Классификация локомотивов и их сравнение

Классификация локомотивов и их сравнение

Классификация локомотивов

 

Локомотив - это тяговая машина, предназначенная для перемещения подвижных единиц - вагонов, по специальным направляющим – рельсовой колее

Чтобы различать локомотивы и их части друг от друга их классифицируют

Классификация - деление изделий (устройств, узлов, деталей и т.п.) на разные группы в зависимости от их свойств, признаков. Это делают для того чтобы можно было отличать одно от другого только оговаривая его классификацию, а не описывая все составные части и принципы работы. В каждой предметной области существуют свои признаки (свойства) по которым производят классификацию.

В рамках предметной области - "Конструкция подвижного состава" локомотивы можно разделить по следующим классификационным признакам:

1. По роду потребляемой энергии (Какой первичный вид топлива и способ получения энергии, используемой для движения локомотива):

- ПАРОВОЗЫ (используют в качестве энергии - энергию пара, который получается при кипении воды в котле, нагреваемый путем сжигания любого вида топлива);

- ТЕПЛОВОЗЫ (энергия сгораемого дизельного топлива);

- ЭЛЕКТРОПОДВИЖНОЙ СОСТАВ (электрическая энергия поступаемая на локомотив через токоприемник);

2. По виду выполняемой работы (Какую работу выполняют локомотивы и что перевозят)

1. Пассажирские – предназначены для перевозки пассажирских поездов

2. Грузовые – предназначены для перевозки грузовых поездов, но могут перевозить и пассажирские, со скоростью грузовых

3. Маневровые – предназначены для выполнения маневровой работы на станциях, могут использоваться для перевозки грузового и пассажирского подвижного состава на небольшие расстояния

4. Универсальные (выполняющие любую работу из вышеперечисленных)

3. По типу тяговой передачи. (Каким способом передается вращение от движителя на колеса локомотива)

1. С индивидуальным приводом

2. С групповым приводом

Тяговая передача - это совокупность элементов образующих и передающих вращающий момент на колесную пару. Тяговая передача современного тягового подвижного состава состоит:

- тяговый электродвигатель (дизель);

-редуктор;

-колесная пара.

Если на одну колесную пару приходиться один движитель, то привод считается индивидуальным.

Групповой привод имеют локомотивы с одной силовой установкой:

ТЕПЛОВОЗЫ (дизель);

ПАРОВОЗЫ (паровая машина).

При групповом приводе все колесные пары связаны между собой либо дышлами (как на паровозе), либо редукторами (как на тепловозах). В локомотивостроении встречаются ЭПС с групповым приводом, в таких локомотивах применяется один тяговый электродвигатель на тележку (2-3 колесные пары).

4. По колесной формуле. (Сколько колес и как они связаны)

С исторических времен каждый локомотив имеет свою колесную формулу. Колесная формула отражает количество колес, их связь и тип тяговой передачи.

Колесная формула

С исторических времен каждый локомотив имеет свою колесную формулу. Колесная формула отражает количество колесных пар, тележек, секций их связь между собой, а также тип тяговой передачи

Например, для мифического электровоза или тепловоза:

(2o-2o)+(3+3)

() – отдельная секция локомотива (две секции)

2o или 3 – число колесных пар в тележке (две и три соответственно), всего 4-е тележки в 2-х секциях

() + () – секции имеют специальное межсекционное сочленение (не стандартное)

В записи “2o-2o” – “-“ – означает, что тележки не сочленены

В записи “3+3” – “+“ – означает, что тележки сочленены

В записи “2o” –“o“– означает, что колесные пары имеют индивидуальный привод

В записи “3+3” –колесные пары в каждой тележке имеют групповой привод

Например, для паровоза:

₂+3+₁

2, 1 – для паровозов означают, что имеется тележка с 2-я бегунковыми колесными парами впереди рамы паровоза и тележка с одной колесной парой сзади рамы паровоза

