Вагондардың негізгі сипаттамалары

Жүк вагондарының нәтижелігімен сипаттайтын мейлінше маңызды өлшемдер – жүк көтергіштік, ыдыс салмағы, осьтік (осьтер саны), кузов көлемі, еден ауданы (плотформа үшін) және линия көлемдері. Бұл абсолюттік өлшемдер деп аталады. Түрлі типті және конструкциялы вагондарды салыстыру үшін осы параметрлердің ара қатынастары – жанама параметрлер пайдаланылады. Оларға: ыдыс коэффициенттері, кузовтың жеке көлемі, еденнің жеке ауданы, осьтік салмақ түсіру жатады.

Жолаушы вагондарының параметрлері (өлшемдері) болып: осьтік, адамдар, ыдыс салмағы, экипировка салмағы (су, көмір, алынып-салынатын жабдық), линия көлемдері қозғалыстың максималды жылдамдығы табылады. Жанаушы вагондары үшін ыдыс салмағы, ұзындық бірлігіне ыдыс ыдыс салмағын немесе осьтік салмақ түсіруді табады.

Жүк көтергіштік Р - жүктің ең көп салмағы, вагонмен тасымалдауға болатын. Жүк көтергіштік темір жолдардың тасу қабілетін анықтайды. Сондықтан вагондарды максималды жүк көтергіштігімен шығаруға талпынады, габариттік көлемдерін арттыра, осьтік салмақ түсуін көтере отырып. Жүк көтергіштікті көтеру үшін вагондардағы осьтердің санын ұлғайтады. Төрт осьті жүк вагондры 68-71 т жүк көтергіштігі мен шығарылады, ол сегіз осьті – 120-132 т

Осьтік салмақ түсіру Р₀ – рельске дөңгелектер жұбынан түсетін салмақ.

Мұндағы

вагон салмағы брутто (тиелген вагон салмағы), т;

еркін түсуді жылдамдату

вагон осьтігі;

Осьтік салмақ түсіру конструкциясымен және жолдың үстіңгі құрылымының төзімділігімен, пойыздар қозғалысыныңжылдамдығымен анықталады. Қазіргі кезде ол 230 кН – жүк вагондары үшін, 177 (18 т) жолаушы вагондары үшін шектелген.

Жүк агондары үшін 245 кН (25 т) дейін осьтік салмақ түсіруді одан да көтеру мәселесі көтерілуде.

Қуу салмақ түсіруді - 1 м жолға вагоннан салмақ түсуі,

Мұндағы

автокөтергіштердің осьтері бойынша өлшенген вагонның жалпы ұзындығы, м

Ыдыс салмағы Т – бос вагонның жеке салмағы. Ыдыстың жүк көтергіштігінің және салмағының қосындысы вагон салмағы береді, брутто .

Вагон конструкциясының салмағы минималды және төзімді болуы тиіс. Сондықтан, ыдыс салмағын төмендету – вагон шығарудың негізгі міндеті.

Ыдыс салмағын жүк көтергіштігін көтерумен бір мезгілде төмендетуге вагонға әсер ететін динамикалық күштерді азайту арқылы жетуге болады.

Жүк вагонының салмағын төмендету тиімділігі ыдыстың техникалық коэффициентімен бағаланады.

Бұл коэффициент вагон конструкциясының сапасын сипаттайды: К_Т аз болған сайын тасымалданатын жүктің әр тоннасына вагонның жеке салмағы келеді, яғни, вагоннның өзінің тасымалдауға шығын аз кетеді және вагон экономикалық тұрғыда үнемді болады. Сондықтан жаңа вагондарды жобалау кезінде К_Т төмендетуге талпыну керек.

Жолаушы вагондары үшін ыдыс коэффициенті ыдыс салмағының вагондағы халыққа қатысы ретінде анықталады.

Вагон кузовының жеке көлемі кузовтың толық көлемінің V оның жүк көтергіштігіне Р ұатысын білдіреді.

Платформалар үшін жеке аудан F_y ауданның жүк көтергіштікке қатынасы ретінде анықталады.

Жеке көлемдер мен жеке аудандардың шамасына байланысты вагонның көлемі мен жүк көтергіштігі пайдаланылады. Сондықтан вагондарды жобалау кезінде оптималды мәндер анықталады, және , яғни және .

Жолаушы вагондары мен жүк вагондары линия өлшемдерімен де сипатталады (ұзындықпен, енімен, биіктігімен және базасымен).

Вагонның жалпы ұзындығы тіркелген автотіркегіштер осьтерінің арасындағы ара-қашықтықпен анықталады. Вагон рамасының ұзындығы 2L_p – раманың соңғы аралықтарының бүйірлерінің арасындакғы қашықтық, вагон базасы 2l – кузов пятниктері орталықтарының арасындағы қашықтық. Кузовтың ұзындығы, ені және биіктігі жылжымалы құрамның берілген сыйымдылығы және габаритімен анықталады.

Жүк вагонының өлшемдерін таңдауды жобаланатын вагон осьтерінің саны m₀ мен осьтік салмақ түсуінің көлемі жайлы мәселені шешуден бастаған дұрыс.

