Ударно-тяговые устройства вагонов. Лекция 8

1.

ЛЕКЦИЯ 8. УДАРНО-ТЯГОВЫЕ УСТРОЙСТВА ВАГОНОВ
ПЛАН ЛЕКЦИИ
1. Назначение, классификация и конструкция автосцепного
устройства
2. Ударно-тяговые устройства пассажирских вагонов
3. Поглощающие аппараты
4. Основные неисправности ударно-тяговых устройств вагонов

2.

НАЗНАЧЕНИЕ И КОНСТРУКЦИЯ АВТОСЦЕПНОГО
УСТРОЙСТВА
Автосцепное
устройство
относится к ответственным частям
вагона.
Оно
предназначено
для
соединения (сцепления) вагонов и
локомотивов,
удержания
их
на
определенном расстоянии друг от
друга,
передачи
и
смягчения
действия
продольных
(растягивающих
и
сжимающих)
усилий развивающихся во время
движения поезда.
Автосцепки разделяются на жесткие, полужесткие, не
жесткие:
Жесткие автосцепки не допускают вертикального перемещения
между собой
Полужесткие автосцепки допускают вертикальное перемещение,
но ограничивают возможность выхода из зацепления сцепленных
автосцепок
Нежесткие автосцепки допускают вертикальное перемещение
относительно друг друга и при неподходе центров работают ступенчато

3.

КЛАССИФИКАЦИЯ АВТОСЦЕПНЫХ УСТРОЙСТВ
Автосцепки разделяются на две группы:
1) Механические (обеспечивающие автоматическое сцепление единиц
подвижного состава)
2) Унифицированные (помимо сцепления предусматривают соединение
межвагонных коммуникаций (воздухопровода, паропровода, контакты
электроцепей и радиоцепей)).
Механические автосцепки применяются для сцепления грузовых и
пассажирских вагонов (межвагонные коммуникации соединяются вручную).
Автосцепное устройство на подвижном составе наших железных
дорог бывает двух типов: вагонное и паровозное.
Автосцепные устройства вагонного типа устанавливаются на
грузовых и пассажирских вагонах, тепловозах, электровозах, вагонах
дизельных поездов и электропоездов, тендерах паровозов.
Автосцепные устройства паровозного типа – устанавливаются на
паровозах, мотовозах, автодрезинах и некоторых типах специальных
вагонов.

4.

СХЕМА РАСПОЛОЖЕНИЯ УДАРНО-ТЯГОВЫХ УСТРОЙСТВ

5.

КОНСТРУКЦИЯ АВТОСЦЕПКИ СА-3, СА-3М
Подвижной
состав
железных
дорог
оборудован
автосцепным
устройством СА-3 (советская автосцепка – третий вариант).
На большегрузных вагонах (восьмиосные цистерны и специальные
полувагоны) устанавливают автосцепное устройство СА-3М, которое
выполнено с учётом увеличенной длины этих вагонов и большей
грузоподъемности.
Автосцепка СА-3М взаимосцепляема с автосцепкой СА-3,
но не взаимозаменяема.
Автосцепка СА-3 является ударно-тяговой нежесткого типа, состоит из
корпуса и деталей механизма сцепления.
Корпус автосцепки СА-3 представляет собой стальную полую отливку,
которая состоит из головной части, переходящей в удлиненный пустотелый
хвостовик, в котором имеется отверстие для размещения клина,
соединяющего автосцепку с тяговым хомутом. Головная часть имеет
большой и малый зубья. В пространство между малым и большим зубьями,
в так называемый зев автосцепки, выступают замок и замкодержатель,
взаимодействующие в сцепленном состоянии со смежной автосцепкой.

6.

КОНСТРУКЦИЯ УДАРНО-ТЯГОВОГО УСТРОЙСТВА
1- Задний упор
2- Фиксирующий
кронштейн
3 - Расцепной рычаг
4 - Поддерживающая
планка
5- Поглощающий
аппарат
6 - Тяговый хомут
7 -Упорная плита
8 - Клин тягового
хомута
9 - Передний упор,
объединенный
с ударной розеткой
10 - Поддерживающий
кронштейн
11 - Маятниковые
подвески
12 - Центрирующая
балочка
13 – Автосцепка
14 - Цепь расцепного
рычага

7.