Моторвагонный вагонный подвижной состав (МВПС, МВС) - это специальный подвижные единицы для перевозки пассажиров внутри кузова. Тяговое оборудование располагается под кузовом и в тамбурах

Специальный самоходный подвижной состав (ССПС) - это специальный самодвижущиеся подвижные единицы, которые используют для ремонта и обслуживания железнодорожной инфраструктуры

Тяговые агрегаты - выделяющийся тип локомотивов. Особенность тяговых агрегатов заключается в том, что к ним можно прицепить несколько грузовых вагонов на которых имеются тяговые двигатели. Тяговый агрегат снабжает электричеством не только свои двигатели, но и тяговые двигатели вагонов - что увеличивает силу тяги. В тяговых агрегатах как правило имеется дизель-генераторная установка, а также комплект электрооборудования, для питания от контактной сети.

Магистральные локомотивы - это любой локомотив, способный двигаться по магистралям (перегонам) с графиковой скоростью, с поездом имеющим графиковую массу, исключая маневровые

Сравнение локомотивов по КПД

Технико-экономическое сравнение локомотивов

При технико - экономическом сравнении локомотивов следует прежде всего удилить внимание КПД локомотива.

КПД - это соотношение энергии потраченной на перевозку груза к полученной энергии. Как правило сравниваются локомотивы по роду потребляемой энергии (т.е. прежде всего яркие представители - паровозы, тепловозы и электровозы между собой).

При рассмотрении КПД паровозов следует отметить достаточно сложный механизм получения механической энергии. Данный механизм состоит из нескольких этапов:

- горение топлива - выделение тепловой энергии (топка паровоза)

- нагрев воды и получение пара (котел паровоза)

- преобразование давления пара во вращательное движение колес (2-х ступенчатая паровая машина с кулисным механизмом)

Каждый из рассмотренных этапов имеет достаточно низкий КПД, особенно первые два (т.к. для повышения КПД парового котла необходимо поднять давление пара и его температуру, что опасно делать в ограниченном пространстве без применения средств защиты). Суммарный КПД паровоза составляет 5 - 12%.

КПД тепловоза составляет 15-25% (без учета нахождения в ремонте). Достаточно низкое КПД тепловоза обьясняется наличием силовой установки с низким КПД - дизелем. КПД дизеля составляет около 35-40 %, но учитывая что мощность у дизеля отбирается неравномерно (только в режиме тяги (разгон), а в остальное время дизель работает в холостую), то общий КПД тепловоза снижается до указанных цифр

КПД электровоза составляет примерно 85-88%. Данные показатели приводятся в технической литературе, как КПД непосредственно электровоза, но они не учитываю всю систему получения электроэнергии:

- КПД установок по выработке электроэнергии

- потери при добыче и переработки топлива

- КПД установок по преобразованию электроэнергии и доставке ее потребителю т.д.

В результате общий КПД электровозов с учетом получения электроэнергии составит 20-30%, что сравнимо с КПД тепловоза

 

Сравнение локомотивов

 

Технико-экономическое сравнение локомотивов ведется для ярких представителей локомотивного парка: ПАРОВОЗОВ, ТЕПЛОВОЗОВ, ЭЛЕКТРОВОЗОВ. При сравнении локомотивов прежде всего следует уделять внимание:

- экономическим показателям использования локомотива;

- условиям труда при эксплуатации и ремонте локомотива;

- экологическим аспектам при эксплуатации и ремонте локомотива.

При сравнении рассматриваются достоинства и недостатки этих типов локомотивов друг относительно друга, учитывая их конструктивные особенности. Многие сравнительные характеристики условны еще и потому, что в истории локомотивостроения встречаются отступления от общепринятых правил, в основном это экспериментальные локомотивы или выпущенные малями партиями, поэтому сравнение ведется именно для ярких (читай массовых серий выпусков) видов локомотива.

