SlideShare a Scribd company logo
1 of 52
Download to read offline
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
MINISTERSTWO EDUKACJI
NARODOWEJ
Monika Sarzalska
Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego
311[38].O1.04
Poradnik dla ucznia
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy
Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
1
Recenzenci:
dr inż. Marek Młyńczak
dr inż. Stanisław Kwaśniowski
Opracowanie redakcyjne:
mgr Monika Sarzalska
Konsultacja:
mgr inż. Halina Bielecka
Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[38].O1.04
„Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego”, zawartego w modułowym programie
nauczania dla zawodu technik transportu kolejowego.
Wydawca
Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
2
SPIS TREŚCI
1. Wprowadzenie 3
2. Wymagania wstępne 5
3. Cele kształcenia 6
4. Materiał nauczania 7
4.1. Budowa i wyposażenie wagonów kolejowych 7
4.1.1. Materiał nauczania 7
4.1.2. Pytania sprawdzające 24
4.1.3. Ćwiczenia 24
4.1.4. Sprawdzian postępów 25
4.2. Zasady numeracji i oznaczenia wagonów kolejowych 26
4.2.1. Materiał nauczania 26
4.2.2. Pytania sprawdzające 31
4.2.3. Ćwiczenia 32
4.2.4. Sprawdzian postępów 32
4.3. Hamulce kolejowe 33
4.3.1. Materiał nauczania 33
4.3.2. Pytania sprawdzające 37
4.3.3. Ćwiczenia 37
4.3.4. Sprawdzian postępów 38
4.4. Sieć trakcyjna 39
4.4.1. Materiał nauczania 39
4.4.2. Pytania sprawdzające 44
4.4.3. Ćwiczenia 45
4.4.4. Sprawdzian postępów 45
5. Sprawdzian osiągnięć 46
6. Literatura 51
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
3
1. WPROWADZENIE
Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy związanej z rozpoznawaniem
elementów taboru kolejowego.
Poradnik ten zawiera:
1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć
opanowane, aby przystąpić do pracy z poradnikiem.
2. Cele kształcenia programu jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do
wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które
zawierają:
− wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia,
− pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,
− sprawdzian postępów.
4. Zestaw zadań testowych sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności
z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego testu jest dowodem osiągnięcia umiejętności
określonych w programie jednostki modułowej.
5. Wykaz literatury, która jest niezbędna w opanowaniu wiedzy i umiejętności z zakresu
jednostki modułowej.
Jednostka modułowa: „Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego”, zawiera treści
konieczne do zapoznania się z eksploatacją handlową kolei.
Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego też, aby opanować
kompleksowo zalecany materiał i wykonać niektóre ćwiczenia powinieneś skorzystać z wielu
dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
4
Schemat układu jednostek modułowych
311[38].O1
Podstawy transportu
kolejowego
311[38].O1.01
Stosowanie przepisów
bezpieczeństwa i higieny
pracy, ochrony
przeciwpożarowej oraz
ochrony środowiska
311[38].O1.02
Stosowanie prawa transportu
kolejowego
311[38].O1.06
Stosowanie informatyki
w transporcie kolejowym
311[38].O1.03
Marketing usług
kolejowych
311[38].O1.04
Rozpoznawanie
elementów taboru
kolejowego
311[38].O1.05
Rozpoznawanie
elementów drogi
kolejowej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
5
2. WYMAGANIA WSTĘPNE
Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− posługiwać się aktami prawnymi i przepisami regulującymi ruch kolejowy,
− klasyfikować bocznice i punkty ładunkowe,
− charakteryzować taryfy i instrukcje związane z przewozami towarów,
− przygotowywać dokumenty przewozowe i ustalać należność za przewóz towarów,
− sporządzać sprawozdania o pracy wagonów,
− wykonywać czynności zdawczo-odbiorcze w zakresie przyjmowania i przekazywania
przesyłek,
− określać zapotrzebowanie na przewozy towarowe,
− stosować obowiązującą organizację pracy stacji z zachowaniem norm technologicznych
i regulaminów oraz przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy,
− korzystać z różnych źródeł informacji.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
6
3. CELE KSZTAŁCENIA
W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:
− sklasyfikować tabor kolejowy według przeznaczenia, rozwiązań konstrukcyjnych oraz
wymagań technicznych,
− rozpoznać budowę oraz wyposażenie pojazdów kolejowych,
− odczytać oznakowanie na wagonach kolejowych,
− scharakteryzować wagon kolejowy, jego urządzenia i wyposażenie pod względem
technicznym, warunków sanitarnych i przepisów ochrony środowiska,
− rozróżnić i scharakteryzować elementy sieci trakcyjnej oraz urządzeń
elektroenergetycznych taboru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
7
4. MATERIAŁ NAUCZANIA
4.1. Budowa i wyposażenie wagonów kolejowych
4.1.1. Materiał nauczania
Ogólny podział i przeznaczenie wagonów kolejowych
Wagony kolejowe, będące elementem składowym rzeczowych czynników produkcji
w transporcie kolejowym, należą do urządzeń bezpośrednio produkcyjnych. Wagonem
kolejowym nazywa się pojazd szynowy nie mający własnego napędu, przystosowany do
poruszania się po torze kolejowym i przeznaczony do przewozu osób lub towarów
(ładunków). Wagony mogą być dowolnie zestawione w skład, a doczepiane do pojazdu
trakcyjnego tworzą pociąg.
