98240

Усовершенствование купейного вагона

Дипломная

Логистика и транспорт

Мы решаем эту проблему на существующих линиях с совмещенным движением пассажирских и грузовых поездов. Это требует разработки решений, не имеющих аналогов в зарубежной практике. В заключение следует подчеркнуть, что при реформировании необходимо подготовить все условия, для использования принципиально новых технологий во всех сферах деятельности.

Русский

2015-10-30

3.78 MB

2 чел.

Содержание

Введение………………………………………………………………………...…

  1.  Анализ вагона аналога………………………………………………..……      1.1 Особенности конструкции пассажирского вагона……………..…...
  2.  Кузов вагона…………………………………………………….…….
  3.  Ходовая часть…………………………………………………………
  4.  Выбор параметров проектируемого вагона…………………………….

2.1 Вписывание вагона в габарит…………………………………………

  1.  Разработка проекта внутренней планировки…………………………..

3.1 Планировка и внутреннее оборудование купейного вагона……..

3.2 Водоснабжение вагона………………………………………………….

3.3 Ударно-тяговые приборы……………………………..………………..

3.4 Тормозное оборудование вагона…………………………………….

  1.  Расчет кузова спроектированного вагона………………………………
  2.  Безопасность жизнидеятельности……………………………………….

5.1 Расчет времени эвакуации пассажиров из вагона купе…………..

    5.2 Основные действия при пожаре в поезде………………………….

  1.  Экономическая часть…………………………………………………….

6.1 Расчет себестоимости перевозок пассажиров методом

расходных ставок………………………………………………………..

6.2 Расчет затрат вложенных на усовершенствование вагона…………

Заключение…………………………………………………………………….

Список используемой литературы……………………………………………

ВВЕДЕНИЕ

Россия долгие годы была в числе мировых лидеров в области  железнодорожного транспорта, что было достигнуто трудами ученых и инженеров, рабочих и ветеранов. В 50-х годах сеть железных дорог активно перешла с паровозной тяги на тепловозную. Затем была проведена их массовая электрификация, созданы мощные электровозы. Однако в последние годы по многим позициям мы утратили ведущее положение. Это касается в первую очередь скоростного и высокоскоростного пассажирского движения, передовых технологий в области грузовых перевозок и создания нового высокопроизводительного подвижного состава. Еще большее отставание наметилось в области модернизации и ремонта локомотивов и вагонов. Если посмотреть на прогнозируемые объемы перевозок, то станет ясно, что необходимо радикально обновлять основные производственные фонды отрасли. Для успешного решения задачи необходимо реализовать ряд целевых инвестиционных программ.

Одной из таких является: «Комплексная программа реорганизации и развития отечественного локомотивостроения и вагоностроения, организации ремонта и эксплуатации пассажирского и грузового подвижного состава». Наряду с поиском возможностей увеличения мощностей по производству грузового и пассажирского подвижного состава, нового поколения необходимо, вести работу по определению рабочего ресурса имеющегося подвижного состава с улучшением его эксплуатационных, технико-экономических  и потребительских характеристик. Россия как мировая железнодорожная держава  должна   встать  в  один   ряд  с   Японией, Францией и Германией в области развития скоростного и высокоскоростного движения и создания современного подвижного состава. Вместе с тем отечественный опыт организации скоростного движения значительно отличается от зарубежного.   

Мы  решаем  эту  проблему  на существующих линиях с совмещенным движением пассажирских и грузовых поездов. Это требует разработки решений, не имеющих аналогов в зарубежной практике. В заключение следует подчеркнуть, что при реформировании необходимо подготовить все условия, для использования  принципиально новых технологий во всех сферах деятельности. Это поможет создать оптимальную эксплуатационную модель работы позволяющую реализовать сквозные междорожные технологии в грузовом и пассажирском движении с минимальным количеством сортировочных станций, депо, заводов и других предприятий.

  1.  АНАЛИЗ ВАГОНА АНАЛОГА

   1.1 Особенности конструкции пассажирского вагона

1. Масса тары (без экипировки), т                                                                    57,0                                                                                  2. Длина вагона по осям сцепления автосцепок, мм                                    25500

3. База вагона, мм                                                                                            17000

4. Конструкционная скорость, км/ч                                                                   200

5. Модель тележки                                                                      68-4975 и 68 4076

6. База тележки, мм                                                                                            2500

7. Ширина кузова наружная, мм                                                                      3103

8. Высота оси автосцепки от уровня головки рельсов, мм                            1060

9. Габарит вагона по ГОСТ 9238-83                                                               1-ВМ

10. Ширина колеи, мм                                                                                       1520

11. Количество мест для сидения                                                                         38

12. Количество мест для сидения проводника                                                      1

13.Тормоз пневматический, электропневматический, ручной, дисковый и магниторельсовый

14. Электрооборудование централизованное от поездной магистрали напряжением 3000 В от статического преобразователя, от аккумуляторной батареи напряжением 110 В и от внешней трехфазной сети напряжением 380 В  50 Гц с пожаротушение пульта

15. Система отопления электрическая, жидкостная с незамерзающим теплоносителем

16. Удельный расход электроэнергии, кВт.ч/1000 пасс.км                            16,7

17. Энергоемкость поглощающего аппарата  

(работа полного динамического сжатия), кгс.м                                             4000

18. Плавность хода(к), не более                                                                          2,8

19. Средний коэффициент теплопередачи ограждений

кузова, не более, Вт/м.К                                                                                     0,85

20. Максимальная продолжительность следования

до первой экипировки, час                                                                                    24

21. Система кондиционирования                                                                УКВ-31

22. Туалет замкнутого типа с баком накопителем

23. Емкость системы водоснабжения, л                                                            700

24. Система пожарной сигнализации                                                       УПС-ТМ

25. Установка пожаротушения пульта электрооборудования                            *

26. Система водяного пожаротушения                                                      имеется

27. Поездная система связи                                                                                    *

28. Система управления и диагностики                                                                *

  1.  Кузов вагона

          Кузов вагона представляет собой сварную цельнометаллическую несущую конструкцию типа замкнутой оболочки с подкрепленными вырезами для окон и дверей. Тонкостенная обшивка кузова подкреплена системой дуг, стоек, поперечных балок и продольных элементов жесткости. Гладкая наружная обшивка боковых стен дополнительно подкреплена гофрированными панелями. Кромки оконных вырезов в обшивке боковых стен кузова выполнены без выштамповки зигов и подкреплены плоскими пластинами.

          На (рис.1.1) представлены поперечное сечение металлоконструкции кузова и основные узлы соединений его несущих элементов. Особенностью кузова является применение плоской наружной обшивки боковых стен, что существенно уменьшает аэродинамическое сопротивление движению вагонов при высоких скоростях движения. Боковые стены кузова имеют несущую обшивку, образованную гладким наружным листом 1 толщиной 1,5 мм (см. рис.1.1)и внутренними гофрированными панелями 2 толщиной 1,0 мм с непрерывно расположенными в продольном направлении гофрами трапециевидной формы. Гладкая и гофрированная обшивка соединены контактной точечной сваркой. Стойки 3 выполнены из гнутых профилей 2 мм сечением 20x48x50 мм и приварены к вершинам гофров внутренней обшивки на ребро. Они располагаются в зонах междуоконных простенков на всю высоту боковой стены и на подоконном поясе стены по серединам оконных вырезов.

          Стойки в зоне поддомкрачивания кузова - омегообразные сечением 20х48х6Зх20мм. Верхняя обвязка боковой стены изготовлена из гнутого профиля сечением гнутого профиля сечением 25x50x75x20 мм толщиной 2 мм с продольным отгибом, образующим карниз между скатом крыши и боковой стеной. Все элементы боковых стен изготавливаются из нержавеющей хромоникелевой стали 12х18Н10Т по ГОСТ 5582-75.

          Крыша кузова представляет собой цилиндрическую подкрепленную оболочку, контур поперечного сечения которой имеет более округлую форму по сравнению с традиционным поперечным контуром. Обшивка крыши состоит из цилиндрических гофрированных панелей 4 в средней части радиусом  3000 мм и гладких цилиндрических панелей 5 радиусом 900 мм на скатах.  В целом, такая оболочка обладает повышенной устойчивостью и при сжатии придает большую жесткость кузову. Толщина обшивок крыши в средней части 1,5 мм, на скатах 2,0 мм. Дуги 6 и обвязки 7 выполнены из Z-образных гнутых профилей сечением 40x65x45 и 50x80x20 мм соответственно толщиной 2 мм. Материал элементов крыши (обшивка, обвязки, дуги) - нержавеющая хромоникелевая сталь 12х18Н10Т (или 08х18Н10Т) по ГОСТ 5582 -75. Рама кузова со сквозной хребтовой балкой переменного сечения имеет в средней части хребтовую 8 и поперечные 9 балки, изготовленные из швеллера №14Пи расположенные в одной горизонтальной плоскости. Подобная компоновка сочленений продольных и поперечных балок рамы 10 изготовлены из прокатного не равнополочного уголка сечением 160x100x8 мм. Гофрированная обшивка рамы 11 (толщиной 1,0 мм) с гофрами трапецеидальной формы имеет специальные выштамповки 12, образующие кабельные каналы. Консольные части хребтовой балки изготовлены из прокатных швеллеров №30В.

На (рис.1.2) представлен фрагмент рамы на участке перехода от концевой части к средней. Подобное конструктивное решение данной стержневой конструкции обеспечивает рациональную нагруженность ее элементов при действии на кузов продольных сил по осям автосцепок. Раскосы 1 (швеллера №14) передают часть продольных сил от шкворневого узла на обвязки рамы 2 и далее на боковые стены кузова. Это приводит к уменьшению внутренних продольных усилий в сечении средней части хребтовой балки 3, а также к снижению влияния продольного изгиба в ней, вследствие конструктивного эксцентриситета, на напряженно-деформированное состояние переходной зоны.

Рисунок 1.1 Поперечное сечение металлоконструкции кузова и основные узлы соединений его отдельных несущих элементов.

В целях уменьшения концентрации напряжений в шкворневом узле рамы введены накладки 5 и 6, приваренные к нижнему горизонтальному листу шкворневой балки и нижним горизонтальным полкам швеллеров хребтовой балки. На участке переходов швеллеров №30В хребтовой балки к швеллерам №14П средней части рамы привариваются накладка 7 и косынки 8 и 9.Поперечная балка 10,замыкающая концы раскосов на обвязки рамы, на участке хребтовой балки имеет специальную вставку 11, изготовленную из №14. Промежуточные балки замыкаются посередине вставками - «диафрагмами» №14. Зоны приварки концов промежуточных балок к обвязкам рамы усиливаются косынками 13.

Рисунок 1.2 Фрагмент рамы кузова на участке перехода от концевой части к середине.

          Настил пола изготавливается из нержавеющей стали 12Х18Н10Т, балки рамы из низколегированной стали 09Г2Д по ГОСТ 19281-89.

          Имеются конструктивные решения кузова скоростного вагона и из других сочетаний углеродистой, низколегированной и нержавеющей сталей, также отвечающие требованиям прочности, жесткости и экономичности.

