Думпкары

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

Магнитогорский государственный технический университет

им. Г.И. Носова

Реферат

по дисциплине: "Нетяговый подвижной состав"

на тему: "Думпкары"

Выполнил: Зверев С.А.

Проверила: Буянова Л.Г.

2013

Введение

Промышленный транспорт играет большую роль в народном хозяйстве страны, особенно в таких отраслях, как горнодобывающая, угольная, черная и цветная металлургия, лесная и торфодобывающая промышленность, а также различное строительство. Вагоны промышленного транспорта используют для перевозок тяжелых грузов от мест их производства до мест примыкания промышленных железных дорог к магистральным, а иногда и для движения по магистральным путям.

Особенно широкое распространение получили саморазгружающиеся вагоны-думпкары (самосвалы), которые являются основным видом подвижного состава горнорудных предприятий черной и цветной металлургии и угольной промышленности.

Основной особенностью думпкаров является кузов, наклоняющийся (обычно под углом 45° к горизонту) при выгрузке груза, и борт, открывающийся со стороны выгрузки. Кузов наклоняется под действием пневматических или гидравлических цилиндров, установленных на кронштейнах нижней рамы вагона. Их штоки соединены шар-нирно с верхней рамой кузова. При наклоне кузова боковой борт, в сторону которого происходит выгрузка, при помощи рычажных механизмов, расположенных в лобовых стенках кузова, открывается и служит продолжением пола кузова. При этом для обеспечения лучшей устойчивости думпкара от опрокидывания полное открывание борта несколько опережает наклон кузова.

1. Устройство думпкара вагона

Вагон-самосвал (думпкар) состоит из сварных металлических конструкций кузова и нижней рамы, опирающейся на две двухосные тележки. На нижней раме размещаются пневматическая система разгрузки, узлы автоматического тормоза и ударно-тяговые приборы.

Сам кузов состоит из верхней рамы (она же - дно кузова), двух продольных бортов и двух лобовых стенок, на которых размещаются механизмы открывания бортов.

Нижняя рама вагона-самосвала воспринимает ударно-тяговые усилия при движении вагона. Основой нижней рамы является хребтовая балка, которая сварена из двух двутавров и перекрыта металлическими листами. К хребтовой балке приварены цилиндровые кронштейны и шкворневые кронштейны, а также упоры кузова и лобовые листы с кронштейнами механизмов открывания бортов.

Для опоры кузова вагона - на цилиндровых и шкворневых кронштейнах размещаются подшипники, в которых закрепляются цапфы. В эти цапфы входят кронштейны цилиндров разгрузки, позволяющие в процессе работы поворачиваться цилиндрам относительно оси кронштейнов. Нижняя рама опирается на тележки типа ЦНИИ-Х 3 через скользуны и пятники.

Верхняя рама представляет собой конструкцию, состоящую из продольных боковых балок, которые между собой связаны поперечными элементами и верхним листом.

Поперечные элементы, которые расположены у шкворневых узлов, образуют шкворневые балки, а у цилиндровых узлов - цилиндровые балки. К шкворневым и цилиндровым балкам крепятся опоры, на которых поворачивается кузов во время выгрузки балласта.

Цилиндровые балки, испытывающие большие нагрузки, усилены продольными коробками швеллеров. Для навешивания бортов к боковым балкам приварены козырьки с ребрами и петли.

Вагоны-самосвалы в зависимости от их конструктивной схемы можно разделить на две группы: с неустойчивым и устойчивым кузовами.

Думпкар с неустойчивым кузовом, иногда называемый думпкаром с поднимающимся бортом (ПБ), включает в себя главную нижнюю раму, на которой расположены кронштейны с отверстиями, служащими для крепления кузова при помощи валиков. Причём центр тяжести кузова располагается выше шарнирных опор, вследствие чего он находится в состоянии неустойчивого равновесия.

Такое конструктивное решение обеспечивает опрокидывание кузова при повороте его на малый угол. Для того чтобы не произошло самопроизвольного опрокидывания, думпкар оснащён надёжными запирающими устройствами, препятствующими перемещению упорных кронштейнов. Поднимающиеся боковые борта навешены на систему торцовых рычагов. Кузов опрокидывается с помощью сжатого воздуха, поступающего в цилиндры думпкара от локомотива через поездную магистраль.

Преимуществами таких конструкций являются:

+ для опрокидывания кузова требуются меньшие усилия;

+ в результате удара кузова об амортизаторы прилипший или примёрзший груз к полу более полно высыпается при разгрузке.