Бұлардың бәрі жобалауға берілген тапсырмамен белгіленеді.

Вагон ыдысының жүк көтергіштігі мен салмағы:

Жобалау үрдісіне Т және Р мәндері есептеуге қажет өзгерістер еңгізіп, оларды анықтайды.

Кузовтың рационалды көлемі

Платформа еденінің рационалды ауданы

Содан кейін линияның ішкі және сыртқы мөлшерлерін жылжымалы құрамның берілген габаритінің көлденең пішінін дұрыс пайдалана отырып анықтайды.

Жолаушы вагондарының өлшемдерін таңдауды алдын ала оның ұзындығын таңдаудан бастаған дұрыс. Жобалау элементтерінің өлшемдері (жұмсақ және отыратын орындар, өтетін жерлер, есік ойықтары) қатаң регламенттелген.

Вагон енін оны берілген габаритке кіргізуді есептеу арқылы анықтайды. Содан кейін кузов биіктігін габаритті дұрыс пайдаланудан алады.

Таңдалған жоба бойынша вагонның ішіндегі халықтың санын анықтайды, ал халық саны бойынша және вагоны бар бір жолаушының орташа салмағы бойынша – вагоны бар жолаушылар салмағын анықтайды. Ыдыс пен вагон жабдықтарының салмағын типтері бірдей конструкцияларға қарап, өзгерістерін есепке ала отырып анықтайды.

Пойыздар қозғалысының қауіпсіздігін қамтамассыз ету үшін вагондар темір жолдармен, құрылыстарға тимей, станция платформалары мен басқа құрылғыларға, қатарлас жолдағы жылжымалы құрамға тимей, еркін +өтуі тиіс. Бұл шарт вагонның көлденең кесіктері қатаң белгіленген шектерде болған, ол барлық аталған құрылыстар белгілі бір шамада ғана жолға жақындаған жағдайда ғана орындалады. Бұл шектеулер вагон құрылысында габариттің екі түрімен анықталады. (ГОСТ 9238): жылжымалы құрам 3 және құрылыстар жақындауы 1. (1.12 сурет)

Жылжымалы құрам габариті – көлденең пішін, оның ішіне түзу горизонтальды жолда орнатылған жаңа жылжымалы құрам ғана емес, әбден тозған жылжымалы құрам да сыйуй керек.

Құрылыстар жақындауының габариті – шектелген көлденең пішін, оның ішіне, жылжымалы құрамнан басқа құрылыстар мен құрылыстардың ешқандай бөлшектері, жолдың жанында жатқан материалдар, құрама бөлшектер кірмеуі тиіс., тек жылжымалы ұқұрамға қатысты жұмысқа қажет құрылғылардың бөлшектері ғана кіре алады

1.12 Сурет. Жылжымалы құрам габариті мен құрылыстар жақындауы габаритінің өзара орналасуы: 1-құрылыстардың жақындау габариті; 2 – жол аралық ось; 3 – жылжымалы құрам габариті;

Габариттердің көрсетілген контурлары арасындағы кеңістік (саңылау) (1.12 Сурет) вагон қозғалған кезде оның қауіпсіз жылжуын қамтамассыз етеді.

Вагондардың негізгі мәліметтері мепн техника-экономикалық сипаттамалары 1.1.0 және 1.11 таблицаларында берілген

1.10 Кесте

Жүк вагондарының техника – экономикалық ситпаттамалары

1.11 Кесте

Жолаушы вагондарының техника-экономикалық сипаттмалары

9-10 дәріс. Теміржол көлігін жобалаудың автоматизацияларанған жүйесінің негізгі әдістемелік орындары

Вагон жобалау үшін қажетті негізгі бастапқы мәліметтер. Жаңа вагон жасау үрдісі.

Вагондар темір жол көлігі жүйесінің маңызды бір элементі болып табылады. Көліктің ең бір үнемді және тиімді жұмысын қамтамасыз ету үшін көлік жүйесінің элементтері өзара байланысты бірқатар талаптарға сай келуі тиіс. Жалпы жағдайда вагондарға мына төмендегі жайларды қамтамасыз етуі тиіс талаптар қойылады:

· берілген жағдайларда сенімді және қауіпсіз қолдану;

· тасымалдың қажетті техникалық-экономикалық көрсеткіштері;

· прогрессивтік техникалық сипаттамалар мен параметрлер;

· жылжымалы құрамның басқа түрлерімен жасалуы қажет бірлестік;

· жолдың, сигнал беру және байланыс ғимараттарының, тиеу-түсіру құрылғыларының, жөндеу кәсіпорындарының, т.б. конструкциясына сәйкестік.

Вагонның нақты конструкциясын әзірлеу барысында сонымен қоса вагонның типіне, оның арналуына, пайдалану барысына, с.с. байланысты қосымша және арнайы талаптар да ескеріледі.