          Для удобства входа и выхода из вагона на платформах различной высоты кузов оборудован телескопическими подножками с тормозного конца вагона (рис.1.3), лестницей, ножной опорой в зоне лестницы на буферном брусе и скобами для влезания на крышу. Кроме того, кузов оборудован четырьмя опорными местами для его подъёма домкратами при обслуживании подвагонных агрегатов ( с расстоянием между ними 17 м ), а также местами для строповки при подъёме тросом крана, расположенными на расстоянии 5865 мм от торцевой стены.

Рисунок. 1.3 Телескопические подножки.

          Торцевая стена кузова (рис.1.4) представляет собой подкрепленную тонкостенную конструкцию, ограниченную наружным контуром, соответствующим контуру поперечного сечения кузова, и имеющую в средней части дверной проем с просветом 1094 х 1960 мм. Торцевые стены служат жесткими диафрагмами.

Каркас торцевой стены состоит из вертикальных угловых и промежуточных тонкостенных профилей уголкового и Z-образного сечения. Плоская обшивка толщиной 1,5 мм и все элементы каркаса изготавливаются из нержавеющей стали. Для обеспечения безопасности пассажиров при аварийных соударениях вагонов в конструкции торцевой стены предусмотрены две основные (антителескопические) стойки, расположенные по краям дверного проема (рис.1.5). В конструкции кузова скоростного вагона, в отличие от предыдущих конструкций концевых стен, главные стойки выполнены не из прокатных двутавров, а из гнутых профилей переменного сечения. Нижними концами стойки приварены к буферному брусу по всей его высоте 300 мм. Среднее сечение стоек на высоте 500 мм от верха бруса имеет увеличенную высоту до 360 мм.

Рисунок 1.4 Торцевая стена кузова.

          Согласно положениям “Норм” при проектировании и расчете на прочность концевых частей кузова выполнялись следующие требования: сумма моментов сопротивления всех стоек концевой части вагона (включая и тамбурной перегородки ) должна быть не менее . В торцевой стенке вагона должны быть поставлены две главные стойки с моментом сопротивления не менее каждая.

Каркас торцевой стены состоит из вертикальных угловых и промежуточных тонкостенных профилей уголкового и Z-образного сечения. Плоская обшивка толщиной 1,5 мм и все элементы каркаса изготавливаются из нержавеющей стали. Для обеспечения безопасности пассажиров при аварийных соударениях вагонов в конструкции торцевой стены предусмотрены две основные (антителескопические) стойки, расположенные по краям дверного проема (рис.1.5). В конструкции кузова скоростного вагона, в отличие от предыдущих конструкций концевых стен, главные стойки выполнены не из прокатных двутавров, а из гнутых профилей переменного сечения. Нижними концами стойки приварены к буферному брусу по всей его высоте 300 мм. Среднее сечение стоек на высоте 500 мм от верха бруса имеет увеличенную высоту до 360 мм. Согласно положениям “Норм” при проектировании и расчете на прочность концевых частей кузова выполнялись следующие требования: сумма моментов сопротивления всех стоек концевой части вагона (включая и тамбурной перегородки ) должна быть не менее . В торцевой стенке вагона должны быть поставлены две главные стойки с моментом сопротивления не менее каждая.

          Верхние и нижние сечения каждой из стоек, а также их опорные конструкции по прочности на срез и изгиб должны быть равнопрочные в сопоставлении с опасным сечением стойки на изгиб при ее нагружении поперечной сосредоточенной силой, приложенной на высоте 0,5 м от нижней опоры. Как показывает анализ аварийных соударений пассажирских поездов в России и за рубежом, примерно на такую высоту перемещаются по вертикали смежные вагоны при наползании друг на друга. Для предотвращения телескопирования вагонов (проникания иного в другой) необходима надежная торцевая стена и желательно специальные устройства для поглощения энергии аварийного соударения и предотвращения перемещений по вертикали соударяющихся концов вагонов.

          При создании скоростного вагона все требования «Норм» выполнены.

Рисунок 1.5 Две основные анти телескопические стойки и их сечения.

          Внутреннее оборудование вагона обеспечивает удобное размещение пассажиров, комфортные условия, удобство для труда и отдыха обслуживающего персонала. Оно должно отвечать санитарно-гигиеническим и противопожарным требованиям в любых условиях эксплуатации вагонов.

          При выборе материалов для элементов внутреннего оборудования, их отделки, декоративных деталей и т.д. основное внимание уделялось обеспечению пожаробезопасности, долговечности, снижению массы оборудования, вопросам эргономики и эстетики. Помещения вагона разделены перегородками, в конструкции которых применена незащищенная фанерная плита.

          Пассажирское  помещение  от  коридора тормозного  конца  и  служебного  

Купе отделено противопожарной огнезадерживающей перегородкой, состоящей из двух щитов, без фрамуги и доведенной до металлической обшивки кузова по контуру «крыша - боковые стены». Каждый щит представляет собой конструкцию из двух слоев огнезащищенной фанерной плиты, облицованной с двух сторон бумажно-слоистым огнестойким пластиком толщиной 1,3-1,5 мм.

          Перегородки между пассажирскими купе противопожарные, из двух слоев огнезащищенной фанеры толщиной по 10 мм каждый, облицованы с двух сторон бумажно-слоистым пластиком «Манминит».

          Потолки всех помещений вагона металлические. С нелицевой стороны все листы и панели потолков коридоров, пассажирских отделений, купе проводника и служебного отделения оклеены шумовибропоглощающим волокнистым материалом толщиной 5 мм. Ведутся исследования нового волокнистого рулонного огнезащищенного материала на базальтовой основе.

         «Плавающий» пол вагона выполнен из трудногорючей фанерной плиты в оболочке из стеклопластика. Плиты уложены на опорные балки из алюминиевого профиля, заполненные пластмассой для теплоизоляции и увеличения долговечности элементов, которые, в свою очередь, опираются на резиновые амортизаторы с металлическими кольцами (инерционными насадками) для гашения вибрации. Покрытие пола - трудногорючий поливинилхлоридный линолеум «Транслин» толщиной 3 мм. Пол туалетных помещений выполнен из трудногорючего стеклопластика на полиэфирной смоле.

          Облицовка боковых стен вагона выполнена цельными панелями из трудногорючего стеклопластика толщиной 4 мм с направляющими для светомаскировочных штор и наличников окон.

          Стыки между панелями и перегородками закрыты декоративными наличниками также из трудногорючего стеклопластика, прикрепленными к панелям на застежке.

          Надоконные и наддверные карнизы вагона изготовлены из того же трудногорючего стеклопластика.

Аналогичные противопожарные требования предъявляются и к дверям внутреннего оборудования. Так, дверь пассажирского помещения с тормозного конца вагона -  противопожарная, двухслойная из трудногорючей фанерной плиты, облицованная с двух сторон трудногорючим пластиком.

          Двери из тамбура в вагон каркасные, заполнены теплоизоляционным материалом, обшитым со стороны тамбура бумажно-слоистым пластиком и теплостойкой стеклотканью ТАФ и облицованы стальным листом толщиной 1,4 мм, со стороны коридора - трудногорючей плитой ПФА толщиной 10 мм и облицованы трудногорючим бумажно-слоистым пластиком.

          Двери туалетов выполнены из фанерных трудногорючих плит ПФА-Т толщиной 10 и 15 мм, облицованных трудногорючим бумажно-слоистым пластиком. Обивка кресел и диванов спальных мест выполнена из огнезащищенной обивочной ткани винилискожа.

          Тепло и звукоизоляция кузова вагона выполнена из огнезащищенных стекловолокнистых матов URSA толщиной 40-100 мм объемной массой 35 кг/м. В целом внутреннее оборудование скоростного вагона полностью соответствуем требованием «Норм пожарной безопасности» . Выполнение этих «Норм» для: строящихся вагонов потребовало проведения объемного комплекса конструкторских и исследовательских мероприятий, результатом которых явились разработки огнезадерживающих перегородок, глубокая (автоклавная) обработка антипиреном деревянных закладных и обрешетчатых деталей, создание облицовочного декоративного бумажнослоистого пластика с  медленным распространением пламени по его поверхности, огнезащищенной искусственной кожи, материала для изоляции кузова, огнезащищенных  трудногорючих перегородок, облицовок, дверей, мебели и настилапола.

    1.3.Ходовая  часть

          Для обеспечения высокоскоростного комфортного и безопасного движения пассажирских вагонов нового поколения Тверским вагоностроительным заводом в сотрудничестве с Тверским институтом вагоностроения разработаны новые тележки модификации 68-4075 и 68-4076, принципиально отличающиеся от предшествующих конструкций тележек.

          Новая тележка - двухосная, безлюлечная с двойным рессорным подвешиванием, с буксами на подшипниках качения кассетного типа, с гидравлическим гасителем колебаний в центральном и буксовом подвешиваниях. В буксовом и центральном подвешиваниях применены цилиндрические пружины.

           Тележки вагонов относятся к ходовым частям. Они предназначены для обеспечения безопасного движения вагона по рельсовому пути с необходимой скоростью, плавностью хода и наименьшим сопротивлением движению. Конструкции тележек включают в себя колесные пары, буксы, рессорное подвешивание, возвращающие и стабилизирующие устройства.

          Кроме перечисленных выше элементов тележка имеет раму, на которой крепятся детали рессорного подвешивания и тормозного оборудования, а также надрессорные и иные балки с подпятниками и скользунами, непосредственно воспринимающими нагрузки от рамы кузова вагона.

          Высокая эффективность большегрузных вагонов и повышенной населенности пассажирского подвижного состава вызвала необходимость увеличения числа колесных пар, так как ограничена норма максимальной нагрузки от каждой колесной пары на рельсы. Однако, имея увеличенные продольные размеры, многоосные безтележечные вагоны не обеспечивали свободного прохода кривых участков железнодорожного пути малого радиуса. Это обстоятельство привело к необходимости объединения колесных пар в самостоятельные группы, то есть в тележки.  В результате при современных условиях эксплуатации железных дорог широкое распространение получили тележечные вагоны, которые по сравнению с нетележечными конструкциями, обеспечивают хорошее вписывание в кривые участки пути и меньшие вертикальные перемещения при передвижении по неровностям рельсов. Кроме того, в конструкциях тележек более рационально размещаются система упругих элементов, гасители колебаний, стабилизирующие устройства и исполнительные органы тормозного оборудования, что позволяет проектировать вагоны с хорошей плавностью хода и устойчивым положением кузова при движении поездов с высокими скоростями.

          Эта тележка показана на (рис.1.6). Она предназначена для подкатки под вагоны, эксплуатирующиеся со скоростями до 200 км/ч.

Основные технические данные тележек следующие.

База по осям колесных пар, мм -2500

Поперечное расстояние по осям рессорного подвешивания, мм:

  1.  буксового 2036
  2.  центрального - 2470

Диаметр колес по кругу катания, мм -957

Наибольшая длина тележки, мм - 3465

Наибольшая ширина, мм-3048

Нагрузка от брутто кузова, кН, не более - 238

Суммарный статический прогиб под весом брутто вагона, мм:

  1.  260 (мод. 68-4075)
  2.  280 (мод. 68-4076) Масса, кг, не более - 7300 Назначенный срок службы, лет - 28

          Тележка мод. 68-4075 конструктивно отличается от тележки мод. 68-4076 отсутствием привода ручного тормоза , включающего рычаги и тяги привода, а также кронштейны их крепления на раме тележки.

