Вагондардың негізгі сипаттамалары 4 страница

Бекітілген техникалық жоба негізінде тәжірибелік үлгінің (тәжірибелік партияның) жұмыстық құжаттамасы әзірленеді. Құжаттарды, әдетте, өнжіруші зауыт дайындайды. Кейбір себептермен жұмыстық құжаттаманы жобалық-конструкторлық ұйымның (немесе зауыттың) міндетті түрде өндіруші зауыттың конструкторлары мен технологтарын қатыстыра отырып әзірлеуіне рұқсат етіледі. Жұмыстық құжаттамада өнімнің нақты өндіруші зауыттың жағдайындағы өндірілуі үшін қажетті барлық мәліметі болуы тиіс және ол институттың эксперттік қорытындысындағы ескертпелерді толық қамтуы қажет. Сонымен бір мезгілде техникалық деңгей картасын нақтылап, толықтырады.

Жұмыстық техникалық құжаттаманы өндіруші зауыт басқармасы бекітеді, содан соң барып оны вагонның тәжірибелік партиясын (тәжірибелік үлгісін) жасауға қолдануға болады. Вагонның жасалған тәжірибелік үлгісін (тәжірибелік партиясын) өндіруші зауыттың техникалық бақылау бөлімі және тапсырушының зауыттық инспекциясы қабылдап алады.

Жаңа вагон конструкциясын тексеру үшін тәжірибелік үлгі (тәжірибелік партия) келесі негізгі сынақ түрлерінен өтеді: алдыңғы (зауыттық), қабылдау (ведомство аралық).

Тәжірибелік (зауыттық) вагондардың алдыңғы (зауыттық) сынақтары конструкцияның техникалық тапсырмаға және техникалық құжаттарға сәйкестігін және өнімнің қабылдау (ведомство аралық) сынағына жарамдылығын анықтау үшін жүргізіледі. Вагонды зауыттық сынау барысында, әдетте, конструкцияның мықтылығы, жүрістік қасиеттері және басқа да жұмыс бейімділігі мен жөндеуге жарамдылығының функционалдық сипаттары тексеріледі. Сынаудың кейбір түрлерін, мысалы, тежеулік түрлерін жүргізбеуге де болады, егер жаңа вагонның тежегіш жабдықтарының сұлбасы мен конструкциясы, сондай-ақ оларға тиісті параметрлері пайдаланылыста жақсы көрінген прототип-вагонның тежеуіш конструкциясына толығымен сай келетін болса.

Жаңа вагонның тәжірибелік үлгісінің зауыттық сынағы техникалық құжаттама жиынтығының бірден-бір бөлігі болып табылатын техникалық шарттарды ескере отырып жасалынған бағдарлама мен әдістеме бойынша жүргізіледі. Сынақтық бағдарлама мен әдістемені осы вагонды өндіруші зауыт салалық институт пен тапсырушымен келісе отырып дайындап, бекітеді. Кейбір жағдайларда (бұрын болмаған жаңа конструкция, бірнеше өндіруші, тағы с.с.) сынақ бағдарламасын салалық институт жасайды.

Жаңа вагонның тәжірибелік үлгісінің алдыңғы (зауыттық) сынағын, әдетте өндіруші зауыт ұйымдастырады. Оған қажет болған жағдайда зауыттар-бірге өндірушілер (мысалы, қосалқы жабдықтардың жеткізушілері), салалық институт және басқа ұйымдар қатыстырылады. Зауыттық сынақтың кейбір пайдалану жағдайларында жасалатын түрлерінің (жүрістік, динамикалық-мықтылық, тартымдық-энергетикалық, т.б.) шарттары тапсырушымен олардың бағдарламаларын жасау кезінде келісіледі. Сынақтардың ауқымын және уақытын бекітілген бағдарлама бойынша анықтайды, бұл орайда бұрын жүргізілген сынақтардың нәтижесін, прогрессивтік техниканың қолданылу мүмкіндіктерін, жеделдетілген әдістерді және т.б. ескеріп отырады. Жүргізілген зауыттық сынақтардың қорытындысы ғылыми-техникалық есепте (есептерде) немесе актіде (актілерде) баяндалады.

