Локомотивом называют единицу подвижного состава, предназначенную для вождения поездов и выполнения другой перевозочной работы. Кстати, слово «локомотив» во всем мире, на многих языках стало символом силы и прогресса, т.е. символом движения вперед. Локомотивы различаются прежде всего по типам и виду выполняемой работы.
Подвижной состав железных дорог РФ
Железные дороги России
В России на 01.01. 2012. Общая протяженность магистральных железных дорог составляет 85200 км., которые поделены на 16 железных дорог. Все эти дороги объединены в ОАО» РЖД». Дополнительно порядка 55 тыс км железных дорог страны являются собственностью крупных предприятий и фирм и относятся к промышленному железнодорожному транспорту. Таким образом общая протяженность железных дорог на территории РФ составляет 140000 км и по этому показателю наша страна занимает второе место в мире.
Железнодорожная сеть современной России в ее европейской части сохраняет исторически сложившуюся структуру «звезды» с центром в Москве, в котором сходятся 11 направлений. Структура сети за Уралом имеет широтный характер.
Перспективы развития сети железных дорог отражены в «Стратегии - 2030» (табл. 5).
Таблица 5.
Стратегия развития ОАО «РЖД» на период до 2030 года
| Показатели
|
|
|
|
| min
| max
|
| Строительство новых линий, км
| -
|
|
|
|
| Протяженность, км
|
|
|
|
|
| Густота сети, км/1000км2
| 5,0
| 5,3
| 5,9
| 6,2
|
| Грузооборот, млрд. т-км
|
|
|
|
|
| Отправление грузов, млн. т
|
|
|
|
|
Подвижной состав ОАО «РЖД» включает в себя примерно 21000 локомотивов, 630000 грузовых и пассажирских вагонов и 15000 вагонов электро- и дизель-поездов
Классификация подвижного состава. Подвижной состав железных дорог РФ подразделяют на локомотивы и вагоны (рис. 5).
Типы локомотивов: электровозы; тепловозы; газотурбовозы и паровозы. Электровозы являются неавтономными локомотивами, зависящими от системы электроснабжения железных дорог. Тепловозы, газотурбовозы и паровозы – автономные локомотивы, различаются по типу силовой установки: на тепловозе устанавливают дизель, на газотурбовозе – газотурбинный двигатель; на паровозе – паровой котел и паровую машину. На железных дорогах России используются преимущественно электровозы и тепловозы (примерно в равных количествах, т.е 50 на 50%.). Газотурбовозы и паровозы эксплуатируются в единичных экземплярах, например, при вождении ретро поездов.
По виду выполняемой работы различают локомотивы: грузовые, пассажирские, маневровые и промышленные. Грузовые и пассажирские локомотивы обычно объединены в парк поездных локомотивов и предназначены для перевозки грузов и пассажиров в соответствующих поездах. К пассажирским локомотивам относят также электро- и дизель-поезда, используемые в пригородном сообщении. Маневровые локомотивы выполняют вспомогательную работу, в основном, на станциях по формированию и расформированию поездов. Промышленные локомотивы используются при выполнении технологических операций на путях промышленных предприятий (например, при разливке стали или чугуна в цехах металлургических заводов) или выполняют маневровую работу на заводских и подъездных путях.
Вагоном называют единицу подвижного состава, предназначенную для перевозки грузов или пассажиров. Термин «вагон» имеет французское происхождение «wagon» и дословно переводится на русский язык – повозка.
Вагоны по назначению делятся на; грузовые, пассажирские и специальные (рис. 5). Грузовые вагоны составляют основу парка вагонов железных дорог России и подразделяются на две группы: универсальные, пригодные для перевозки грузов широкой номенклатуры, и специализированные - для одного вида груза. К универсальным грузовымвагонам относятся: крытые вагоны, полувагоны, цистерны общего назначения, платформы с металлическими откидывающимися бортами и изотермические вагоны. Полувагоны наиболее распространенный вид грузовых вагонов; они имеют открытый сверху кузов и люки в полу, что позволяет механизировать погрузо-разгрузочные работы. Изотермические вагоны предназначены для перевозки скоропортящихся грузов. Они устроены по типу вагон-термос с внутренней и наружной обшивками, пространство между которыми заполняется воздухом или вспененным пенополиуретаном.
Специализированные грузовые вагоны предназначены для выполнения широкого спектра перевозок грузов. К ним относятся: крытые и открытые хопперы, крытые вагоны для перевозки скота, вагоны для перевозки автомобилей, транспортеры, думпкары и др.
