Вагон железнодорожный

ВАГОН, железнодорожный вагон (франц. wagon, от англ. waggon — повозка) — единица подвижного состава ж. д.; колёсный экипаж открытого или закрытого типа, оборудованный всеми необходимыми средствами для включения в состав поезда и предназначенный для перевозки грузов (см. Грузовой вагон) и пассажиров (см. Пассажирский вагон). Прототип вагона.— небольшая четырёхколёсная тележка (в странах Зап. Европы название «вагонетка», в России — «собака»). Вагоны, направляющими для которых служили деревянные лежни, использовались в шахтах и рудниках ещё в средние века. В начале 19 в. в повозках с конной тягой стали перевозить не только грузы, но и пассажиров. Первая дорога с регулярным движением таких экипажей открылась в англ. графстве Суррей близ Лондона ещё в 80-е гг. 18 века. Усовершенствование конструкции вагона. тесно связано с изобретением рельсов и изменением их формы. На смену полосовым рельсам пришли уголковые, рельсы с жёлобом, а затем с овальной (грибовидной) головкой («валики»), что повлекло за собой изменение вагонного колеса: на ободе появился выступ (гребень, или реборда). Эти изобретения способствовали увеличению скорости движения при повышении безопасности, улучшению плавности хода. В России вагонетки с канатной, а позднее с конной тягой появились на рудничных и внутризаводских рельсовых дорогах: в 1764 на Колывано-Воскресенском заводе на Алтае, в 1788 на Александровском заводе в Петрозаводске, в 1810 на Змемногорском руднике, а с паровой тягой — на Нижнетагильской ж. д., построенной в 1834. Для Царскосельской ж. д., открывшейся в 1837, подвижной состав, в т. ч. и В., был закуплен за границей; только единичные образцы были изготовлены в России. В зависимости от конструкции и удобств для пассажиров. Вагоны именовались каретами, шарабанами, дилижансами, которые первоначально устанавливались на спец. платформах, а затем стали включаться в состав поезда. В те же поезда входили платформы и открытые вагоны для грузов. Производство первых вагонов было налажено на Александровском заводе в 1846 для первой рус. магистральной ж. д. между Петербургом и Москвой. Эти вагоны имели все основные узлы современного вагона.: кузов (см. Кузов вагона), раму (см. Рама вагона), буксы, колёсные пары, ударно-тяговые приборы, тележки (см. Вагонная тележка), рессорное подвешивание, тормоза, внутривагонное оборудование. Первые грузовые (товарные) вагоны.— крытые 4-осные вагоны и вагоны-платформы с центральной сцепкой без буферов грузоподъёмностью 8,2 т. В 1855 построены 2-осные вагоны грузоподъёмностью 6,5—10 т. Вагоны 1862 стали выпускать вагоны-ледники, с 1868 — вагоны с опрокидывающимся кузовом (думпкары), с 1872 — вагоны-цистерны, главным образом для перевозки нефти и нефтяных продуктов, а также специализированные вагоны для живой рыбы, молока, сыпучих грузов (песка и др. пром. материалов). В 1892 был создан грузовой вагон грузоподъёмностью 12,5 т, т. н. «нормальный тип», определивший развитие конструкции вагона на последующие годы. Этому способствовало введение в России в нач. 80-х гг. бесперегрузочного следования товарных вагонов, что обеспечило эксплуатацию вагонов одного типа по всем ж. д. страны. Крытые вагоны строились с одинаковыми внутренними размерами кузова (дл. 6400 и шир. 2743 мм). Улучшались и конструкции кузовов и тележек пассажирских вагонов. В 1902 на Среднеазиатской ж. д. впервые служебный вагон был оборудован устройством лля охлаждения воздуха, а в 1915 на Юго-Зап. дороге построен вагон-ресторан с системой вентиляции, отопления и охлаждения воздуха. В 1906 были построены первые двухэтажные пассажирские вагоны. Большой ущерб ж.-д. транспорту России нанесли 1-я мировая война, Гражданская война и иностранная военная интервенция. Парк грузовых вагонов сократился с 502 тыс. в 1913 до 244 тыс. в 1918. З 1919 насчитывалось 150 тыс. грузовых вагонов, причём многие из них были неисправны. К ремонту вагонов были привлечены крупнейшие заводы страны. В годы Гражданской войны на золото были закуплены 1500 4-осных цистерн в Канаде, Великобритании и Германии. В 1923 начался выпуск отечественных 2-осных крытых вагонов и платформ грузоподъёмностью 20 т, в 1925 — 4-осных крытых вагонов грузоподъёмностью 50 т, в 1926 — 4-осных изотермичнских вагонов, в 1927— 4-осных цистерн. Начало развиваться отечественное вагоностроение, создавалась вагоноремонтная база. Первые 2-осные вагоны с кузовом длиной 14 м для пассажирсих, пригородных поездов построены в 1924. Основной тип вагона пассажирского парка в 40-е гг.— вагон с кузовом дл. 20,2 м, спроектированный в 1928. По этому типу строились купейные жёсткие и мягкие вагоны, вагоны-рестораны, почтовые, багажные, а также вагоны для пригородного сообщения. Все вагоны имели стальную раму, остальные части кузова были деревянными. В период реконструкции ж. д. в 30-е гг. началось производствово 50—60-тонных вагонов с автосцепкой и автотормозами; была начата поточная сборка 4-осных полувагонов грузоподъёмностью 60 т, с 1937 — выпуск стальных литых тележек повышенной прочности и надёжности, а также устройств автосцепки. После Великой Отечественной войны вагоно-строительная промышленностьсть перешла на выпуск цельнометаллических вагонов с кузовом длиной 23,6 м. Началось производство универсальных крытых вагонов с объёмом кузова 120 м3 ; 4-, 6-, 8-осных цельнометаллич. полувагонов; 4-осных платформ с металлич. бортами; хопперов для перевозки различных сыпучих грузов; цистерн, рефрижераторных вагонов; транспортёров грузоподъёмностью до 700 т; различных специализированных вагонов для магистрального и промышленного транспорта. Современный вагонный