Грузовые вагонетки
К основным параметрам грузовых вагонеток относятся:
· вместимость кузова V (м3);
· ширина колесной пары Sк (мм);
· ширина жесткой базы Sж (мм);
· коэффициент тары Кт = Gо/G;
· масса вагонетки Gо (кг);
· масса груза в кузове G (кг);
· устойчивость вагонетки Ку;
· коэффициент сопротивления (ходовые качества) ω.
Вместимость кузова вагонетки — это количество груза, вмещаемого в нем. Вагонетки имеют вместимость от 0,8 до 3,5 м3. Для определения веса перевозимого груза в кузове следует вместимость кузова (м3) умножить на насыпную плотность груза (т/м3).
Вес конструкции вагонетки должен быть как можно меньше, но кузов при этом — прочным и жестким.
Коэффициент тары — это отношение массы вагонетки к массе груза.
Устойчивость вагонетки определяется ее сопротивлением внешним силам, стремящимся вызвать ее сход с рельсов.
Ширина колесной пары — расстояние между наружными канатами реборд колеса SK (мм).
Жесткая база — расстояние между центрами осей колесных пар вагонетки SЖ (мм).
Грузовые вагонетки имеют следующие основные узлы (рис. 1): кузов 1; раму 2; полускаты 3; подвагонные упоры 4; сцепные устройства 5; буферное устройство 6; устройство для жесткости кузова 7; удерживающие и открывающие устройства днищ вагонеток ВДК, ПС.
Рис. 1. Грузовые вагонетки:
а - с глухим кузовом ВГ, УВГ; 6, в - с откидным днищем ПС, ВДК; г, д - вращающиеся, автоматические сцепки
Кузов — наиболее металлоемкий элемент вагонетки, подверженный деформации и коррозионному износу. Большая часть вагонеток выходит из строя из-за разрушения кузовов. Разрушение кузова вагонетки вызывают механические воздействия при загрузке, выгрузке, встряхивании угля во время движения, загрузке от вибраторов, очистке вращающимися щетками.
Размеры кузова должны быть увязаны с типовыми сечениями горных выработок и размерами шахтных клетей. Форму кузова выбирают исходя из максимальной вместимости в пределах заданных параметров и удобства лучшей очистки от налипающих угля и породы.
Кузова вагонеток ВГ и УВГ изготовляют из листового железа с полукруглым дном, а ВД, ВДК и ПС - трапециевидной формы с открывающимися днищами. В последнее время разработан параметрический ряд вагонеток, где за основу взят главный параметр — вместимость вагонетки в кубических метрах.
Рама вагонетки — основная несущая часть, воспринимающая нагрузку от кузова и груза, тяговое усилие, динамические удары и толчки — должна быть особенно прочной и жесткой. Для ее изготовления применяют специальный прокат, предназначенный для крепления всех ее узлов (кузова, буферов, скатов, упоров для проталкивания под загрузку или разгрузку).
Буферно-сцепное устройство, находящееся на торцах рамы, воспринимает динамические удары при столкновении вагонеток и вагонетки с локомотивом. По конструкции буфера бывают жесткие и эластичные (устанавливают на вагонетках с кузовом большой вместимости), буферно-сцепное устройство гасит силу удара при маневровых работах, ослабляя основную причину повреждения рам вагонеток.
Сцепные устройства (рис. 1, г, д) служат для соединения вагонеток и локомотива в поезд. В грузовых вагонетках ВТ, УВТ они должны иметь шестикратный запас прочности по отношению к максимальной статической нагрузке (5р = 6 кН). Для обеспечения прохода вагонетки по закруглению рельсового пути с малым радиусом сцепка должна допускать ’’игру” между вагонетками. Однако свободный ход вагонеток относительно друг друга не должен быть больше зазора допустимой величины во избежание дергания вагонеток при трогании с места. В последних моделях вагонеток сцепные устройства вращающиеся (рис. 1, г) и автоматические (рис. 1, д). Они допускают разгрузку без расцепления поезда в круговых опрокидывателях, или в разгрузочных кривых.
Вращающаяся сцепка (рис. 1, г), применяемая на вагонетках ВГ и УВГ, состоит из крюка 1, серьги 2, траверсы 3, вращающегося звена 4.
Автоматическая сцепка (рис. 1, д) представляет собой стальной литой корпус 6, внутри которого помещен замок 1 с пружиной 2 и рычагом 4, удерживаемым валиком 5. Головная часть имеет большой А и малый Б зубья. Для присоединения каната лебедки служит крюк В. Автоматическая сцепка выполняет роль буферно-амортизирующего устройства, поэтому на стержне 7 имеется массивная спиральная пружина 3. Для расцепления сцепок надо нажать на педаль. Автоматические сцепки (прочность Sр = 7 кН) применяют на вагонетках ПС и ВДК.
Скаты вагонеток 3 (см. рис. 1, а) состоят из двух колес и сплошной оси. Колеса вагонеток насажены на шейки оси. Ступицы колес имеют шарико- или роликоподшипники. Колесо снабжено ребордой, не допускающей схода вагонеток с рельсового пути, и ободом качения. Обод имеет подуклонку, обратную подуклонке подкладки, благодаря чему обеспечивается хорошая устойчивость вагонетки на рельсовых путях. Колеса изготавливаются литыми диаметром от 300 до 450 мм в зависимости от вместимости кузова.
Подвагонные упоры 4, применяемые в вагонетках ВГ и УВГ, привариваются к раме вагонетки между колесными парами. Их назначение — захват кулака толкателей во время проталкивания.
Замковые устройства и ролики предусматривают в вагонетках ВД, ВДК и ПС для удержания днищ и открытия их при проходе в разгрузочных кривых.