Недостатки:

- при отказе механизма запирания возможно самоопрокидывание кузова в пути следования с высыпанием груза;

- высокое положение центра тяжести, ухудшающее динамические качества вагона, что не исключает сход его с рельсов;

- продольные борта длиной 10 м недостаточно прочно скреплены с кузовом, а соединены с ним лишь системой торцовых рычагов, что приводит к распору этих бортов сыпучим грузом.

Поэтому из-за существенных недостатков и, в первую очередь, связанных с нарушением безопасности движения, конструкции думпкаров с неустойчивым кузовом не нашли широкого применения на промышленном транспорте.

Думпкар с устойчивым кузовом (с откидным бортом - ОБ) имеет неподвижную раму, на которой установлены два ряда цилиндрических опор, а в нижней части кузова соответствующие кронштейны с валиками. Следовательно, в транспортном положении кузов, оснащённый такими опорами, находится в состоянии устойчивого равновесия. Боковые продольные борта надёжно прикреплены к нижней части кузова с помощью шарниров, а рычажные механизмы удерживают их в закрытом положении. Опрокидывание кузова обеспечивается с помощью выхода штоков пневматических цилиндров, расположенных со стороны, противоположной разгрузке. Боковой борт при помощи рычажного механизма открывается, становясь продолжением наклонного пола, в результате чего груз не засыпает ходовые части вагона. Противоположный борт при этом удерживается рычажным механизмом в закрытом положении.

Лобовая стенка - это торцевая стенка кузова, которая представляет собой сварную коробку, предназначенную для размещения в ней механизма открывания бортов. Она состоит из внутреннего листа, крайних и средних стоек, козырька, а также наружных листов и кронштейнов - внутреннего и наружного. думпкар вагон самосвал безопасность

Для осуществления осмотра и смазки механизма открывания бортов с наружной стороны сварной стенки установлен съёмный лист, имеющий окна.

Механизм открывания борта размещается внутри лобовых стенок кузова с обеих сторон вагона-самосвала и состоит из двух комплектов рычагов, которые открывают борт правой или левой стороны в зависимости от указанной стороны разгрузки (когда борт со стороны выгрузки открывается, противоположный остаётся в закрытом положении).

Механизм открывания борта думпкара состоит из центрального двуплечевого рычага, который шарнирно закреплён на валике в лобовой стенке. Одним плечом рычаг через упорную тягу соединяется с нижней рамой, а второй - через регулируемую - с концевой петлёй борта. При разгрузке балласта кузов вагона опрокидывается, а упорная тяга, которая соединена с нижней рамой, вращает центральный двуплечий рычаг. При этом начинается движение регулируемой тяги, что приводит к открыванию борта.

Механизм открывания бортов обеспечивает плавное открытие борта и одновременно создаёт опережение угла открытия борта (по отношению к углу наклона пола кузова) на 9°. При повороте кузова на 27° борт становится продолжением пола кузова.

2. Технические характеристики

3. Принцип работы

Пневматические системы тормоза и разгрузки. Автоматический тормоз вагона-самосвала имеет такое же устройство и назначение, что и у обычного грузового вагона. Большая часть думпкаров оборудуется, кроме того, автоматическим регулятором грузовых режимов торможения (авторежимом), который закрепляется на подрессорной части вагона (проседающей на рессорах под воздействием тяжести груза), а его опорная плита - на неподрессорной. На грузовом вагоне (вагоне-самосвале), оборудованном авторежимом, привод переключателя режимов торможения снимается, а переключатель закрепляется в положении груженого режима (Г) при чугунных колодках и в положении среднего (С) режима - при композиционных.

Рассмотрим теперь пневматическую систему разгрузки думпкара. Разгрузка происходит при наклоне кузова вагона-самосвала в одну или другую сторону. Наклон осуществляется при помощи цилиндров разгрузки, расположенных с каждой стороны думпкара.

Система разгрузки состоит из разгрузочной магистрали с концевыми кранами, не зависящей от тормозной магистрали, кранов управления разгрузкой и посадкой, воздухозамедлителя и цилиндров разгрузки одинарного действия и двойного действия. Для управления разгрузкой вагонов-самосвалов и возвращением кузова в транспортное положение с каждой стороны вагона по диагонали установлены краны управления разгрузкой и посадкой. На некоторых моделях имеется только по одному крану с каждой стороны, которыми осуществляются обе операции (например, 6ВС-60).