Pod względem własności, wagony towarowe znajdujące się w powszechnej eksploatacji
dzielą się na wagony stanowiące własność kolei i wagony prywatne włączone do zbioru
wagonów danego zarządu kolejowego, na podstawie umowy zawartej między właścicielami
wagonów i właściwymi terenowo zarządami kolejowymi.
Ze względu na rodzaj realizowanych zadań przewozowych rozróżnia się dwie zasadnicze
grupy wagonów, a mianowicie:
− wagony towarowe,
− wagony osobowe.
Wagony towarowe służą do przewozu różnego rodzaju ładunków (towarów), natomiast
wagony osobowe są przeznaczone do przewozu osób oraz przesyłek bagażowych,
ekspresowych i pocztowych.
Wagony kolejowe można podzielić także ze względu na:
− podmiot własności:
−wagony stanowiące własność kolejowych przedsiębiorstw przewozowych,
− wagony stanowiące własność innych podmiotów gospodarczych, korzystających
z usług kolejowych przedsiębiorstw przewozowych.
− przeznaczenie eksploatacyjne:
− wagony handlowe, przeznaczone do obsługi wszystkich użytkowników kolei,
− wagony służbowe, przeznaczone wyłącznie do potrzeb własnych (użytku
wewnętrznego) kolejowych przedsiębiorstw przewozowych,
− parametry konstrukcyjne:
− wagony ujednolicone (zunifikowane), zbudowane zgodnie z parametrami
technicznymi zalecanymi przez Międzynarodowy Związek Kolei (UlC),
− wagony standardowe zbudowane według jednolitej dokumentacji konstrukcyjnej
opracowanej przez Międzynarodowe Biuro Badań i Prób (ORE).
Rodzaje wagonów towarowych
Różnorodne potrzeby przewozowe spowodowały odpowiednie zróżnicowanie rodzajów
wagonów towarowych. Poszczególne rodzaje wagonów towarowych dzieli się na serie
o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych w zależności od ich cech techniczno-
eksploatacyjnych i rodzaju przewożonych ładunków. Serie natomiast dzieli się na typy
konstrukcyjne, obejmujące wagony zbudowane według identycznej dokumentacji technicznej.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
8
Rys. 1. Podział środków transportu kolejowego [4, s. 34]
Ze względu na przeznaczenie i cechy konstrukcyjne wyróżnia się następujące rodzaje
wagonów towarowych:
− wagony węglarki normalnej budowy (seria E), przeznaczone do przewozu materiałów
sypkich odpornych na wpływy atmosferyczne (węgiel, koks, ruda, żwir, piasek, cegła),
ziemiopłodów (ziemniaki, buraki) oraz maszyn i innych ładunków jednostkowych
opakowanych i odpowiednio zabezpieczonych,
− wagony węglarki specjalnej budowy (F), dostosowane do samoczynnego wyładunku
grawitacyjnego i służące do przewozu materiałów sypkich (węgiel, koks, ruda, piasek,
żwir, tłuczeń, itp.),
− wagony kryte normalnej budowy (G), przeznaczone do przewozu ładunków wrażliwych
na wpływy atmosferyczne np. zboże, cement, meble, drobnica,
− wagony kryte specjalnej budowy (H), wyposażone w dodatkowe urządzenia wyładunkowe
i do przewozu ładunków specjalnych (np. towarów na paletach i w małych pojemnikach)
oraz do przewozu zwierząt, owoców, warzyw,
− wagony platformy normalnej budowy (K, O, R), służące do przewozu przedmiotów