	Недостатки	Достоинства
ТЕПЛОВОЗЫ	- Большее количество механических частей (наличие дизеля) - Экологическая опасность (наличие дизеля ведет к увеличенным потерям дизельного топлива и масла) - Большая пожароопасность (наличие дизельного топлива) - Возможность использования только одного вида топлива – ДИЗЕЛЬНОГО	- Независимость от систем электроснабжения (автономность) - Возможность использования на любых путях в пределах станции (в том числе и не электрофицированных - Высокая удельная мощность (по сравнению с паровозами)
ЭЛЕКТРОВОЗЫ	- Зависимость от систем энергоснабжения (наличие контактной сети) - Большие капитальные затраты на устройства энергоснабжения - Неавтономность использования - Как правило невозможность постоянного использования на маневровой работе	- Экологическая чистота - Повышенная мощность - Высокие ускорения - Лучшие условия работы - Высокий КПД
ПАРОВОЗЫ	- Самый низкий КПД - Малая удельная мощность - Экологически опасен - Взрывоопасен и пожароопасен - Наличие контакта ВОДА(ПАР)-ЖЕЛЕЗО (ведет к большому коррозионному износу) - тяжелые условия труда	- Использование любого вида топлива - Универсальность использования (по любым путям, для любого вида работы)

 

Направления действия сил

Железные дороги можно рассматривать как пространственную систему сил:

С помощью этой системы можно описать действие любых сил на локомотив и подвижной состав. Для более наглядного представления действия сил в пространстве для данной системы необходимо выбрать точку отсчета. В связи с тем, что подвижной состав движется в строго определенном направлении (в направлении рельсовой колеи), то за начало отсчета принимается - ось пути.

Основное направление действия сил - ВДОЛЬ ОСИ ПУТИ. В данном направлении располагают ось Х. Вдоль нее действуют следующие силы:

Название сил	Когда образуется	Как действует
Сила тяги	При разгоне - локомотивом	Растягивает состав из головы поезда
Сила торможения	При торможении состава	При колодочном тормозе - действует во всем поезде, сжимая состав с образованием растягивающих и сжимающих динамических усилий, действующих не равномерно вдоль состава. При электрическом или колодочном торможении только локомотива – действует в голове поезда, сжимая состав с набеганием хвостовых вагонов на локомотив в голове поезда.
Силы сопротивления движению	Действуют всегда и зависят от условий движения поезда (уклоны, подъемы, сопротивление воздуха, ветер, дождь, загрязненности рельсовой колеи и т.п.)	Всегда действуют против движения локомотива, уменьшая инерцию движения
Силы инерции	Возникают при движении поезда, и зависят от накопленной кинетической энергии (т.е. массы и скорости движения). При движении вдоль оси пути - направлена вдоль нее, в направлении движения.

 

В вертикальном направлении располагают ось Y вдоль нее действую следующие силы (вертикальные силы):

 

Название сил	Когда образуется	Как действует
Сила тяжести	Данная сила действует всегда - так как локомотив имеет массу. Всегда направлена вниз - перпендикулярно плоскости земли.
Силы от профиля пути	Образуются при движении локомотива по элементам профиля пути
Силы сопротивления движению	Действуют всегда и зависят от условий движения поезда (уклоны, подъемы, сопротивление воздуха, загрязненности рельсовой колеи и т.п.)	Всегда действуют против направления действия силы, вызвавшей движение
Силы инерции	Действуют всегда и зависят от перемещающейся массы и ее скорости. Сила инерции имеется только при движении. Действует – вдоль направления перемещения. Если перемещение идет вниз то сила направлена вниз. Если перемещение идет вверх, то сила направлена вверх.