          Рама 1 тележки через буксовые пружины, поводки 2 и гидравлические гасители колебаний связана с двумя колесными парами 3 и 4. На пружины центрального подвешивания 5, установленные в поддонах рамы, опирается надрессорный брус 6, связанный с рамой в продольном направлении диагонально расположенными поводками 7, а в поперечном направлении стабилизируется горизонтальной жесткостью пружин гидравлическими гасителями колебаний и упругими упорами. На поперечных балках рамы закреплены по два тормозных блока 9 с клещевыми механизмами и тормозными цилиндрами со встроенным регулятором выхода штока.

          Пневматические цилиндры тормозных башмаков магниторельсового тормоза подвешены к кронштейнам, расположенным с внутренней стороны продольных балок рамы тележки.

          Рама тележки (рис.1.7) сварной коробчатой конструкции из листового проката состоит из двух продольных 7, двух поперечных 2 балок. Материал конструкции - малоуглеродистая сталь ВСтЗсп5 по ГОСТ 380-71.

Продольные балки 1 в центральной части имеют выгибы в вертикальном направлении с вваренными в них консольно-вынесенными в поперечном направлении поддонами, на которые устанавливаются пружины центрального подвешивания, а по концам - вваренные цилиндры для установки пружины буксового подвешивания.

          Продольные балки соединяются между собой поперечными балками трапецеидального сечения.

          Кроме того, на раме монтируются кронштейны 4 и 5 поводков, кронштейны 3 и 6 для установки вертикальных гасителей, кронштейны 7 для горизонтальных гасителей, кронштейны 8 для крепления тормозных блоков, скользуны 9 и 10 для ограничения перемещения надрессорного бруса, кронштейн 11 привода ручного тормоза, кронштейны 12 для крепления пневматических цилиндров магниторельсового тормоза.

Рисунок 1.6 Новая тележка - двухосная, безлюлечная с двойным рессорным подвешиванием, с буксами на подшипниках качения кассетного типа, с гидравлическим гасителем колебаний в центральном и буксовом подвешиваниях.

Рисунок  1.7 Рама тележки сварной коробчатой конструкции.

          Продольные балки 1 в центральной части имеют выгибы в вертикальном направлении с вваренными в них консольно-вынесенными в поперечном направлении поддонами, на которые устанавливаются пружины центрального подвешивания, а по концам - вваренные цилиндры для установки пружины буксового подвешивания.

          Продольные балки соединяются между собой поперечными балками трапециидального сечения.

          Кроме того, на раме монтируются кронштейны 4 и 5 поводков, кронштейны 3 и 6 для установки вертикальных гасителей, кронштейны 7 для горизонтальных гасителей, кронштейны 8 для крепления тормозных блоков, скользуны 9 и 10 для ограничения перемещения надрессорного бруса, кронштейн 11 привода ручного тормоза, кронштейны 12 для крепления пневматических цилиндров магниторельсового тормоза.

          Колесная пара (рис.1.10) с буксовыми узлами состоит из оси 7, колес 2, тормозных дисков 3 и буксовых узлов 4 . Буксовое подвешивание (рис.1.8) является первичной ступенью рессорного подвешивания тележки и предназначено для передачи нагрузок от рамы тележки на колесную пару.

Рисунок 1.8 Буксовое подвешивание.

Буксовое подвешивание состоит из двухрядного комплекта винтовых цилиндрических пружин 7, с оттянутыми и поджатыми опорными витками, устанавливаемого сверху на корпусе буксы в гнездо опорного поддона 2, служащего для фиксации комплекта пружин на корпусе буксы, резиновой прокладки 3 - для гашения высокочастотных колебаний, гидравлического буксового гасителя 4 - для гашения вертикаль колебаний рамы относительно колесной пары, устанавливаемого параллельно комплекту пружин, и двух поводков 5 - для связи колесной пары с рамой тележки и передачи продольных и поперечных усилий.  Буксовый гидравлический гаситель со штыревым креплением устанавливается в кронштейнах рамы и корпуса буксы в резиновых амортизаторах 6 и закрепляется с помощью шайб 7 и гаек 8.

В верхнем узле крепления гидравлического гасителя для предотвращения самоотвинчивания гаек 8 и ослабления затяжки резиновых амортизаторов 6 устанавливаются контргайки 10.

          Буксовые поводки устанавливаются в клиновые пазы кронштейнов буксы и рамы тележки и закрепляются болтами 11. Болты от самоотвинчивания стопорятся шайбами 12.

         Центральное подвешивание (рис.1.9) выполнено безлюлечным с цилиндрическими винтовыми пружинами 1, вертикальными и горизонтальными гидравлическими гасителями колебаний 2 и 3 и служит для демпфирования вертикальных и горизонтальных колебаний кузова вагона.

Рисунок 1.9 Центральное подвешивание.

Для реализации момента трения в опорных скользунах и для предотвращения сдвигающих (продольных) усилий служат продольные поводки 4. Для ограничения прогиба использованы сварные опоры 5 с амортизирующими подкладками 6, установленные внутри пружин.

          Для фиксации надрессорного бруса относительно рамы тележки перед подкаткой под вагон используется стяжное устройство, состоящее из двух серег 10, осей 11 элементов крепления 12. Пружины 1 при этом подвергаются предварительному сжатию до совпадения паза серьги с отверстиями в проушинах на раме тележки.

Рисунок 1.10 Колесная пара с буксовыми узлами.

          Ось колесной пары переменного сечения выточена из сплошной катаной или кованой заготовки из осевой стали по ГОСТ 4728-96 и подвергнута упрочнению накатывания роликами. Колеса - цельнокатаные диаметром круга катания 957 мм с профилем поверхности катания по ГОСТ 9036-88 из стали марки 1 по ГОСТ 10791-89.

Посадка колес на ось - прессовая.

          Тормозные диски состоят из стальной ступицы, выточенной из осевой стали и напрессованной на ось. Буксовые узлы (рис.1.11) состоят из корпуса буксы 1, кассетного двухрядного подшипника 2 размерами 230x130x150 с коническими роликами и прессовой посадкой внутренних колец на ось, задней 5 и передней 4 крышек, фиксирующих внутренние кольца подшипника на шейке оси в осевом направлении. Посадка задней крышки на предподступичная часть оси - прессовая. Передняя крышка фиксируется на оси болтами 20, стопорящимися стопорной шайбой 5, поджимая внутренние кольца подшипника. Для предотвращения попадания влаги и пыли на дорожки качения подшипника на задней и передней крышках имеются кольцевые канавки, в которые вставлены кольца 6, образующие в паре с кожухами 7 лабиринтное уплотнение подшипника.

          Наружное кольцо подшипника фиксируется в    корпусе    буксы    при   помощи задней   8 и передней 9 крепительных крышек, поджимаемых к корпусу буксы болтами 10. На переднюю крепительную крышку буксового узла с помощью болтов 11 устанавливается осевой датчик скольжения 12 для регулирования работы дискового тормоза с целью предотвращения юза колесной пары.

Передача крутящегося  момента  от  оси  на датчик скольжения осуществляется при помощи поводка 13, установленного на специальных болтах 14, крепящих переднюю крышку подшипника.

          Для предотвращения попадания влаги и грязи в буксовые узлы под смотровую крышку и датчик скольжения между крепительными крышками и корпусом    буксы устанавливаются уплотнительные прокладки 18 и 19.

Рисунок 1.11 Буксовый узел.

          Надрессорный брус (рис.1.12) представляет собой сварную коробчатую конструкцию. В средней части верхнего опорного листа 1 бруса приварены кольцо 2 и втулка 3, посредством которых тележка связана через шкворень с пятником кузова вагона. По концам бруса приварены цилиндрические обечайки 4 и кольцо 5 для установки пружин и кронштейны 11 поводков.

          К верхнему опорному листу приварены также два основания 6 для установки рамок 7 под опорные скользуны, а также кронштейны 12 для установки вертикальных гасителей.

          К нижнему листу 8 приварены опоры 9, ограничивающие поперечное перемещение бруса, и кронштейны 13 для горизонтальных гасителей. Опоры 10 ограничивают продольные перемещения бруса. Материал конструкции бруса - малоуглеродистая сталь ВСтЗсп5 по ГОСТ 380-71.

Рисунок 1.12 Надрессорный брус.

          Поскольку исполнительные устройства тормозного оборудования вагона установлены на тележке, целесообразно показать его в этом разделе.

          Рабочее торможение вагона осуществляется дисковым тормозом (рис.1.13), состоящим из четырех тормозных блоков 1, закрепленных при помощи болтового соединения к кронштейнам поперечных балок рамы тележки.

          Тормозной блок (рис.1.14) состоит из корпуса 1 и закрепленных на нем тормозного цилиндра 2 со встроенным регулятором 670 А и клещевого механизма. Тормозные цилиндры предназначены для прижатия тормозных накладок к тормозному диску и автоматического регулирования постоянной величины зазора между накладками и поверхностями тормозного диска по мере их износа.

          Клещеобразный механизм состоит из рычагов 3 и 4, затяжки 5, башмаков 6, подвесок 7, колодок с композиционными накладками 8 и валиков. С помощью  клещеобразных механизмов осуществляется двухстороннее воздействие тормозных накладок на тормозные диски, закрепленные на осях колесных пар. Затяжка при этом работает как жесткий стержень и передает усилие от одного рычага к другому, перемещая их в сторону тормозного диска. Клещевой механизм с одной стороны подвешивается на консоли корпуса тормозного блока при помощи валиков и подвесок, с другой стороны один из рычагов валиком крепится к кронштейну корпуса. Другой рычаг валиком соединен с вилкой штока тормозного цилиндра. Тормозные колодки представляют собой стальную пластину с наклепанными на нее гребнем, имеющим форму “ласточкина хвоста”, и пяти секторами с накладками из композиционного материала.

Рисунок 1.13 Дисковый тормоз.

          Автоматическое поосное растормаживание колесных пар при их заклинивании (при возникновения юза) обеспечивается противоюзно- противобуксовочным устройством. При этом за счет совместной работы осевого датчика, установленного на корпусе буксы колесной пары, и сбрасывающего клапана происходит циклический сброс давления и, соответственно, уменьшение усилия нажатия тормозных накладок.

          Магниторельсовый тормоз (МТР)  предназначен для работы совместно с дисковым тормозом в режиме экстренного торможения и состоит из двух башмаков с электромагнитами, соединенных по концам поперечинами. К раме тележки каждый башмак шарнира подвешивается двумя пневмоцилиндрами. Приведение башмаков в рабочее состояние обеспечивается подачей сжатого воздуха в пневмоцилиндр с давлением (2,5-3,5 МПа с одновременной подачей к катушкам электромагнита напряжения 110 В постоянного тока). Усилие прижатия башмаков с электромагнитами к путевому рельсу составляет около 100 кН.

Рисунок 1.14 Тормозной блок.

Подъем башмаков и удержание в нерабочем положении осуществляется посредством стальных пружин, расположенных в полости пневмоцилиндров.

          Гидравлические гасители колебаний, устанавливаемые в центральном подвешивании тележек, способствуют обеспечению необходимой плавности хода вагонов, снижают воздействие подвижного состава на железнодорожный путь, уменьшают износ деталей тележки благодаря уменьшению амплитуд колебаний при резонансах, способствуют безопасности движения.