Зауыттық сынақ нәтижелерінің негізінде жұмыстық техникалық құжаттамаға өзгеріс енгізу, жаңа тәжірибелік үлгі жасау және қайтадан сынап байқау немесе конструкцияны ведомство аралық (қабылдау) сынаққа ұсыну мүмкіндігі (дайындығы) туралы мәслелер шешіледі.

Қабылдау сынағына ұсыну кезінде өндіруші зауыт зауыттық сынақтар актісін және тәжірибелік үлгінің қабылдау (ведомство аралық) комиссиясына дайындығы туралы мәлімдеуді (уведомление) рәсімдейді. Көлік министрлігі тиісті ұйымдармен келісім жасайды және ведомство аралық комиссия және қабылдау сынақтарының өткізілу уақыты туралы бұйрық әзірлейді.

Вагонның тәжірибелік үлгісінің қабылдау (ведомство аралық) сынақтары өнімнің техникалық құжаттамаға сәйкестігін және оны өнеркәсіптік өндіріске жіберу мүмкіндігін анықтау үшін өткізіледі. Қабылдау сынақтары зауыттық сынақ нәтижелерін есекеру және тәжірибелік вагонның сапалық деңгейінің тексерілуін қамтамасыз етуі тиіс. Қабылдау сынақтары өндіруші зауыт әзірлеген, салалық институтпен және тапсырушымен келісілген және Көлік министрлігі (немесе өзге де министрлік, егер өндіруші зауыт Көлік министрлігінің жүйесіне кірмейтін болса) бекіткен бағдарлама бойынша жүргізіледі.

Қабылдау (ведомство аралық) комиссиясы тәжірибелік вагонның сынағын жүргізеді және конструкцияның техникалық құжаттама талаптарына сәйкестігіне баға беретін хаттама жасайды, сондай-ақ, өнімге сапалық категория беру және оны өнеркәсіптік өндіріске қабылдау (немесе қабылдамау) туралы шешім қабылдайды. Егер тәжірибелік үлгі өндіріске қабылданса, онда бұл шешім қабылдау актісімен рәсімделеді, ал егер қабылданбаса, онда – комиссия хаттамасында конструкцияның негізгі кемшіліктері көрсетіліп, оны әрі қарай өңдейді.

Тәжірибелік үлгіні зауыттық және қабылдау сынақтарының нәтижелері бойынша ведомство аралық комиссияның ескертпелерін есепке ала отырып, өндіруші зауыт жаппай өндіру үшін техникалық құжаттама әзірлейді. Жаңа техника жасау мерзімін қысқарту мақсатында жаңа вагон өндірісін дайындауды өндіруші зауытта (және шектес кәсіпорындарда), әдетте, техникалық жоба бекітіле салысымен бастайды. Өте үлкен мөлшердегі өндіріске арналған вагон конструкциялары үшін, өңделген техникалық құжаттама бойынша алдымен бекітілген шығарым сериясын (алғашқы өнеркәсіптік партияны) өндіре бастайды. Қажет болған жағдайда бекітілген шығарым сериясының вагондарын қосымша сынаққа жібереді.

Берілген конструкция вагондарының өндірісін бірнеше кәсіпорындарда ұйымдастыру кезінде барлық жұмыстық құжаттаманы бас зауытта сақтайды. Осы өнімді немесе оның бөлшектерін (тораптарын) шығаратын басқа зауыттарға осы құжаттардың дубликаттарын береді. Берілген вагон конструкциясына белгіленген тәртіпте өзгеріс енгізу тек бас зауыттың құзырында ғана болады, бұл туралы ол басқа кәсіпорындарға және салалық институтқа хабарлауға міндетті. Басқа зауыттардың техникалық құжаттамаға өзгеріс енгізу туралы ұсынысы міндетті түрде бас зауытпен келісілуі қажет.