 

В горизонтальном перпендикулярном оси пути направлении располагают ось Z, вдоль нее действую следующие силы (поперечные силы):

 

Название сил	Когда образуется	Как действует
Силы от плана пути	Образуются при движении локомотива по элементам плана пути
Силы сопротивления движению	Действуют всегда и зависят от условий движения поезда (кривые, прямые, сопротивление воздуха и т.п.)	Всегда действуют против направления действия силы, вызвавшей перемещение
Силы инерции	Действуют всегда и зависят от перемещающейся массы и ее скорости. Сила инерции имеется только при движении. Направлена – вдоль направления перемещения. Если перемещение идет влево то сила направлена влево. Если перемещение идет вправо, то сила направлена вправо.

Плоскости действия сил

Вертикальная вдоль оси пути

Вертикальная перпендикулярная оси пути

Горизонтальная плоскость

Профиль пути - графическое представление пути, разрезанного в вертикальной плоскости вдоль ее оси. К элементам профиля пути относятся:

Уклоны Подьемы Площадки Неровности пути Стыки

План пути - графическое представление пути при изображении его сверху. К элементам плана пути относятся: Кривая Прямая Стрелочный перевод

 

Колебания локомотива

Галопирование		Р1.1, Р1.2, Р2.1, Р2.2 – силы действующие вертикально – перпендикулярно оси пути, образующие момент вращения - М1,М2. Как правило данное колебание вызывается неровностями пути при скорости движения локомотива близкой к критической (т.е. вызывающей резонанс в рессорном подвешивании).
Боковая качка		Р1.1,Р1.2,Р2.1,Р2.2-силы действующие вертикально – перпендикулярно оси пути, образующие момент вращения М1,М2
Относ		ОТНОС - вид элементарного колебания локомотива при котором силы (Р1, Р2) действуют горизонтально – перпендикулярно оси пути по всей длине локомотива
Подпрыгивание		Р1 - сила действующая вертикально – перпендикулярно оси пути по ширине и длине электровоза
Подергивание		Р1, Р2-силы действующие коротковременно вдоль оси пути. Как правило, вызваны силами, возникающими в режиме тяги и торможения, а также при изменении профиля пути (сжатие, растяжение поезда).
Виляние		Р1.1,Р1.2,Р2.1,Р2.2-силы действующие горизонтально – перпендикулярно оси пути, образующие момент вращения М1,М2

 

Кузов локомотива

Назначение кузова

Кузов локомотива - это верхнее строение локомотива (т.е. расположенное выше тележки), специально изготовленное для выполнения определенных функций.

Кузов предназначен для выполнения следующих функций:

1. Внутри кузова размещается оборудование и персонал.

2. Кузов защищает оборудование и персонал от атмосферных воздействий.

3. Кузов защищает оборудование и персонал от внешних механических воздействий.

Внутри кузова размещается разнообразное оборудование:

Для торможения	Приборы управления тормозами, приборы питания тормоза сжатым воздухом (компрессор), приборы приводящие тормоза в действие, аппаратура электрического торможения (если на ТПС имеется такое торможение) и т.п.
Для управления режимом тяги	аппараты перегруппировки тяговых двигателей, пускорегулирующая аппаратура и т.п.
Силовые установки	Дизель-генератор, паровая установка
Преобразовательные установки	Тяговый трансформатор, выпрямительная установка, инвертора, управляемые мосты и т.п.
Вспомогательные машины	компрессор, преобразователи, вентиляторы, генераторы управления и т.п.
В кузове размещаются кабины управления

 

На МВС кузов используют в качестве салонов для перевозки пассажиров.

Кузов защищает оборудование от воздействия опасных и вредных факторов.

При эксплуатации на локомотив действует ряд опасных и вредных факторов. Для того, чтобы не повредить дорогостоящее оборудование его защищают - размещая в кузове.

К опасным и вредным факторам относятся:

- атмосферные воздействия (дождь, снег, ветер, гололед, солнце и т.д. и т. п.);

- механические воздействия (специальные или случайные)

 

Классификация кузовов

 

В зависимости от ряда признаков кузова локомотивов классифицируют.

Кузова классифицируют по следующим признакам:

- по роду службы локомотива;

- по несущим конструкциям;

- по расположению кузова относительно тележки.

