что такое коэффициент тары

Технико-экономические показатели вагонов

Для грузовых вагонов основными характеристиками являются: осность, грузоподъемность, линейные размеры, масса тары или про­сто тара, коэффициент тары, нагрузка от колесной пары на рельсы, нагрузка на 1 м пути (погонная нагрузка), удельный объем, удель­ная площадь.

Осность определяется общим числом колесных пар (осей) дан­ного вагона.

Грузоподъемностью грузового вагона называется наибольшая масса перевозимого груза, на которую рассчитана его конструкция.

Линейные размеры определяют базу вагона и его тележки, дли­ну по осям сцепления автосцепок, длину и ширину кузова и вы­соту его от головки рельса. Базой вагона называется расстоя­ние между центрами пятников вагона,
базой тележки – рас­стояние между центрами осей колесных пар двухосной тележ­ки, а у трех- и четырехосной – расстояние между центрами край­них осей. Базу вагона определяют исходя из условий вписыва­ния в кривые и устойчивости вагона на рельсовом пути. Она зависит от длины и ширины вагона, а также от наименьших радиусов кривых участков пути.

Тара вагона – это масса всех его частей (в порожнем состоя­нии), включая тележки и колесные пары. Тара определяется взве­шиванием на специальных вагонных весах и указывается на боко­вых балках вагона.

Коэффициент тары показывает массу тары вагона, приходящу­юся на
1т его грузоподъемности. Он является сравнительным по­казателем экономичности вагонов различных типов и разной гру­зоподъемности.

– технический коэффициент тары:

– погрузочный коэффициент тары:

где, – коэффициент использования грузоподъемности вагона:

– фактическая масса груза в вагоне;

P – грузоподъемность вагона, т.

Для современных четырехосных вагонов коэффи­циент тары равен
0,33-0,38. Чем меньше этот показатель при оди­наковой прочности конструкции, тем экономически выгоднее дан­ный вагон в эксплуатации.

Допускаемая нагрузка от колесной пары на рельсы зависит глав­ным образом от типа рельсов, числа шпал, уложенных на 1 км пути, рода балласта и скорости движения поездов. С 1980 г. установлена наибольшая нагрузка от колесной пары на рельсы – 228 кН (23,25 тс). Данная нагрузка служит исходным параметром при про­ектировании новых вагонов.

Погонная нагрузка определяется отношением массы брутто ва­гона к длине его по осям сцепления и измеряется в тоннах на 1 м (т/м). Пополнение вагонного парка большегрузными вагонами с уве­личенными погонными нагрузками – один из эффективных путей повышения провозной способности дорог. Такие вагоны позволя­ют формировать поезда увеличенной массы при существующих дли­нах станционных путей. Допустимая погонная нагрузка регламен­тируется несущей способностью мостов и других искусственных сооружений. В современных условиях предусматривается повыше­ние погонных нагрузок путем внедрения восьмиосных вагонов.

Объем вагона определяется внутренними геометрическими раз­мерами кузова и характеризует вместимость вагона. Он рассчиты­вается по объемному весу наиболее массовых грузов, перевозимых в вагонах данного типа.

Для сравнительной оценки экономичности вагонов различных типов и размеров обычно пользуются удельным объемом, опреде­ляемым как частное от деления полного объема вагона в кубичес­ких метрах на грузоподъемность в тоннах:

,

P – грузоподъемность вагона, т.

Для крытых и изотерми­ческих вагонов удельный объем составляет
1,8-2,5 м 3 /т, для полу­вагонов и цистерн – 1-1,4 м 3 /т.

Удельная площадь поладля платформ определяется делением площа­ди пола в квадратных метрах на грузоподъемность в тоннах:

,

Для пассажирских вагоновосновными показателями экономич­ности являются число мест и отношение тары к числу перевозимых пассажиров. Это отношение зависит от конструкции вагона и пре­доставляемых пассажиру удобств. Для вагонов пригородных по­ездов экономичность определяют тарой, приходящейся на 1 м 2 площади пола, так как в этих вагонах принимаются во внимание места не только для сидения пассажиров, но и для стояния.

Для изготовления вагонов применяются, обычно, низколегированные стали в виде листового, и фасонного проката и стальных отливок. Соединения в вагонах выполняются электродуговой сваркой (ванадиевыми электродами в среде аргона).

Для снижения тары вагона и увеличения грузоподъемности применяют алюминиевые сплавы, обладающие также антикоррозионными свойствами.

В перспективе возможно использование полимерных материалов и пластмасс со слоистыми и волокнистыми наполнителями, обладающие высокими механическими прочностными характеристиками.

Механическое удерживание земляных масс: Механическое удерживание земляных масс на склоне обеспечивают контрфорсными сооружениями различных конструкций.

Организация стока поверхностных вод: Наибольшее количество влаги на земном шаре испаряется с поверхности морей и океанов (88‰).

Общие условия выбора системы дренажа: Система дренажа выбирается в зависимости от характера защищаемого.