Жаңа вагондарды құру және өнеркәсіптік өндіріске жіберілу кезеңдерін Мемлекеттік стандарт анықтайды. Жаңа конструкция вагонының жасалу мүмкіндіктері мен уақытын және оның экономикалық қажеттілігін анықтау үшін тапсырыс беруші жаңа вагонның техникалық қажеттілігін анықтай отырып, ең жоғарғы бағасы көрсетілген тапсырыс береді. Маңызды өнімдерге (жаңа типтік вагондар) берілетін тапсырысқа тапсырыс беруші-министрліктің басшылығы, ал басқа өнімдерге (буындар, элементтер) – тиісті басқарма немесе бірлестік басшылығы қол қояды. Тапсырыс жетекші институтқа және жорамалданып отырған өндіруші зауытқа жіберіледі, ал олар бір ай уақыт ішінде қорытынды дайындайды. Институт қорытындысымен бірге тапсырысты шешім қабылдау үшін Көлік министрлігіне ұсынады. Жаңа вагонның конструкторлық құжаттамасын Біртұтас конструкторлық құжаттама жүйесіні стандарттарының талаптарына сәйкес әзірлейді.

Құжаттаманың конструкторлық әзірлемесінің бірінші сатысы болып техникалық тапсырма құру саналады. Техникалық тапсырма конструкция мен техникалық құжаттама үшін ең бастапқы құжат болып саналады. Ережеге сай, техникалық тапсырманы өнімнің бас жобалаушысы (жетекші институт немесе зауыт) әзірлейді. Техникалық тапсырманы тапсырушының ұйымы да әзірлеуі мүмкін, бірақ, осы жұмысты жеткізуші ұйымының жоспарына енгізгенге дейін. Алайда, бәрібір белгілі бір тәртіпке сәйкес, ол құжат соңынан жобалаушы ұйыммен келісімделеді. Жаңа вагон жасауға техникалық тапсырма тапсырыс берушімен және басқа мүдделі ұйымдармен келісімделеді де, сосын барып Көлік министрлігіне немесе ол тағайындаған ұйымдарға бекіту үшін ұсынылады. Егер жаңа вагон жасау тек тиісті құрастырушы бөлшектердің көмегімен ғана жасалуы тиіс болса, онда, сонымен бірге осы өнімдерге де тапсырыс және техникалық тапсырма әзірленеді.

Техникалық ұсыныс – өнімді әзірлеу қажеттігінің техникалық және техника-экономикалық негіздемесі болатын конструкторлық құжаттар жиынтығы. Ол техникалық тапсырма мен берілген вагонды (буынды, элементті) жасаудың ықтимал нұсқаларын талдау, әртүрлі шешімдерді олардың конструкторлық және пайдаланушылық ерекшеліктерін ескере отырып салыстыру, сондай-ақ патенттік материалдар негізінде жүргізіледі.

Техникалық ұсынысты өндіруші зауыт әзірлейді. Келісілгеннен соң және бекітілген соң ол эскиздік (техникалық) жоба әзірлеу үшін негіз болып табылады. Вагон жасау тәжірибесінде техникалық ұсыныс кезеңін көбінесе өткізіп жібереді, яғни, техникалық тапсырма негізінде бірден эскиздік (немесе техникалық) жоба әзірленеді.

Эскиздік жоба – конструкторлық шешімдердің сипаттамасын беретін және вагон мен оның басты буындарының құрылымы туралы жалпы мәлімет беретін, сондай-ақ әзірленбекші конструкцияның арналу мақсатын, маңызды параметрлерін және габариттік мөлшерін анықтайтын негізгі конструкторлық құжаттар жиынтығы.

Эскиздік жоба талқыланып, келісіліп және мақұлданған соң техникалық жобаны және жұмыстық конструкторлық құжаттаманы әзірлеу үшін негіз болып табылады. Кейбір жағдайларда, егер әзірленбекші вагонның негізгі параметрлері алдын-ала келісілген техникалық тапсырмадан немесе техникалық ұсыныстан жеткілікті түрде түсінікті берілсе, онда, жаңа техниканы жасауды тездету үшін эскиздік жобаны орындамай-ақ қоюға болады.

Техникалық жоба – вагонның жаңа конструкциясын жасаудың маңызды бір шығармашылық кезеңі. Техникалық жобада конструкцияның барлық буындары мен негізгі элементтері бойынша техникалық шешімдер болуы тиіс және вагонның құрылымы, оның механизмдері мен жүйелері, қолданылатын материалдары мен тетіктері туралы толық мағлұмат беруі тиіс. Техникалық (немесе эскиздік) жоба кезеңінде қажетті (оның ішінде техникалық-экономикалық) есептеулер, зерттеулер және негіздеулер орындалады. Кейбір жағдайларда вагонның немесе оның буындарының моделдері мен макеттік үлгілері әзірленіп, оларды сынап байқайды. Техникалық жобаның көлемі мен мазмұны жұмыстық конструкторлық құжаттама әзірлеу үшін жеткілікті деңгейде болуы қажет. Техникалық жоба кезеңінде техникалық деңгей картасының жобасы жасалады және сатып алынатын материалдардың қолданылуы келісіледі.

Конструкторлық жұмыстар барысында арнайы ғылыми-техникалық жұмыстардың нәтижелері, отандық және шетелдік ғылым мен техника жетістіктері, патенттік және техникалық ақпарат мәліметтері, салалық және шектес ҒЗИ-ның кепілдемелері, вагон-аналогтардың пайдалану сенімділігі мен аттестациялық сапасы туралы мәліметтер, тапсырыс берушінің техникалық талаптары және т.б. талданып, қолданылуы тиіс.