Осылайша, жаңа вагон конструкцияларын жасау үрдісі өте күрделі және көп сатылы болып табылады. Әрине, жаңа вагон техникасын жасаудың уақыты мен құнын мейлінше төмендетуге барлық жағдайда да тырысу қажет. Бірақ, осының салдарынан асығыстық жасап, конструкцияны жеткіліксіз өңдеуге жол бермеу қажет, өйткені, вагонның қанағанттандырғысыз жұмыс бейімділігі немесе сенімсіздігі пайдалану кезінде айтарлықтай үлкен шығынға әкеп соқтырады.

Жаңа техника жасау үрдісін жүйелі түрде жетілдіріп отыру, зауыттар мен институттардың материалдық-техникалық қамсыздандырылуын жақсарту, алдыңғы қатарлы ғылыми-техникалық жетістіктерді ендіру, міне осының бәрі жаңа вагон құрастыру, өңдеу және өндіріске енгізу уақытын қысқартуға зор мүмкіндік береді.

«Вагонға әсер етуші негізгі күштерді анықтау әдістемесі» Тәжірибелік үлгілерді сынап байқау нәтижелері бойынша вагон беріктігін есептеп алу және беріктігін бағалау үшін жалпы жағдайда келесі жүктемелер мен күштік әсерлерді ескерген дұрыс:

пайдалы жүктеме (тасымалданатын жүктің немесе жолаушылардың есептік салмағы);

конструкцияның өз салмағы;

вагондардың пойыз қозғалысы кезіндегі немесе маневрлік жұмыстар кезіндегі өзара әсерлесу күштері;

вагондардың қозғалыс кезіндегі тербелістерде, сондай-ақ тежеу болғанда немесе пойыз орнынан қозғалғанда пайда болатын күштер;

аэродинамикалық жүктемелер (жел қысымының күші, т.б.);

жүктің жайылу күші және ішкі қысым;

тарту және тежеу күштері;

механикаландырылған тиеу және түсіру кезінде пайда болатын күштер;

вагонға орнатылған механизмдер мен жабдықтардың жұмысынан туындайтын күштер;

вагонға жөндеу операцияларында әсер беретін күштер;

вагон жасау кезіндегі технологиялық факторлардан туындайтын күштер;

шартты апаттық жүктемелер;

Вагон тетіктері мен бөлшектерін пайдалануда болуы ықтимал, бір мезгілде әсер ететін күштер мен жүктемелердің ең тиімсіз үйлесу жағдайына байланысты орнатылған есептік режимдерге сәйкес есептеп қояды.

Пайдалы жүктемені және оның әсер ету сипатын вагон жобалауға берілген техникалық тапсырма талаптарына сәйкес анықтайды. Жүк вагондарында ол есептік жүккөтергіштікке тең (ал кейде ол пайдалануда болуы мүмкін асқын жүкті есепке алу үшін одан біршама артық болады). Жолаушы вагондарының жүктемесі багажбен бірге есептелген жолаушылар салмағынан тұрады. Алыс сапарға арналған жолаушы вагондарының есептік толымдылығы орын санымен анықталады. Қала маңылық қатынас вагондарының есептік толымдылығы (ең үлкен) отыруға арналған орындар санынан және еденнің 1 м²– не 7 адамнан есептелген тұрып тұрған жолаушылармен толуы бойынша анықталады. Метро мен трамвай вагондары үшін бос орынның (қызметтік орын-жайларды қоспағанда) 1 м² 10 адамнан есептейді. Жолаушының қол жүгімен қоса орташа салмағы алыс сапар вагондары үшін 100 кг тең деп, ал қала маңылық қатынас, метро және трамвай вагондары үшін – 70 кг тең деп алынады.

Конструкцияның өз салмағына вагонның барлық бөліктерінің салмағы жатады, бұл жерде конструкцияның әрбір элементі үшін осы элементке салмақ түсіретін барлық бөліктердің қосынды салмағын және есептелетін элементтің салмағын санайды.

Магистральдік темір жолдың локомотивтік тартым вагондары үшін бойлық жүктемені вагон жұмысының келесі үш режиміне байланысты қабылдайды.

