Полувагон Н 12-132-03

ПОЛУВАГОН 12-132-03

Полувагон предназначен для общесетевого использования  на железных дорогах РФ и стран  СНГ и Балтии колеи 1520 мм для перевозки  массовых неагрессивных, насыпных непылевидных, навалочных грузов с температурой не выше +100оС, не требующих укрытия от атмосферных осадков, а также штабельных и штучных с креплением их в соответствии с требованиями правил погрузки и крепления грузов с температурой не выше +100оС.

Полувагон выполнен в исполнении "У" категории 1 по ГОСТ 15150 с обеспечением эксплуатационной надежности при нижнем рабочем и предельном значениях температуры минус 50оС.

Рисунок 1. Внешний  вид вагона 12-132-03

Рисунок 2. Технические характеристики полувагона  МОДЕЛИ 12-132 -03

Полувагон модель 12-132 является одним из массовых универсальных полувагонов на тележках модели 18-100 с осевой нагрузкой 23,5 тс/ось. Кузов полувагона имеет повышенный объем, что позволяет полностью использовать грузоподъемность не только при перевозке угля, но и более легких грузов. Разгрузка насыпных и навалочных грузов может выполняться как на вагоноопрокидывателях, так и через 14 разгрузочных люков.

Конструкция полувагона имеет следующие особенности  и преимущества:

- Усиленный  узел заделки шкворневых и  промежуточных стоек; 

- Усиленный  шкворневой узел;

- Применение  крышки люка усиленной конструкции; 

- Применение  подпружиненного запорного механизма  крышек люков, позволяющего исключить  дополнительную увязку проволокой  кронштейнов крышек люков и  закидок; 

- Изготовление  обшивы боковых стен из стали  повышенной прочности, увеличивает их ресурс при использовании накладных вибраторов;

- Применение  зетового профиля хребтовой балки  из проката класса прочности  390 из стали марок 12Г2Ф-14, 12Г2ФД-14 по ТУ 14-1-5391-99.

- Срок службы  увеличен с 22 до 24 лет; 

- Назначенный пробег до первого деповского ремонта увеличен с 210 до 500 тыс. км.;

- Применение  раздельной системы торможения  в данном полувагоне позволяет  упростить регулировку тормозной  рычажной передачи в эксплуатации, равномерно распределить усилия  нажатия колодок на каждую тележку, увеличить к.п.д. тормозной рычажной передачи (до 10%), повысить надежность тормоза и повысить безопасность движения;

- Скользуны  постоянного контакта уменьшают  нагрузки от кузова вагона  на элементы тележки и на  путь;

- Увеличенный прогиб рессорного комплекта в тележке 18-578 улучшает ходовые качества вагона, уменьшает воздействие на путь;

- Применение  крышки люка усиленной конструкции; 

- Изготовление  обшивы боковых стен из стали  повышенной прочности, увеличивает  их ресурс при использовании накладных вибраторов;

- Использование  безрезьбовых соединений в воздухопроводе  тормоза вагона повышает межремонтный  пробег и простоту обслуживания  в эксплуатации;

- Применение  сменной полимерной накладки  в клиновой системе уменьшает  ее износ не менее чем в 5 раз.

 

Таблица 1. Технические  характеристики полувагона

 

Рассмотрим  ТРП полувагона 12-132-03 как в классической компоновке, так и

в варианте раздельного (потележечного) торможения (рис 3).

 

 

а) 1 – тормозной цилиндр, 2 – затяжка горизонтальных рычагов, 3 – горизонтальные рычаги, 4 – планка, 5 – упорный рычаг, 6 – кронштейн, 7 – стержень, 8 – тяга, 9 – авторегулятор, 10 – вертикальный рычаг, 11 – серьга, 12 – мертвая точка, 13 – затяжка вертикальных рычагов, 14 – устройство направленного отвода колодок от колес, 15 – триан-

гель, 16 – подвеска

б) 1 – тормозной цилиндр, 2 – шток тормозного цилиндра, 3 – горизонтальные рычаги, 4 – планка, 5 – крепление планки, 6 – планка, 7 – упорный рычаг, 8 – стержень, 9 –тяга, 10 – вертикальный рычаг, 11 – затяжка вертикальных рычагов, 12 – серьга, 13 –мертвая точка, 14 – триангель, 15 – тормозная колодка, 16 – подвеска, 17 – устройство направленного отвода колодок от колес, 18 – авторегулятор.