Конструкторлық жұмыстардың барлық кезеңдерінде жалпы вагонның өзінің, оның тораптары мен агрегаттарының патентке жарамдылығын тексеріп байқап, содан соң дер кезінде жаңа өнімге тапсырыс рәсімдеу қажет. Вагон конструкциясын әзірлеу кезінде прогрессивтік материалдарды, стандартталған және бірегейлендірілген тетіктерді қолдануды, әзірлеу және құрастыру әдістерін, сондай-ақ, материалдың үнемді шығындық нормаларын қарастырған орынды. Жобалау барысында вагондарды есептеу және жобалау нормаларын, стандарттарды және басқа нормативтік-техникалық құжаттарды ескеру қажет.

Дайын болған техникалық жобаны зауыт бас салалық институтқа сараптық қорытынды жасауға жібереді. Сараптама нәтижесіне сәйкес қорытынды жасалады, осы қорытындымен бірге техникалық жобаны зауыт тапсырыс берушіге келісу үшін ұсынады. Содан соң барып техникалық жобаны әзірлеуші зауыт басқармасы немесе жоғары тұрған ұйым бекітеді.

Бекітілген техникалық жоба негізінде тәжірибелік үлгінің (тәжірибелік партияның) жұмыстық құжаттамасы әзірленеді. Құжаттарды, әдетте, өнжіруші зауыт дайындайды. Кейбір себептермен жұмыстық құжаттаманы жобалық-конструкторлық ұйымның (немесе зауыттың) міндетті түрде өндіруші зауыттың конструкторлары мен технологтарын қатыстыра отырып әзірлеуіне рұқсат етіледі. Жұмыстық құжаттамада өнімнің нақты өндіруші зауыттың жағдайындағы өндірілуі үшін қажетті барлық мәліметі болуы тиіс және ол институттың эксперттік қорытындысындағы ескертпелерді толық қамтуы қажет. Сонымен бір мезгілде техникалық деңгей картасын нақтылап, толықтырады.

Жұмыстық техникалық құжаттаманы өндіруші зауыт басқармасы бекітеді, содан соң барып оны вагонның тәжірибелік партиясын (тәжірибелік үлгісін) жасауға қолдануға болады. Вагонның жасалған тәжірибелік үлгісін (тәжірибелік партиясын) өндіруші зауыттың техникалық бақылау бөлімі және тапсырушының зауыттық инспекциясы қабылдап алады.

Жаңа вагон конструкциясын тексеру үшін тәжірибелік үлгі (тәжірибелік партия) келесі негізгі сынақ түрлерінен өтеді: алдыңғы (зауыттық), қабылдау (ведомство аралық).

Тәжірибелік (зауыттық) вагондардың алдыңғы (зауыттық) сынақтары конструкцияның техникалық тапсырмаға және техникалық құжаттарға сәйкестігін және өнімнің қабылдау (ведомство аралық) сынағына жарамдылығын анықтау үшін жүргізіледі. Вагонды зауыттық сынау барысында, әдетте, конструкцияның мықтылығы, жүрістік қасиеттері және басқа да жұмыс бейімділігі мен жөндеуге жарамдылығының функционалдық сипаттары тексеріледі. Сынаудың кейбір түрлерін, мысалы, тежеулік түрлерін жүргізбеуге де болады, егер жаңа вагонның тежегіш жабдықтарының сұлбасы мен конструкциясы, сондай-ақ оларға тиісті параметрлері пайдаланылыста жақсы көрінген прототип-вагонның тежеуіш конструкциясына толығымен сай келетін болса.

Жаңа вагонның тәжірибелік үлгісінің зауыттық сынағы техникалық құжаттама жиынтығының бірден-бір бөлігі болып табылатын техникалық шарттарды ескере отырып жасалынған бағдарлама мен әдістеме бойынша жүргізіледі. Сынақтық бағдарлама мен әдістемені осы вагонды өндіруші зауыт салалық институт пен тапсырушымен келісе отырып дайындап, бекітеді. Кейбір жағдайларда (бұрын болмаған жаңа конструкция, бірнеше өндіруші, тағы с.с.) сынақ бағдарламасын салалық институт жасайды.

Жаңа вагонның тәжірибелік үлгісінің алдыңғы (зауыттық) сынағын, әдетте өндіруші зауыт ұйымдастырады. Оған қажет болған жағдайда зауыттар-бірге өндірушілер (мысалы, қосалқы жабдықтардың жеткізушілері), салалық институт және басқа ұйымдар қатыстырылады. Зауыттық сынақтың кейбір пайдалану жағдайларында жасалатын түрлерінің (жүрістік, динамикалық-мықтылық, тартымдық-энергетикалық, т.б.) шарттары тапсырушымен олардың бағдарламаларын жасау кезінде келісіледі. Сынақтардың ауқымын және уақытын бекітілген бағдарлама бойынша анықтайды, бұл орайда бұрын жүргізілген сынақтардың нәтижесін, прогрессивтік техниканың қолданылу мүмкіндіктерін, жеделдетілген әдістерді және т.б. ескеріп отырады. Жүргізілген зауыттық сынақтардың қорытындысы ғылыми-техникалық есепте (есептерде) немесе актіде (актілерде) баяндалады.