В зависимости от рода службы кузова бывают:

Тип кузова	Вагонный	Капотный
Эскиз
Род работы	Магистральные локомотивы	- Маневровые локомотивы; - Локомотивы, используемые на крупных промышленных предприятиях (промышленный транспорт); - тяговые агрегаты
Достоинства	- Хороший обзор вперед; - удобное расположение оборудование для технического обслуживания	- достаточный обзор из кабины при движении как вперед, так и назад;
Недостатки	- Необходимость смены кабины при смене направления движения	- большая мертвая зона обзора; - скученность оборудования под капотом, что затрудняет техническое обслуживание и ремонт

По несущим конструкциям (т.е. какие части кузова несут основную нагрузку - тяговые и тормозные силы) кузова бывают:

 

С несущей рамой	С несущей рамой и боковыми стенками	Цельнонесущий кузов
Основным воспринимающим элементом является рама кузова – остальные элементы (крыша и стенки) являются надстройкой.	Основными несущими элементами являются – рама кузова и стенки. В настоящее время чаще всего встречается ферменное исполнение такого типа кузова, т.е. боковые стенки выполняют в виде ферм.	Все элементы кузова являются несущими.

 

	Достоинства	Недостатки	Область применения
С несущей рамой	Возможна установка крупнотоннажного оборудования (например – дизель-генераторной установки)	Самый дорогой кузов в изготовлении	Тепловозы – 80%
С несущей рамой и боковыми стенками	Что – то среднее	Что –то среднее	Тепловозы – 20% ЭПС – 20 %
Цельнонесущий кузов	Наибольшая прочность всех элементов конструкции при минимальных затратах на материалы	- Трудоемкость в изготовлении - Сложность размещения крупногабаритных агрегатов	ЭПС – 80 %

 

По расположению кузова относительно рамы тележки кузова бывают:

	Охватывающего типа	Не охватывающего типа
Достоинства	- хорошая обтекаемость	- хороший доступ к осмотру механической части
Недостатки	- плохой доступ при осмотре механической части	- меньшая устойчивость кузова (высокий центр тяжести)
Область применения	ЭПС	ТЕПЛОВОЗЫ

 

Одним из важных моментов конструкции локомотива и кузова в частности является расположение ударно – тяговых приборов. Ударно – тяговые приборы можно располагать внутри рамы тележки, а можно внутри рамы кузова. Ось расположения ударно-тяговых приборов– это исторически сложившаяся величина и составляет примерно 1040 - 1080 мм, опустить или поднять ее невозможно. Диаметр колеса локомотивов составляет от 900 до 1250 мм.

При расположении ударно – тяговых приборов внутри рамы кузова ее ось должна проходить так, чтобы чтобы уменьшить изгибающий момент в раме кузова от действия сил ударно-тяговых приборов. Самый оптимальный вариант размещения ударно-тяговых приборов таким образом, чтобы их ось совпадала с осью рамы кузова.

 

Устройство и основные схемы

 

1. Рама опирается на тележку одной опорой.

Эскиз	Обозначения	Выполняемые функции
	1. Пята	- центр поворота - передает ВСЕ силы во всех направлениях
2. Подпятник	То – же
3. Жесткий ограничитель	- ограничивает поперечные колебания кузова (боковую качку и т.п.)
4. Упругий ограничитель	То - же + смягчение действия этих сил
Ограничители ставятся одного из типа – либо жесткие, либо упругие

 

Достоинства	Недостатки	Последствия недостатков
- ПРОСТОТА конструкции	- сильный механический износ пяты и подпятника	Постоянный контроль, смазка, преждевременный выход из строя
- Отсутствие смягчения сил в плоскости перпендикулярной оси пути	жесткое воздействие сил на оборудование внутри кузова и путь.
- Отсутствие возвращающих устройств	Дополнительному износу колесных пар и т.д.
Маленькая устойчивость кузова (из-за) маленькой площади пяты	Опрокидывание кузова

 

Применение: ТЭ1, ТЭ2, ВЛ8, ВЛ23

 

2. Рама опирается на тележку через боковые опоры.

