Железнодорожные технологии



Подвижной состав
Железнодорожный подвижной состав отличается разнообразием. Ниже описываются самые распространенные виды подвижного состава, используемого для пассажирских перевозок.

Локомотивы:
Виды локомотивовЕдинственное назначение локомотивов – тянуть или толкать поезда; они не перевозят ни пассажиров, ни грузы. Локомотивы подразделяются на виды в зависимости от типа первичного двигателя или источника энергии, используемого для того, чтобы привести их в движение. Современные локомотивы бывают либо электрическими, либо электро-дизельными. Электрические локомотивы запитаны от воздушной контактной сети или от контактного рельса и оборудованы электродвигателями, которые приводят колеса в движение. В качестве первичного источника энергии служит установленный на локомотиве трансформатор, который преобразует электричество воздушной контактной сети в тип электроэнергии, требуемый для тягового электродвигателя, чтобы приводить в движение колеса локомотива. В электро-дизельных локомотивах вместо трансформатора установлен дизельный двигатель, который приводит в движение генератор переменного тока, вырабатывающий электроэнергию для тяговых двигателей, которые приводят в движение колеса локомотива.

В некоторых дизельных локомотивах вместо электродвигателей установлены гидравлические преобразователи крутящего момента. Такие локомотивы называются дизельно-гидравлическими локомотивами. Старые паровые локомотивы, работающие на угле, мазуте или древесине в настоящий момент используются лишь в туристических целях или для выполнения временных работ на малых железных дорогах, а также выставлены в качестве экспонатов в музеях.


Подвижной состав для перевозки пассажиров:
Подвижные составы для перевозки пассажировОписание пассажирского подвижного состава приводится в Разделе 2.2.1. Важной категорией подвижных составов является моторвагонный подвижной состав, который подразделяется на два основных типа: электропоезда и дизель-поезда. В моторвагонном подвижном составе отсутствует локомотив; многочисленные вагоны могут соединяться и управляться из одного места. Некоторые из вагонов в моторвагонном подвижном составе имеют обмоторенные оси; вагоны, которые не имеют обмоторенных осей, называются прицепными вагонами. Как правило, в первом вагоне размещается место машиниста и места для пассажиров. Моторвагонные подвижные составы пользуются большой популярностью по многим причинам.

•   Моторвагоные подвижные составы легко адаптируются к уровню спроса со стороны пассажиров, так как вагоны можно добавлять и удалять из состава.
•   В моторвагонных подвижных составах места для машинистов оборудованы с обоих концов состава, поэтому машинисты могут быстро подготовиться к обратному рейсу; это делает моторвагонные подвижные составы очень популярными на пригородных направлениях.
•   Моторвагонные подвижные составы имеют большее количество мест для пассажиров на длину пути, так как они не имеют локомотива.
•   В моторвагонных подвижных составах тяговое и тормозное усилие распределено по всей длине поезда, в результате чего достигается более высокая удельная мощность на единицу веса и более эффективное ускорение и торможение.

Гибкость и конструктивные характеристики моторвагонных подвижных составов идеально подходят для высокоскоростных железнодорожных перевозок, так как для преодоления аэродинамического сопротивления требуется более высокая мощность.16

Некоторые высокоскоростные поезда «TGV» и «ICE»17 считаются поездами-челноками с моторными вагонами, расположенными по обоим концам состава, некоторые из которых имеют мощность 16300 лошадиных сил (12200 кВт). Например, поезд «Евростар», состоящий из 2 моторных вагонов18 и 18 прицепных вагонов общей мощностью 24400 кВт (32600 лошадиных сил), может перевозить 794 пассажиров в конфигурации с двухуровневыми вагонами.

Товарные вагоны:
Подвижные составы для перевозки пассажиров Существует несколько видов железнодорожных товарных вагонов, каждый из которых предназначен для наилучшего выполнения конкретных грузовых перевозок.

Крытые товарные вагоны широко используются для перевозки многих товаров, таких как автомобильные запчасти, консервы, мешки с цементом и даже неупакованное зерно. В некоторых крытых товарных вагонах предусмотрены внутренние погрузочные крепления (оборудованные товарные вагоны), предлагаются разнообразные типы и размеры дверей, возможность термоизоляции, охлаждения и контроля температуры, чтобы товары не перегревались и не замерзали. Существует несколько классов вагонов, так, например, вагоны самого высокого класса используются для перевозки пищевых продуктов или иной продукции, которая не должна загрязняться другими товарами.

Открытые хопперы могут загружаться множеством различных способов; их используют для перевозки товаров, которые можно транспортировать под открытым небом, например, каменных материалов, угля и минеральных руд. Название этого вагона происходит от английского слова «hoppers», которое означает «воронкообразный бункер» − устройство располагающееся снизу вагонов, которое открывают, чтобы быстро и просто выгрузить содержимое.

Закрытые хопперы используются для перевозки таких грузов, как зерно, цемент, песок, удобрения, мука или сахар, химические или порошкообразные вещества, которые могут быть испорчены при транспортировке под открытым небом. Некоторые закрытые хопперы отличаются возможностью более легкой разгрузки, так как в них предусмотрены вибрирующие боковые стенки или системы подачи воздуха, которые облегчают разгрузку. Закрытее хопперы зачастую классифицируются в зависимости от размера (кубические метры/футы), вагоны большего размера используются для перевозки грузов меньшей плотности, например, муки или зерна, вагоны меньшего размера используются для перевозки грузов с высокой плотностью, например, цемента или песка.