          Гидравлический гаситель колебаний представляет собой поршневой телескопический демпфер двухстороннего действия, он развивает усилия сопротивления на ходах сжатия и растяжения.

Конструкция гасителя представлена на (рис. 1.15).

Рисунок 1.15 - Гаситель колебаний.

Гаситель состоит из цилиндра 6, в котором перемещается поршень с клапаном. В нижнюю часть цилиндра запрессован корпус с клапаном 23, а в верхнюю вставлен шток 7, который уплотнен направляющей буксой и сальниковым устройством, состоящим из обоймы 8 и каркаса сальника 11. Гайка 9 фиксирует положение деталей  гасителя и одновременно разжимает резиновое кольцо 19, которое уплотняет корпус гасителя 21. Гаситель крепится к тележке через верхнюю и нижнюю головки 12 и 25. На верхней головке крепится болтами 14 защитный кожух 10. Стопорение штока с верхней головкой осуществляется винтом 13.

          Принцип работы гидравлического гасителя заключается в последовательном перемещении рабочей жидкости поршнем через рабочие клапаны одностороннего действия. При прохождении рабочей жидкости через щели возникает вязкое трение и происходит превращение механической энергии колебательного движения вагона в тепловую и передача ее в окружающую среду.

          При ходе поршня вверх давление рабочей жидкости в надпоршневой полости 5 повышается, диск клапана в поршне прижимается к просадочным пояскам корпуса и жидкость с большим сопротивлением дросселирует через щелевые каналы, расположенные на наружном пояске, в подпоршневую полость 22.

         Свободный объем под поршнем заполняется за счет образовавшегося разряжения путем всасывания жидкости из запасного резервуара через канавки в нижнем корпусе, калиброванные отверстия клапана и пазы дистанционного кольца.

          При повышении давления в надпоршневой полости до 3,5 МПа (35 кг/см2) срабатывает шариковый (конусный) клапан в поршне и часть жидкости перепускается в подпоршневую полость. Давление в надпоршневой полости падает, шарик (конус) под  воздействием пружины закрывает отверстие клапана.

          При ходе поршня вниз давление рабочей жидкости в подпоршневой полости повышается, диск нижнего клапана 24 прижимается к просадочным пояскам корпуса и часть жидкости с большим сопротивлением дросселирует через щелевые каналы в запасной резервуар. Одновременно, при этом ходе давление жидкости в надпоршневой полости снижается, диск открывается и часть жидкости перетекает через калиброванные отверстия клапана в освободившееся надпоршневое пространство.

          При повышении давления в подпоршневой полости до 3,5 МПа (35 кг/см2) срабатывает шариковый (конусный) клапан в нижнем корпусе и часть жидкости перепускается в запасной резервуар. Давление в подпоршневой полости падает, шарик (конус) под действием пружины закрывает отверстие.

  1.  ВЫБОР ПАРАМЕТРОВ ПРОЕКТИРУЕМОГО ВАГОНА

   2.1 Вписывание вагона в габарит.

Габариты подвижного состава являются исходными очертаниями для определения по ним расчётом (вписыванием) допустимых строительных размеров вагонов.

При вписывании вагона в эксплуатационный габарит подвижного состава уменьшают горизонтальные размеры этого габарита на величину зазоров и износов ходовых частей, исчисляемых в горизонтальном направлении, и выносов частей вагона в кривых, а вертикальных размеров на величину статического прогиба и осадки рессорного подвешивания и измеряемых в вертикальном направлении износов ходовых частей вагона.  В результате такого уменьшения получают строительное очертание вагона. Величины уменьшений называются ограничениями ширины или высоты вагона.

Горизонтальные смещения вагона, параллельные оси пути в одну сторону из его центрального относительно оси пути положения, обусловленные зазорами и износами ходовых частей, определяются формулой

    (2.1)

где

-наибольшая ширина колеи в рассматриваемых условиях (обычно в кривой расчётного радиуса);

-наименьшее расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колёс;

-максимальный разбег изношенной колёсной пары между рельсами (смещение из центрального положения в одну сторону);

-наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колёсной пары вследствие зазоров при максимальных износах и деформациях упругих элементов в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой; -наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сечении из центрального положения в одну сторону кузова относительно рамы тележки вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаний в узле сочленения кузова и рамы тележки. Например, смещение надрессорной балки двухосной тележки, возникающее вследствие поперечной упругости пружин центрального рессорного подвешивания или перемещений люльки, а также зазоров и износов пятников и подпятников. Для некоторых основных типов существующих вагонов перемещения приведены в табл. 2.1. Выносы частей вагона в кривых участках пути вначале определим для двухосного вагона при центральном относительно оси пути расположении его колёсных пар. Такой вагон и при указанном расположении принимается в качестве эталона, по которому устанавливают уширения габарита приближения строений в кривых, зависящие от их радиуса. Продольная ось кузова вагона длиною 2L (рис. 2.1, а) пересекает среднюю линию пути в кривой радиуса R в точках и , расстояние между которыми 2l соответствует базе вагона.

Рисунок 2.1 Схемы для определения выносов частей вагона в кривой.

Поперечные сечения, проведенные через эти точки, в габаритных расчётах называют направляющими.

Как видно из рис. 2.1, а, все сечения вагона, расположенные между направляющими, смещаются с оси пути внутрь кривой, а расположенные в консольных частях вагона-наружу.

Для определения смещения (выноса) внутрь кривой для любого сечения, расположенного на расстоянии   от направляющего сечения , проведём через точку, хорду и соединим прямыми точки с , с . Поскольку , можно принять.

Из подобия треугольников следует:

Пренебрегая весьма малой величиной по сравнению с , получим:

     (2.2)

Наибольшее смещение внутрь кривой имеет сечение, расположенное посередине базы вагона, т. е. при . Тогда из формулы (2.2) получим

     (2.3)

Для определения выноса наружу от оси пути (рис. 2.1, б ) для любого сечения, расположенного на расстоянии от ближайшего направляющего сечения, проведём через точку пересечения этого сечения с осью пути хорду

Тогда  

.

Вычисляя отрезки и по формуле (2.3), получим:

    (2.4)

или, учитывая, что

    (2.5)

Наибольший вынос, получаемый при ,составляет

   (2.6)

Для двухосного вагона условие , согласно формулам (2.3) и (2.6) соответствует следующему выражению:

откуда

    (2.7)

Такое соотношение длины кузова () к базе вагона () имеет расчётный вагон, принимаемый двухосным. Поэтому у него одинаковы смещения середины и концов вагона. По расчётному вагону, как указано ниже, определяют уширения габаритов приближения строений в кривой.

Вынос середины тележки с базой вычисляемой по формуле (2.3), составляет

     (2.8)

Как видно из рис. 2.1, в наличие тележек увеличивает выносы внутрь кривой и уменьшает выносы наружу на величину , т.е. наибольшие смещения тележечного вагона составляют

Для любого сечения, расположенного на расстоянии   от ближайшего направляющего сечения, выносы тележечного вагона равны:

внутрь кривой

   (2.9)

наружу кривой

   (2.10)

Чтобы получать сравнительно небольшие выносы в мм, подставляя ,    и в мм, умножим правые части формул (2.9) и (2.10) на 1000 и введем обозначения:

Тогда эти формулы принимают вид:

    (2.11)

   (2.12)

При определении числовых значений к1 и к2 учтём, что для верхней части габарита 1-Т расчётный радиус равен 200 м, а для нижней части габарита 1-Т соответственно 250 м.

Зная горизонтальные смещения, обусловленные зазорами и износами ходовых частей, и выносы в кривых, можно определить ограничение полуширины вписываемого в габарит вагона. При этом необходимо из суммы этих смещений вычесть уширение габарита приближения строений или увеличение расстояния между осями путей на перегонах в расчётной кривой, которое для половины ширины габарита равно

    (2.13)

где - база расчётного вагона в м.

Уширение габарита приближения строений дорог СНГ и Балтии вычисляют по выносам расчётного вагона, имеющего , в кривой расчётного радиуса ; тогда . Следовательно, ограничение полуширины вагона для любого поперечного сечения, расположенного между направляющими сечениями составляет

   (2.14)

для поперечного сечения, расположенного в консольной части вагона

  (2. 15)

для направляющих сечений из формулы (2.14), полагая , получим      (2.16)

Введением в формулу (2.15) множителя учитывается наиболее неблагоприятное для консольных частей расположение вагона в кривой, когда колёса одной тележки, движущиеся по наружному рельсу, прижаты гребнями к этому рельсу, а колёса другой тележки, движущиеся по внутреннему рельсу, - к внутреннему рельсу; в те же стороны смещены буксы и надрессорные балки соответственно одной и другой тележек, т.е. рассматривается положение наибольшего перекоса проектируемого вагона.

Если алгебраическая сумма величин, заключённых в квадратные скобки формулы (2.14) или (2.15) или в скобки формулы (2.16), окажется отрицательной, то её не учитывают, т.е. принимают равной нулю. Отрицательная сумма свидетельствует о недоиспользовании имеющегося в кривой уширения габарита приближения строений. В этом случае расположение вписываемого вагона в кривой может не приводить к максимальному ограничению его ширины. Поэтому допустимо в формулы (2.14)...(2.16) подставлять наибольшую ширину колеи не кривого, а прямого участка пути, с тем, однако, условием, чтобы получаемые от этого уменьшения не превосходили соответствующих отрицательных значений скобок.

Поскольку ширина колеи прямой на 15 мм меньше ширины колеи расчётной кривой, такое уточнение габаритного расчёта, допускаемое при проектировании вагонов по габариту 1-Т (в верхней части), позволяет увеличить ширину вагона в его консольных частях и между направляющими сечениями до 15 мм.

Вычислив ограничения полуширины вагона, получим наибольшую ширину строительного очертания вписываемого в габарит вагона на рассматриваемой высоте от уровня верха головок рельсов:

     (2.17)

где - полуширина габарита подвижного состава на рассматриваемой высоте от уровня верха головок рельсов;

Е - одно из ограничений полуширины, вычисляемое по формулам (2.14), (2.15) или (2.16), для рассматриваемой высоты.

Наибольшая высота строительного очертания проектируемого вагона, которую он может иметь в ненагруженном состоянии, определяется верхней линией габарита подвижного состава.

Наименьшие допускаемые вертикальные размеры строительного очертания вагона, которые он может иметь в загруженном состоянии и при наличии износов ходовых частей, измеряемых в вертикальном направлении (уменьшение толщины обода колеса, радиуса шейки оси, элементов буксы, толщины пятника и подпятника и т.п.) и допускаемых правилами его содержания, устанавливают путём увеличения соответствующих вертикальных размеров нижней части габарита подвижного состава.  

В табл. 2.1 приведены величины возможных понижений и  горизонтальных перемещений для элементов пассажирской тележки типа КВЗ-ЦНИИ, мм, а так же максимальные боковые смещения колёсной пары. При проектировании новых вагонов величины возможных понижений и горизонтальных перемещений устанавливают в соответствии с особенностями их конструкции.