Зауыттық сынақ нәтижелерінің негізінде жұмыстық техникалық құжаттамаға өзгеріс енгізу, жаңа тәжірибелік үлгі жасау және қайтадан сынап байқау немесе конструкцияны ведомство аралық (қабылдау) сынаққа ұсыну мүмкіндігі (дайындығы) туралы мәслелер шешіледі.

Қабылдау сынағына ұсыну кезінде өндіруші зауыт зауыттық сынақтар актісін және тәжірибелік үлгінің қабылдау (ведомство аралық) комиссиясына дайындығы туралы мәлімдеуді (уведомление) рәсімдейді. Көлік министрлігі тиісті ұйымдармен келісім жасайды және ведомство аралық комиссия және қабылдау сынақтарының өткізілу уақыты туралы бұйрық әзірлейді.

Вагонның тәжірибелік үлгісінің қабылдау (ведомство аралық) сынақтары өнімнің техникалық құжаттамаға сәйкестігін және оны өнеркәсіптік өндіріске жіберу мүмкіндігін анықтау үшін өткізіледі. Қабылдау сынақтары зауыттық сынақ нәтижелерін есекеру және тәжірибелік вагонның сапалық деңгейінің тексерілуін қамтамасыз етуі тиіс. Қабылдау сынақтары өндіруші зауыт әзірлеген, салалық институтпен және тапсырушымен келісілген және Көлік министрлігі (немесе өзге де министрлік, егер өндіруші зауыт Көлік министрлігінің жүйесіне кірмейтін болса) бекіткен бағдарлама бойынша жүргізіледі.

Қабылдау (ведомство аралық) комиссиясы тәжірибелік вагонның сынағын жүргізеді және конструкцияның техникалық құжаттама талаптарына сәйкестігіне баға беретін хаттама жасайды, сондай-ақ, өнімге сапалық категория беру және оны өнеркәсіптік өндіріске қабылдау (немесе қабылдамау) туралы шешім қабылдайды. Егер тәжірибелік үлгі өндіріске қабылданса, онда бұл шешім қабылдау актісімен рәсімделеді, ал егер қабылданбаса, онда – комиссия хаттамасында конструкцияның негізгі кемшіліктері көрсетіліп, оны әрі қарай өңдейді.

Тәжірибелік үлгіні зауыттық және қабылдау сынақтарының нәтижелері бойынша ведомство аралық комиссияның ескертпелерін есепке ала отырып, өндіруші зауыт жаппай өндіру үшін техникалық құжаттама әзірлейді. Жаңа техника жасау мерзімін қысқарту мақсатында жаңа вагон өндірісін дайындауды өндіруші зауытта (және шектес кәсіпорындарда), әдетте, техникалық жоба бекітіле салысымен бастайды. Өте үлкен мөлшердегі өндіріске арналған вагон конструкциялары үшін, өңделген техникалық құжаттама бойынша алдымен бекітілген шығарым сериясын (алғашқы өнеркәсіптік партияны) өндіре бастайды. Қажет болған жағдайда бекітілген шығарым сериясының вагондарын қосымша сынаққа жібереді.

Берілген конструкция вагондарының өндірісін бірнеше кәсіпорындарда ұйымдастыру кезінде барлық жұмыстық құжаттаманы бас зауытта сақтайды. Осы өнімді немесе оның бөлшектерін (тораптарын) шығаратын басқа зауыттарға осы құжаттардың дубликаттарын береді. Берілген вагон конструкциясына белгіленген тәртіпте өзгеріс енгізу тек бас зауыттың құзырында ғана болады, бұл туралы ол басқа кәсіпорындарға және салалық институтқа хабарлауға міндетті. Басқа зауыттардың техникалық құжаттамаға өзгеріс енгізу туралы ұсынысы міндетті түрде бас зауытпен келісілуі қажет.

Осылайша, жаңа вагон конструкцияларын жасау үрдісі өте күрделі және көп сатылы болып табылады. Әрине, жаңа вагон техникасын жасаудың уақыты мен құнын мейлінше төмендетуге барлық жағдайда да тырысу қажет. Бірақ, осының салдарынан асығыстық жасап, конструкцияны жеткіліксіз өңдеуге жол бермеу қажет, өйткені, вагонның қанағанттандырғысыз жұмыс бейімділігі немесе сенімсіздігі пайдалану кезінде айтарлықтай үлкен шығынға әкеп соқтырады.

Жаңа техника жасау үрдісін жүйелі түрде жетілдіріп отыру, зауыттар мен институттардың материалдық-техникалық қамсыздандырылуын жақсарту, алдыңғы қатарлы ғылыми-техникалық жетістіктерді ендіру, міне осының бәрі жаңа вагон құрастыру, өңдеу және өндіріске енгізу уақытын қысқартуға зор мүмкіндік береді.