Узлы и детали ударно-тягового устройства
1- Задний упор
4 -Поддерживающая
планка
5- Поглощающий
аппарат
6 - Тяговый хомут
7 -Упорная плита
9 - Передний упор,
объединенный
с ударной розеткой
11 - Маятниковые
подвески
12 - Центрирующая
балочка

8.

Горизонтальная проекция зубьев, зева и
выступающей части замка называется
контуром зацепления
Контур зацепления автосцепки
Корпус автосцепки СА-3 предназначен
для сцепления вагонов и передачи
растягивающих и сжимающих усилий.

9.

В состав ударно-тягового устройства пассажирского вагона входит:
- автосцепное оборудование состоящее из: автосцепки с деталями
механизма; ударно-центрирующего прибора; упряжного устройства;
расцепного привода;
- буферный комплект и упругие элементы переходных площадок.
1 – подножка; 2 – буферное
устройство; 3 – правый
баллон; 4 – соединительная
планка; 5 - фартук
переходной площадки; 6 –
левый баллон; 7 – верхний
баллон; 8 – пластина; 9 –
корпус буфера; 10 – поддон;
11 – клин; 12 – стакан; 13 –
пружина; 14 – диск; 15 –
тарелка буфера

10.

Беззазорное сцепное устройство БСУ-3, предназначенное для
механического сцепления вагонов скоростных пассажирских поездов.
Устанавливается вместо штатной автосцепки СА-3 без переделки вагона
с поглощающими аппаратами типа Р-5П

11.

РАБОТА МЕХАНИЗМА АВТОСЦЕПКИ ПРИ СЦЕПЕНИИ
Начало
сцепления.
При
сближении
автосцепок замки нажимают друг на друга, и
каждый из них перемещается в карман корпуса.
Верхние плечи предохранителей скользят по
полочкам и проходят над противовесами
замкодержателей. Находящиеся ниже полочек
противовесы не препятствуют перемещению
замков с предохранителями.
Продолжение
сцепления.
При
дальнейшем
сближении
автосцепок
замки
продолжают
смещаться
внутрь
корпуса.
Одновременно малые зубья нажимают на лапы
замкодержателей и утапливают их заподлицо с
ударной стенкой зева. При этом замкодержатели
поворачиваются на шипах и поднимают верхние
плечи предохранителей. Малые зубья начинают
скользить по наклонным поверхностям зева по
направлению к боковым стенкам зева.
Конец сцепления. Замки, освобожденные
от нажатия, опускаются и располагаются между
малыми зубьями. При движении замков в
нижнее
положение
верхние
плечи
предохранителей соскакивают на полочки с
противовесов замкодержателей и становятся
против них, тем самым, препятствуя уходу
замков внутрь корпусов - автосцепки сцеплены.
У сцепленных автосцепок сигнальные отростки
не видны.

12.

РАБОТА МЕХАНИЗМА АВТОСЦЕПКИ ПРИ РАСЦЕПЛЕНИИ
Начало расцепления. От нажатия цепи расцепного привода
вместе с валиком подъемника поворачивается и подъемник, который
своим широким пальцем нажимает на нижнее плечо предохранителя,
отчего верхнее плечо поднимается - предохранитель выключен.
Продолжение расцепление. При дальнейшем вращении валика
подъемника широкий палец подъемника уводит замок внутрь корпуса
автосцепки, а затем узкий палец нажимает снизу на замкодержатель
и поднимает его, освобождая себе проход за расцепной угол
замкодержателя.
Конец расцепления. Замок полностью уводится внутрь корпуса
автосцепки. Замкодержатель под действием собственного веса
опускается на шип. Узкий палец подъемника заходит за расцепной
угол замкодержателя - автосцепки расцеплены.
Замок остается в расцепленном положении до разъединения
вагонов, т.к. он опирается на широкий палец подъемника. Последний
узким пальцем упирается в замкодержатель, который в свою очередь
упирается лапой в малый зуб соседней автосцепки.

