7.3. Классификация сочлененных вагонов

Для выявления основных тенденций развития все многообразие сочлененных поездов и составов было классифицировано нами по следующим основным признакам:

- назначению;

- виду соединения;

- осносности опорной тележки;

- степени подвижности сочленения;

- по расположению сочленения;

- возможности реверсивного движения;

- по поставленным целям и задачам.

Сочлененные поезда используются как для пассажирских, так и грузовых перевозок (табл. 7.1).

Таблица 7. 1. Назначение сочлененных вагонов и поездов

Назначение сочлененных вагонов и поездов (01000)
Пассажирские перевозки (01100)		Грузовые перевозки (01200)	Специальные перевозки (01300)
Железно- дорожный транспорт (01110)	Городской транспорт (01120)
	Трамвай (01121)	Железнодорожный транспорт (01210)
	Троллейбус (01122)	Трубопроводный транспорт (01220)
	Автобус (01123)	Конвейерный транспорт (01230)
		Сельскохозяйственная, строительная, путевая и транспортная техника (01240)

Одним из пионеров в области использования пассажирских сочлененных поездов является Испания, более полувека поставляющая на железные дороги Европы и Америки поезда TALGO, последняя модификация которого предназначена для скоростей до 360 км/ч.

Разновидности сочлененных поездов для высокоскоростного движения имеются во Франции, Англии, Италии и других странах. В пригородном сообщении широко используются поезда, построенные в Германии, Японии и др. странах.

Сочленение, как способ рационализации городских пассажирских перевозок используется в создании трамваев, троллейбусов и автобусов большой вместимости.

В грузовых железнодорожных поездах сочленения менее распространены, чем в пассажирских. Однако имеются удачные примеры использования универсальных сочлененных платформ в США, Германии и Франции; большегрузных транспортеров и мощных электровозов в России.

Большое применение сочлененных поездов наблюдается в трубопроводном контейнерном транспорте для перемещения сыпучих грузов и почты, а также при создании непрерывных погрузочных емкостей большой длины и подвижности.

Широко используются сочленения при создании тяжелой автотракторной техники, строительно-дорожных и путевых машин, а также военной технике.

Нежесткие автосцепки в варианте 04231 табл. 7.4 устанавливались по концам сочлененного состава для связи с локомотивом, необорудованным жесткой автосцепкой (поезда Икс, КЛЛ, немецкий двухэтажный пригородный вагон и т.п.).

Комбинированные сцепные узлы чаще всего применяются для тягово-сцепных сочленений (схемы 02100 табл.7.2). Анализ показал, что степень подвижности сочленений зависит от преследуемых целей и принятых конструктивно-технологических решений.

Узел соединения в сочлененных поездах мог располагаться (см. табл. 7.5) «на весу» (схема 05110 – поезд Икс, США), на тележке (схемы 05210; 05220 – высокоскоростные поезда Talgo и TGV), на специальной опорной (схема 05320 - поезд Talgo) и безопорной (схема 05311 – трамваи узкой колеи Германии и Бельгии) секциях. При этом длина этих специальных секций различная и могла достигать длины нормального вагона (поезд Talgo).

Так, например, наш вариант сочлененного поезда предусматривает специальную опорно-соединительную секцию на двухосной тележке, через которую осуществляется вход-выход пассажиров и полное пред,- и послепоездное их обслуживание.

Как показал проведенный нами критический обзор и анализ конструктивных особенностей сочлененных поездов какого-либо явного предпочтения для схем, представленных в табл.7.5 установить не удалось. Это можно объяснить еще, видимо, ограниченным опытом применения сочленений в конструкциях вагонов.

При создании сочлененных поездов стремятся создать такие конструкции, которые бы не влияли на детерминированную ориентацию вагонов относительно направления движения (схема 06210 табл. 7.6). Однако некоторые оригинальные варианты (схема 06110 – поезд Talgo) не обеспечивали выполнение принципа реверсивности без разворота вагонов по ходу движения.

