Общие сведения о парке грузовых вагонов

Парк грузовых вагонов железных дорог РФ состоит из следующих основных типов:

- крытых;

- открытых (полувагоны, платформы, транспортеры);

- специальных (изотермические, цистерны, вагоны для перевозки живности, живой рыбы, цемента, фруктов и овощей и т.д.).

Каждый тип вагона предназначен для перевозок определенной группы грузов, а именно:

- крытые вагоны – для зерновых и других грузов, подверженных атмосферным влияниям, а также тарноупаковочных и ценных. Эти же вагоны могут быть использованы и для массовых специальных перевозок;

- полувагоны – для каменного угля, руды, флюсов и других навалочных кусковых грузов; в них можно также перевозить лесные длинномерные и тяжеловесные грузы;

- платформы – для лесоматериалов, проката, ряда строительных материалов, сельскохозяйственных и других машин и штучных громоздких грузов, не боящихся атмосферных осадков;

- цистерны – для наливных грузов и сжиженных газов;

- изотермические вагоны – для перевозок скоропортящихся продуктов;

- хопперы – вагоны с наклонным днищем и нижними разгрузочными люками. Для перевозки горячих грузов, погруженных при температуре   700 °С (окатыши и агломерат).

Открытый хоппер – для перевозки кокса V_кузова = 120 м³. Крытые хопперы – цемент, минеральные удобрения, технический углерод, полимерные компоненты и др.

Состав вагонного парка и его грузоподъемность характеризуют уровень технического развития железнодорожного транспорта.

В настоящее время вагонный парк железных дорог в основном отвечает структуре грузооборота, он насыщен в доста­точном количестве мощными большегрузными платформами, полу­вагонами, цистернами и крытыми вагонами.

Транспортер, представляющий собой многоосную платформу, предназначен для перевозок особо тяжелых и громоздких грузов. Грузоподъемность транспортеров достигает 480 т, число осей – до 32.

Характеристика основных типов транспортеров представлена данными в таблице 6.

  Таблица 6 – Характеристика транспортеров

Грузоподъемность, т	Количество осей	Общая длина	Длина погрузочной площадки	Высота погрузочной площадки над головкой рельса	База
		в мм
150	12	30 385	9156	1208	20270
110	12	30 380	9160	1031	20270
80	6	17218	7 354	1035	12192
70	8	22 652	7 000	775	14 300
38	4	16 490	6 740	930	11450
29,5	4	12 850	4 336	530	8 800
26,5	4	11660	4 380	770	7 790

Технические характеристики транспортеров весьма разнообраз­ны, что позволяет для каждого случая перевозки тяжеловесного и негабаритного груза подбирать транспортер, наиболее соответствующий размерам и весу груза.

5.2 Основные технико-эксплуатационные требования,         предъявляемые к грузовым вагонам

Одним из основных показателей, характеризующих эксплуата­ционные качества конструкции вагонов грузового парка, явля­ется соотношение между весом порожнего вагона (тарой) и его грузоподъемностью. Целесообразно иметь наименьший вес тары вагона, который представляет собой бесполезный груз. Однако это требование должно быть полностью увязано с прочностью конструкции вагона, гарантирующей безо­пасность движения, сохранность перевозимого груза и устойчивость вагона.

Качество конструкции вагона характеризуется техническим коэффициентом тары к_т, который определяется как отношение веса тары вагона Р_т к его грузоподъемности Р_ваг, т.е.

.

Чем меньше коэффициент тары, тем выше эксплуатационные качества конструкции вагона. Коэффициент тары для большинства эксплуатируемых на железных дорогах вагонов колеблется в пределах от 0,353 до 0,61, за исключением изотермических ваго­нов, где он доходит до 1,79.

Однако этот технический коэффициент характеризует вагон только в номинально-статическом состоянии; он не учитывает использование вагонов по грузоподъемности и наличие порож­него пробега. В связи с этим различают еще погрузочный коэф­фициент тары к_п, который определяется по следующей формуле:

,

где  – коэффициент использования грузоподъемности вагона в %.