 

Эскиз	Обозначения	Выполняемые функции
	1. Шкворень	- Передача тяговых и тормозных сил (вдоль оси пути) - Центр поворота тележки
2. Шкворневое устройство	- Передача тяговых и тормозных сил при любом отклонении кузова и тележки - Центр поворота тележки
3. Возвращающее устройство	Возврат кузова при наклоне в плоскости перпендикулярной оси пути
4. Боковые опоры	- Передача вертикальных и поперечных сил (ТО - ЖЕ)
	Жесткие сферические	ТО - ЖЕ
	Упругие сферические	ТО - ЖЕ +Смягчение передаваемых сил
	Роликовые упругие	ТО - ЖЕ + Возврат тележки при выходе из кривой + Смягчение действия сил
	Жесткие плоские	Передача только вертикальных сил

 

- Сферическая поверхность боковых опор обеспечивает возможность наклона кузова как вдоль оси пути, так и поперек оси пути

- В роликовых опорах возврат тележки относительно кузова обеспечивается за счет возникновения дополнительных сил возникающих при набегании роликов на коническую поверхность.

На тележке устанавливается 2-е или 4-е боковые опоры одного типа.

 

Достоинства	Недостатки	Последствия недостатков
- Высокая устойчивость кузова (за счет разнесения опор)   - Разные элементы несут разные нагрузки	Сложность конструкции	Большое количество деталей снижает надежность устройства в целом, затруднение в техническом обслуживании и выявлении дефектов
Наличие трущихся поверхностей (пары – шкворень и шкворневое устройство, сферические опоры)	Необходимость постоянного технического обслуживания, смазки
При сферических опорах возврат в первоначальное положение только кузова относительно тележки	Дополнительный износ колесных пар

 

Применение: 2ТЭ10, 2ТЭ116, Электропоезда, ВЛ10 и ВЛ80 (первые четверти выпусков), ТЭМ2, ЧС2, ЧС2Т, ЧС4, ЧС4Т.

 

 

3. Рама кузова опирается на раму тележки через две центральные маятниковые опоры.

Эскиз	Обозначения	Выполняемые функции
	1. Центральные маятниковые опоры	На каждой тележке устанавливают две центральные маятниковые опоры, располагая их вдоль оси пути. Передают все силы, являются центром поворота за счет смещения опор от вертикального направления
2. Резиновые амортизаторы	Уменьшают действие передаваемых сил
3. Возвращающее устройство	Возвращает маятниковые опоры в исходное состояние после выхода из кривой или действия боковых сил
4. Дополнительные боковые опоры	Повышают устойчивость кузова при больших поперечных воздействиях
5. Упорные угольники

 

Достоинства	Недостатки	Последствия недостатков
Отсутствие больших трущихся поверхностей	Сложность конструкции	Большое количество деталей снижает надежность устройства в целом
Наличие возвращающего устройства, обеспечивающего возврат и кузова и тележки в первоначальное положение	Неудобное расположение основных устройств	Затруднение в техническом обслуживании и выявлении дефектов
Высокая устойчивость кузова	Сложность разборки	Увеличение времени при разборке и сборке

 

Применение: ВЛ60, ТЭП60, ТЭП70 (с №1 по №7)

 

4. Рама кузова опирается на раму тележки через четыре боковые маятниковые опоры.

 

Эскиз	Обозначения	Выполняемые функции
	1. Боковые маятниковые опоры	Передают поперечные и вертикальные силы, смягчают передаваемые силы, возвращаю тележку после выхода из кривой
2. Шкворень	Передают тяговые и тормозные силы, центр поворота тележки
3. Шкворневое устройство	Обеспечивают передачу тяговых и тормозных сил при любом положении кузова относительно тележки и тележки относительно кузова
4. Возвращающее устройство	Возвращает кузов относительно тележки при прекращении действия поперечных и вертикальных сил
Ограничители вертикальных и поперечных перемещений кузова и тележки	Ограничивают действие сил на само устройство маятниковых опор.