długich (np. dłużycy, wyrobów walcowanych), materiałów przestrzennych itp.,
− wagony platformy specjalnej budowy (L, S), dostosowane do przewozu kontenerów,
pojazdów kołowych, szyn kolejowych, rur oraz przedmiotów o dużych wymiarach lub
dużej masie,
− wagony chłodnie (I), przeznaczone do przewozu ładunków łatwo psujących się lub
wymagających utrzymania określonych zakresów temperatur (np. mięso, ryby, warzywa,
owoce),
− wagony z otwieranym dachem (T), przeznaczone do przewozu materiałów sypkich luzem
(np. sole, nawozy) i innych wrażliwych na działanie warunków atmosferycznych oraz do
transportu towarów workowanych lub paletyzowanych,
− wagony cysterny (Z), przeznaczone do przewozu cieczy, gazów i materiałów płynnych
(np. benzyna, ropa, oleje, siarka płynna, smoła, kwasy),
− wagony specjalne (D), o bardzo zróżnicowanej konstrukcji nadwozia dostosowanej do
przewożonego ładunku; są to m.in. wagony platformy z zagłębioną podłogą do przewozu
ciężkich ładunków i urządzeń przemysłowych o dużych gabarytach.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
9
Wagony towarowe, zgromadzone na wydzielonym obszarze i pozostający czasowo
w dyspozycji jednego gestora, bez względu na tytuł ich własności, określa się nazwą „park
wagonów towarowych”.
Wagony towarowe dzieli się na rodzaje i typy. Rodzaj wagonów jest jednostką nadrzędną
w systemie klasyfikacyjnym i obejmuje typy konstrukcyjne wagonów o wspólnych cechach
eksploatacyjnych, charakteryzujących dany rodzaj. Typ wagonu jest to model lub wzór,
któremu odpowiada partia identycznie zbudowanych wagonów.
Wymienione rodzaje wagonów ze względu na przeznaczenie i cechy konstrukcyjne można
podzielić na:
− uniwersalne, przeznaczone do przewozu dużej liczby rodzajów ładunków (G, K, O, R, E),
− specjalizowane, służące do przewozu ściśle określonych rodzajów ładunków (T, H, L, S,
F, Z, I, U).
Ze względu na rodzaj wagony towarowe dzieli się na:
− wagony uniwersalne (kryte, węglarki, platformy),
− wagony specjalizowane (wagony uniwersalne przystosowane dodatkowo do przewozu
określonych rodzajów lub grup ładunków, np. kryte z lukami załadowczymi w dachu,
węglarki typu „gondola” z klapami podłogowymi),
− wagony specjalne:
− cysterny – do przewozu ładunków płynnych,
− talboty – samowyładowcze do przewozu ładunków sypkich, w tym głównie drobnego
węgla,
− hoppery – wagony samowyładowcze do przewozu podsypki kolejowej i tłucznia,
− dumpcary – samowyładowcze z przechylnym pudłem do przewozu ładunków sypkich,
jak ziemia czy tłuczeń,
− chłodnie – z izolacją cieplną i urządzeniami do utrzymywania zadanej temperatury,
− platformy z zagłębioną podłogą do przewozu ładunków z przekroczoną skrajnią
ładunkową,
− kubłowe do przewozu ładunków sypkich luzem,
− zbiornikowe do przewozu ładunków sypkich ziarnistych i pylistych luzem,
− wagony do transportu kombinowanego, w tym: kontenerowe, kieszeniowe, „ruchoma
droga" – RL, do pojemników transportowych,
− wagony specjalnego przeznaczenia nie przewidziane do przewozu ładunków
− wagony pogotowia technicznego, do tarowania wag wagonowych, wagony
z żurawiami, itp.
