Loading

Komitet Organizacji Współpracy Kolei Modernizacja wagonów towarowych kolei ZSRR

Piotr Lemieszczuk Jerzy Wojtowicz

"Trakcja i Wagony" Nr. 8/1982

UKD:629.46.001.7(47 +57)

W ostatnim okresie koleje radzieckie (SŻD) osiągnęły wymierne wyniki w zakresie zwiększenia bezpieczeństwa ruchu i ulepszenia konstrukcji wagonów towarowych zarówno nowo budowanych, jak też będących w eksploatacji. W 1972 roku przeprowadzono analizę i ustalono dla przemysłu budowy taboru kolejowego wymagania w postaci norm wytrzymałości konstrukcji wagonowych, które przewidują: zwiększenie nacisków na oś do 22 ton; nacisków na 1 m bieżący toru do 9 ton i prędkość zderzania wagonów w czasie prac manewrowych do 7,5 km/h; możliwości eksploatacji wagonów towarowych w pociągach o masie do 10—12 tysięcy ton oraz w pociągach kursujących z prędkością do 120 km/h. Na podstawie tych norm została zwiększona z 1000 do 2500 kN siła wzdłużna przy obliczeniach na rozciąganie i ściskanie wagonów podczas ruszania z miejsca oraz rozrządu pociągów na górkach rozrządowych.
Ulepszone zostały techniczne charakterystyki niektórych typów seryjnie produkowanych wagonów (jak np. cystern i węglarek). Wprowadzono wiele udoskonaleń w konstrukcji wagonów w celu polepszenia warunków załadunku i rozładunku, z uwzględnieniem mechanizacji tych czynności (otwory załadunkowe w dachu, samouszczelniające się drzwi i powiększona do 4 metrów szerokość drzwi wagonów krytych, trzpieniowe podnośniki klap podłogowych w węglarkach. zwiększony kąt zlewu podczas opróżniania cystern). Zamieniono stal węglową elementów nośnych konstrukcji wagonów na stal niskowęglową z dodatkiem miedzi jako środka antykorozyjnego, a także wprowadzono staliwo o zwiększonej wytrzymałości do odlewanych części wózków i sprzęgów samoczynnych.
W konstrukcji nowych wagonów są wprowadzane wagony z pudłem całkowicie metalowym, jest zwiększana liczba rodzajów specjalizowanych wagonów do przewozu zbóż, nawozów mineralnych, samochodów kontenerów itp.
Obecnie park wagonów towarowych kolei SŻD składa się z 4-osiowych wagonów oraz ograniczonej liczby wagonów 6- i 8-osiowych (rys. 1).

 

Rys. 1.
8-osiowy wagon węglarka

Średnia ładowność wagonu zwiększyła się do 62,5 tony. Struktura parku wagonów towarowych przedstawia się następująco:
węglarki — 43,0%
kryte — 24,0%
platformy — 14,0%
cysterny — 15,0%
wagony izotermiczne — 2,5%
wagony chłodnie — 0,4%
inne — 1,1%.