І – орыннан қозғалу, ауыр салмақты пойыздардың аздаған жылдамдықта отыруы немесе тежелуі, стансалар мен сұрыптау дөңестеріндегі маневрлік жұмыстар кезіндегі вагондардың соқтығысуы;

ІІ – тартпалық есептік көтерілмедегі пойыздың 50 км/сағ дейінгі жылдамдықпен қозғалысы;

ІІІ – пойыздың ең үлкен ұйғарылған жылдамдықпен қозғалысы.

Автотіркеуішке берілген бойлық жүктемелер және осы жүктемелердің қызмет ету мерзімі ішіндегі әсер ету циклдерінің шамалас саны 5.1 кестеде көрсетілген. Бойлық жүктемелердің келтірілген қайталану жағдайлары қазіргі вагон пайдалану жүйесіне тән.

Келешекте режимдердің қайталану бағасы және есептік күштер біршама өзгеруі мүмкін.

5.1 кесте

Қаламаңылық электр пойыздары үшін басқа жүктемелермен бірге үйлестірілген есептік бойлық күштерді келесі нормативтік пайдалану режимдері негізінде қабылдайды: І – шартты қауіпсіздік режимі, бұл режим бойынша есептеулер ықтимал апаттық жағдайлардағы қозғалыс қауіпсіздігін қамтамасыз етуі тиіс; ІІ – электр пойызының ең үлкен жылдамдықпен қозғалысының негізгі режимі.

Бұдан басқа, электр пойызының жүрістік бөліктеріне қатысты тағы екі есептеу режимі қолданылады: ІІІ – пойыздың орнынан ең үлкен жүктемемен қозғалуы; ІV – қисық сызық бойымен қозғалған кездегі ең үлкен жылдамдықпен тежелуі.

Метро вагондарын жобалау кезінде бойлық күштерді басқа да жүктемелермен бірге келесі нормативтік пайдалану режимдері негізінде қабылдайды: І – шартты қауіпсіздік режимі; ІІ – вагонның пойыздағы конструкциялық жылдамдыққа дейінгі екпіндеу кезіндегі немесе есептік қисық сызықтағы тежелу кезіндегі қозғалысы; ІІІ – пойыздың ең үлкен жүктемемен орнынан қозғалуы.

өнеркәсіптік көлікте қолданылатын немесе магистральдік жолдарға тек бос күйде шығарылатын өзі түсіретін вагондар (думпкарлар) үшін, есептік тиеу режимдерін олардың пайдалану ерекшеліктерін ескере отырып, 5.2 және 5.3 кестелерге сәйкес қабылдайды.

Кесте 5.2

Думпкарлардың өнеркәсіп көлігінің жолдарында пайдаланылуына байланысты есептік жүк тиеу режимдері 5.3 кестеге сәйкес қабылданады. ІА (І) және ІІІА (ІІІ) режимдері мәні мен сипаты бойынша магистральдік көліктің жүк вагондарының дәл осындай режимдеріне сәйкес келеді. ІV және V режимдер жүктің құлауы мүмкін үйінділерінің ұру әсерін ескере отырып, жүкті думпкарларға экскаваторлармен тиеу жұмысына және конструкцияның жүк түсіру (шанақтың аударылуы) кезіндегі жұмысына сәйкес жағдайларды сипаттайды.

5.3 кесте

Ең соңғы жағдайда думпкардың оны босату кезіндегі тұрақтылығын бағалаудың маңызы өте үлкен.

Есептеу жұмыстарының барысында, вагонның қозғалыс кезіндегі тербелісінен және пойыздың тежелген немесе орнынан қозғалған кезінде туындайтын инерциялық динамикалық күштерді, вертикал динамикалылық коэффициенті арқылы және конструкция бөлшектерінің массалық инерциясының есептік күштерін анықтайтын нормативтік үдеу шамаларының көмегімен есептейді.