 

Рисунок 3 – Тормозная рычажная передача грузового вагона 12-132-03

а) классическая компоновка (один цилиндр)

б) раздельная система  торможения (два цилиндра)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Кинематические  схемы исследуемых механизмов приведены  на рис. 4.

а) 1 – поршень тормозного цилиндра, 2, 3 – горизонтальные рычаги, 4 – затяжка горизонтальных рычагов, 5 – шток, 6 – планка, 7 – упорный рычаг, 8, 16 – тяги, 9 – вертикальный рычаг, 10, 12 – триангель, 11 – подвеска триангеля, 13 – затяжка вертикальных рычагов, 14 – серьга мертвой точки, 15 – авторегулятор

б) 1 – тормозной цилиндр, 2 – шток тормозного цилиндра, 3 – горизонтальный рычаг, 4 – планка, 5 – упорный рычаг, 6 – планка, 7 – авторегулятор, 8 – тяга, 9 – вертикальный рычаг, 10 – затяжка вертикальных рычагов, 11 – мертвая точка, 12 – подвеска триангелей, 13 - триангель

Рисунок 4– Кинематическая схема симметричной ТРП

а) классическая компоновка; б) раздельная система торможения

 

Связывание  тел тормозной рычажной передачи грузового вагона моде-

ли 12-132-03 с тележками  модели 18-578 в кинематические цепи производи-

лось в соответствии с кинематическими схемами (см. рис. 4)

Согласно кинематических схем, большая часть шарниров обладает

вращательными степенями свободы. Исключением  являются кинематические

пары триангелей тележек (где необходимо наличие поступательного  шарнира

из-за устройства направленного отвода колодок), а для державок мертвой

точки, кронштейна мертвой  точки и тормозного цилиндра необходимо ввести

нулевую степень свободы, так как они закреплены неподвижно относительно

глобальной системы координат.

Для определения контактных сил возникающих в трибоузлах «втулка –

валик»  вагона 12-132-03 (рис. 3) был применен тип контактного  взаимодействия «окружность– плоскость», принцип, которого основан на контакте «точка-плоскость».

Внутренняя  поверхность втулки представлена в  виде группы из восьми контактных плоскостей, а поверхность валика – в виде окружности.

Рисунок 5 - Контакт «окружность – плоскость»

 

 

В качестве контактных сил для контакта «колодка – поверхность  ката-

ния колесной пары» и «подвеска – башмак триангеля» также использовался

тип контакта «окружность  – плоскость». В первом случае окружностью  явля-

лась поверхность  катания колесной пары, а поверхность  колодки была пред-

ставлена набором  контактных плоскостей, во втором – окружность представ-

ляла собой  контур нижней части подвески, а  контактные плоскости создава-

ли контур внутри отверстия башмака триангеля.

Наибольшие  реакции возникают в шарнирных  соединениях тормозной

рычажной передачи грузового вагона при экстренном торможении поезда,

так как нагрузка, действующая на шток тормозного цилиндра, в этом случае

максимальна.

Максимальные  реакции в данных узлах, при экстренном торможении поезда составляли:

– для классической компоновки – 48,53 КН и 48,8 КН;

– для раздельной системы торможения – 49,53 КН и 50,1 КН.

Максимальные  значения реакций в шарнирных  соединениях тормозной

рычажной передачи вагона при экстренном торможении поезда представле-

ны в таблице 2.

 

Таблица 2. Максимальные величины сил реакции в шарнирах при торможении.

Вагон 12-132-03 имеет  раздельную систему торможения.

 

 

 

На сегодняшний  день вагонное хозяйство ОАО "РЖД" находится в стадии реформирования и решает одновременно две серьезные задачи: выделение сферы ремонта в отдельный вид бизнеса и обеспечение бесперебойной эксплуатации вагонного парка.

Инвентарный парк грузовых вагонов ОАО "РЖД" составляет 630, 7 тысячи вагонов. 119, 6 тысячи вагонов  с просроченным сроком службы. Отмечу, что фактически полезными в перевозках можно считать всего лишь 327, 6 тысячи вагонов. Остальные вагоны простаивают в запасе ОАО "РЖД".

