В отличие от вагонов локомотивной тяги, к самоходным откосят вагоны электропоездов и дизель-поездов, метрополитена и трамвая. Самоходные вагоны в основном используют в городском пассажирском транспорте, а также для пригородных и местных перевозок пассажиров на магистральных железных дорогах. Общие требования к этим вагонам в основном такие же, как и к пассажирским вагонам локомотивной тяги (см. гл. VII). Основные конструктивные решения вагонов выбирают исходя из назначения данного подвижного состава и учитывая возможности обеспечения удобств для пассажиров и требуемых технико-экономических показателей.
Входные двери вагонов имеют централизованное управление, а также соответствующую сигнализацию, информирующую машиниста (водителя) о закрытом положении дверей. Форма сидений для пассажиров эргономически обоснована. Конструкция опорной части сидений обеспечивает возможность удобной ручной и механизированной уборки пассажирского салона, а крепление сидений рассчитано на возможные инерционные силы. Применяемые для внутренней отделки салонов и кабин управления материалы по цвету и фактуре выбирают согласно технической эстетике и санитарно-гигиеническим требованиям (они легко моются и долговечны в эксплуатации). Для окон применяют безосколочные стекла типа «Сталинит».
Пассажирский салон и кабина управления, наряду с форточками в окнах, обычно имеют принудительную (механическую) приточную вентиляцию с подогревом воздуха в холодное время года. Вентиляционно-отопительная система автоматически поддерживает температуру воздуха в салоне вагонов в заданных пределах. В пригородных электропоездах поддерживается температура 11—15° С, в кабине управления 16—20° С, а в салоне вагонов дизель-поездов 12—18° С. Электрические аппараты самоходных вагонов изготовляют в соответствии с требованиями ГОСТ 9219—75, а электрические тяговые машины — ГОСТ 2582—72. Параметры тягового оборудования и энергетические показатели самоходных вагонов выбирают исходя из требуемого расчетного режима движения. При этом учитывают
составность поезда, профиль пути, длину перегона, время промежуточных стоянок, населенность поезда и т. д.
Необходимая сила тяги на ободе колеса самоходного вагона (‘поезда)
где <2 — расчетный вес вагона (поезда), тс; а — заданное ускорение разгона, м/с2; со — удельное сопротивление движению, кгс/тс; 1 + у — коэффициент инерции вращающихся частей, ориентировочно принимаемый равным для моторных вагонов 1,1, а для прицепных 1,05.
При известном количестве двигателей т на самоходном вагоне (поезде) требуемая сила тяги, развиваемая одним двигателем,
(44)
где Мд — тяговый момент на валу двигателя, кгс-м; і — передаточное число редуктора; г|м — механический КПД передачи; Ик — диаметр колеса, м.
В общем случае необходимая мощность (кВт) тягового двигателя
(45)
где V — скорость движения, км/ч.
Мощность и характеристики тяговых двигателей уточняют с учетом ограничений силы тяги по сцеплению и требуемых оптимальных технико-экономических показателей подвижного состава применительно к заданным уловиям эксплуатации.
Удельное сопротивление (кгс/тс) самоходных вагонов при движении в режиме тяги определяют по эмпирическим формулам:
для электропоездов
где V — скорость движения (км/ч); т — число вагонов в поезде; q — нагрузка от оси на рельс (тс); С? — расчетный вес (тс) вагона (поезда).
При движении самоходного подвижного состава на выбеге удельное сопротивление движению несколько увеличивается за счет механических потерь в приводе (силовой трансмиссии).
Кузова современных самоходных вагонов должны быть цельнометаллическими. Внутренние поверхности металлоконструкции кузова должны иметь актикоррозионное и противошумное покрытие. В конструкции пола, стен и потолка вагонов предусматривается соответствующая термоизоляция. Ходовые части самоходных вагонов отличаются наличием устройств тягового привода и вспомогательного оборудования. Поэтому вес ходовых частей самоходных вагонов значительно больше, чем у вагонов локомотивной тяги. При проектировании тележек, колесных пар и тяговой передачи необходимо учитывать усилия, возникающие от работы элементов привода, и обеспечивать необходимый запас прочности.