Крытые вагоны-хопперы предназначены для перевозки зерна, цемента (без тары), минеральных удобрений, а открытые хопперы – для перевозки кокса и окатышей, используемых в металлургической промышленности. Транспортеры используют при перевозке по железным дорогам крупногабаритных грузов большой массы. Думпкары (вагоны самосвалы) применяют при перевозке горячего шлака и кокса, а также расплавленного чугуна от доменных печей до сушильной башни.
Пассажирские вагоны дальнего следования подразделяются по уровню комфорта и услуг, представляемым пассажирам на:
- мягкие с двухместными купе (СВ);
- купейные с четырехместными купе (К);
- некупейные со спальными местами (П);
- открытые с сидячими местами (О).
Специальные вагоны классифицируют по назначению: почтовые, багажные, вагоны-лаборатории, вагоны-магазины, санитарные и служебные вагоны.
На российских железных дорогах в поездной работе используются два вида тяги: тепловозная и электровозная (электрическая). Рассмотрим общие принципы работы и оценим эффективность каждого из этих видов тяги. В качестве критерия эффективности работы локомотивов будем использовать коэффициент полезного действия (к.п.д.) тяги- отношение полезной работы (энергии), затраченной локомотивом на перевозку грузов или пассажиров, к затраченной энергии.
Тепловозная тяга (тепловоз). Тепловоз является автономным локомотивом, поэтому термины «тепловоз» и «тепловозная тяга»имеют одинаковый смысл. Основными узлами тепловоза являются: дизель, передача и экипажная часть (кузов, тележки, колесные пары).Общие принципы работы тепловоза заключаются в следующем (рис. 6.): дизельное топливо, обладающее внутренней химической энергией (ВХЭ), поступает в дизель Д, после ряда преобразований на выходе (на коленчатом вале дизеля) мы имеем механическую энергию вращения (МЭ). Механическая энергия МЭ от вала дизеля поступает в тяговую передачу (ТП). На тепловозах применяют электрические и гидравлические типы тяговых передач. Назначение передачи ТП - для полного использования мощности дизеля Д. Из передачи ТП механическая энергия МЭ поступает к колесным парам КП тепловоза, которые, в свою очередь, при взаимодействии с рельсами создают силу тяги F т.е поступательное движение локомотива по рельсам.
Определим к.п.д. тепловоза (тепловозной тяги). Максимальный к.п.д. дизеля Д – 45%, а тяговой передачи ТП – 75%. К.п.д. тепловоза определяется как произведение к.п.д. его основных узлов – дизеля и передачи, т.е. 0,45х0,75=0,34.Таким образом, максимально возможный к.п.д. тепловозной тяги составляет 34%.
Рис. 6. Общие принципы работы тепловозной тяги
Достоинства тепловозной тяги:
1. Самый высокий к.п.д. по сравнению с другими видами тяги.
2. Автономность.
Электрическая тяга является неавтономным видом тяги. Работа электровоза на прямую связана с системой электроснабжения электрических железных дорог и без этой системы невозможна.. В систему электроснабжения железных дорог входят (рис. 7): электростанция (ЭС), повысительная подстанция ПП, линии электропередач ЛЭП, тяговые подстанции ТП и контактная сеть КС. Основным типом электростанции в РФ являются тепловые электростанции ТЭС, на которых вырабатывается около 75% всей электроэнергии в стране. Остальные 25% электроэнергии вырабатывают на гидро- и атомных электростанциях. Максимальный к.п.д. тепловой электростанции ТЭС составляет 36%, к.п.д. атомной станции еще ниже. Максимальный к.п.д. всех электрических устройств (ПП+ЛЭП+ТП+КС), обеспечивающих нужное преобразование и передачу электроэнергии от электростанции до электровоза, составляет 80%, а к.п.д. самого электровоза – 85%. Таким образом к.п.д. электрической тяги будет равно 0,36х0,8х0,85=0,25, т.е. 25%.
Рис. 7. Общие принципы работы электрической тяги
Достоинства электрической тяги:
1. Возможность постройки очень мощных локомотивов (мощностью до 15000 кВт в секции), необходимых для вождения тяжеловесных поездов и поездов в гористой местности.
2. Созданы более благоприятные условия труда локомотивным бригадам.
| · почтовые
· багажные
· лаборатории
· магазины
· санитарные вагоны
· служебные
|
| · мягкие «СВ»
· купейные «К»
· некупейные «П»
· общие вагоны «О»
|
| по видам выполняемой работы
|
| · хопперы
· специальные крытые
· транспортеры
· думпкары
· изотермические
|
| · крытые
· полувагоны
· цистерны
· платформы
· изотермические
|
| Подвижной состав железнодорожного транспорта
|
Рис. 5. Классификация подвижного состава железных дорог России
2014-02-09
7985