Полувагоны имеют открытый верх, но не оборудованы разгрузочной воронкой на дне. Большинство полувагонов разгружают при помощи кранов или ковшей, но в некоторых полувагонах предусмотрено опускающееся днище. Полувагоны часто разгружают при помощи роторного опрокидывателя (см. фото слева). Полувагоны с высокими бортами используют для каменных материалов, угля и других материалов с относительно низкой плотностью, включая цемент в 10-тонных мешках. Полувагоны с низкими бортами используют для транспортировки более тяжелых материалов, например, листовой стали, стальных строительных элементов, оборудования и других материалов, которые допускают перевозку под открытым небом.

Вагоны-платформы используются для перевозки машинного оборудования, бревен, фанеры, контейнеров и автомобильного транспорта. Многие вагоны-платформы оборудованы специальными приспособлениями, которые позволяют увеличить их функциональность: например, автомобильная рампа трансформирует платформу для целей перевозки автомобилей; добавленные боковые стойки позволяют перевозить трубы и необработанные лесоматериалы; добавленные переборки позволяют транспортировать бревна или пиломатериалы. При помощи вагонов-платформ или их модифицированных вариантов перевозят грузовые автомобили, резервуары, турбины и иные товары.

Железнодорожные цистерны используются для перевозки жидкостей, например, нефти или нефтепродуктов, химикатов или потребительских товаров: растительного масла, молока, пива или воды. Некоторые цистерны используются для перевозки сжиженного газа, например, сжиженного нефтяного газа, или жидкостей или газов под давлением, например, сжиженного природного газа. Зачастую цистерны подразделяются на виды в зависимости от типа перевозимого товара, так, например, химикаты, нефть и нефтепродукты перевозятся в резервуарах со специальной внутренней облицовкой, а молоко или пиво можно перевозить в цистернах из нержавеющей стали. Во многих странах существуют требования касательно наличия специальных элементов безопасности у цистерн, предназначенных для перевозки опасных грузов, например, сцепки с защитными выступами, которые препятствуют расцеплению вагонов при сходе поезда с рельсов, или усиленных торцевых щитов, которые защищают цистерну от пробивания сцепным устройством при сходе поезда с рельсов. Помимо этого цистерны высокого давления оборудованы клапанами сброса давления и специальными вентиляционными системами.

Эти базовые типы грузовых вагонов имеют множество вариантов; многие железные дороги сотрудничают с грузоотправителями и адаптируют грузовые вагоны для специальных нужд.


Элементы подвижного состава:
Элементы подвижного состава Подвижной состав включает в себя некоторые основные общие составные элементы. Большинство железнодорожных грузовых и пассажирских вагонов устанавливаются на тележки (см. фото слева). Большинство тележек имеет две колесные пары, поэтому тяжелый железнодорожный состав может проезжать по закругленным участкам пути. Две боковые рамы удерживают две колесные пары (каждая колесная пара представляет собой конструкцию из двух колес, установленных на массивную ось). Роликовые подшипники устанавливаются между осями и боковыми рамами для обеспечения свободного поворота колесных пар. Обычно кузова вагонов не крепятся к тележкам, а просто опираются на них и устанавливаются на центральную опору. Как правило, на тележки пассажирских вагонов устанавливают систему подвешивания, изолирующую их от колес и инфраструктурных элементов. Тележки также служат опорой для тормозных систем. Большинство пассажирских и грузовых вагонов оборудованы пневматическими тормозами. В тормозной системе товарных поездов используется сжатый воздух, который прижимает тормозные колодки к бандажу колеса. В некоторых пассажирских составах используется точно такая же тормозная система, однако большинство высокоскоростных поездов помимо колодочных тормозов оборудованы еще и дисковыми тормозами, которые крепятся напрямую на ось колесной пары.

Автоматическая сцепка спроектирована таким образом, чтобы железнодорожные вагоны можно было лего и быстро сцеплять друг с другом, в то время как поглощающий аппарат обеспечивает передачу продольных сил, которые приводят поезд в движение, через кузов вагона к другому вагону, при этом не мешая работе тележек. Некоторые сцепки, такие как сцепка показанная на фото слева, имеют выступающие части сверху и снизу (автосцепки с защитными выступами) для обеспечения сцепления вагонов даже в случае, если одни из них сойдет с рельсов. Прочность системы сцепки и поглощающего аппарата определяет безопасный вес, с которым может эксплуатироваться поезд на железной дороге. На многих поездах также установлены буферы вдоль сцепного механизма для снижения влияния эффекта «свободного хода», когда группа вагонов имеет тенденцию растягиваться и сжиматься во время движения поезда.

    


16 Современные локомотивы также могут работать и в конфигурации моторвагонного подвижного состава; многие локомотивы могут быть объединены в моторвагонный состав и эксплуатируются как единый локомотив, где один машинист управляет всеми прицепленными локомотивами.
17 «TGV»(Train à Grande Vitesse, - фр. «Скоростной поезд») – французский высокоскоростной поезд; «ICE» (Inter-City-Express, - анг. «Междугородный экспресс») - немецкий высокоскоростной поезд.
18 В данном случае моторный вагон означает два постоянно спаренных между собой локомотива.

Копирайт ©  Всемирный банк. Все права защищены. Правовая информация