Вагоном называется единица железнодорожного подвижного состава, предназначенная для перевозки грузов (пассажиров).
При этом, вагон должен обеспечивать не просто перевозку, а доставку груза с минимальными затратами, без ухудшения качественных показателей груза, с облегченными и ускоренными процедурами погрузки, выгрузки и подготовительных операций.
Необходимость учета интересов потребителей транспортной продукции и повышения конкурентоспособности железнодорожного транспорта привели к созданию разнообразных типов вагонов, приспособленных к перевозке тех или иных грузов, которые предлагает рынок.
Конструкции разных типов вагонов различаются как по назначению и номенклатуре перевозимых грузов, так и по условиям их эксплуатации.
Однако, несмотря на то, что в вагонном парке железных дорог имеется много различных конструкций грузовых вагонов, все они создавались на основе общих принципов.
Структурная схема грузового вагона приведена на рис. 1.
Все грузовые вагоны состоят из следующих основных частей: кузова, рамы, ходовых частей, автосцепного и тормозного оборудования.
Рис. 1. Структурная схема грузового вагона
Кузовом называется та часть вагона, которая служит для размещения и закрепления грузов. Обычно кузов вагона прочно укрепляется на раме (полураме) или составляет с ней одно целое. Устройство кузова грузового вагона зависит от рода перевозимого груза и его тарной упаковки.
Ходовыми частями (тележками) называются устройства, которые обеспечивают безопасное движение вагона по рельсовому пути, с минимальным сопротивлением и необходимой плавностью хода.
Автосцепным оборудованием называются устройства, которые обеспечивают сцепление вагонов между собой и с локомотивом, удерживают вагоны на определенном расстоянии друг от друга, а также передают и смягчают силы тяги и соударение вагонов.
Тормозным оборудованием называются устройства, которые позволяют создавать искусственное (тормозное) сопротивление движению вагона, т. е. обеспечивают регулирование скорости движения и остановку вагона в заданном месте.
Рамой называется объединяющая (базовая) часть вагона, которая служит основанием для кузова, опирается на ходовые части (тележки) и на нее монтируется автосцепное и тормозное оборудование.
Постройка вагонов основана на следующих принципах.
- Конструкция вагона должна обеспечивать оптимальное выполнение возложенных на нее функций по погрузке, перевозке, сохранности и выгрузке вагонов.
- Вагон должен иметь достаточную прочность во всех своих частях, чтобы обеспечивалась безопасность движения поездов.
- Устройство ходовых частей вагонов должно соответствовать условиям движения по рельсовому пути, причем вагон без затруднений должен проходить кривые допускаемых минимальных радиусов.
- Вес вагона должен находиться в соответствии с прочностью рельсового пути и искусственных сооружений (мостов и т. п.).
- Вагон должен обладать достаточной устойчивостью и плавностью хода.
- Габариты вагона и его составных частей с грузом должны соответствовать размерам габарита подвижного состава.
Габаритом подвижного состава называется предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться как груженый, так и порожний подвижной состав, установленный на прямом горизонтальном пути.
Рассмотрение конструкций различных вагонов показывает, что они, в основном, различаются по конструкции кузовов и рам, а ходовые части, автосцепное и тормозное оборудование являются стандартизированными и используются почти без изменений под всеми типами экипажей.
Поэтому, в данной книге, был принят следующий порядок анализа конструкций грузовых вагонов. Сначала рассматриваются особенности конструкций стандартных ходовых частей (тележек) вагонов и намечаемых, в настоящее время, модернизаций их узлов. Затем обсуждаются особенности конструкций и работы автосцепного оборудования вагонов. На заключительном этапе описываются особенности конструкций кузовов и рам грузовых вагонов, которые выпускаются основными вагоностроительными фирмами Российской Федерации и Украины. Приводятся варианты дооборудования универсальных платформ и модернизации старотипных грузовых вагонов при капитальном ремонте, с продлением полезного срока (КРП) их использования.