« Вагонға әсер етуші негізгі күштерді анықтау әдістемесі» Тәжірибелік үлгілерді сынап байқау нәтижелері бойынша вагон беріктігін есептеп алу және беріктігін бағалау үшін жалпы жағдайда келесі жүктемелер мен күштік әсерлерді ескерген дұрыс:

пайдалы жүктеме (тасымалданатын жүктің немесе жолаушылардың есептік салмағы);

конструкцияның өз салмағы;

вагондардың пойыз қозғалысы кезіндегі немесе маневрлік жұмыстар кезіндегі өзара әсерлесу күштері;

вагондардың қозғалыс кезіндегі тербелістерде, сондай-ақ тежеу болғанда немесе пойыз орнынан қозғалғанда пайда болатын күштер;

аэродинамикалық жүктемелер (жел қысымының күші, т.б.);

жүктің жайылу күші және ішкі қысым;

тарту және тежеу күштері;

механикаландырылған тиеу және түсіру кезінде пайда болатын күштер;

вагонға орнатылған механизмдер мен жабдықтардың жұмысынан туындайтын күштер;

вагонға жөндеу операцияларында әсер беретін күштер;

вагон жасау кезіндегі технологиялық факторлардан туындайтын күштер;

шартты апаттық жүктемелер;

Вагон тетіктері мен бөлшектерін пайдалануда болуы ықтимал, бір мезгілде әсер ететін күштер мен жүктемелердің ең тиімсіз үйлесу жағдайына байланысты орнатылған есептік режимдерге сәйкес есептеп қояды.

Пайдалы жүктемені және оның әсер ету сипатын вагон жобалауға берілген техникалық тапсырма талаптарына сәйкес анықтайды. Жүк вагондарында ол есептік жүккөтергіштікке тең (ал кейде ол пайдалануда болуы мүмкін асқын жүкті есепке алу үшін одан біршама артық болады). Жолаушы вагондарының жүктемесі багажбен бірге есептелген жолаушылар салмағынан тұрады. Алыс сапарға арналған жолаушы вагондарының есептік толымдылығы орын санымен анықталады. Қала маңылық қатынас вагондарының есептік толымдылығы (ең үлкен) отыруға арналған орындар санынан және еденнің 1 м²– не 7 адамнан есептелген тұрып тұрған жолаушылармен толуы бойынша анықталады. Метро мен трамвай вагондары үшін бос орынның (қызметтік орын-жайларды қоспағанда) 1 м² 10 адамнан есептейді. Жолаушының қол жүгімен қоса орташа салмағы алыс сапар вагондары үшін 100 кг тең деп, ал қала маңылық қатынас, метро және трамвай вагондары үшін – 70 кг тең деп алынады.

Конструкцияның өз салмағына вагонның барлық бөліктерінің салмағы жатады, бұл жерде конструкцияның әрбір элементі үшін осы элементке салмақ түсіретін барлық бөліктердің қосынды салмағын және есептелетін элементтің салмағын санайды.

Магистральдік темір жолдың локомотивтік тартым вагондары үшін бойлық жүктемені вагон жұмысының келесі үш режиміне байланысты қабылдайды.

І – орыннан қозғалу, ауыр салмақты пойыздардың аздаған жылдамдықта отыруы немесе тежелуі, стансалар мен сұрыптау дөңестеріндегі маневрлік жұмыстар кезіндегі вагондардың соқтығысуы;

ІІ – тартпалық есептік көтерілмедегі пойыздың 50 км/сағ дейінгі жылдамдықпен қозғалысы;

ІІІ – пойыздың ең үлкен ұйғарылған жылдамдықпен қозғалысы.

Автотіркеуішке берілген бойлық жүктемелер және осы жүктемелердің қызмет ету мерзімі ішіндегі әсер ету циклдерінің шамалас саны 5.1 кестеде көрсетілген. Бойлық жүктемелердің келтірілген қайталану жағдайлары қазіргі вагон пайдалану жүйесіне тән.

Келешекте режимдердің қайталану бағасы және есептік күштер біршама өзгеруі мүмкін.

5.1 кесте

Қаламаңылық электр пойыздары үшін басқа жүктемелермен бірге үйлестірілген есептік бойлық күштерді келесі нормативтік пайдалану режимдері негізінде қабылдайды: І – шартты қауіпсіздік режимі, бұл режим бойынша есептеулер ықтимал апаттық жағдайлардағы қозғалыс қауіпсіздігін қамтамасыз етуі тиіс; ІІ – электр пойызының ең үлкен жылдамдықпен қозғалысының негізгі режимі.

Бұдан басқа, электр пойызының жүрістік бөліктеріне қатысты тағы екі есептеу режимі қолданылады: ІІІ – пойыздың орнынан ең үлкен жүктемемен қозғалуы; ІV – қисық сызық бойымен қозғалған кездегі ең үлкен жылдамдықпен тежелуі.

Метро вагондарын жобалау кезінде бойлық күштерді басқа да жүктемелермен бірге келесі нормативтік пайдалану режимдері негізінде қабылдайды: І – шартты қауіпсіздік режимі; ІІ – вагонның пойыздағы конструкциялық жылдамдыққа дейінгі екпіндеу кезіндегі немесе есептік қисық сызықтағы тежелу кезіндегі қозғалысы; ІІІ – пойыздың ең үлкен жүктемемен орнынан қозғалуы.