Погрузочный коэффициент тары учитывается при проектировании новых типов вагонов. Но он учитывает только возможности ис­пользования вагонов в груженом состоянии и не отражает наличия порожнего пробега вагонов. Величина порожнего пробега зависит от конструкции вагона (степени универсальности). Чем большую номенклатуру грузов можно перевозить в вагоне данного типа, т.е. чем более он универсален, тем порожний пробег вагона будет меньше.

Для выявления технико-экономической эффективности использования вагонов учитывается их пробег не только в груженом, но и в порожнем состоянии. Для этого применяют так называемый эксплуата­ционный (динамический) коэффициент тары к_э:

,

где  – порожний пробег данного типа вагона в % к его общему пробегу.

Чем меньше коэффициент тары вагона, тем выше его технико-экономические показатели.

Указанные три коэффициента к_т, к_п, к_э будут равны только при условии полного использования грузоподъемности вагона и отсутствия порожнего пробега, что в целом для сети железных дорог практически не осуществимо, но возможно только для отдельных конкретных вагонов.

При выборе типа подвижного состава необходимо установить наиболее целесообразное для определенной группы грузов соотно­шение грузоподъемности и объема вагона. Если, например, при выборе параметров крытого вагона исходить из перевозки только тяжелых грузов (металлических изделий, мелкого черного и цветного проката и т.п.), то потребный объем кузова вагона будет небольшой; но тогда при перевозке легковесных грузов в значи­тельной степени не будет использована грузоподъемность вагона. И наоборот, если при определении потребного объема вагона учитывать только легковесные грузы, это вызовет значительное увеличение объема кузова вагонов, а значит, и увеличение веса его тары. При перевозке же тяжеловесных грузов полезный объем кузова вагона будет использоваться незначительно.

В связи с этим при проектировании новых типов вагонов нужно исходить из какого-то среднего груза со средним объемным весом. При этом было бы неверно средний объемный вес груза определять как среднеарифметическую величину или же принимать какое-то его среднее значение. Расчетный объемный вес груза надо определять, как средневзвешенную величину. Только при этих усло­виях в процессе эксплуатации вагона будет достигаться макси­мальное использование его грузоподъемности.

При проектировании и эксплуатации вагонов различают внут­ренний полный и погрузочный объем вагона.

Полный, или геометрический, объем вагона определяется про­изведением длины вагона на его ширину и высоту.

Погрузочный объем вагона – это такой объем, который может быть реально использован для загрузки вагона определенным грузом.

Отношение погрузочного объема к его полному объему называется коэффициентом использования объема вагона:

.

Лучшим случаем будет тот, когда  станет равным еди­нице.

Не менее важным показателем, характеризующим эксплуа­тационные качества вагонов, является соотношение его грузо­подъемности и вместимости. Это соотношение характеризуется удельной грузоподъемностью вагона Р_уд, т.е. количеством тонн грузоподъемности вагона, приходящейся на один кубический метр геометрического объема кузова:

, т/м³.

Грузоподъемность и вместимость вагона будут полностью ис­пользоваться в том случае, когда объемный вес погруженного вагона станет равным удельной грузоподъемности вагона. Если, например, объемный вес груза меньше удельной грузоподъемности вагона, то грузоподъемность его полностью не будет использована. И наоборот, если объемный вес груза больше удельной грузоподъем­ности вагона, то объем вагона полностью не используется.

Кроме понятия «удельная грузоподъемность вагона», различают удельный объем, выражающий отношение его объема к грузоподъемности вагона,

, м³/т.

На выбор величины грузоподъемности проектируемого типа вагона влияют: габарит подвижного состава, структура грузообо­рота, дальность перевозок, размерность минимальной отправки, весовые нормы поездов, допускаемые по состоянию верхнего строе­ния пути и искусственных сооружений, нагрузки на ось и ряд других факторов.

Эксплуатационные требования к вагонам грузового парка вклю­чают в себя также определение наиболее целесообразного соотно­шения отдельных типов вагонов в общем парке. Это значит, что структура вагонного парка должна соответствовать структуре грузо­оборота железных дорог. Чем лучше соответствие структуры парка вагонов со структурой грузооборота железных дорог, тем выше использование грузоподъемности вагонов и ниже себестоимость перевозок.