Техническая перепись вагонов инвентарного парка РЖД  показала, что значительная часть  вагонов потеряла свою универсальность, около 5 процентов имеют технические  неисправности кузовов. 7 процентов вагонов имеют колесные пары с толщиной гребней колес менее 25 миллиметров, у 9 процентов вагонов боковые рамы и надрессорные балки изготовлены до 1975 года и в ближайшее время потребуют замены.

Техническое состояние  грузовых вагонов, отставленных в запас ОАО "РЖД" , крайне неудовлетворительно. 75 процентов запаса требуют капитального ремонта. Только у 10 процентов вагонов запаса пригодные к эксплуатации колесные пары и детали тележек.

Необходимсоть сократить число вагонов, отставленных в запас, путем их продажи в металлолом. Средства, вырученные от этого, могут быть направлены на закупку нового подвижного состава.

Кроме того, мы снижаем количество вагонов, эксплуатирующихся  с просроченным сроком службы. Проведение капитально-восстановительного ремонта  вагонов с просроченным сроком службы экономически невыгодно для ОАО "РЖД". Компания ежегодно тратит около 3 миллиардов рублей только на отцепочный ремонт.

В ближайшее  время компания будет направлять большие инвестиции в первую очередь  на приобретение нового подвижного состава.

 В числе  последних разработок - модернизированная  тележка. Напомню, что серийная  модель 18-100 находится в эксплуатации  уже более 50 лет. Проект ее  модернизации позволил увеличить  межремонтный пробег со 100 до 160 тысяч  километров. В течение трех последних лет весь парк вагонов ОАО "РЖД" модернизирован и переведен на увеличенный межремонтный пробег. При производстве плановых видов ремонта проводятся модернизация автотормозного и автосцепного оборудования, а также модернизация универсальных платформ под перевозку крупнотоннажных контейнеров.

Компания закупает и новые вагоны. В частности, полувагон  модели 12-132-03, разработанный на ПО "Уралвагонзавод". На сеть передано в эксплуатацию 14 тысяч  единиц.

Новые полувагоны оборудованы и принципиально новыми тележками модели 18-578, позволяющими увеличить межремонтный период до 500 тысяч километров. Эта тележка по надежности в эксплуатации основных узлов превосходит серийную более чем в 4 раза. На ней установлены колеса повышенного качества и твердости, подшипники принципиально нового кассетного типа производства ОАО "Волжский подшипниковый завод". С 2008 года все строящиеся грузовые вагоны будут оборудоваться подшипниками такого типа.

На Северной железной дороге на маршруте Воркута - Череповец эксплуатируются 50 полувагонов модели 12-132-03, оборудованных новой системой раздельного торможения. Кстати, для проведения широкомасштабной эксплуатации полувагонов с подшипниками кассетного типа принято решение в этом году изготовить еще 1500 таких полувагонов и использовать их на Свердловской, Южно-Уральской и Западно-Сибирской железной дороге.

При этом очевидно, что для производства новых вагонов  необходима совершенно новая тележка  с нагрузкой на ось 25-30 тонн.

Безусловно, вопрос качества поставляемой для ОАО "РЖД" продукции находится в нашем департаменте под постоянным контролем. Это касается прежде всего поставляемых заводами колес, тележек грузовых вагонов, автосцепного и тормозного оборудования, а также комплектующих деталей. Поставки бракованных деталей в последнее время практически свелись к нулю.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

ЛИТЕРАТУРА

1.»Разработка метода системного анализа автотормоза грузового подвижного состава: Дисс. На соиск. уч. ст. д-ра техн. наук»  Карпычев В.А. // МИИТ – М., 2000;

2. «Конструирование и расчет вагонов: Учеб. для вузов ж.-д. трансп.»// Под ред. В.В. Лукина. – М.: УМК МПС России, 2000. – 731 с.;

3. «Вагоны пассажирские и грузовые колеи 1520 мм.» Циганкова В.И. ВНИИАС, отделение информации. М. 2004 г. 192 с.

4. «Вагоны :общий курс»  Лукин В.В. М.: Маршрут, 2004.-422 с.