При создании сочлененных поездов преследуют достижения определенных целей. Ими могут быть:

1) снижение массы поезда (07100 – условное обозначения для таблицы 7.7) за счет наиболее рационального использования ходовых частей: широко используются одноосные тележки, независимые колеса, одноступенчатое подвешивание; обычным является способ опирания вагона на «одну» или «полторы» колесные пары и т.п. Это дает возможность уменьшить тару вагона в расчете на одно пассажирское место в 2 - 3 раза по сравнению с типовыми пассажирскими вагонами;

2) уменьшение базы вагона (07200) для облегчения вписывания подвижного состава в кривые малого радиуса и для более полного использования ширины габарита подвижного состава, так при таком соединении выносы концевых сечений вагона в кривых приближаются по значениям к выносам частей вагона в направляющих сечениях;

3) понижение центра тяжести (07300) вагона за счет уменьшения консольных частей вагона или их полного устранения. Это дает возможность совместно с разрезными колесными парами понижать уровень пола пассажирских помещений без снижения комфортабельности поездки за счет снижения части «паразитного» объема, занимаемого ходовыми частями внутри вагона. Так, у поезда Talgo удалось уменьшить его на 53%, а у поезда Икс – на 66%;

4) улучшение плавности хода (07400) поезда за счет более совершенных междувагонных связей; сочленения в этом случае ограничивают автономные колебания вагонов в поезде. Это достигается его жесткостью (см. табл.7.4) и за счет возможно полного использования положительных явлений от так называемого конструкционного демпфирования в сочленении. В целом это создает достаточно связанную и гибкую конструкцию поезда, которая совместно с укороченными (на величины концевых частей) обеспечивает высокие ходовые качества подвижного состава при эксплуатации на железных дорогах с кривыми участками пути малого радиуса;

5) увеличение пассажировместимости (07500) за счет более рационального использования дополнительной и вспомогательной площади в вагонах. В обычных пассажирских вагонах соотношение полезной площади, на которой размещаются пассажиры, дополнительной (санузлы, котельные отделения и т.п.) и вспомогательной (тамбуры, служебные отделения, сервисные службы и пр.) составляет 1:0,07:0,98 с возможностью изменения этого соотношения в случае повышения уровня комфорта до 1:0,1:0,08. При этом указанные пропорции определяются чаще всего стремлением разместить пассажирский салон в средине вагона, между тележками. Сочленения же во многих случаях устраняют одну, а часто и обе консольные части вагона, что приводит к увеличению динамически благоприятной для пассажиров зоны в вагоне. Кроме того, сочленение позволяет более рационально использовать то пространство, которое в традиционных вагонах занимают тамбуры. Выше мы уже говорили о нашем предложении сделать из этого пространства пред,- и послепоездной комплекс сервисных служб с туалетами, гардеробом, курительными комнатами и пр.;

6) уменьшение длины поезда (07600) за счет устранения паразитного междувагонного пространства, которое в сумме для состава из 20-ти обычных пассажирских вагонов составляет один вагон;

7) объединение вагонных объемов в единый, поездной. Это способствует лучшему проходу пассажиров (07710) вдоль поезда для равномерного их распределения по вагонам. Для грузовых поездов (07720) сочленения позволяют лучше использовать погрузочную площадь (объем) поезда, превращая его в подобие конвейерной ленты;

Таблица 7. 7. Обобщенная характеристика сочлененных поездов

Характеристические признаки	Варианты схемных решений в цифровых кодах табл. 7.1 – 7.6
Существующие по-езда Назначение Вид соединения Осность опорной тележки Подвижность соединения Расположение соединения Реверсивность движения Достигаемые цели	Talgo Икс АРТ TGV … 01100 01121 01122 01123 01210 01220 01230 01240 01300 02110 02120 02130 02140 02150 02210 02310 02320 03110 03120 03210 03220 03310 04111 04121 04122 04211 04221 04222 04231 05110 05210 05220 05320 05321 05322 06110 06210 07100 07200 07300 07400 07500 07600 07710 0720 07800

Как видно, в левой части таблицы 7.7 представлены характеристические признаки сочлененных поездов, а в правой, - варианты их схемных решений в принятых нами цифровых обозначениях.

Обобщенную характеристику реального сочлененного поезда (например поезда Talgo графически можно представить в виде ломанной линии соединяющей конструктивно-технологические схемы, принятых для данного поезда решений или в виде структурно-логического графа в обозначениях табл.7.7:

Talgo ← {0110; {02110 ^ 02140}; 03120; {04211 ^ 04222}; 05110; 06210; {07100 ^ 07200 ^ 07300 ^ 07400 ^ 07800}}.

Подобным образом можно представить характеристику любого сочлененного поезда.

Представим еще для примера характеристику поездов TGV и АРТ:

TGV ← {01110; 02210; 03210; 04211; 05220; 06210;

{07100 ^ 07300 ^ 7400 ^ 07800}};

АРТ ← {01110; 02320; 03210; 04111; 05322; 06210;

{07100 ^ 07300 ^ 07400 ^ 07800}}.