өнеркәсіптік көлікте қолданылатын немесе магистральдік жолдарға тек бос күйде шығарылатын өзі түсіретін вагондар (думпкарлар) үшін, есептік тиеу режимдерін олардың пайдалану ерекшеліктерін ескере отырып, 5.2 және 5.3 кестелерге сәйкес қабылдайды.

Кесте 5.2

Думпкарлардың өнеркәсіп көлігінің жолдарында пайдаланылуына байланысты есептік жүк тиеу режимдері 5.3 кестеге сәйкес қабылданады. ІА (І) және ІІІА (ІІІ) режимдері мәні мен сипаты бойынша магистральдік көліктің жүк вагондарының дәл осындай режимдеріне сәйкес келеді. ІV және V режимдер жүктің құлауы мүмкін үйінділерінің ұру әсерін ескере отырып, жүкті думпкарларға экскаваторлармен тиеу жұмысына және конструкцияның жүк түсіру (шанақтың аударылуы) кезіндегі жұмысына сәйкес жағдайларды сипаттайды.

5.3 кесте

Ең соңғы жағдайда думпкардың оны босату кезіндегі тұрақтылығын бағалаудың маңызы өте үлкен.

Есептеу жұмыстарының барысында, вагонның қозғалыс кезіндегі тербелісінен және пойыздың тежелген немесе орнынан қозғалған кезінде туындайтын инерциялық динамикалық күштерді, вертикал динамикалылық коэффициенті арқылы және конструкция бөлшектерінің массалық инерциясының есептік күштерін анықтайтын нормативтік үдеу шамаларының көмегімен есептейді.

Пойыздағы вагондардың соқтығысуы болмаған жағдайда тежелу кезіндегі инерция күштерін 0,2g тең, ал вагондардың соқтығысуында – 3g тең баяндау арқылы анықтайды (мұндағы g – еркін түсу үдеуі). Бұл орайда 0,2g баяндау жоғары қозғалыс жылдамдықтары (конструкциялық жылдамдықпен шамалас) кезіндегі тежелу жағдайларына сәйкес келеді – бұл есептеудің ІІІ режимі, 3g үдеуі – төмен жылдамдық кезіндегі толық тоқтағанға дейінгі тежелу жағдайларына, сондай-ақ вагондардың маневрлік соқтығысу жағдайына сәйкес келеді – бұл есептеудің І режимі. Осындай шамадағы бойлық үдеулерді өнеркәсіп көліктері мен электр пойыздарды есептеу кезінде қолданады. Метро вагондарын есептеу кезінде бойлық инерция күштері ІІ, ІІІ және І есептеу режимдерінде соларға сәйкес 0,1g, 0,2g, және g үдеу арқылы анықталады. Жолаушы вагонының арбашық рамасына бекітілген елементтерді есептеу кезінде инерциялық күштер арбашық базасы аумағында 3g тең және раманың бойлық арқалықтарының ұштарында 4g тең вертикал үдеуі арқылы анықталады; жол осінің бойымен горизонтал бағытта 3g, ал жол осіне көлденең 1,5g теңдеп қабылдайды.

Метро вагондарының арбашықтарының рессорланбаған тетіктеріне орнатылатын бөлшектерді осы элементтердің вертикал жазықтықтағы массасының ең жоғарғы үдеуіне сәйкес келетін: тұтас металл болат дөңгелектер үшін 18g және ортасы серпімді (резеңкеленген) дөңгелектер үшін 12 g тең инерциялық күштердің әсеріне байланысты қарастырады.

Вагонға әсер ететін бүйірлік жүктемелер жолдың қисық тұстарында қозғалған кезде әсер ететін орталықтан тарайтын есептік күштің, желдік (аэродинамикалық) қысымның және вагон мен жолдың динамикалық өзара әсерлесуінің көмегімен анықталады. Магистральдік темір жол вагондарын жобалау кезінде, сыртқы рельстің жоғарылатуына байланысты вагон салмағының горизонталь құрастырушысының мөлшеріне көбейтілген орталықтан тарайтын күш: жолаушы вагондары, изотермиялық вагондар және қала маңына қатынайтын электр пойыздары вагондары үшін – вертикал түсетін брутто салмақтың 10 %; жүк магистраль вагондары үшін - 7,5 %; кәсіпорын жолдарында төмен жылдамдықпен (60 – 70 км/сағ-қа дейін) пайдаланылатын өнеркәсіп көлігі вагондары үшін – 6 % тең болып қабылданған. Метро вагондары үшін есептік орталықтық күш қабылданған жүріс жағдайына байланысты вагон салмағының 9 – 11 % құрайды.

Есептік бүйірлік аэродинамикалық жүктемені (жел қысымы, пойыз кездесулері, жанынан бір жақты экранның өтіп кетуі, с.с) барлық вагондарды жобалау кезінде әдетте шанақтың бүйір көлеңкесіне түсетін 50 кг/м² тең үлестік қысым ретінде қабылдайды. Тек метро вагондарын есептеуде ғана бұл шама оларды пайдаланудың кейбір жағдайларына байланысты 30 кг/м² тең деп қабылданған.