13.

ОСМОТР АВТОСЦЕПНОГО УСТРОЙСТВА
Для поддержания автосцепного устройства в исправном состоянии
установлены следующие виды осмотра:
1) Полный
осмотр
производится
при
капитальном
и
деповском ремонтах вагонов, капитальном ремонте локомотивов и вагонов
дизель- и электропоездов, текущих ремонтах ТР-2, ТР-3 тепловозов,
электровозов и вагонов дизель- и электропоездов, подъёмочном ремонте
паровозов и специального подвижного состава.
2) Наружный осмотр - производится при текущем отцепочном ремонте
вагонов, единой технической ревизии пассажирских вагонов, промывочном
ремонте паровозов, текущем ремонте ТР-1 тепловозов, электровозов и
вагонов дизель- и электропоездов;
3) Проверка
автосцепного
устройства
при
техническом
обслуживании подвижного состава во время осмотра вагонов в
составах на пунктах технического обслуживания (ПТО), при подготовке
вагонов под погрузку и при техническом обслуживании локомотивов ТО-2,
ТО-3, а также в других случаях, установленных организационнораспорядительными документами владельца инфраструктуры.

14.

НАЗНАЧЕНИЕ ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ, ТИПЫ, КЛАССЫ
Поглощающие аппараты обеспечивают гашение части энергии удара,
уменьшение продольных растягивающих и сжимающих усилий, которые
передаются через автосцепку на раму кузова. Принцип действия основан
на возникновении в аппарате сил сопротивления и превращении
части энергии удара в другие виды энергии.
Поглощающий аппарат смягчает удары и рывки, предохраняя подвижной
состав и его оборудование, грузы и пассажиров от вредных динамических
воздействий, как при различных режимах движения, так и при маневровых
соударениях. Поглощающий аппарат расположен между верхней и нижней
тяговыми полосами хомута.
По типу рабочего элемента, создающего силы сопротивления, и
принципу действия поглощающие аппараты делятся на:
пружинные
пружинно-фрикционные
эластомерные
гидравлические
резинометаллические

15.

ПРИНЦИП РАБОТЫ И ПОГЛОЩЕНИЕ ЭНЕРГИИ АППАРАТАМИ
ПРУЖИННЫЕ
ПРУЖИННФРИКЦИОННЫЕ
возникновение сил
сопротивления упругой
деформации пружин
при их сжатии
кинетическая энергия
соударяемых вагонов в
работу сил трения
фрикционных элементов и
потенциальную энергию
деформации пружин
АППАРАТЫ С
РЕЗИНОВЫМИ
ЭЛЕМЕНТАМИ
энергия затрачивается на
работу сил внутреннего
трения резины
ГИДРАВЛИЧЕСКИЕ
(ГИДРОГАЗОВЫЕ) И
ЭЛАСТОМЕРНЫЕ
АППАРАТЫ
энергия удара
затрачивается на
преодоление сил вязкого
сопротивления жидкости
ПАССАЖИРСКИЕ
ВАГОНЫ
ГРУЗОВЫЕ
ВАГОНЫ
РАЗЛИЧНЫХ
ТИПОВ И
ПАССАЖИРС
КИЕ ВАГОНЫ

16.

Характеристики и выбор поглощающих аппаратов
1. Энергоемкость аппарата представляет собой величину
кинетической энергии, которую он воспринимает при полном сжатии.
2. После сжатия его подвижные части необходимо возвратить в
исходное положение, поэтому они проектируются так, чтобы не вся
энергия поглощалась необратимо. Это свойство оценивается
коэффициентом необратимо поглощенной энергии.
3.
Коэффициент
готовности
аппарата
определяется
при
испытаниях как отношение числа нагружений, при которых
произошло заклинивание аппарата, к общему числу.
4. Показатель стабильности работы аппарата характеризует
способность сохранять основные его параметры при многократных
его нагружениях.
5. Рабочий ход подвижных частей аппарата, выходящих за
пределы его корпуса
Выбор типа поглощающего аппарата для вагонов определяется
его параметрами: энергоемкостью, ходом, величинами начального и
конечного
сжатия,
величиной
необратимо
поглощенной
энергии,
стабильностью и готовностью аппарата к работе (показатель заклинивания).