Пойыздағы вагондардың соқтығысуы болмаған жағдайда тежелу кезіндегі инерция күштерін 0,2g тең, ал вагондардың соқтығысуында – 3g тең баяндау арқылы анықтайды (мұндағы g – еркін түсу үдеуі). Бұл орайда 0,2g баяндау жоғары қозғалыс жылдамдықтары (конструкциялық жылдамдықпен шамалас) кезіндегі тежелу жағдайларына сәйкес келеді – бұл есептеудің ІІІ режимі, 3g үдеуі – төмен жылдамдық кезіндегі толық тоқтағанға дейінгі тежелу жағдайларына, сондай-ақ вагондардың маневрлік соқтығысу жағдайына сәйкес келеді – бұл есептеудің І режимі. Осындай шамадағы бойлық үдеулерді өнеркәсіп көліктері мен электр пойыздарды есептеу кезінде қолданады. Метро вагондарын есептеу кезінде бойлық инерция күштері ІІ, ІІІ және І есептеу режимдерінде соларға сәйкес 0,1g, 0,2g, және g үдеу арқылы анықталады. Жолаушы вагонының арбашық рамасына бекітілген елементтерді есептеу кезінде инерциялық күштер арбашық базасы аумағында 3g тең және раманың бойлық арқалықтарының ұштарында 4g тең вертикал үдеуі арқылы анықталады; жол осінің бойымен горизонтал бағытта 3g, ал жол осіне көлденең 1,5g теңдеп қабылдайды.

Метро вагондарының арбашықтарының рессорланбаған тетіктеріне орнатылатын бөлшектерді осы элементтердің вертикал жазықтықтағы массасының ең жоғарғы үдеуіне сәйкес келетін: тұтас металл болат дөңгелектер үшін 18g және ортасы серпімді (резеңкеленген) дөңгелектер үшін 12 g тең инерциялық күштердің әсеріне байланысты қарастырады.

Вагонға әсер ететін бүйірлік жүктемелер жолдың қисық тұстарында қозғалған кезде әсер ететін орталықтан тарайтын есептік күштің, желдік (аэродинамикалық) қысымның және вагон мен жолдың динамикалық өзара әсерлесуінің көмегімен анықталады. Магистральдік темір жол вагондарын жобалау кезінде, сыртқы рельстің жоғарылатуына байланысты вагон салмағының горизонталь құрастырушысының мөлшеріне көбейтілген орталықтан тарайтын күш: жолаушы вагондары, изотермиялық вагондар және қала маңына қатынайтын электр пойыздары вагондары үшін – вертикал түсетін брутто салмақтың 10 % ; жүк магистраль вагондары үшін - 7,5 %; кәсіпорын жолдарында төмен жылдамдықпен (60 – 70 км/сағ-қа дейін) пайдаланылатын өнеркәсіп көлігі вагондары үшін – 6 % тең болып қабылданған. Метро вагондары үшін есептік орталықтық күш қабылданған жүріс жағдайына байланысты вагон салмағының 9 – 11 % құрайды.

Есептік бүйірлік аэродинамикалық жүктемені (жел қысымы, пойыз кездесулері, жанынан бір жақты экранның өтіп кетуі, с.с) барлық вагондарды жобалау кезінде әдетте шанақтың бүйір көлеңкесіне түсетін 50 кг/м² тең үлестік қысым ретінде қабылдайды. Тек метро вагондарын есептеуде ғана бұл шама оларды пайдаланудың кейбір жағдайларына байланысты 30 кг/м² тең деп қабылданған.

Вагонның жолдың қисық тұстарына кірер кезінде жүріс бөлігінің элементтеріне түсетін жүктемелерді вагонның (арбашықтың) есептік қисық сызық бойынша қозғалысындағы тепе-теңдік жағдайына байланысты, орталықтық күштің және жел қысымының әсерін ескере отырып, анықтайды. Дөңгелектердің сырғанау беттері мен рельстің үйкелу коэффициентін 0,25 тең деп алған орынды.

Жүк вагондарын жобалау кезінде төгілмелі және сырғымалы жүктердің шашылу жүктемесін, ал, цистерна қазандары үшін сондай-ақ сұйықтықтар мен булардың ішкі қысымын да ескере отыру қажет. Шашылу жүктемесі төгілмелі жүктердің статика формуласы бойынша анықтайды. Вагон қозғалысы кезінде төгілмелі жүк бөлшектерінің бірігу күштері тербеліс әсерінен азаяды, соның салдарынан табиғи еңістік бұрышы нақты төмендейді, яғни, жүктің «ағушылығы» күшейеді. Сондықтан, магистраль көлігінің жүк вагондарын жобалау барысында олардың сенімділігін арттыру мақсатында есептеудің ІІІ режимінде сырғымалы жүктің табиғи еңістік бұрышы нөлге тең (шартты ең соңғы жағдай) .