парк оснащён вагонами следующих «шов: несамоходные, перемещаемые локомотивами, и самоходные, которые имеют собственную энергетическую установку (вагоны дизель-поездов, автомотрисы, трансферкары), и вагоны моторвагонного подвижного состава и электропоездов магистральных ж. д. и метрополитена. Осные типы грузовых и пассажирских вагонов различаются по числу колёсных пар (осности) — выпускаются 2-, 3-, 4-, 6-, 8-осные и многоосные вагоны; по устройству ходовых частей — наиболее распространены тележечные и нетележечные. Основные параметры, характеризующие вагон: грузоподъёмность, собственная масса (тара), нагрузка от колёс ной пары на рельсы (осевая нагрузка), нагрузка на 1 м пути (погонная нагрузка). Различают вагоны для ширококолейных и узкоколейных ж. д. Размеры вагона соответствуют определённоми габариту подвижного состава; могут либо эксплуатироваться по всей сети ж. д. страны (общесетевые вагоны), либо на ж.-д. путях промышленных предприятий, а также использоваться для внешних перевозок до места примыкания путей пром. предприятий к магистральным (см. Вагоны промышленного транспорта). Вагонный парк отличается многообразием типов и конструкций вагонов, что обусловлено необходимостью удовлетворения различных требований: высокая провозная способность ж. д., комфортные условия для пассажиров, сохранность грузов, защита грузов от атмосферных осадков, макс. использование грузоподъёмности, универсальность. Эти факторы определяют требования к конструкции вагона: оснащение их автоматическими тормозами, автосцепкой, усовершенствованными ходовыми частями, системами отопления, охлаждения, кондиционирования, вентиляции, тепло-изоляцией, электрооборудованием и др. Конструкция вагона характеризуется рациональностью и рядом техн.-эконических параметров, которые во многом определяются свойствами используемых высокопрочных материалов. Основным материалом для изготовления несущих частей вагона служит низколегированная сталь (листовая, сортовой, фасонный прокат и отливки). Элементы, подвергающиеся коррозии, изготовляют из высоколегированных (нержавеющих) сталей. Для снижения собственной массы (тары) в конструкции вагона эффективно применение более легких, чем сталь, алюминиевых сплавов, напр. при изготовлении кузовов вагонов высокоскоростных поездов, котлов цистерн для перевозки молока (обеспечивается сохранность груза) и крепкой азотной кислоты (хорошее сопротивление агрессивному воздействию), внутренняя обшивки рефрижераторных вагонов (предотвращается коррозия). Уменьшение собственной массы (тары) и улучшение эксплуатационных показателей вагона достигается также применением полимерных материалов, главным образом для изготовления внутреннего оборудования и отделки пасс. вагонов. При создании вагонов выполняется обширный комплекс расчётов и проводятся различные испытания, позволяющие оценить прочность и жёсткость всех несущих нагрузку элементов; надёжность узлов и частей вагона; обеспечение безопасности движения; динамического качества (плавность хода, устойчивость от схода с рельсов и опрокидывания, воздействие на путь и др.); эффективность тормозного оборудования и автосцепного устройства, а для пасс, и изотермич. вагонов также и электрооборудования, устройств кондиционирования воздуха, теплотехн. качеств кузова. В ходе испытаний оценивается и уровень шума, противопожарная защита, условия комфорта для пассажиров и обслуживающего персонала. Развитие вагоностроения предполагает улучшение эксплуатационных и прочностных характеристик вагона. В новых пасс. вагонах предусматривается увеличение пассажировместимости (провозной способности); повышение уровня комфорта; соответствие увеличению скоростей движения; улучшение плавности хода; использование эффективных материалов; повышение экономических характеристик и надёжности. Увеличение вместимости пассажирского вагона достигается путём удлинения кузова (26—27 м вместо 23,4) и конструирования двухэтажных вагонов, в которых населённость поезда повышается на 50—65% (в вагонах с местами для сидения). Для грузовых вагонов важным направлением является увеличение погонной нагрузки, т. к. от неё зависит возможность роста провозной способности ж. д., а также осевой нагрузки, что позволяет увеличить грузо-подъёмность вагона, снизить их удельную металлоёмкость (коэффициент тары). Важная особенность конструкции грузовых вагонов — возможно лучшая приспособленность к механизированным и автоматизированным погрузочно-разгрузочным операциям и маневровым работам. Для повышения провозной способности ж. д. перспективно проектирование вагонов с увеличенными габаритами: 8-осных полувагонов и цистерн, которые по сравнению с 4-осными обладают существенными преимуществами, т. к. при одинаковой длине поезда его масса возрастает на 25—60%; вдвое уменьшается вероятность выжимания вагона из состава; улучшаются динамические качества; уменьшается удельное сопротивление движению и расход энергии на тягу поезда; снижается себестоимость перевозок, а следовательно, более эффективным становится использование капитальных вложений в развитие пропускных способностей ж. д. В парке специализированных вагонов принципиальные изменения произошли в конструкции изотермических вагонов, которые строятся с кузовом нового типа — трёхслойная монолитная оболочка («сэндвич»), с жидкоазотной системой охлаждения, вагоны-термосы. Существенно увеличить надёжность вагонов, снизить их сопротивление движению, реализовать и другие преимущества конструкции позволило оборудование вагонных букс роликовыми подшипниками. Снижению необрессоренной массы экипажа способствовало использование колёсных пар с полыми осями.