Проектное очертание вагона (номинальные конструктивные размеры) получают изменением размеров строительного очертания на величину допускаемых при постройке вагона допусков и технологических отклонений. Например, наибольшая высота проектного очертания вагона складывается из соответствующей высоты строительного очертания, уменьшенной на плюсовой допуск высоты автосцепки, и допускаемого при постройке вагона увеличения высоты кузова.

Таблица 2.1

Величины возможных перемещений элементов вагонов, оборудованных роликовыми подшипниками.

Виды

возможных

перемещений

Элемент вагона

Величина возможного перемещения

элементов пассажирской тележки

типа КВЗ-ЦНИИ, мм

Понижения

Буксы

Рамы тележки

Кузова

45

57

115

Горизонтальные поперечные перемещения

Буксы

Рамы тележки

1

8

Максимальное боковое смещение

Колёсная пара

26

Ширина проектного очертания кузова равна соответствующей ширине строительного очертания, уменьшенной на итоговую величину суммарных технологических и конструктивных отклонений в горизонтальных размерах кузова. Вертикальные размеры нижней части проектного очертания кузова равны соответствующим размерам строительного очертания, увеличенным на минимальный допуск высоты автосцепки. Строительное и проектное очертания находим для характерных точек вагона, по 10-ти сечениям, сечения приведены в таблице 2.2.

Таблица 2.2.

Сечения

№ сечения

Расстояние до шкворневого сечения, м

внутренние сечения

1

8.5

2

7.083333

3

5.666667

4

4.25

5

2.833333

6

1.416667

направляющее

7

0

консольные сечения

8

1.1

9

2.2

10

3.3

 

Значения коэффициентов к, к1, к2, к3 приведены в таблице 2.3.

Таблица 2.3.

Верхняя зона

Нижняя зона

k

0

25

k1

3,6

2,88

k2

2,5

2

k3

180

0

Полученные по формулам 2.14, 2.15, 2.16 ограничения полуширины сечения сведены в таблицу 2.4.

Таблица 2.4.

Сечения

№ сечения

Ограничение полуширины, мм

верхнее

нижнее

1

84,225

202,38

2

80

198,366

3

80

186,324

4

80

166,255

5

80

138,158

6

80

102,033

Eo

7

80

57,88

8

90,35294

102,293

9

100,7059

157,306

10

111,0588

217,159

 

Исходя из выше сказанного, построим строительное и проектное очертание, используя стандартную габаритную рамку, то есть впишем наш проектируемый вагон в габарит.

Полученные данные сведём в таблицу 2.5.


Таблица 2.5.

Расстояние до шкворня

№точки

Строительное очертание, мм

Проектное очертание, мм

1

2

3

4

5

6

H

B

H

B

8,5

1

4700

1075,775

4585

1021,775

2

4500

1315,775

4385

1261,775

3

4250

1515,775

4135

1461,775

4

3850

1615,775

3735

1561,775

5

3100

1615,775

2985

1561,775

6

2600

1615,775

2485

1561,775

7

1160

1615,775

1045

1561,775

8

1160

1590,775

1045

1536,775

9

430

1590,775

315

1536,775

7,083333333

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

Продолжение Таблицы 2.5

1

2

3

4

5

6

5,666666667

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

4,25

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

2,833333333

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

Продолжение Таблицы 2.5

1

2

3

4

5

6

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

1,416666667

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

0

1

4700

1080

4585

1026

2

4500

1320

4385

1266

3

4250

1520

4135

1466

4

3850

1620

3735

1566

5

3100

1620

2985

1566

6

2600

1620

2485

1566

7

1160

1620

1045

1566

8

1160

1595

1045

1541

9

430

1595

315

1541

1,1

1

4700

1069,647059

4585

1015,647059

2

4500

1309,647059

4385

1255,647059

3

4250

1509,647059

4135

1455,647059

Продолжение Таблицы 2.5

1

2

3

4

5

6

4

3850

1609,647059

3735

1555,647059

5

3100

1609,647059

2985

1555,647059

6

2600

1609,647059

2485

1555,647059

7

1160

1609,647059

1045

1555,647059

8

1160

1584,647059

1045

1530,647059

9

430

1584,647059

315

1530,647059

2,2

1

4700

1059,294118

4585

1005,294118

2

4500

1299,294118

4385

1245,294118

3

4250

1499,294118

4135

1445,294118

4

3850

1599,294118

3735

1545,294118

5

3100

1599,294118

2985

1545,294118

6

2600

1599,294118

2485

1545,294118

7

1160

1599,294118

1045

1545,294118

8

1160

1574,294118

1045

1520,294118

9

430

1574,294118

315

1520,294118

3,3

1

4700

1048,941176

4585

994,9411765

2

4500

1288,941176

4385

1234,941176

3

4250

1488,941176

4135

1434,941176

4

3850

1588,941176

3735

1534,941176

5

3100

1588,941176

2985

1534,941176

6

2600

1588,941176

2485

1534,941176

7

1160

1588,941176

1045

1534,941176

8

1160

1563,941176

1045

1509,941176

9

430

1563,941176

315

1509,941176

Рисунок 2.6 Горизонтальная габаритная рамка строительного очертания вагона.


  1.  РАЗРАБОТКА ПРОЕКТА ВНУТРЕННЕЙ ПЛАНИРОВКИ

   3.1 Планировка и внутреннее оборудование купейного вагона.

Купейный вагон (рис. 3.1.) имеет одно двухместное и девять четырехместных купе, коридор вдоль пассажирского помещения вагона, служебное и котельное отделения, два туалета, два малых коридора и два тамбура. В каждом купе имеются полумягкие диваны и спальные полки, рундуки и ниши для багажа, подоконные столики, сетки для мелких предметов, плафоны и софиты для индивидуального освещения.

Рисунок 3.1 Планировка купейного вагона.

Все внутренние поверхности кузова защищают от коррозии, изолируют и снабжают внутренней обшивкой, которая крепится к деревянным брускам, связанным с металлическими элементами кузова. В качестве изоляции применяют полистирольный пенопласт марки ПСБ-С (полистирол беспрессовый самозатухающий, ТУ 50-64), который укладывают в настоящее время в зонах, наиболее подверженных коррозии. Остальные поверхности изолируют мипорой, обвернутой перфолем для предохранения от попадания в нее влаги. В настоящее время происходит переход к применению заливочной самовспенивающейся изоляции.

Для устранения тепловых мостиков полки дуг крыши, стоек боковых стен и балок пола изолируют тонкими пакетами мипоры с оболочкой из перфоля. Их приклеивают к указанным элементам битумным клеем. Сверх уложенных пакетов всю изолированную поверхность покрывают пергамином.

В качестве внутренней обшивки боковых стен и пола применяют столярные плиты. Над окнами и в простенках между окнами стены обшиты древесноволокнистой плитой толщиной 4 мм. Торцовые и тамбурные стены покрыты фанерой толщиной 10 мм, а крыша - фанерой толщиной 4 мм. Как правило, ниже обшивки крыши кузов имеет подшивной потолок, выполненный из древесноволокнистых плит толщиной 4 мм. Пол настилается столярными плитами толщиной 19 мм и покрывается линолеумом. Окна всех строящихся в России типов вагонов унифицированы между собой. Их конструкции регламентированы отраслевыми стандартами, которые определяют типы окон, линейные размеры и технические требования к ним.

Рисунок 3.2 Окно купейного вагона с опускающимся пакетом рам.

В пассажирских вагонах применяются два типа окон - широкие и узкие, оба типа окон бывают опускные и глухие. Окно купейного вагона с опускающимся пакетом рам показано на рис. 3.2.

Все окна (за исключением окна котельного отделения) имеют двойные плоские закаленные стекла по ГОСТ 5727-75.Расположение окон по высоте вагона и величину их просвета выбирают так, чтобы нижняя кромка возвышалась над поверхностью сиденья до 500 мм, а верхняя кромка над полом - 1800мм.

Конструкции окон разрабатывается с учетом обеспечения беспрепятственной промывки и очистки пространства между рамами, фиксации открытого пакета оконных рам по высоте в любом месте.

Все окна вагона, за исключением окон туалетов и котельного отделения, оборудованы опускающимися шторами (рис. 3.3.) из плотной материи. Штора закреплена на полом цилиндрическом барабане 1, в который вмонтирован пружинный механизм намотки 2. Барабан закрыт сверху карнизом 3. В нижней части шторы имеется механизм 4, позволяющий фиксировать ее в любом положении по высоте.

Рисунок 3.3 Штора вагона.

Для купе для пассажиров и служебных помещений применяются задвижные двери с вентиляционными отверстиями в нижней их части. Наружные тамбурные двери выполняются одностворчатыми, штампованными из листовой стали толщиной 2 мм. Эти двери снабжены одинарным не открывающимся окном, огражденным предохранительной решеткой. В нижней части двери имеется теплоизоляция. Двери из тамбура в пассажирское помещение и все внутренние выполняются деревянными. Все двери оборудуются унифицированными замками.

В купе вагона расположены два дивана с рундуками и верхние спальные откидные полки, которые в нерабочем положении поднимаются вверх и закрепляются пружинными защелками. Над потолком коридора расположена ниша для размещения багажа, под окном установлен столик, над каждым спальным местом предусмотрены софиты и брюкодержатели, на стенах закреплены вешалочные крючки. На потолке купе размещены потолочный дефлектор, решетка или жалюзи, через которые поступает вентиляционный воздух, радиорепродуктор с регулятором громкости и светильник. Над нижними спальными местами, кроме того, размещены откидные газетные сетки, а над верхними - сетки для мелкого багажа.

Продольные коридоры купейных вагона часто оборудуются откидными сиденьями, пепельницами и радиорепродукторами. На потолке коридора расположены светильники. В малом коридоре установлен ящик для мусора.

Служебное отделение оборудовано диваном с рундуком, полками и нишами для размещения чистого постельного белья, раковиной для мойки посуды, радио и осветительными приборами и др.

Кроме того, в служебном отделении размещаются распределительный щит электрооборудования вагона и нумератор звонков вызова проводника в купе пассажирами.

Для хранения белья, бывшего в употреблении, купейные вагоны оборудуются ящиком, подвешенным под кузовом. Доступ в ящик предусмотрен через люк в полу.

На обоих концах вагона размещены туалеты.

   3.2 Водоснабжение вагона

Для удовлетворения санитарно-технических нужд и создания надлежащих комфортных условий пассажирам в вагоне предусмотрены системы, обеспечивающие поддержание в кузове оптимальной температуры, чистоты и обмена воздуха, необходимые нормы освещенности, допустимый уровень шума и снабжение холодной и горячей водой.

Система водоснабжения предназначена для обеспечения туалетов холодной и горячей водой, пополнения котла отопления водой между заправками, а также для снабжения пассажиров кипяченой горячей и охлажденной водой.

Рисунок 3.4 Схема водоснабжения купейного вагон.

1 - бойлер для подогрева воды; 2 - нагревательный змеевик бойлера от котла отопления; 3 - трубопровод и вентиль присоединения шланга для мытья туалета; 4 - термометр бойлера: 5 - умывальник; 6 - бак для питьевой воды; 7 - охладитель питьевой воды; 8 - мойка в служебном отделении; 9 - кипятильник; 10 - обратный трубопровод горячей воды; 11 - соединительная труба водяных баков; 12 - трубопровод горячей воды; 13 - баки холодной воды; 14 - наливные трубы со стороны коридора и купе; 15 - контрольные трубки уровня воды в баках; 16 - вестовая труба; 17 - унитаз; 18-трубопровод для промывки унитаза горячей водой из системы отопления.