Цистерна қазандарының мықтылығын есептеу кезінде ішкі қысымды сұйықтықтың бу қысымының және вагонға әсер ететін бойлық күштерден жүк массасының өзгеріп тұруы салдарынан гидравликалық соққыдан түзілген қысымның қосындысы ретінде анықтайды. Булардың қысымын сақтандыру клапандарының параметрлеріне сәйкес қарастырады. Гидравликалық соққыдан болған ең жоғарғы қысым сұйықтықтық қазандағы бойлық инерциясы күшінің қазанның көлденең қимасының ауданына қатынасы ретінде анықтайды. Цистерна қазандарын жобалау және есептеу барысында қазанның рамаға сүйену ерекшелігін және сүйену қысымының сырт қабаттың майысуына әсерін ескерген жөн. Цистерна қазанының ойдағыдай қатты әрі мықты болуы үшін жобалау кезінде белгілі бір пайдалану режимдерінде онда төмендетілген қысым (вакуум) түзілуі мүмкін екендігін ескеру қажет. Есептік вакуум әдетте 0,5 кг/см² тең деп қабылданады. Өздігінен жүретін жылжымалы құрамды есептеу барысында жүріс бөлігі мен оталдыру бөлшектерінің беріктігін тарту күшінің әсерін ескере отырып бағалайды. Жалпы жағдайда осы элементтерді есептеу кезінде дөңгелектердің рельстермен толық жанасуын іске асыру мүмкіндігі бойынша немесе қозғалтқышта тоқтың барынша көп болу мүмкіндігі бойынша (сақтандыру жүйесінің шектеуі бойынша) анықталатын ең көп шамадағы тарту күштері ескеріледі.

Арбашық рамалары, дөңгелек жұптары және оталдыру бөлшектерін есептеудің нақты режимдері үшін қазірде тарту күштерін өзге де жүктемелермен бірге есепке алудың белгілі бір нормалары қарастырылған. Мысалы, ІІ режим бойынша вагон арбашықтарының рамасын және дөңгелек жұптарын есептеуде тарту күшін қозғалтқыш жұмысының сағаттық режиміне байланысты, ал ІІІ режим бойынша қозғалтқыштардың толық оталу өрісіндегі ең көп есептік тоғына байланысты қабылдайды.

Механикаландырылған тиеу немесе түсіру жұмыстары кезіндегі вагонға әсер ететін күштер жобалау барысында вагонның арналу бағыты мен типіне, жүктің және қолданылатын механизмдердің ерекшелігіне сәйкес есептеледі. Мысалы, жартылай вагондардың бүйір қабырғаларының жоғарғы белдеулерін, вагон аударғышпен түсіру жағдайына байланысты ұзындығы 80 см тең учаскеден берілетін және бүйір қабырғаның жоғарғы белдеуінің кез-келген тұсына түсірілетін вертикал күштердің әсеріне тексеру қажет. Бұл күш төрт өсьті вагондар үшін 10т, ал сегіз өсьті вагондар үшін 20 т тең деп қабылданған.

Жүк автотиеуішпен тиелетін вагондарда еден конструкциясын дөңгелектен түсетін 2,2 т тең және вагон еденінің кез-келген 100 см² ауданына бағытталатын салмаққа байланысты жобалайды. Изотермиялық вагондар үшін мұндай жүктеме 1,8 т тең деп алынады. Вагон бөлшектерінің беріктігін есептеу барысында сонымен қатар вагонға орнатылған механизмдер мен жабдықтар іске қосылғанда, сондай-ақ оларды жасауда және жөндеу жұмыстары кезінде пайда болатын кейбір күштерді ескеру қажет.

11-12 дәріс. Оңтайландыру үрдісінде қарастырылған теміржол нұсқалардан нақтысы құрылысын таңдау

ЛОКОМОТИВТЕР