Udział wagonów specjalistycznych w parku wagonów wynosi 10%. W ogólnej ilości nowych wagonów towarowych dostarczanych SŻD wagony specjalistyczne wynoszą około 16%.
Nowo budowane węglarki 4-osiowe są wyposażone w pudło o zunifikowanej konstrukcji metalowej, ładowności 65 ton. Pojemność pudła wagonu została zwiększona z 72,5 do 73 m3. W wagonach tych zastosowano wzmocnienie węzłów konstrukcyjnych naroży oraz słupków pośrednich konstrukcji pudła, co ł,5jkrotnie zwiększyło ogólną wytrzymałość i niezawodność eksploatacyjną wagonów. Począwszy od 1981 r., 30% kupowanych węglarek ma stałe ściany szczytowe i klapy (luki) w podłodze.
Wagony kryte, o pojemności pudła 120 m3 i ładowności 68 ton, wyposaża się w samouszczelniające drzwi i luki załadunkowe w dachu. W wagonach tych została wzmocniona wytrzymałość powierzchni podłogi, a także ulepszono zamocowanie drzwi. Wagony kryte wykonuje się z metalowymi ścianami szczytowymi i metalową płytą w podłodze na szerokości otworu drzwiowego. Złożono zamówienia do przemysłu taboru kolejowego na dostawę wagonów krytych o zwiększonej pojemności.
Dostarczane przez przemysł platformy mają ładowność 70 ton i są wyposażone w metalowe burty oraz metalowe gniazda do ustawiania słupków. Zastosowane rozwiązanie konstrukcyjne podłogi przewiduje wzmocnienie mocowania desek.
Od 1971 r. 4-osiowe cysterny wykonuje się ze zwiększoną pojemnością zbiornika z 60 m3 do 73,1 m3 (jednostkowa pojemność cysterny zwiększona z 1,0 do 1,18 m3/ton). Wykonane zostały również pierwsze prototypy 4-osiowej cysterny do przewozu benzyny z jednostkową pojemnością zbiornika 1,4 m3/ton. Od 1966 r. SŻD eksploatują 8-osiowe cysterny (rys. 2) o ładowności 120 ton i pojemności 140 m3.
Obecnie wagony chłodnie stanowią powyżej 85% ilostanu wagonów izotermicznych.
W europejskiej części ZSRR eksploatuje się wagony chłodnie z indywidualnymi agregatami chłodniczymi. Analiza wielkości przewozów ładunków szybko psujących się wykazuje, że istniejący ilostan wagonów izotermicznych jest niewystarczający. Z tego też względu tylko 50% takich ładunków przewozi się w wagonach izotermicznych.

 

Rys. 2.
8-osiowy wagon cysterna do przewozu benzyny

Rys. 3.
Platforma z kontenerami

 

Z każdym rokiem powiększa się ilostan kontenerów przez zakup przede wszystkim dużych kontenerów o ładowności 20 ton (rys. 3). Rozpoczęto prace przygotowawcze nad uruchomieniem produkcji seryjnej specjalistycznych wagonów do przewozu mąki i różnorodnych chemikaliów.
Dla zaspokojenia potrzeb gospodarki narodowej ZSRR w zakresie ładunków o dużej masie i wielkich wymiarach gabarytowych wykorzystuje się wagony transportery o ładowności 120, 130, 180, 200, 220, 240, 300 i 400 ton. Zakończone zostały badania eksploatacyjne grupy wagonów transporterów o ładowności 500 ton.
Podstawowym typem wózka w nowo budowanych 4-osiowych wagonach towarowych jest wózek typu CNII Ch 3—0, umożliwiający jazdę wagonów z prędkością do 120 km/h. W ten typ wózka jest wyposażonych powyżej 78% ilostanu wagonów towarowych. Wytrzymałość konstrukcji wózków została zwiększona dostosowana do obciążenia na oś do 22 ton.
Konstrukcja zestawów kołowych wagonów towarowych zapewnia w pełni bezpieczeństwo ruchu pociągów. Występujące w eksploatacji przypadki uszkodzenia zestawów kołowych mają miejsce nie wskutek niedopracowania konstrukcji, lecz w wyni-»ku naruszenia technologii ich wykonania lub naprawy.
W ciągu ostatnich 10 lat liczba zestawów kołowych wycofanych z eksploatacji, ze względu na pęknięcie w różnych częściach osi, zmniejszyła się o ponad 30%.
Wagony towarowe wyposaża się w sprzęg samoczynny SA-3, amortyzator sprzęgu III-1-T.M o zdolności pochłaniania energii nie przekraczającej 561 J dla wagonów 4-osiowych i III-2-T o zdolności pochłaniania energii 663 J dla wagonów 8-osiowych. Rozpoczęto obecnie dostawy sprzęgów samoczynnych z amortyzatorem o zdolności pochłaniania energii 795 J.
Istotnym elementem zwiększenia pewności pracy dostarczanych SŻD nowo budowanych wagonów są opracowane i wdrożone, państwowe oraz resortowe, normy na wagony i ich poszczególne węzły konstrukcyjne.
Obowiązujące obecnie w ZSRR normy w zakresie budowy wagonów przewidują dalsze udoskonalanie konstrukcji wagonów i zwiększanie efektywności ekonomicznej ich wytwarzania. Zostały ustalone techniczne wymagania i podstawowe charakterystyki wagonów towarowych. Prowadzone prace w zakresie standardyzacji są ukierunkowane na unifikację części nowo budowanych wagonów. Zunifikowano podstawowe parametry, wymiary i tolerancje części zestawów kołowych, łożysk tocznych, hamulców, sprzęgów samoczynnych, luków załadowczych, drzwi, stopni i elementów mocujących.
Opracowano i wdrożono resortowe normy dotyczące montażu oraz określenia współczynników bezpieczeństwa konstrukcji wagonu, a także określenia współczynnika przenikania ciepła itp. W celu zwiększenia bezpieczeństwa w eksploatacji wagonów towarowych modernizuje się wagony starszych typów. W ostatnim czasie zostały przeprowadzone następujące prace modernizacyjne: 4-osiowe węglarki sprzed 1952 r. przebudowano na wagony do przewozu kontenerów w zwartych składach, co w zasadniczy sposób pozwoliło na podwyższenie efektywności ich wykorzystania, zmniejszenie wyłączenia ze składów pociągów na trasie w wyniku niesprawności technicznej; w około 60% węglarek wymieniono łożyska ślizgowe na łożyska toczne; zwiększono wytrzymałość zestawów kołowych w wyniku zwiększenia średnicy podpiaścia koła ze 190 do 194 mm i zastosowania rolowania osi zestawów kołowych; na ukończeniu jest wymiana wózków z ramą ostojnicową na wózki z ramą odlewaną typu CNII Ch-3 z zestawami kołowymi na łożyskach tocznych.
Istotnym sposobem zwiększenia trwałości pracy ułożyskowania osi zestawów kołowych jest przyjęcie zasady wyposażania wagonów w czasie planowych napraw tylko w maźnice z gumowymi uszczelkami i zamiana żeliwnych pokryw korpusów maźnic na stalowe-tłoczone. Obecnie kończy się wymiana w wagonach towarowych hamulców przestarzałych konstrukcji z zaworem rozrządczym M-320 i MTZ-135 na hamulec z zaworem rozrządczym 483.
W wyniku przeprowadzenia prac modernizacyjnych osiągnięto 3-krotne zmniejszenie przypadków urywania się elementów konstrukcji wagonowych podczas jazdy na szlaku i zmniejszenie o 10% zaklinowywania się kół. Podczas napraw w wagonowniach przeprowadza się trwałe zamykanie drzwi czołowych węglarek zbudowanych do 1958 r.