17.

ТИПОРАЗМЕРНЫЙ РЯД ПОГЛОЩАЮЩИХ АППАРАТОВ
На основе анализа условий эксплуатации, показавшего значительные различия
требований в зависимости от рода перевозимых грузов, разработан
типоразмерный ряд поглощающих аппаратов автосцепного устройства грузовых
вагонов
Наименование
показателя
Номинальная
энергоемкость, кДж,
не менее
Максимальная
энергоемкость, кДж,
не менее
Ход аппарата
Рекомендуемые типы
вагонов
Т-1
Т-2
Т-3
Т-4
60-80
100-120
140-160
200-400
80-110
30-160
190-220
400-800
70-120
Полувагоны, платформы,
крытые для грузов общего
назначения, маршрутные
поезда
90-120
120
250-500
Цистерны,
Газовые и Специализирован
крытые для
химические
ные вагоны
ценных и
цистерны для
экологически особо опасных
опасных грузов
грузов
Поглощающие аппараты класса ТО
(Ш-1-ТМ, Ш-2-Т, Ш-2-В, Ш-6-ТО-4У-120, ПМК-110К-23)
Поглощающие аппараты класса Т1
(РТ-120, ПМКП-110)
Поглощающие аппараты класса Т2
(73ZW, 73 ZWy, АПЭ-90-А, АПЭ-95-УВЗ)
Поглощающие аппараты класса Т3
(73ZWy2, АПЭ-120-И)

18.

Поглощающие аппараты класса Т0
Поглощающие аппараты Ш-1-ТМ и Ш-2-В
Поглощающий аппарат типа Ш-6-ТО-4

19.

Поглощающие аппараты класса Т1
Поглощающие аппараты класса Т2
Поглощающий аппарат
РТ-120
а)
Поглощающий аппарат
ПМКП-110
Поглощающий аппарат
73ZWy
Поглощающий аппарат
АПЭ-95-УВЗ:
а - выпуск до 2008 г.,
б- выпуск с 2008 г.
1- эластичная вставка

20.

Поглощающие аппараты класса Т2
Поглощающие аппараты класса Т3
Поглощающий
аппарат
73ZWy2
Поглощающий аппарат АПЭ-90-А
Поглощающий
аппарат
АПЭ-120-И

21.

ОСНОВНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ УДАРНО-ТЯГОВЫХ УСТРОЙСТВ

22.

Контрольные вопросы
1. Поясните назначение автосцепного устройства.
2. Укажите, из каких элементов состоят ударно-тяговые устройства вагонов.
3. Назовите основные типы автосцепных устройств.
4. Поясните, на каком подвижном составе устанавливаются автосцепные
устройства вагонного и паровозного типов.
5. Используя рис., поясните конструкцию автосцепного устройства СА-3.
Поясните название автосцепки.
6. Поясните расположение автосцепных устройств и поглощающего
аппарата и порядок их взаимодействия.
7. Назовите и поясните фазы процесса сцепления автосцепки.
8. Поясните состав и особенности ударно-тяговых устройств пассажирского
вагона.
9. Поясните конструкцию и принцип действия автосцепного устройства БСУ3. На каких вагонах устанавливается устройства БСУ-3?
10. Поясните назначение и принцип работы поглощающих аппаратов (ПА).
11. Назовите основные типы (классы) ПА.
12. Укажите, какими параметрами характеризуется поглощающий аппарат.
13. Поясните понятие энергоемкости ПА.
14. Поясните понятие коэффициента необратимости ПА.
15. По каким параметрам выбирается поглощающий аппарат?
16. Назовите основные неисправности автосцепного устройства и
поглощающих аппаратов.

23.