Минимальный запас воды в системе водоснабжения определяется средним его расходом на одного пассажира, который по существующим нормам принят 20 л. Общий запас воды распределяется следующим образом: для холодного водоснабжения 75% и для горячего 25%.

Система водоснабжения для всех типов пассажирских вагонов принята единого типа - самотечная, как наиболее простая в монтаже и обслуживании.

В системе водоснабжения купейного вагона (рис. 3.4.) с некотлового конца расположены два сообщающихся между собой бака. Общий объем системы водоснабжения 1050 л. В этой системе ВОДУ нагревается и специальном бойлере 1 змеевиком, соединенным системой труб и кранов с котлом отопления. Летом бойлер можно подогревать от плитки для приготовления пищи, отапливаемой твердым топливом.

   3.3. Ударно-тяговые приборы

Вагоны России оборудованы автоматической сцепкой СА-3 (советская автосцепка, третий вариант), утвержденной в 1934 г. в качестве типовой. Эта автосцепка (рис. 3.5.) относится к нежестким. Корпус автосцепки СА-3 предназначен для передачи ударно-тяговых усилий упряжному устройству и для размещения механизма. Корпус представляет собой стальную полую отливку, которая состоит из головной части н хвостовика. Головная часть имеет большой 1 и малый 4 зубья, которые, соединяясь, образуют зев. Из зева выступают части деталей механизма - замка 3 и замкодержателя 2.

Горизонтальную проекцию зубьев, зева и выступающей части замка называют контуром зацепления автосцепки. Для обеспечения взаимосцепляемости автосцепок контур зацепления стандартизирован (ГОСТ 21447—75). Этот же контур принят для вновь создаваемых автосцепок в европейских странах - участницах ОСЖД. 20-я ассамблея Международного союза железных дорог (МСЖД), состоявшаяся в 1961 г., решила, что разрабатываемые в западноевропейских странах конструкции автосцепок должны обеспечивать сцепление с автосцепкой СА-3 без промежуточных устройств.

Рисунок 3.5 Автосцепка СА-3.

Головная часть корпуса имеет упор 5 для передачи сжимающего усилия на раму кузова через розетку, укрепленную на концевой балке, после полного сжатия поглощающего аппарата и деформаций деталей аппарата и упряжного устройства.

В хвостовике корпуса есть отверстие 6 для клина, соединяющего корпус с тяговым хомутом упряжного устройства. Для облегчения горизонтального перемещения корпуса торец его хвостовика выполнен цилиндрическим.

Механизм автосцепки (рис. 3.6.) состоит из замка 1, замкодержателя 7, предохранителя замка 17, подъемника 2, валика подъемника 20 и болта 16 с гайкой и двумя стопорными шайбами.

Замок предназначен для запирания двух сомкнутых автосцепок. Он имеет вверху шип 2 для навешивания предохранителя, в средней части - овальное отверстие 3 для размещения стержня валика подъемника, внизу - радиальную опору 5 и зуб 6, вокруг которых замок может поворачиваться, а также выкрашенный в красный цвет сигнальный отросток 4, по положению которого определяют, сцеплены или расцеплены автосцепки. Замок устроен и размещен так, что под действием собственного веса своей замыкающей частью выходит наружу из полости головной части корпуса

Рисунок 3.6 Механизм автосцепки СА-3.

Замкодержатель предназначен для удержания замка в сцепленном и расцепленном положениях. Первая задача выполняется замкодержателем совместно с предохранителем замка, вторая - вместе с подъемником. Замкодержатель имеет противовес 8 и лапу 10, между которыми находится выступ (расцепкой угол) 9. Овальное отверстие 11 служит для навешивания замкодержателя на шип корпуса автосцепки.

Предохранитель замка представляет собой двуплечий рычаг с отверстием для навешивания на шип 2 замка. Верхнее плечо 19 предназначено для упора в противовес 8 замкодержателя, нижнее 18 - для подъема верхнего плеча, которое имеет дополнительную опору - полку корпуса автосцепки.

Подъемник предназначен для выведения предохранителя замка из положения упора в противовес замкодержателя, перемещения замка внутрь полости корпуса автосцепки и удержания его в этом положении. Подъемник имеет широкий 13 и узкий 15 пальцы, а также квадратное отверстие 14 для стержня валика подъемника.

Валик подъемника обеспечивает поворот подъемника. Стержень 23 с выемкой 22 для прохода запорного болта 16 ограничивает выход замка из полости корпуса в зев. Балансир 24 облегчает возвращение повернутого подъемника в первоначальное положение, отверстие 21 предусмотрено для соединения с цепью расцепного привода.

Болт 16, проходящий через отверстия в приливе корпуса автосцепки, вместе с гайкой и двумя шайбами запирает валик подъемника, а вместе с ним и остальные детали механизма автосцепки.

   3.4. Тормозное оборудование вагона.

Схема пневматической части тормозного оборудования пассажирского вагона представлена на рис. 3.7.

К магистрали 3 через тройник 5 № 573 патрубком 6 с разобщительным краном 7 № 377 подсоединен ВР 8 № 292-001 совместно с электровоздухораспределителем (ЭВР) 9 № 305-000, установленный на кронштейне ТЦ 15 № 501Б.

Рисунок 3.7 Схема пневматического тормозного оборудования.

Выпускной клапан 10 №31, расположенный на ЗР 13 Р7 78 или патрубке 12 к нему, имеет поводковый привод 11, выведенный на обе стороны вагона. В пассажирском вагоне устанавливается не менее трех стоп-кранов 4 №163, два из которых расположены в тамбурах вагона. Межвагонное соединение 1 № 369А содержит соединительный рукав с электрическими приводами и контактами и концевой кран 2 № 190.

Рычажная передача пассажирского вагона представлена на рис. 3.8

Рисунок 3.8 Тормозная рычажная передача пассажирского вагона.

На цапфах траверс 17 установлены башмаки 15 с тормозными колодками 21. Вертикальные рычаги 24 и затяжки 23 подвешены к раме на подвесках 22. Траверсы 17 с башмаками и колодками подвешены на одинарных подвесках 20, ушки которых проходят между бортами башмаков. Кроме горизонтальных 7, имеются промежуточные рычаги 10, соединенные с вертикальными рычагами тягами 2. Приспособление 19 предназначено для фиксации положения тормозных колодок относительно колес, скобы 4, 9 и 11 - для предохранения от падения на путь деталей рычажной передачи в случае их разъединения или обрыва. Регулировка рычажной передачи осуществляется автоматическим регулятором 8 со стержневым приводом 6. Для ручной регулировки рычажной передачи предусмотрены отверстия в головках тяг и стяжных муфтах 14. Привод ручного тормоза состоит из рукоятки 18, которая помещается в тамбуре вагона, винта 16, пары конических шестерен и тяги 13, соединенной с рычагом 12. Последний сочленен тягой 1 с рычагом 3 и далее тягой 5 с горизонтальным рычагом 7.

  1.  РАСЧЕТ КУЗОВА СПРОЕКТИРОВАННОГО ВАГОНА

  1.  ОСНОВА БЕЗОПАСНОСТИ ЖИЗНИДЕЯТЕЛЬНОСТИ

   5.1 Расчет времени эвакуации пассажиров из вагона купе.

Железнодорожный транспорт является зоной повышенной опасности, поэтому соблюдение правил и требований техники безопасности - важная обязанность каждого работника транспорта, и особенно проводников, которые должны обеспечивать не только личную безопасность, но и безопасность пассажиров. Проводник должен знать и точно выполнять правила техники безопасности при обслуживании пассажирских вагонов и в установленном порядке проходить проверку знаний по технике безопасности.

Пожары приносят большие несчастья людям и наносят огромный ущерб железнодорожному транспорту и всему хозяйству в целом. Особенно опасны пожары в железнодорожных вагонах, оснащенных большим количеством электрических приборов, в пассажирских вагонах, поскольку наличие большого количества людей в сравнительно ограниченном пространстве затрудняет их быструю эвакуацию.

Причинами пожара в пассажирских вагонах могут быть:

• короткое замыкание в проводах и приборах электрооборудования;

• перегрузка проводов и приборов электрооборудования;

• большие переходные сопротивления цепей в электроприборах и электросетях;

• применение приборов электрозащиты на завышенный относительно нормы ток (установка «жучков»);

• нарушение нормальной работы регулятора напряжения генератора;

• хранение горючих предметов в нишах распределительных шкафов, вентиляционных каналах, в помещении котельной и возле

электроплиток;

• использование для освещения ламп повышенной мощности;

• малые переходные сопротивления цепей заземления электросистемы на корпус вагона;

• неисправность аккумуляторной батареи (наличие «севших» элементов, низкое сопротивление изоляции, отсутствие контргаек

на межэлементных соединениях, окисление межэлементных соединений, наличие течи электролита, ржавчины, окалины и др.);

• нарушение правил пользования нагревательными приборами

(утюги, чайники, электроплитки и т.п.);

• подключение к системе электроснабжения бытовых приборов, радиоприемников, магнитофонов и других устройств, не предусмотренных конструкцией вагона для подключения;

• слабая затяжка контактных соединений, приводящая к их чрезмерному нагреву;

• неквалифицированное вмешательство в работу электрооборудования вагонов (ремонтные работы, регулировка);

• нарушение правил пользования отопительными установками, растопка котлов и кипятильников с применением легковоспламеняющихся и горючих жидкостей, без воды или с водой ниже

допустимого уровня;

• курение в неустановленных местах, провоз легковоспламеняющихся жидкостей, применение открытого огня;

• оставление проводником вагона без надзора;

• выбрасывание на ходу поезда горящих угля, золы и шлака;

• сушка дров, досок и других сгораемых материалов около отопительных и электронагревательных приборов;

• неисправность розеток и дымовытяжных труб котлов отопления и плит для приготовления пищи;

• скопление пыли и грязи на приборах электрооборудования, в распределительных шкафах, около дымовытяжных труб котла, на нагревательных приборах и электропроводке;

• отсутствие дополнительной изоляции в местах крепления проводов и электроприборов к металлическим стенам;

• отсутствие изоляционных втулок в местах выхода проводов из металлических труб и металлорукавов;

• отсутствие дополнительной изоляции в местах прохода проводов через отверстия в металлических стенах, клеммных коробках и др.;

• попадание влаги на электропроводку, особенно в местах ввода проводов внутрь вагона;

• соприкосновение контактов с металлическими предметами и

трение проводов о них.

Пожар в вагоне возникает не сразу. При перегрузке электрические провода нагреваются постепенно, появляется характерный запах горящей резины и пряжи, обусловленный перегревом изоляции. От слабых контактов происходит местный нагрев контактных зажимов, предохранителей, пакетных выключателей и т.д., и возникает характерный запах. От чрезмерного нагрева изоляции проводов могут загореться даже панели с аппаратурой. Поэтому при появлении запахов - предвестников загорания и разрушения изоляции - необходимо обнаружить их источник и принять меры к устранению неисправностей.