 

Rys. 4.
2-poziomowy wagon platforma do przewozu samochodów osobowych

Rys. 5.
Zespół wagonów chłodni

 

W wagonach krytych są przeprowadzane wzmocnienia konstrukcji powierzchni podłogi przez wbudowanie podłużnej belki. Wymienia się drewniane burty platform na metalowe i wzmacnia mocowania drewnianej podłogi.
W celu zwiększenia bezpieczeństwa wielu węzłów i detali konstrukcyjnych wagonów towarowych opracowano dokumentację techniczną dla ich modernizacji, w tym na modernizację zapór drzwi czołowych węglarki 4-osiowej; wzmocnienie aparatu sprzęgu samoczynnego w celu zmniejszenia liczby zerwań drążków i liczby samoodczepów sprzęgu samoczynnego; na modernizację przejezdnych pomostów wagonów do przewozu samochodów (rys. 4); wzmocnienie zastrzałów konstrukcji węglarek 4-osiowych; ustawienie poręczy i stopni na platformach do przewozu kontenerów o dużych wymiarach; wzmocnienie mocowania i uszczelnienia drzwi wagonów krytych; wzmocnienie konstrukcji połączenia głównych przewodów hamulcowych; na modernizację armatury 4-osiowych cystern do przewozu mleka, spirytusu i in.; wzmocnienie mocowania zawieszenia klocka hamulcowego; wzmocnienie podłogi w prześwicie drzwi i ściany czołowej w wagonach krytych.
Oprócz tego opracowano dokumentację na modernizację hamulców wagonów chłodni; wyposażenie elektryczne 5-wagonowych zespołów chłodniczych (rys. 5); wbudowanie zasłony wlotu świeżego powietrza; wzmocnienie mocowania zawieszenia ochładzacza powietrza w agregacie indywidualnego chłodzenia wagonu chłodni itd.