Лекция 9. Пассажирские вагоны
1. Классификация и спецификация
вагонов пассажирского парка
2. Кузова пассажирских вагонов
3. Основные типы пассажирских
вагонов
4. Отопление и водоснабжение
пассажирских вагонов
5. Электрооборудование
пассажирских вагонов

24.

Классификация пассажирских вагонов (типы
согласно назначению)
В эксплуатации находятся следующие виды пассажирских вагонов:
мягкие с двух- и четырехместными купе,
мягкие международного сообщения с двухместными купе (СВ),
жесткие купированные с четырехместными купе,
жесткие некупированные (плацкартные),
межобластного сообщения (общие),
почтовые,
багажные,
почтово-багажные,
вагоны-рестораны,
вагоны-салоны,
вагоны-лаборатории,
вагоны-дефектоскопы,
вагоны-путеизмерители,
вагоны-рельсосмазыватели и другиe.

25.

Обозначение габаритных размеров пассажирского
вагона

26.

Конструкция кузова пассажирского вагона
Все пассажирские вагоны строят с цельнометаллическими сварными кузовами
длиной 23,6 м; различаются они планировкой и внутренним оборудованием, а
также конструкцией кузова и рамы.
Для всех пассажирских вагонов внутреннего сообщения приняты габариты 0ВМ и 1-ВМ, а для пассажирских вагонов международного сообщения
железных дорог всех стран Европы и Азии - габарит 03-ВМ, который также
называется габаритом РИЦ (RIC - Regolamento Internationale Carrozze Международный союз по пассажирским и багажным вагонам).

27.

Ведущим производителем пассажирских вагонов в России в настоящее
время является Тверской вагоностроительный завод (ОАО "ТВЗ"). Им
разработаны и выпускаются различные типы пассажирских вагонов,
соответствующие современным нормам безопасности и экологичности
Вагоны изготавливаются по габариту 1-ВМ и имеют конструкционную
скорость 160 км/ч. Длина вагонов по осям сцепления автосцепок
составляет 25500 мм, база вагонов - 17000 мм, ширина - 3100 мм, высота 4350 мм.

28.

Тележки пассажирских вагонов производства ТВЗ
В вагонах устанавливаются двухосные люлечные тележки моделей 68-4065,
68-4066, либо безлюлечные тележки моделей 68-4095, 68-4096.

29.

Примеры планировки пассажирских вагонов
различных моделей
Пассажирский вагон открытого типа с креслами для сидения (модель 61-4458)
вместимостью 40 (1 класс), либо 68 (2 класс) пассажиров предназначен для выполнения
массовых перевозок по магистральным путям колеи 1520 мм с длительностью пребывания
в пути не более 8 часов (межобластное сообщение)
Пассажирский салон вагона 1 класса с улучшенным интерьером оборудован 14
двухместными и 12 одноместными поворотными креслами с регулируемыми по наклону
спинками. В спинки кресел вмонтированы откидные столики, ЖК-дисплеи системы
видеотрансляции и аудиопанели.

30.

Пассажирский жесткий некупированный (плацкартный) вагон модели 61-4447
предназначен для перевозок пассажиров по путям колеи 1520 мм на дальние
расстояния с длительностью пребывания в пути более 8 часов.
Вид снаружи, планировка и примеры
интерьера вагона

31.

Двухэтажные пассажирские вагоны производства ОАО "ТВЗ" строятся по
габариту Тпр и имеют конструкционную скорость 160 км/ч. Кузова вагонов с
гладкой обшивкой боковых стен изготавливаются из коррозионно-стойких
сталей. Длина вагонов 26232 мм, база - 19000 мм, ширина - 3154 мм, высота - 5
250 мм.
Двухэтажный купейный вагон
модели 61-4465 рассчитан на проезд
64 пассажиров, которые
размещаются в 16 четырехместных
купе (по 8 на первом и втором
этажах). По сравнению с обычным
одноэтажным вагоном
пассажировместимость увеличена
почти в 2 раза.
Уровень пола первого этажа вагона опущен ниже линии оси колесных пар. Высота
потолков купе и коридоров уменьшена до 2100 мм (вместо стандартных 2500 мм). В купе
отсутствуют верхние багажные полки. Для подъема на второй этаж служат лестницы,
расположенные по обоим концам вагона. Вагон имеет один тамбур. На 1 этаже со
стороны тамбура расположены служебное помещение и купе проводников. Поскольку
вагоны оборудованы герметичными межвагонными переходами Hubner, в них
отсутствует нерабочий тамбур. Вместо него предусмотрен коридор, в котором
расположены 3 экологически чистых туалета. Вагон имеет электровоздушное
отопление от электрокалориферов, а также оборудован системой кондиционирования
воздуха.