Источник

Промышленный транспорт (стр. 15 )

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33

Качество конструкции вагона характеризуется техническим коэффициентом тары кт, который определяется как отношение веса тары вагона Рт к его грузоподъемности Рваг, 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 кп, 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 кэ:

,

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 кт, кп, кэ 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 Руд, 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.

5.3 Измерители и основные факторы, влияющие на использование грузоподъемности вагонов

5.3.1 Статическая нагрузка груженого вагона

Основным показателем, характеризующим качество использо­вания грузоподъемности вагонов, является средняя нагрузка вагона, которая делится на статическую и динамическую.

Статической нагрузкой груженого вагона называется средний вес груза нетто, приходящийся на вагон (или на ось вагона) после его погрузки. Средняя статическая нагрузка вагона по сети и по отдельным станциям определяется по формуле:

, т/вагон, или т/вагоно-ось,

где – общее количество погруженных тонн груза;

– количество погруженных вагонов.

Для дороги или отделения статическая нагрузка исчисляется исходя из объема их работы, т. е. с учетом погруженных и при­нятых на дорогу (отделение) вагонов,

, т/вагон, или т/вагоно-ось,

где – общее количество грузов, принятых с соседних до­рог (отделений);

– количество груженых вагонов, принятых с сосед­них дорог (отделений).

Величина средней статической нагрузки вагона зависит от структуры грузооборота, состава вагонного парка, качества его регулирования и выполнения технических норм загрузки вагонов.

Рост загрузки зависит также от правильного выбора вагона для перевозки данного груза.

5.3.2 Динамическая нагрузка вагона

Статическая нагрузка характеризует использование вагонов по грузоподъемности. Она зависит только от рода перевозимого груза и не учитывает того, что вагоны, имеющие неодинаковую нагрузку, следуют с грузом на разные расстояния. Поэтому статическая нагрузка не отражает полностью использование грузоподъемности вагона в процессе перевозки. Дополнительной характеристикой использования вагонов по грузоподъемности является динамическая нагрузка.

Динамическая нагрузка рабочего парка вагонов характеризует степень использования грузоподъемности вагонов с учетом расстояния пробега вагонов. В связи с этим под средней динамической нагрузкой понимают количество эксплуатационных тонно-километров (нетто), приходящихся на один вагоно-километр (или на один вагоно-осе-километр) пробега вагона. При этом различают среднюю динамическую нагрузку груженого вагона и вагона рабочего парка, т. е. с учетом порожнего пробега.

Средняя динамическая нагрузка груженого вагона

, ткм/вагоно-осе-км или ткм/вагоно-ось,

где – сумма тонно-километров (нетто) пробега грузов, заплани­рованных или выполненных за рассматриваемый период;

– суммарный пробег вагонов в вагоно-осе-км или в ва­гоно-км.

, ткм/вагоно-осе-км или ткм/вагоно-ось,

где – суммарный пробег вагонов порожних в вагоно-осе-км, или в вагоно-км;

– общий пробег всех вагонов (груженых и порож­них) в вагоно-осе-км, или в вагоно-км.

Между динамическими нагрузками груженого вагона и вагона рабочего парка существует следующая зависимость:

Источник

2.4.2 Коэффициенты тары

Снижение массы тары вагона является одной из важнейших задач вагоностроительной промышленности. Это обусловлено не только большим расходом материала (преимущественно металла) на постройку вагонов, но главным образом значительными постоянными затратами на передвижение вагонов, которые возрастают с увеличением тары вагонов. Даже небольшое уменьшение массы тары вагонов сопровождается значительным эффектом, что обусловлено массовостью вагонного парка. Однако снижение тары вагонов должно осуществляться без ущерба для безопасности движения поездов и эксплуатационной надежности вагонов.

Если снижение массы тары вагона осуществляется без изменения других его параметров (грузоподъемности, объема кузова, длины и т.п.), то такое снижение тары называют абсолютным. Если же осуществляется уменьшение массы тары вагона, приходящейся на единицу фактически перевозимого груза с учетом порожнего пробега для грузовых вагонов или на одно пассажирское место для пассажирских вагонов, то такое снижение массы тары называют относительным. Абсолютное снижение массы тары сопровождается относительным его уменьшением.

Эффективность снижения массы тары грузового вагона оценивается коэффициентом тары: техническим, погрузочным и эксплуатационным.

Технический, или конструктивный коэффициент тары представляет собой отношение тары вагона к его грузоподъемности:

где Т—тара вагона, т.

Погрузочный коэффициент тары представляет собой отношение массы тары к фактически используемой грузоподъемности вагона:

где λ — коэффициент использования грузоподъемности вагона.

Эксплуатационный коэффициент тары дополнительно учитывает пробеги вагонов в груженом и порожнем состоянии

где αпор — коэффициент порожнего пробега, равный отношению порожнего пробега вагонов данного типа к груженому пробегу (имеется в виду порожний пробег, обусловленный недостаточной универсальностью вагона).

В наибольшей степени эффективность вагона характеризуется эксплуатационным коэффициентом тары и в наименьшей — техническим.

