Раздел I . ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИИ И УСТРОЙСТВО ВАГОНОВ
Глава 1 ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ О ВАГОНАХ
Краткий исторический очерк развития вагонного парка отечественных железных дорог
Идея применения вагона была известна очень давно. Еще в Египте при постройке храмов прокладывались деревянные рельсы, по которым на колесах лошадьми перевозились тяжелые грузы.
Первые рельсовые дороги из дубовых брусьев с поперечными креплениями в России появились еще в XVII веке для перевозки руды и каменного угля на шахтах и рудниках Урала.
По мере накопления опыта деревянные брусья стали заменять металлическими, а затем рельсами, похожими на современные.
С появлением паровозов рельсовые дороги нашли применение в горнорудной промышленности, где использовались для передвижения вагончиков, ранее приводимых в движение конной тягой.
Первая русская Царскосельская железная дорога протяженностью 28 км была построена в 1837 г. Паровозы и вагоны для нее были приобретены в Англии.
Постройка первой магистральной железной дороги в России между Петербургом и Москвой выдвинула задачу создания отечественных конструкций вагонов и их производство. Для этого в 1843 г. было решено передать один из лучших заводов того времени — Александровский чугунолитейный завод в Петербурге Министерству путей сообщения. Постройка первых четырехосных грузовых вагонов (платформ и крытых) заводом началась в 1846 г.
Из-за недостатка металла в стране основным материалом для постройки вагонов была древесина. Поэтому все несущие элементы кузова были деревянными. Это затрудняло увеличение грузоподъемности вагона и снижало эффективность применения прогрессивной конструкции тележечного вагона.
Четырехосные крытые вагоны постройки того периода имели грузоподъемность 8,2 т и коэффициент тары 0,95. Нагрузка от колесной пары на рельсы составляла всего 4 тс при допускаемой в то время 10 тс. К открытию дороги завод построил 3000 таких вагонов.
Первые отечественные вагоны имели объединенные ударно-тяговые приборы, которые выполняли функции сцепки и буферов.
В последующие годы был выбран более правильный путь постройки двухосных вагонов, в которых более рационально использовалась древесина. Коэффициент тары вагонов, построенных в 1855 г., составлял 0,79. Поэтому грузовые вагоны (крытые и платформы) стали строить только двухосными.
Дальнейшее развитие вагонного парка тесно связано со строительством государственных и частных железных дорог России, которые не были связаны между собой и не составляли единой транспортной системы страны. Поэтому каждая дорога проектировала и строила свои вагоны. Это привело к тому, что в 1875 г. на железных дорогах страны было до 50 типов различных крытых вагонов и около 35 типов платформ.
Наряду с разработкой различных конструкций крытых вагонов и платформ началось строительство специальных вагонов для перевозки угля, руды, нефти, строительных материалов и других грузов.
В 1869 г. на железных дорогах России было впервые в мире введено бесперегрузочное сообщение между дорогами. Это потребовало унификации парка грузовых вагонов, т. е. создания единого по размерам и конструкции типа вагона. Начало создания такого вагона было положено в 1875 г. распоряжением МПС об обязательной постройке новых крытых двухосных вагонов длиной 6,4 м, шириной 2,743 м и грузоподъемностью 10 т. За основу этого типа вагона был взят наиболее совершенный крытый вагон конструкции Ковровских мастерских, который имел коэффициент тары 0,68.
Появление более мощных паровозов и увеличение грузооборота отдельных железных дорог поставили перед инженерами задачу создания новых конструкций вагонов большой грузоподъемности.
По инициативе отдельных железных дорог в 1895 г. начинается строительство четырехосных крытых вагонов, платформ, полувагонов, цистерн и других типов грузовых вагонов.
Придавая большое значение усовершенствованию вагонов, в 1899 г. на XXI съезде инженеров подвижного состава и тяги был объявлен конкурс на лучшую конструкцию большегрузного вагона [2].
Увеличение массы поезда и скорости движения потребовало изменения и усиления сцепных приборов, а следовательно, и рамы кузова вагона. Поэтому в вагонах постройки 1898—1900 гг. начинают появляться хребтовые балки, а в последующие годы происходит постепенная замена древесины в несущих элементах рамы металлом.
Империалистическая война 1914 — 1918 гг., гражданская война и военная интервенция привели к огромному разрушению транспорта. Парк грузовых вагонов сократился с 502 тыс. в 1913 г. до 150 тыс. в 1919 г., при этом многие из этих вагонов были неисправны.
Молодое Советское государство сразу приступило к восстановлению железнодорожного транспорта. Так, уже в 1920 г. Восьмой Всероссийский съезд Советов вынес решение о скорейшем восстановлении вагонного парка. Многие заводы промышленности обязаны были обеспечить железные дороги запасными частями для ремонта вагонов. Но было очевидно, что существующее число вагонов не сможет обеспечить перевозки народнохозяйственных грузов. Поэтому уже в 1922—1923 гг. началась постройка двухосных вагонов грузоподъемностью 20 т.
Индустриализация страны и развитие сельского хозяйства потребовали от железнодорожного транспорта резкого увеличения перевозок. Перед вагоностроительной промышленностью была поставлена задача в кратчайший срок разработать конструкцию и наладить производство вагонов новых типов, способных перевозить с большими скоростями возросший поток грузов.
В 1926 г. началась постройка четырехосных вагонов грузоподъемностью 50 и 60 т (крытых, платформ, полувагонов, цистерн и специальных вагонов).
В период индустриализации страны были созданы мощные вагоностроительные заводы, которые обеспечили резкое возрастание и качественное обновление вагонного парка.
В период с 1925 по 1931 г. были созданы лучшие по тому времени конструкции автоматических тормозов системы Ф. П. Казанцева и И. К. Матросова.
С 1929 по 1935 г. была создана лучшая в мире автосцепка СА-3. Начиная с 1935 г. все грузовые вагоны строились с автосцепкой, а старый парк вагонов переоборудовался в плановом порядке.
Разработка и постройка большого числа прочных и более совершенных конструкций вагонов имели важное значение в бесперебойном обслуживании железнодорожным транспортом фронта и тыла в годы Великой Отечественной войны. После ее окончания и восстановления народного хозяйства начавшийся мощный подъем промышленности и сельского хозяйства страны потребовал значительного увеличения объема и ускорения перевозок грузов.
Дальнейшее развитие и совершенствование железнодорожного транспорта предусматривает прежде всего коренную реконструкцию тяги — замену паровозов тепловозами и электровозами. В 1957 г. был завершен перевод парка грузовых вагонов на автосцепку. В настоящее время в основном осуществлено перевооружение всех отраслей железнодорожного транспорта. В последние годы разработка конструкций грузовых вагонов шла в направлении дальнейшего увеличения их грузоподъемности, объемов кузовов, обеспечения широкого применения механизмов для погрузочно-разгрузочных работ.