 

Возврат тележки относительно кузова, при выходе из кривой, обеспечивается за счет смещения верхних витков пружин поперек ее оси.

Оси боковых маятниковых опор расположены под углом к поперечному направлению и стремятся в направлении к шкворню.

 

Достоинства	Недостатки	Последствия недостатков
Выполнение всех функций устройств опоры рамы кузова на раму тележки	Наличие трения скольжения в паре шкворень - шкворневое устройство	Необходимость постоянного технического обслуживания, смазки
Неудобное расположение устройств (с боку закрыто кузовом)	Затруднение в техническом обслуживании и выявлении дефектов. Увеличение времени при разборке и сборке
Маятниковые опоры работают на растяжение	Вероятен обрыв опор, требует установки специальных предохранительных устройств

 

Применение: ЧМЭ3Т, ВЛ10 и ВЛ80 (3/4 выпуска), ВЛ11

 

5. Рама кузова опирается на раму тележки с помощью комплекта пружин.

 

Эскиз	Обозначения	Выполняемые функции
	1. Комплект пружин	Передача вертикальных и поперечных сил, смягчение передаваемых сил, функции возвращающего устройства
2. Шкворень	Передача тяговых и тормозных сил, центр поворота тележки
3. Шкворневое устройство	Обеспечивают передачу тяговых и тормозных сил при любом положении кузова относительно тележки и тележки относительно кузова

 

Достоинства	Недостатки	Последствия недостатков
- Обеспечение всех функций; - Простота конструкции боковых опор	Наличие трущихся поверхностей в паре: шкворень – шкворневое устройство	Необходимость постоянного технического обслуживания, смазки
Необходимость подбора по жестким требованиям пружин, работающих в комплекте	Изменение характеристик устройств при неправильном подборе пружин (например в депо при изломе одной из пружин), вхождение кузова в резонанс, выход из габарита,

 

Применение: ТЭП70 (с № 8), ТЭП75, ТЭП80

 

6. Рама кузова опирается на раму тележки с помощью наклонных тяг.

 

 

Обозначения	Выполняемые функции
12 – наклонные тяги	Передают тяговые и тормозные силы
Вертикальные опоры	Передают вертикальные и боковые нагрузки

Наклонные тяги устраивают взамен шкворня и шкворневого устройства. Наклонные тяги имеют шарнирную упругую связь с рамой кузова, тележки и между собой. Обеспечивают передачу тяговых и тормозных сил. При передаче тяговых сил возникает дополнительная сила, которая догружает передние колесные пар, что увеличивает силу тяги электровоза на 10-15%

 

Применение: ВЛ15, ВЛ65, ВЛ85

 

Опоры электропоездов

Ударно-тяговые приборы

Назначение

 

Ударно – тяговые приборы предназначены для выполнения следующих функций:

- Соединения единиц подвижного состава между собой (локомотива и вагонов, а также вагонов между собой);

- Удержания единиц подвижного состава на определенном расстоянии друг от друга (это необходимо для того, чтобы длинна поезда сильно не изменялась, а вагоны не набегали друг на друга при движении по спуску);

- Передача продольных усилий от одной единицы подвижного состава к другой. При рассмотрении сил действующих на ударно – тяговые приборы выделяю в основном силы действующие вдоль поезда – т.е. тяговые и тормозные (полезные силы), но при движении поезда в режиме выбега (по инерции, без тяги и торможения) действуют еще силы от профиля пути – растягивающие и сжимающие поезд. Тяговые и тормозные силы тоже растягивают и сжимаю поезд, поэтому как правило говорят только о действии растягивающих и сжимающих силах.

