние размеры кузова, определяют наружные его размеры. Наружная длина кузова
где ат — толщина торцовой стены кузова, м.
Наружная ширина кузова
где аб — толщина боковой стены, м.
В крытых вагонах учитывают также толщину боковой двери, в цистернах — наружную лестницу (если она расположена по бокам котла) и т.п.
Длина рамы кузова 2Lрм у большинства конструкций вагонов совпадает с длиной кузова.
Общая длина вагона составляет
где аа — вылет автосцепки, т.е. расстояние от оси сцепления автосцепок до концевой (буферной) балки, м.
Если выбрана длина консоли nk, то база вагона
Линейные размеры, вычисленные по формулам (2.23—2.28), уточняются путем вписывания вагона в габарит и исходя из других требований, предъявляемых к вагонам. При этом целесообразно выполнять сравнительный анализ параметров и конструктивных форм вагонов, успешно эксплуатируемых на железных дорогах России и зарубежных стран.
18 марта 1860 г. на железных дорогах нашей страны впервые в мире были установлены единые габариты приближения строений и подвижного состава. Эти габариты выгодно отличаются от габаритов зарубежных железных дорог, позволяя создавать вагоны с наибольшим объемом на единицу длины.
Действующий ГОСТ 9238-83 установил шесть единых для вагонов и локомотивов габаритов подвижного состава: Т, 1 -Т, 0-Т, 01 -Т, 02-Т, 03-Т и ввел два новых габарита — Тц и Тпp
Габарит Т (рис. 2.31), имеющий наибольшие размеры ширины и высоты, предназначен для вагонов, обращающихся по отдельным замкнутым направлениям реконструированных железных дорог СНГ, Балтии и Монгольской Народной республики, сооружения и устройства которых отвечают требованиям габарита приближения строений С (рис. 2.32).
По основному контуру, очерченному сплошными линиями, строят вагоны электропоездов, а в последние годы и некоторые грузовые вагоны. Границей размещения на вагонах сигнальных устройств, здесь, как и в других габаритах, является пунктирная линия, а неответственных выступающих частей (поручней, подлокотников, щитков и др.) — штрихпунктирная линия.
По очертаниям, показанным пунктирными линиями, вагоны могут строиться с разрешения Министерства путей сообщения после переустройства зданий, тоннелей и других искусственных сооружений, а для подвижного состава, обращающегося только на территории промышленных предприятий — по разрешению соответствующего министерства или ведомства по согласованию с МПС.
Габарит 1-Т предназначен для вагонов, допускаемых к обращению по всем железным дорогам СНГ, Балтии и МНР, а также по подъездным путям промышленных и транспортных предприятий. По контуру, показанному пунктирными линиями, вагоны могут строиться по распоряжению МПС с учетом работ по переустройству негабаритных сооружений.
Габарит 1-ВМ предусмотрен для вагонов, обращающихся по железным дорогам СНГ, Балтии и МНР, а также по отдельным реконструированным магистральным линиям других стран-участниц Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД), используемых для международных сообщений. Для обеспечения беспрепятственного обращения вагонов в странах-участницах ОСЖД проводилась работа по приведению железных дорог в соответствие с вводимыми едиными габаритами для этих стран.
Габарит 0-ВМ предназначен для вагонов, обращающихся по всем (кроме отдельных второстепенных участков) дорогам стран-участниц ОСЖД.
Габарит 02-ВМ (02-Т) предусмотрен для грузовых вагонов, обращающихся по всем железным дорогам стран-участниц ОСЖД, а также железным дорогам ФРГ, Австрии, Югославии, Греции, Дании, Турции и некоторых других стран Европы и Азии.
Габарит 03-ВМ предназначен для вагонов, допускаемых к обращению по дорогам всех стран Европы и Азии.
Дата добавления: 2015-09-10; просмотров: 75 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |