Вес железнодорожной цистерны

Железнодорожная цистерна – грузовая тара, предназначенная для перевозки различных наливных грузов. При проектировании подвижного состава определяются его технические характеристики, в том числе вес. Этот параметр имеет особое значение при эксплуатации цистерн, поэтому инженеры ищут пути его снижения без ухудшения других значимых показателей.

Особенности конструкции вагонов-цистерн

Основная особенность железнодорожных цистерн заключается в том, что кузов вагона представлен цилиндрической емкостью, которая по бокам закрыта эллиптическими днищами. В зависимости от особенностей содержимого предусматриваются различные приспособления и системы для его загрузки и выгрузки. 

В конструкции некоторых моделей вагонов-цистерн имеется теплоизоляция и оборудование для подогрева, которые необходимы для поддержания требуемых условий перевозки груза. Для контроля состояния продукта используются специальные приборы.

В зависимости от конструкции железнодорожные вагоны-цистерны бывают следующих типов:

• Безрамные. Емкость служит в качестве несущей рамы.

• Рамные. Конструкция предусматривает несущую раму, которая воспринимает нагрузки, возникающие при движении.

Цистерны большого диаметра и длины усиливаются кольцами-шпангоутами, которые располагаются снаружи или внутри емкости.

Основные параметры грузовых вагонов

Эффективность использования ж/д вагона-цистерны, как и любого другого, зависит от его параметров, которые разделяются на:

• абсолютные: грузоподъемность, масса тары, число осей, объем кузова, площадь пола (для платформ) и линейные размеры;

• относительные: удельный объем кузова, коэффициент тары, погрузочный коэффициент, эксплуатационный коэффициент, удельная площадь пола (для платформ), осевая и погонная нагрузки.

Габариты подвижного состава

Все параметры грузового вагона взаимосвязаны, поэтому вес железнодорожной цистерны оказывает влияние на габариты. Внешнее очертание подвижного состава имеет исключительно важное значение. Он определяет возможность установки вагона, в том числе с максимальным износом, на прямом горизонтальном пути даже в неблагоприятном положении.

Зазор между контурами габаритов должен обеспечивать безопасные смещения подвижного состава во время движения, к которым приводят отклонения в состоянии пути и динамические колебания вагона. 

Габариты – величина, которая устанавливается стандартом. Она зависит от типа тары и путей сообщения, на которых будет эксплуатироваться подвижной состав. Нижнее очертание габаритов подвижного состава регламентируется в зависимости от требований, которые к нему предъявляются при прохождении горок и путевых устройств.

Проектирование вагонов обязательно требует проверки его габаритности. Ее суть заключается в том, что  по заданным габаритам определяют сначала строительное, а затем проектное очертание вагона на всех характерных сечениях по длине. Результаты расчетов удовлетворяют проверке в том случае, если все рассматриваемые размеры не выходят за пределы проектного очертания.

Масса вагона

Сколько весит железнодорожная цистерна – это не праздный вопрос, так как этот параметр определяет эксплуатационные характеристики подвижного состава. Под весом тары понимают собственную массу порожнего вагона. Результат сложения грузоподъемности и массы тары – это масса вагона брутто.

Основная задача вагоностроение заключается в том, чтобы снизить вес железнодорожной цистерны и при этом обеспечить достаточную прочность. Решение этой проблемы позволяет получить следующие эффекты:

• снижение эксплуатационных затрат, связанных с передвижением тары;

• уменьшение материалоемкости при производстве вагонов-цистерн;

• повышение грузоподъемности тары без превышения допустимых осевых нагрузок.

Абсолютным снижением массы железнодорожной цистерны считают изменение параметра без изменения других характеристик за счет изменения ее размеров. Под относительным снижением массы тары вагона понимают снижение этого параметра, приходящегося на единицу транспортируемого груза.

Коэффициент тары – критерий, по которому определяют эффективность снижения массы грузового вагона. Этот параметр подразделяется на:

• Технический (конструктивный). Определяется как отношение массы цистерны вагона к его грузоподъемности. Чем ниже собственная масса тары по отношению к количеству груза, тем перевозки экономически выгоднее.

• Погрузочный. Представляет собой отношение массы тары к фактическому количеству перевозимого груза. 

• Эксплуатационный. Учитывает пробег вагона в разных состоянии – груженого и порожнего.

Для повышения технического коэффициента тары прибегают к снижению ее массы и повышению грузоподъемности. Погрузочный коэффициент снижается путем увеличения использования грузоподъемности, а эксплуатационный – за счет сокращения порожнего пробега, что достигается повышением универсальности тары.

Стандартный вес ж/д цистерн

4-осные модели

8-осные модели

Пути снижения массы ж/д вагона

Вес подвижного состава можно снизить за счет:

• уменьшения действующих нагрузок;

• выбора оптимальной конструкции;

• использования более совершенных и прогрессивных технологий изготовления и ремонта вагонов;

• применения современных материалов.

Строительство вагонов – сложная комплексная задача, при решении которой учитывают множество факторов и переменных параметров. Оптимизация массы тары железнодорожного вагона позволяет сделать перевозки экономически выгодными и эффективными. 

Автор статьи: Сергей Хорош