- смягчение действия вредных динамических растягивающих и сжимающих сил;

- ограничение действия предельных вредных динамических усилий на ударно – тяговые приборы;

 

Конструкция и работа упряжи

В зависимости от исполнения упряжь бывает:

Сквозная	Разрезная

На всем ПС РФ применяется разрезная упряжь, т.е. по концам рамы кузова установлен одинаковый комплект упряжи, а растягивающие и сжимающие силы между комплектами передаются через раму кузова

 

К деталям упряжи относятся:

3. Тяговый хомут	10. Тяговый клин	4. Упорная плита
6,9 – упорные угольники; 1 – Сцепное устройство; 2 – ударная розетка; 5 – поглощающий аппарат; 7 – маятниковый подвески; 8 - рама кузова

Детали упряжи располагаются следующим образом: внутри рамы кузова, между упорными угольниками располагаются поглощающий аппарат и упорная плита, их охватывает тяговый хомут. В торцевое отверстие тягового хомута вставляется хвостовик автосцепного устройства, таким образом, чтобы совпало вертикальное отверстие тягового хомута и хвостовика автосцепки. В эти два отверстия снизу вставляют тяговый клин. В нижней части тягового хомута имеется два прилива с отверстиями в которые вставляются и закрепляются болты, удерживающие тяговый клин от падения вниз.

Динамические растягивающие и сжимающие усилия смягчает поглощающий аппарат.

При передаче растягивающих и сжимающих усилий детали работают в следующей последовательности:

 

Передача растягивающих усилий	Передача сжимающих усилий
1. Хвостовик сцепного прибора	1. Хвостовик сцепного прибора
10. Тяговый клин	10. Упорная плита
3. Тяговый хомут
5. Поглощающий аппарат	5. Поглощающий аппарат
4. Упорная плита
9. Передние упорные угольники	6. Задние упорные угольники
8. Рама кузова	Рама кузова

Номера в таблице соответствуют рисунку.

Поглощающий аппарат всегда работает на сжатие.

Конструкция автосцепки СА-3

 

СА-3 – советская автосцепка 3-ий вариант. Автосцепка автоматическая нежесткого типа. Конструктивно состоит из следующих деталей:

ЭСКИЗ	Название детали	Название частей деталей
	Корпус автосцепки	1. Малый зуб 2. Полочка предохранителя 3. Отверстие под тяговый клин 4. Хвостовик 5. Большой зуб 6. Отверстие под валик подъемника 7. Полочка подьемника 8. Зев – пространство между большим и малым зубьями
	Замок	1. Шип замка – для навешивания предохранителя 2. Паз для нижнего плеча предохранителя 3. Сигнальный отросток (обычно окрашивается в красный цвет) 4. Зуб замка 5. Отверстие под валик подъемника 6. Запирающий противовес 21. Радиальная опора
	Замкодержатель	10. Противовес 11. Овальное отверстие 12. Упор (выступ) 13. Лапа замкодержателя
	Предохранитель	14. Верхнее плечо 15. Отверстие для навешивания на шип замка 16. Нижнее плечо
	Подъемник	7. Широкий палец 8. Узкий палец 9. Квадратное отверстие – под квадратное сечение валика подьемника
	Валик подъемника	17. Паз под закрепительный болт 18. Квадратное сечение для соединения с подъемником 19. Ось вращения валика 20. Противовес

Поверхности контура зацепления. 1. Ударная поверхность большого зуба. 2. Тяговая поверхность большого зуба. 3. Ударная поверхность зева. 4. Ударная поверхность малого зуба. 5. Тяговая поверхность малого зуба. 6. Ударная поверхность головы автосцепки.

Расцепление.

Расцепление производиться путем поворота валика подъемника и делится на несколько этапов:

- Выключение предохранителя

- Утапливание замка

- Фиксация замка в расцепленном состоянии.

- Разведение автосцепок.

При вращении валика подъемник