Вагонның жолдың қисық тұстарына кірер кезінде жүріс бөлігінің элементтеріне түсетін жүктемелерді вагонның (арбашықтың) есептік қисық сызық бойынша қозғалысындағы тепе-теңдік жағдайына байланысты, орталықтық күштің және жел қысымының әсерін ескере отырып, анықтайды. Дөңгелектердің сырғанау беттері мен рельстің үйкелу коэффициентін 0,25 тең деп алған орынды.

Жүк вагондарын жобалау кезінде төгілмелі және сырғымалы жүктердің шашылу жүктемесін, ал, цистерна қазандары үшін сондай-ақ сұйықтықтар мен булардың ішкі қысымын да ескере отыру қажет. Шашылу жүктемесі төгілмелі жүктердің статика формуласы бойынша анықтайды. Вагон қозғалысы кезінде төгілмелі жүк бөлшектерінің бірігу күштері тербеліс әсерінен азаяды, соның салдарынан табиғи еңістік бұрышы нақты төмендейді, яғни, жүктің «ағушылығы» күшейеді. Сондықтан, магистраль көлігінің жүк вагондарын жобалау барысында олардың сенімділігін арттыру мақсатында есептеудің ІІІ режимінде сырғымалы жүктің табиғи еңістік бұрышы нөлге тең (шартты ең соңғы жағдай).

Цистерна қазандарының мықтылығын есептеу кезінде ішкі қысымды сұйықтықтың бу қысымының және вагонға әсер ететін бойлық күштерден жүк массасының өзгеріп тұруы салдарынан гидравликалық соққыдан түзілген қысымның қосындысы ретінде анықтайды. Булардың қысымын сақтандыру клапандарының параметрлеріне сәйкес қарастырады. Гидравликалық соққыдан болған ең жоғарғы қысым сұйықтықтық қазандағы бойлық инерциясы күшінің қазанның көлденең қимасының ауданына қатынасы ретінде анықтайды. Цистерна қазандарын жобалау және есептеу барысында қазанның рамаға сүйену ерекшелігін және сүйену қысымының сырт қабаттың майысуына әсерін ескерген жөн. Цистерна қазанының ойдағыдай қатты әрі мықты болуы үшін жобалау кезінде белгілі бір пайдалану режимдерінде онда төмендетілген қысым (вакуум) түзілуі мүмкін екендігін ескеру қажет. Есептік вакуум әдетте 0,5 кг/см² тең деп қабылданады. Өздігінен жүретін жылжымалы құрамды есептеу барысында жүріс бөлігі мен оталдыру бөлшектерінің беріктігін тарту күшінің әсерін ескере отырып бағалайды. Жалпы жағдайда осы элементтерді есептеу кезінде дөңгелектердің рельстермен толық жанасуын іске асыру мүмкіндігі бойынша немесе қозғалтқышта тоқтың барынша көп болу мүмкіндігі бойынша (сақтандыру жүйесінің шектеуі бойынша) анықталатын ең көп шамадағы тарту күштері ескеріледі.

Арбашық рамалары, дөңгелек жұптары және оталдыру бөлшектерін есептеудің нақты режимдері үшін қазірде тарту күштерін өзге де жүктемелермен бірге есепке алудың белгілі бір нормалары қарастырылған. Мысалы, ІІ режим бойынша вагон арбашықтарының рамасын және дөңгелек жұптарын есептеуде тарту күшін қозғалтқыш жұмысының сағаттық режиміне байланысты, ал ІІІ режим бойынша қозғалтқыштардың толық оталу өрісіндегі ең көп есептік тоғына байланысты қабылдайды.

Механикаландырылған тиеу немесе түсіру жұмыстары кезіндегі вагонға әсер ететін күштер жобалау барысында вагонның арналу бағыты мен типіне, жүктің және қолданылатын механизмдердің ерекшелігіне сәйкес есептеледі. Мысалы, жартылай вагондардың бүйір қабырғаларының жоғарғы белдеулерін, вагон аударғышпен түсіру жағдайына байланысты ұзындығы 80 см тең учаскеден берілетін және бүйір қабырғаның жоғарғы белдеуінің кез-келген тұсына түсірілетін вертикал күштердің әсеріне тексеру қажет. Бұл күш төрт өсьті вагондар үшін 10т, ал сегіз өсьті вагондар үшін 20 т тең деп қабылданған.

Жүк автотиеуішпен тиелетін вагондарда еден конструкциясын дөңгелектен түсетін 2,2 т тең және вагон еденінің кез-келген 100 см² ауданына бағытталатын салмаққа байланысты жобалайды. Изотермиялық вагондар үшін мұндай жүктеме 1,8 т тең деп алынады. Вагон бөлшектерінің беріктігін есептеу барысында сонымен қатар вагонға орнатылған механизмдер мен жабдықтар іске қосылғанда, сондай-ақ оларды жасауда және жөндеу жұмыстары кезінде пайда болатын кейбір күштерді ескеру қажет.

11-12 дәріс. Оңтайландыру үрдісінде қарастырылған теміржол нұсқалардан нақтысы құрылысын таңдау

ЛОКОМОТИВТЕР