Для исключения возможности случайного соединения тормозной и разгрузочной магистралей, краны разгрузочной магистрали располагаются выше концевых кранов тормозной магистрали.

Воздухозамедлитель осуществляет соединение цилиндров нагрузки с разгрузочной магистралью и отключение цилиндров от магистрали при достижении кузовом вагона-самосвала заданного угла поворота.

Воздухозамедлитель состоит из корпуса, вертикального клапана, горизонтального клапана, сектора, кронштейна, оси и поршня.

Цилиндры разгрузки осуществляют опрокидывание кузова для выгрузки из вагона балластного материала. На каждой стороне вагона установлены по два цилиндра разгрузки: одинарного и двойного действия. Для возвращения кузова в транспортное положение работает только один цилиндр - двойного действия.

Основные составные части цилиндров: шток, крышка, резиновое уплотнение, корпус цилиндра, манжета, поршень, днище цилиндра и гайка крепления поршня.

Отличие цилиндра одинарного действия от цилиндра двойного действия заключается в том, что сжатый воздух в цилиндр одинарного действия подводится только к нижней полости цилиндра, а выпуск воздуха происходит через отверстие в штоке.

Работа системы разгрузки. В транспортном положении ось ручки крана управления разгрузкой располагается поперек его продольной оси. В этом случае нижние полости цилиндров через воздухозамедлитель связаны с атмосферой, а верхняя полость цилиндров двойного действия также соединяется с атмосферой через отверстие в клапане управления посадкой. При установке ручки крана управления разгрузкой вдоль его продольной оси, воздух из разгрузочной магистрали поступает в нижнюю полость цилиндров разгрузки, а воздух из верхних полостей цилиндров уходит в атмосферу (из цилиндров двойного действия - через отверстие в клапане крана управления посадкой, а из цилиндра одинарного действия - через отверстие, просверленное в штоке цилиндра).

При постепенном опрокидывании кузова думпкара, поворачивается сектор воздухозамедлителя, который при помощи тяги связан с нижней рамой вагона. При этом уменьшается подача воздуха в цилиндры разгрузки, а при достижении определенного угла поворота и совсем прекращается. Дальнейшая разгрузка осуществляется за счёт смещения центра тяжести двигающегося груза и расширения сжатого воздуха в цилиндрах.

Прекращение подачи воздуха в цилиндры разгрузки смягчает удар при разгрузке и уменьшает расход воздуха.

При постановке ручки крана управления разгрузкой в исходное положение (для опускания кузова в транспортное положение), а ручки крана управления посадкой - из исходного на 90?, воздух из нижней полости цилиндров через воздухозамедлитель выходит в атмосферу, а из разгрузочной магистрали воздух попадает в верхнюю полость и кузов возвращается в транспортное положение.

Как концевые краны, так и головки соединительных рукавов разгрузочной магистрали должны быть окрашены в голубой цвет, а концевые краны и головки соединительных рукавов тормозной магистрали - в красный цвет.

4. Разновидности думпкаров

По конструкции и условиям эксплуатации вагоны-самосвалы подразделяют на вагоны для легких, средних и тяжелых условий работы.

Для легких условий работы предназначены четырехосные думпкары типов 4ВС-50, 5ВС-60 и 6ВС-60. Ими перевозятся грузы в разрыхленном состоянии с насыпной массой до 2,2 т/м³, погружаемые экскаваторами с ковшами объемом до 4 м 3. Допускается погрузка глыб массой до 2 т с высоты не более 2 м. Но при этом необходима предварительная подсыпка по площади пола размельченного груза слоем 0,2-0,3 м для снижения динамического воздействия падающих глыб на конструкцию кузова.

Для средних условий работы (перевозка грузов в разрыхленном состоянии с насыпной массой до 2,2 т/м 3, погружаемых экскаваторами с ковшами объемом до 8 м 3; погрузка глыб массой до 3 т с высоты до 2 м при наличии предварительной подсыпки толщиной 0,2- * 0,3 м) применяются четырехосные думпкары типов ВС-85 и Д-82 и шести- осные типа 2ВС-105.

Для тяжелых условий работы (перевозка грузов с насыпной массой 2,4-3 т/м 3, погружаемых экскаваторами с ковшами объемом до 12,5 м³; погрузка глыб массой до 5 т с высоты до 3 м при наличии предварительной подсыпки толщиной не менее 0,3 м) выпускаются восьмиосные думпкары типа 2ВС-180.