Используемые при внутренней отделке легковоспламеняющиеся и горючие материалы (древесина, пластмассы, красители), электропроводка делают вагон очень уязвимым для огня. В пассажирском поезде пожар распространяется быстро, иногда охватывая один вагон за другим. Особенно часто это происходит во время движения поезда. В коридоре вагона скорость распространения пожара составляет 5 м/мин, в купе - 2,5 м/мин. Таким образом, в течение 15-20 мин вагон полностью оказывается охваченным пламенем; температура горения достигает в нем порядка 950° С, а на эвакуацию пассажиров остается всего лишь 1,5-2,0 минуты. При возгорании твердых горючих материалов прогорает пол вагона, что приводит к попаданию их на железнодорожные пути, которые деформируются через 15-20 минут. Высота пламени горения твердых горючих материалов достигает 10 м, температура пламени - 1100° С, скорость развития пожара составляет 1,4 м/мин. Пожар на тепловозах осложняется наличием большого количества топлива (5-6 т) и смазочных материалов (1.5-2,0 т). Поражающими факторами в пассажирском вагоне во время пожара являются высокая температура, прямой огонь, отравляющие вещества, возникающие в процессе горения, Все это к тому же усугубляется паникой.

Пассажирские вагоны оборудуются автоматическими установками пожарной сигнализации, способными обнаруживать пожар и оповещать о его возникновении на стадии загорания в контролируемых помещениях вагона. Установка пожарной сигнализации (УПС) должна реагировать на тепловые и дымовые признаки. Тепловые извещатели пожара срабатывают при достижении внутри объема контролируемого помещения максимальной температуры 70... 80 °С или при скорости нарастания температуры внутри контролируемого объема 5... 10 °С/мин. Дымовые извещатели пожара должны срабатывать при достижении в контролируемых помещениях значений задымленности (количества дыма и других продуктов сгорания), устанавливаемых для каждого типа вагонов. Извещатели в контролируемых помещениях вагонов (за исключением котельного отделения) устанавливаются скрыто, чтобы исключить или ограничить свободный доступ к ним пассажиров.

Своевременное извещение о возникновении в вагоне очага возгорания обеспечивает поездной бригаде возможность начать активную борьбу с огнем. В случае критической ситуации увеличивается время на эвакуацию пассажиров из аварийного вагона. Если вагон оборудован УПС, возможно только появление очага возгорания, а распространение пламени и дыма по всему объему вагона можно предотвратить, если будут приняты необходимые меры.

Основной узел УПС - центральный пульт (рис. 5.1.) - служит для подачи оптического и акустического сигналов о возникновении пожара в вагоне с указанием помещения, где это произошло.

Рисунок 5.1 Внешний вид передней панели пожарного приемно-контрольного прибора (ППКП) УПС

Дымовой ионизационный датчик срабатывает при появлении в окружающем его воздухе газов, предшествующих возникновению пожара.

Тепловой комбинированный датчик срабатывает при повышении температуры воздуха помещения, в котором он установлен,

до 60 °С или при скорости повышения температуры воздуха выше 10 °С/мин.

В купейном вагоне установлено 14 датчиков: 13 дымовых ионизационных - по одному в каждом купе и в электрораспределительном шкафу и один тепловой комбинированный в котельном отделении. Датчики соединены с центральным пультом специальными проводами по двухпроводной схеме.

Центральный пульт универсален. Его можно устанавливать в купейных вагонах с принудительной вентиляцией и купейных вагонах с кондиционированием воздуха.

Рисунок 5.2 Схема размещения извещателей системы УПС

Система пожаротушения сблокирована с системой защиты электрооборудования. При ее срабатывании одновременно размыкается цепь возбуждения генератора и отключаются электрические потребители вагона за исключением аварийного освещения.

   5.2 Основные действия при пожаре в поезде.

Действия при пожаре в поезде

Аварийные выходы в большинстве случаев находятся в 3-м и 6-м купе вагона, и представляют собой окна, не предназначенные для свободного открытия, целью которого может служить проветривание купейного помещения. Подобная схема размещения аварийных окон распространяется на все типы вагонов РЖД. Однако следует учесть, что в вагонах, оборудованных системой кондиционирования, изначально могут быть установлены окна, не предназначенные для открытия.  (Рис. 5.3.)

Рисунок 5.3 Схема аварийных выходов купейного вагона, 3-е и 6-е купе.

Согласно нормам (СНиП П-А. 5–62, п. 4.1) эвакуационными выходами считаются дверные и оконные проемы, если они ведут из помещений непосредственно наружу.

К эвакуационным путям относят такие пути, которые ведут к выходу и обеспечивают безопасное движение в течение определенного времени. Запасными выходами называют такие, которые не используются при нормальном движении, но могут быть использованы в случае необходимости при вынужденной эвакуации.  

Основными параметрами, характеризующими процесс эвакуации , являются:

плотность людского потока (D);

скорость движения людского потока (v);

пропускная способность пути (Q);

интенсивность движения (q);

длина эвакуационных путей, как горизонтальных, так и наклонных;

ширина эвакуационных путей.

Скорость движения на горизонтальных участках пути колеблются в пределах от 15 до 17 м/мин. Расчетная скорость движения, узаконенная нормами проектирования для помещений с массовым пребыванием людей, принимается равной 16 м/мин.

На участках эвакуационного пути или в зданиях, где заведомо плотности потоков при вынужденном движении будут меньше предельных значений, скорости движения будут соответственно больше. В этом случае при определении скорости вынужденного движения исходят из длины и частоты шага человека. Для практических расчетов можно определять по формуле:
где n – число шагов в мин, равное 100.

Продолжительность эвакуации людей до выхода наружу, определяют по протяженности путей эвакуации и пропускной способности. Расчет ведется для условий, что на путях эвакуации плотности потоков равномерны и достигают максимальных значений.

Согласно ГОСТ 12.1.004–91 (приложение 2, п. 2.4), общее время эвакуации людей складывается из интервала «времени от возникновения пожара до начала эвакуации людей». Ввиду того, что продолжительность этого этапа, существенно влияет на общее время эвакуации, очень важно знать, какие факторы определяют его величину (следует иметь ввиду, что большинство этих факторов также будут влиять на протяжении всего процесса эвакуации). Опираясь на существующие работы в этой области, можно выделить следующие: 

состояние человека: устойчивые факторы (ограничение органов чувств, физические ограничения, временные факторы (сон/бодрствование), усталость, стресс, а также состояние опьянения);

система оповещения;

действия персонала;

тип здания.

Время задержки начала эвакуации берется согласно приложению .

Расчетное время эвакуации людей следует определять как сумму времени движения людского потока по отдельным участкам пути : , где  – время задержки начала эвакуации; t1 – время движения людского потока, мин; t2, t3, ti – время движения людского потока на каждом из следующих участках пути, мин.

    6. РАСЧЕТ ЭКОНОМИЧЕСКОЙ ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОЕКТИРУЕМОГО ВАГОНА

   6.1 Расчет себестоимости перевозок пассажиров методом расходных ставок.

Большое значение при определении себестоимости перевозок методом расходных ставок имеет правильный расчет калькуляционных измерителей, приходящихся на единицу рассматриваемых перевозок.

Методы расчета калькуляционных измерителей не остаются неизменными при решении разных по своему характеру задач. В тех случаях, когда рассматриваемые перевозки выполняют в условиях, близких к среднедорожным, можно применять более простые приемы расчетов. Для условий, значительно отличающихся от среднедорожных, при определении отдельных калькуляционных измерителей требуются более детальные расчеты.

Метод расчетных ставок применяется для решения многих технико-экономических задач; при анализе изменения себестоимости перевозок в грузовом и пассажирском движении в связи с изменением объема перевозок, качественных показателей работы, проведении реконструктивных, организационных и рационализаторских мероприятий, влияющих на снижение расходов железных дорог, при распределении грузооборота между различными видами транспорта, выборе оптимального направления перевозок и др.

Калькуляционные измерители в грузовом и пассажирском движении определяют без учета показателей работы в хозяйственном движении, так как расходы в этом виде движения остаются без изменения, а доля их незначительна - около 1% общей суммы расходов. Возможная неточность расчетов может быть незначительной. В тех же случаях, когда требуется определить полную себестоимость перевозок, тогда рассчитанную методом расходных ставок себестоимость следует увеличить на 1%.

При расчете по методу расходных ставок эксплуатационные расходы и себестоимость перевозок определяют в пересчете на эксплуатационные тонно-километры.

Для получения себестоимости тарифных тонно-километров, себестоимость эксплуатационных тонно-километров умножают на коэффициент соотношения между ними.

При подсчетах калькуляционных измерителей целесообразно расходы определять в пересчете на 1000 т-км.

Себестоимость - один из важнейших обобщающих показателей экономической деятельности. Себестоимость является комплексным показателем, характеризующим использование затраченных материальных и трудовых средств, отражает рост производительности труда, степень использования основных фондов, эффективность и качество работы предприятия.

Снижение себестоимости продукции имеет большое значение.

На себестоимость продукции влияют отражает все стороны хозяйственной деятельности предприятия организация производственного процесса, использование техники, экономия сырья, топлива, материалов, электроэнергии и прочих затрат, а также выполнение качественных показателей работы.

Увеличение производительности труда и снижение себестоимости продукции в масштабе народного хозяйства дают возможность государству снижать цены и повышать реальную заработную плату. Выявление внутрихозяйственных резервов и анализ фактической себестоимости продукции на предприятии позволяют более эффективно организовать производственный процесс, уменьшать затраты на производство продукции.

В среднесетевых условиях себестоимость пассажирских перевозок в 2,3 раза выше, чем грузовых. Это объясняется меньшей массой пассажирских поездов, большей массой вагона брутто, приходящейся на единицу перевозок, высокой скоростью движения, вызывающей большой расход топлива и энергии на единицу перевозок, а так же стоимость пассажирских вагонов, большими расходами на их ремонт и амортизацию, необходимостью специального обслуживания пассажирских вагонов в пути следования, значительной неравномерностью пассажирских перевозок во времени и др.

Для расчета себестоимости пассажирских перевозок в конкретных условиях целесообразно применять метод расходных ставок.

Калькуляционные измерители на 1000 пассажиро-километры определяют следующим образом.

Вагоно-километры пассажирского вагона рассчитывают делением пассажиро-километров на населенность пассажирского вагона:

(8.1)

где: РH - населенность пассажирского вагона, чел. (базового 36, проектируемого 48).

Для базового варианта:

=1000/36=27,778 ваг-км. 

Для проектируемого вагона:

=1000/40=25 ваг-км.

Вагоно-часы вагонов пассажирского парка определяют делением вагоно-километров на среднесуточный пробег вагона и умножением полученного результата на 24:

/                                                                              (8.2)

где: Se -среднесуточный пробег вагона, км (в нашем случае Se=500 км).

Для базового варианта:

=24*27,778/500=1,33 ваг.-час

Для проектируемого вагона:

=24*25/500=1,2 ваг.-час

Поездо-километры рассчитывают делением вагоно-километров на состав пассажирского поезда в вагонах:

(8.3)

где: т - средний состав пассажирского поезда в вагонах (в нашем случае 17).

Для базового вагона:

=1,633 поездо-км.

Для проектируемого вагона:

25/17=1,470 поездо-км.