Электрическое оборудование монтируют и подключают для работы в соответствии с электрическими схемами вагонов, в которые входят схема силовых цепей моторных вагонов, схемы высоковольтных и низковольтных вспомогательных цепей моторных и прицепных вагонов и схемы управления силовыми и вспомогательными цепями. В электрических цепях используют провода соответствующих сечений и марок, уложенные в металлические трубы или желоба (провода высоковольтных и низковольтных цепей располагают раздельно). Электрическое оборудование соответствующим образом защищено от перенапряжений, перегрузок, коротких замыканий и имеет надежное заземление.
Вагоны электропоездов и дизель-поездов оборудованы механическим фрикционным тормозом сэлектропневматическим и пневматическим управлением и ручным приводом. Вагоны электропоездов новых типов, вагоны метрополитена и трамвая оборудуют также электродинамическим реостатными или реостатно-рекуперативным тормозом. Вагоны скоростного сообщения, а также вагоны трамвая дополнительно оснащают электромагнитным рельсовым тормозом. В нормальных условиях эксплуатации электродинамический тормоз моторных вагонов работает параллельно с электро пневматическим или пневматическим тормозом прицепных вагонов, а при отказе электродинамического тормоза его автоматически замещают электропневматические (пневматические) тормоза. Самоходные вагоны имеют систему воздухообеспечения для питания сжатым воздухом всех пневматических устройств тормозов, пневматического привода открывания и закрывания наружных дверей вагона, стеклоочислителей, песочниц, пневматических приводов отдельных электроаппаратов и звуковых сигналов. Вагоны электропоездов и дизель-поездов оборудованы типовыми автосцепными устройствами и переходными площадками. Головные вагоны со стороны кабины управления имеют прожектор и сигнальные фонари. Наружные поверхности вагонов окрашивают в соответствии с требованиями ГОСТ 12549—67.
Вагоны метрополитена (ГОСТ 18226—72) моторные со всеми ведущими осями; они приспособлены для работы по системе многих единиц. Вагоны изготовляют в двух вариантах исполнения: с кабиной управления; без кабины, но с устройством для маневровых передвижений. Для обеспечения быстрого входа и выхода пассажиров вагоны имеют с каждой стороны по четыре двухстворчатые раздвижные двери с шириной проема в свету не менее 1300 мм.
Тяговое электрическое оборудование вагонов метрополитена проектируют для реализации предельной провозной способности, которую допускает колесомоторный привод, с учетом ограничений по комфортабельности и по условиям сцепления.
В общем случае время разгона со стоянки до скорости 60 км/ч для вагонов метрополитена на перспективу должно составлять не более 15 с. Вагоны метрополитена в перспективе будут оборудованы устройствами автоматического управления движением поездов (автоуправлением) и автоматического регулирования скорости (АРС).
Вагоны трамвая должны соответствовать требованиям ГОСТ 8802—69. Эти вагоны длиной 15 м имеют кабину управления и две-три двери с одной (правой) стороны. По условиям вписывания вагоны трамвая проходят криволинейные участки пути радиусом до 20 м на эксплуатационных путях и радиусом 16 м — на путях трамвайных парков. Система управления новых трамваев допускает эксплуатацию как одиночных вагонов, так и составов из двух или трех вагонов, управляемых по системе многих единиц. Расчетная скорость сообщения одиночного вагона трамвая с номинальной нагрузкой от веса пассажиров на условном перегоне длиной 350 м составляет не менее 25 км/ч.
Вагоны трамвая должны быть приспособлены для бескондук-торного обслуживания пассажиров, иметь современный интерьер, цифровую, световую и радиоинформацию для пассажиров. Наружную архитектурную форму и окраску вагонов выбирают с учетом гармоничного вписывания вагонов в окружающую среду и архитектурное оформление современных городов.
⇐Перспективы развития конструкций пассажирских вагонов | Вагоны | Вагоны электропоездов СССР⇒