32.

Отопление и водоснабжение пассажирских вагонов
Система отопления служит для поддержания нормального
температурного режима внутри вагона независимо от изменения
температуры наружного воздуха. Согласно техническим условиям на
проектирование и постройку пассажирских вагонов температура
воздуха в вагоне должна быть не менее +18 °С при наружной
температуре -40 °С, а в предтамбурных коридорах и туалетах - не
менее +16 °С; в вагонах с электрическим отоплением автоматическое
управление должно обеспечивать температуру в пределах +20 ± 2 °С.
Кроме того, система отопления должна подогревать воздух,
подаваемый вентиляционной установкой, обеспечивать подогрев
воды в системе горячего водоснабжения, а в вагонах последних лет
постройки также обогрев головок водоналивных и сливных труб.

33.

Система водяного отопления пассажирского вагона

34.

Схема системы водоснабжения пассажирского вагона

35.

Комбинированный кипятильник непрерывного действия

36.

Электрооборудование пассажирских вагонов
По назначению вагонное электрооборудование можно разделить на следующие
основные группы:
- источники электрической энергии (генераторы и аккумуляторные батареи);
- преобразователи, изменяющие величину напряжения или тока, либо
преобразующие один род тока в другой (постоянный в переменный и наоборот);
- устройства для электрического освещения вагонов с лампами накаливания и
люминесцентными лампами;
- электрические приводы вентиляторов, насосов, компрессоров и др.;
- электронагревательные приборы (электрические печи и калориферы);
- аппаратура автоматического регулирования рабочих параметров источников
электрической энергии (регуляторы напряжения, ограничители тока и др.);
- пускорегулирующая аппаратура для включения и отключения потребителей
электроэнергии, пуска электрических двигателей и др.;
- аппаратура автоматического контроля и регулирования работы потребителей;
- радио- и телеаппаратура;
- устройства для защиты источников электроэнергии и потребителей от перегрузки и
короткого замыкания;
- сигнальные устройства;
- электроизмерительные приборы и индикаторы;
- вагонная электрическая сеть.
Все электрооборудование пассажирских вагонов разделяется на внутривагонное и
подвагонное.

37.

Размещение подвагонного оборудования
Размещение подвагонного генератора: от средней части оси и с редуктором от торца
шейки оси
Аккумуляторные батареи и электромашинный преобразователь

38.

Системой
электроснабжения
называют
комплекс
оборудования,
предназначенный для выработки и распределения электрической энергии
потребителям вагона. В зависимости от расположения источников
электрической энергии и их использования системы электроснабжения
делятся на автономные и централизованные.

39.

Контрольные вопросы
1. Назовите основные типы пассажирских вагонов, эксплуатируемых на
железных дорогах РФ.
2. Укажите особенности конструкции пассажирского вагона.
3. Какие системы жизнеобеспечения имеются в пассажирском вагоне?
4. Поясните конструкцию переходной площадки и буферных комплектов.
5. Назовите основные элементы системы электроснабжения пассажирского
вагона и поясните их назначение.
6. Приведите основные требования к температурному режиму в пассажирском
вагоне.
7. Какими видами системы отопления оборудуются пассажирские вагоны?
8. Приведите упрощенную схему водоснабжения пассажирского вагона и
поясните назначение ее элементов.
9. Назовите основное подвагонное электрооборудование пассажирского
вагона, поясните назначение элементов.
10. Поясните, что такое автономная и централизованная системы
электроснабжения пассажирских вагонов. На каких вагонах реализуется
централизованная система?