Электровозо-километры определяются умножением поездо- километров на коэффициент, учитывающий процент вспомогательного пробега электровозов к пробегу во главе поездов:

=*(1+β)(8.4)

где:β  - вспомогательный пробег электровозов к пробегу их во главе поездов (в нашем случае 5,5%).

Для базового вагона:

=1,634*(1+0,055)=1,723.

Для проектируемого вагона:

=1,470*(1+0,055)=1,550.

Линейный пробег электровозов рассчитывается умножением поездо-километров на коэффициент, учитывающий вспомогательный линейный пробег электровозов:

*(1+ )                                            (8.5)

где: - линейный пробег электровозов к пробегу их во главе поездов %

(в нашем случае 1,5).

Для базового вагона:

=1,634*(1+0,015)=1,658.

Для проектируемого вагона:

,=1,470*(1+0,015)=1,492.

Электровозо-часы определяют делением линейного пробега электровозов на среднесуточный пробег электровозов и умножением полученного результата на 24:

                                                      (8.6)

где: - среднесуточный пробег локомотива, км (для нашего случая 681).

Для базового вагона:

24*1,658/681=0,058лок-ч.

Для проектируемого вагона:

=24*1,492/681=0,043 лок-ч.

Бригадо-часы электровозных бригад определяются делением линейного пробега элетропоездов на участковую скорость движения пассажирских поездов и умножением полученного результата на коэффициент, учитывающий дополнительное время работы электровозных бригад:

=*(8.7)

где: vm- средняя участковая скорость движения поездов, км/ч (в нашем случае 78).

К2 - коэффициент, учитывающий время на дополнительные работы электровозных бригад (1,6).

Для базового вагона:

=1,6*1,658/78=0,034 бриг.-ч.

Для проектируемого вагона:

=1,6*1,492/78=0,025 бриг.-ч.

Тонно-километры брутто вагонов и электропоездов определяются суммированием тонно-километров брутто вагонов и электропоездов. Тонно-километры брутто вагонов определяют умножением вагоно- километров на массу брутто пассажирского вагона. Массу брутто пассажирского вагона рассчитывают суммированием массы тары на пассажирский вагон и массы пассажиров, находящихся в вагоне. При этом масса одного пассажира с ручным багажом принимается равной 0,1т. Тонно-километры брутто электровозов рассчитывают умножением средней массы электровозов на линейный пробег электровозов.

=(8.8)

где: - масса тары вагона, т. (базового -55,8, проектируемого – 58,8).

- средняя масса электровоза, 172т.

Для базового вагона:

=27,778*55,8+0,1*36*27,778+172*1,658=1935,261 т-км.

Для проектируемого вагона:

=25*58,8+0,1*48*25+172*1,492=1846,624т-км.

Расход электроэнергии определяется умножением нормы расхода электроэнергии на 10000 т-км брутто на тонно-километры брутто вагонов:

Σ=/10000;(8.9)

аэл-норма расхода электроэнергии кВт-ч. (в нашем случае 140).

Для базового вагона:

=140*1935,189 /10000=27,0926кВт ч.

Для проектируемого вагона:

=140*1846,624/10000=25,85 кВт ч.

Затраты маневровых тепловозо – часов в зависимости от выполненного объема работ составят:

Σ2,199*ΣМS/1000

Для базового варианта:

Σ=0,002+2,199*1,724/1000=0,0057

Для проектируемого варианта

Σ=0,002+2,199*1,550/1000=0,0054

Σ=1000/;(8.10)

Где -средняя дальность поездки одного пассажира ,км(640)

Для базового и проектируемого вагона эта величина составит:

Σ1000/640=1,562 чел.

Количество отправленных пассажиров определяют делением пассажиро-километров на среднюю дальность поездки одного пассажира. В таблице 8.1. приведем расчет расходов на 1000 пассажиро-км для базового вагона.

Таблица 8.1.

Расходы на перевозки

Измеритель

Расходная ставка

Величина измерителя

Расходы, руб.

Б

Пр.

Б

Пр

Вагоно-

километры

3,60

27,778

25

100

75

Вагоно-часы

348,56

1,33

1,2

464,74

348,56

Вагоно-часы в движении

416,16

1,633

1,470

680

510

Электровозо-

километры

19,31

1,723

1,550

33,28

24,96

Электровозо-

часы

499,02

0,058

0,052

29,16

21,87

Бригадо-часы элек. бригад.

989,63

0,034

0,030

33,66

25,25

Тонно-километры брутто вагонов и электровозов

0,011

1935,261

1846,62

21,28

16,926

Расход

электроэнергии

4,1

27,0926

25,85

83,99

66,79

Маневровые

тепловозо-часы

2000

0,0057

0,0054

11,58

9,68

Количество

отправленных

пассажиров

20,56

1,562

1,562

32,125

32,125

Итого зависящих расходов

1489,85

1131,18

Условно

постоянные

расходы

75,6% от зависящих

1126,32

855,17

Всего расходов

2616,17

1986,35

Из таблиц 8.1 видно, что себестоимость перевозок у проектируемого варианта 1986,35 ниже, чем у базового 2616,17.

   6.2 Расчет затрат вложенных на усовершенствование вагона.

Цена вагона:

Цвб=20000000руб.

ЦвПр=30000000руб.

Годовая производительность:

Вгодпр=365∙РнSв

Вгодпр=365∙40∙500=7300000 пас. км

Вгодб=365∙36∙500=6570000 пас. км

Чистый денежный поток:

3678148 руб.

 

Чистый денежный доход:

ЧДД=−ΔК+

ΔK=Kв ЦвПр- Цвб=0,75∙30000000-20000000=2500000 руб.

ЧДД=−2500000+= 3343771 руб.

 Вывод:

Таким образом, использование усовершенствованного пассажирского вагона обеспечивает чистые денежные потоки в год 4413794 рублей на 1 вагон. Затраты вложенные на усовершенствование вагона окупятся через один год его эксплуатации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

          На основании рассмотренных вопросов дипломного проекта, выяснено, что пассажирский вагон с улучшенными технико-экономическими параметрами намного выгоднее. Исходя из полученных результатов, можно сказать, что ранее применяемые вагоны можно заменить. Это приводит к повышению объёма перевозок пассажиров.

          В дипломном проекте было предложено усовершенствовать купейный вагон, путем добавления еще одного купе. Также произведен расчет времени эвакуации пассажиров из вагона и расчет экономической эффективности проектируемого вагона.

В результате всех полученных результатов можно сделать вывод, что применение такой модернизации, по всем показателям значительно превосходит предыдущую модель.

Вместе с тем, использование усовершенствованной модели вагона обеспечивает чистые денежные потоки в год 1512540 рублей на 1 вагон. Затраты вложенные на усовершенствование вагона окупятся через один год его эксплуатации.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

25910. Система и структура органов исполнительной власти в РФ 105.5 KB
  Система и структура органов исполнительной власти в РФ. Структура: Органы исполнительной власти разрабатывают основные направления социальноэкономической политики государства его обороноспособности безопасности обеспечения общественного порядка и организуют их осуществление; организуют управление государственной собственностью; вырабатывают меры по проведению внешней политики и выполняют иные функции возложенные законодательством страны. Органы исполнительной власти осуществляют деятельность которая по своему содержанию является...
25911. Предохранители. Назначение предохранителей. Конструкция. Условия выбора предохранителей 81.5 KB
  Процесс срабатывания предохранителя делится на несколько стадий: нагревание вставки до температуры плавления плавление и испарение вставки возникновение и гашение электрической дуги с восстановлением изоляционных свойств образующегося изоляционного промежутка. ТРЕБОВАНИЯ ПРЕДЪЯВЛЯЕМЫЕ К ПРЕДОХРАНИТЕЛЯМ Времятоковая характеристика предохранителя зависимость времени перегорания плавкой вставки от тока должна проходить ниже но возможно ближе к времятоковой характеристике защищаемого объекта это важнейшая характеристика. Конструкция...
25912. Автоматические выключатели. Основные типы. Принцип действия. Основные типы расцепителей. Механизм свободного расцепления. Условия выбора 42 KB
  Конструктивная схема автомата На рисунке дана условная конструктивная схема универсального автомата в упрощенном изображении. Создается усилие которое перемещая рычаги 4 и 5 вправо будет поворачивать основную несущую деталь 6 автомата вокруг неподвижной оси О по часовой стрелке. Замыкаются и включают цепь тока вначале дугогасительные 8 и 10 а затем главные 7 и 11 контакты автомата. Отключающая пружина 2 взводится при включении автомата.
25913. Выключатели переменного тока высокого напряжения. Назначение, основные требования. Номинальный ток отключения. Классификация высоковольтных выключателей по виду дугогасительной среды и изоляции межконтактного промежутка. Использование АПВ. Условия выбора 45.5 KB
  Выключатели переменного тока высокого напряжения. Параметры В соответствии с ГОСТ Р 525652006 выключатели характеризуются следующими параметрами: номинальное напряжение Uном напряжение сети в которой работает выключатель; номинальный ток Iном ток через включённый выключатель при котором он может работать длительное время; номинальный ток отключения Iо.ном наибольший ток короткого замыкания действующее значение который выключатель способен отключить при напряжении равном наибольшему рабочему напряжению при заданных условиях...
25914. Конструкция и принцип действия малообъемных масленых выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 329 KB
  Масляные выключатели В дугогасительных устройствах масляных выключателей гашение дуги осуществляется путем эффективного ее охлаждения в потоке газопаровой смеси вырабатываемой дугой в результате разложения и испарения масла. В зависимости от назначения масла можно выделить 2 основные группы масляных выключателей: 1. В состав газопаровой смеси возникающей в результате разложения масла под действем дуги входит до 70 водорода обладающего по сравнению с воздухом в 8 раз более высокой теплопроводностью но меньшей предельной электрической...
25915. Конструкция и принцип действия вакуумных выключателей. Достоинства и недостатки. Условия выбора. Сравнение с другими высоковольтными выключателями 22.5 KB
  Таким образом дуга в вакууме существует изза ионизации паров контактного материала вначале за счет материала контактного мостика а затем в результате испарения материала электродов под воздействием энергии дуги. Поэтому если поступление паров контактного материала будет недостаточно вакуумная дуга должна погаснуть.
25916. Тепловые процессы в электрических аппаратах. Источники теплоты. Поверхностный эффект и эффект близости. Способы распространения теплоты в пространстве. Термическая стойкость электрических аппаратов 292 KB
  ТЕРМИЧЕСКАЯ СТОЙКОСТЬ ЭЛЕКТРИЧЕСКИХ АППАРАТОВ НАГРЕВ ПРИ КЗ Под термической стойкостью аппарата понимают его способность выдерживать без повреждений и перегрева свыше норм термическое действие токов короткого замыкания определенной длительности. Термическая стойкость характеризуется током термической стойкости т. Для выключающих аппаратов термическая стойкость задается обычно 10секундным током и...
25917. Контактные явления в электрических аппаратах. Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Понятия переходного сопротивления контакта 49 KB
  Классификация контактов их конструкция и материал исполнения. Чем больше контактов в цепи тем сильнее сопротивление. При точечном контакте контактные нажатия небольшие и для уменьшения сопротивления контактов применяют драгоценные металлы не образующие окиси. Для этих контактов применяют медь.