Источник

Характеристика вагонов, общие сведения

Характеристика вагонов, общие сведения

Независимо от типа и назначения каждый вагон состоит из основных узлов (рис.3.1); кузова 1; ударно-тяговых устройств 2; тормозного оборудования 3; ходовой части 4.

Кузов служит для размещения в нем грузов. Он прочно укрепляется на раме и по своему устройству зависит от рода перевозимого в нем груза. Тип грузового вагона и устройство определяются его назначением и конструкцией кузова. В эксплуатации находится большое разнообразие кузовов грузовых вагонов, поэтому они классифицируются в зависимости от:

Основанием кузова является рама, на которой монтируются стены, автосцспное и тормозное оборудование. Рама — наиболее нагруженный элемент кузова, воспринимающий наибольшую долю как продольных, так и вертикальных сил, и поэтому она выполнена из наиболее мощных и материалоемких прокатных профилей.

К ходовой части вагона относятся тележка с рамой, колесные пары, буксы с подшипниками, детали рессорного подвешивания и др.

Тормозное оборудование служит для замедления движения или полной остановки поезда и удержания его на месте.

Ударно-тяговые (автосцепные) устройства предназначены для сцепления вагонов друг с другом и с локомотивом, передачи тяговых и сжимающих усилий, возникающих в поезде, а также для удержания вагонов в составе на определенном расстоянии.

Для сравнения различных вагонов пользуются их технико-экономическими характеристиками и параметрами, основными из которых являются грузоподъемность, тара, коэффициент тары, удельный объем, нагрузка на ось, нагрузка от колесной пары на рельс, погонная нагрузка и база.

Грузоподъемность — это максимально допустимая масса груза, который можно погрузить в данный вагон. Эта величина в тоннах проставляется на боковых стенах кузова, бортах платформ, котлах цистерн масляной краской в установленных для этого местах.

Тара вагона — общая масса вагона в порожнем состоянии. Эта величина в тоннах проставляется на раме вагона с обеих сторон.

Коэффициент тары показывает долю массы порожнего вагона, приходящуюся на 1 т полезного груза при загрузке его до полной грузоподъемности. Этот измеритель характеризует выгодность использования вагонов разных типов и определяется делением тары на грузоподъемность.

Нагрузка на ось получается делением общей массы вагона — тары и грузоподъемности (брутто) за вычетом массы колесных пар на число осей вагона.

Нагрузка от колесной пары на рельс определяется делением веса брутто на число колесных пар. Эта нагрузка допускается не более 215.7 кН, а для вагонов отдельных типов 245,11 кН. Эффективность вагона определяется также погонной или статической нагрузкой, приходящейся на 1 м пути.

Погонная нагрузка подсчитывается делением массы брутто вагона на длину его по осям сцепления автосцепок, для магистральных линий максимальная погонная нагрузка установлена 78 кН/м, исходя из прочности мостов и других искусственных сооружений. База вагона — расстояние между осями пятников.

Вагоны различных типов, имея близкие по значению характеристики, общие некоторые параметры и совершенно одинаковые отдельные составные части, тем не менее, отличаются друг от друга, в основном, устройством кузова.

Габарит подвижного состава

По габариту подвижного состава различают вагоны, предназначенные для обращения по всей железнодорожной сети страны; вагоны, обращение которых допустимо только на реконструированных участках дорог РФ; и вагоны для международных сообщений.

Подвижной состав, в том числе и вагоны, строятся по определенному габариту с целью предотвращения возможности соприкосновения вагонов со станционными сооружениями, расположенными вблизи железнодорожного пути, или с подвижным составом, находящимся на соседнем пути. По своим размерам грузовые вагоны соответствуют габаритам подвижного состава (ГОСТ 9238-83).

Под габаритом подвижного состава подразумевают предельное поперечное, перпендикулярное оси пути, очертание, в котором, не выходя наружу, должны помещаться установленные на прямом горизонтальном пути как в порожнем, так и в нагруженном состоянии не только новые вагоны, но и вагоны, имеющие максимальные нормируемые допуски и износы.

Размеры вагонов должны также удовлетворять габариту приближения строений железных дорог С, которым называется предельное поперечное, перпендикулярное оси пути, очертание, внутрь которого, помимо подвижного состава, не должны заходить никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около пути материалы, запасные части и оборудование, за исключением устройств, предназначенных для непосредственного взаимодействия с подвижным составом.

Между габаритами подвижного состава Т и приближения строений С (рис. 3.2) оставляется некоторое пространство,
предназначенное для смешений подвижного состава, которые вызываются допускаемыми отклонениями в состоянии отдельных элементов пути, а также боковыми и вертикальными колебаниями подвижного состава на рессорном подвешивании и понижением его из-за износов в деталях. Габарит подвижного состава связан с
размерами колеи железных дорог; чем шире колея, тем шире и выше может быть подвижной состав, обращающийся по этой колее.

ГОСТ устанавливает габариты подвижного состава Т, Тц, Тпр и 1-Т для железных дорог СНГ, Балтии и Монголии (табл. 3.1);

Таблица 3.1

Единые габариты подвижного состава

Источник