Конструкция вагонов-самосвалов обеспечивает их механизированную погрузку и выгрузку без применения ручного труда. Низко расположенный центр тяжести думпкара обеспечивает максимальную устойчивость во время движения и при разгрузке.

Думпкар выпускаются:

· четырёхосными - для магистральных и промышленных железных дорог (грузоподъёмность 60-65 тонн);

· шестиосными - для магистральных и промышленных железных дорог (грузоподъёмность 105 тонн);

· восьмиосными - для перевозки вскрышных пород на предприятиях угольной промышленности (грузоподъёмность 145 тонн);

· для перевозки тяжёлых скальных пород и руд на горнорудных предприятиях металлургической промышленности (грузоподъёмность более 145 тонн);

· узкоколейный думпкар - для узкоколейных железных дорог (грузоподъёмность 20-22 тонн).

5. Техника безопасности при работе с думпкарами

Для транспортировки вскрышных пород, руды, песка, щебня, грунта и других сыпучих или кусковых грузов применяются думпкары - железнодорожные вагоны, имеющие возможность односторонней или двухсторонней автоматизированной выгрузки. Конструкция вагона, рассчитанная на восприятие больших динамических нагрузок, делает подобный транспорт просто незаменимым в различных промышленных отраслях. Поэтому производство думпкаров, как и другого промышленного оборудования (системы аспирации и вентиляции воздуха, например, пылеуловитель, водоподготовительное оборудование, такое, как деаэраторы и прочее), является важным аспектом деятельности нашей компании.

Само собой разумеется, что при работе с думпкарами необходимо соблюдать определенные правила безопасности. В первую очередь, стоит обратить внимание на исправность запорных устройств вагонов. При этом кузова думпкаров должны быть надежно закреплены.

Во время подачи думпкара для загрузки необходимо следить за наличием габаритов, проверить, свободен ли железнодорожный путь (то же самое нужно осуществлять перед разгрузкой вагона). Во избежание опрокидывания и пробоин днища, загружать думпкар следует равномерно. Обязательно нужно проверить автотормоза вагона.

Запрещено производить разгрузку думпкара от тормозной магистрали, а также находиться во время разгрузки вагона на его тормозной площадке. Кроме того, зону разгрузки необходимо обозначать с двух сторон специальными знаками. Недопустимо переключение кранов управления разгрузкой думпкаров во время движения состава, увеличение воздушного давления в разгрузочной магистрали свыше установленной заводом-изготовителем нормы.

Опрокидывание кузова думпкара и возвращение его после разгрузки в исходное транспортное положение должно осуществляться механизировано, без применения дополнительных приспособлений. Иногда, при необходимости, допускается ручная очистка думпкара, однако строго не на приямках.

Все мероприятия, не соответствующие нормам и правилам обслуживания и эксплуатации думпкаров, должны осуществляться только при соблюдении дополнительно разработанных мер безопасности, утвержденных техническим руководителем организации.

Заключение

В состав грузовых поездов зачастую включаются вагоны различного рода, предназначенные для перевозки разнообразных грузов. Одними из таких вагонов являются вагоны-думпкары. Это один из видов вагонов-самосвалов, очень удобных в эксплуатации благодаря наличию системы автоматической разгрузки перевозимого груза. Чаще всего вагоны-думпкары используются для перевозки таких грузов, как уголь, грунт, песок, щебень и т.п.

Если сравнивать принцип работы думпкаров с принципами работы другого рода вагонов-самосвалов, то они несколько различаются. Если из тех же хопперов груз высыпается наружу посредством специальных люков, то в думпкарах предусмотрена такая же конструкция, как в автомобильных самосвалах. Кузов думпкара откидывается для выгрузки груза. Также думпкар имеет откидные борта, что облегчает погрузку и выгрузку. Откидывание кузова приводится в действие гидравлическим приводом, использующим сжатый воздух, подаваемый от локомотива поезда. После того, как груз выгружен, кузов выгона-думпкара автоматически принимает исходное положение.

Список литературы

1. Железнодорожный транспорт: Энциклопедия / Гл. ред. Н.С. Конарев. - М.: Большая Российская энциклопедия, 1994.

2. СЦБИСТ (ранее назывался: Форум СЦБистов - Railway Automation Forum) - крупнейший сайт работников локомотивного хозяйства, движенцев, эсцебистов, путейцев, контактников, вагонников, связистов, проводников, работников ЦФТО, ИВЦ железных дорог, дистанций погрузочно-разгрузочных работ и других железнодорожников.

3. Горная энциклопедия 2008-2013.

Размещено на Allbest.ru