Budowa wagonów towarowych
Każdy wagon towarowy składa się z podwozia i nadwozia. Podwozie wagonu stanowią
dwa podstawowe układy funkcjonalne: ostoja i układ biegowy.
Ostoja (rama) stanowi podstawę wagonu (rys. 2). Łączy ona nadwozie wagonu z jego
częściami biegowymi. Zadaniem ostoi jest przenoszenie nacisku na zestawy kołowe mas
spoczywających na niej lub przymocowanych do niej części wagonu, łącznie z nadwoziem
i masą ładunku. Oprócz tego ostoja przejmuje za pomocą urządzeń cięgłowych siły
rozciągające oraz za pomocą urządzeń zderznych siły ściskające, pochodzące od uderzeń
nabiegających na siebie wagonów lub pojazdu trakcyjnego znajdujących się w ruchu. Z tych
względów ostoja musi być mocna i sztywna. Zazwyczaj jest wykonywana w postaci sztywnej
prostokątnej ramy stalowej złożonej z dwóch belek podłużnych, tworzących główny trzon
ostoi (ostojnicami) i łączących je dwóch belek poprzecznych umieszczonych na końcach
wagonu (czołownicami) oraz kilku belek poprzecznych (poprzecznicami).
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
10
a)
b)
Rys. 2. Ostoje wagonów: a) dwuosiowego, b) wózkowego: 1 – ostojnica,
2 – podłużnica, 3 – czołownica, 4 – poprzecznice, 5 – ukośnice, 6 – belka
skrętowa [5, s. 99]
W wagonach wózkowych poprzecznice mają mocniejszą konstrukcję i nazywają się
belkami skrętowymi. Ostoja jest wzmocniona belkami podłużnymi (podłużnicami)
i usztywniona belkami ukośnymi (ukośnicami).
Rys. 3. Zderzak z pierścieniami gumowymi: 1 – pierścienie gumowe większe, 2 – pierścienie gumowe
mniejsze, 3 – tuleja, 4 – pierścień oporowy, 5 – podkładki stalowe, 6 – podkładki stalowe, 7 – trzon
zderzaka,
8 – podkładka, 9 – tuleja zderzaka, 10 – pochwa zderzaka, 11 – tarcza zderzaka, 12 – płyta zderzaka
[5, s.100]
Do obu czołowych belek poprzecznych (czołownic) są przymocowane urządzenia zderzne
i urządzenia cięgłowe. Urządzenia zderzne (zderzaki), rys.3, przejmują poziome siły ściskające
i zderzne, które oddziałują na wagon w czasie jazdy, podczas rozrządzania i zestawiania
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
11
składów wagonów oraz postoju. W celu łagodzenia działania tych sił na ostoję wagonu,
zderzaki są wyposażone w sprężyny lub urządzenia amortyzujące. Urządzenia cięgłowe służą
do łączenia wagonów ze sobą oraz do przenoszenia sił pociągowych lokomotyw na wagony.
Składają się one z haka i sprzęgu.
Rys. 4. Sprzęt śrubowy: 1 – łupki, 2 – śruby, 3 – kamień, 4 – rękojeść, 5 – ucho,
pałąk, 6 – stworzeń [5, s. 100]
Do łączenia wagonów powszechnie jest stosowany sprzęg śrubowy (rys. 4) sprzęgany
ręcznie. Wagony łączy się w taki sposób, że pałąk sprzęgu jednego wagonu zakłada się na hak
sąsiedniego wagonu i obracając śrubą skraca się długość sprzęgu, aż do uzyskania
prawidłowego odstępu między zderzakami wagonów. Rozłączając wagony śrubę obraca się
w przeciwną stronę, wskutek czego sprzęg się wydłuża, co umożliwia zdjęcie pałąka z haka.
Każdy wagon na obu swoich końcach jest wyposażony w jeden sprzęg. Pomiędzy dwoma
wagonami są zatem dwa sprzęgi, przy czym jeden z nich służy do uzyskania połączenia, a drugi
jest w tym czasie zawieszony na wieszaku na czołownicy i stanowi zabezpieczenie
w przypadku zerwania jednego z nich. Łączenie i rozłączanie wagonów za pomocą sprzęgu
śrubowego jest pracochłonne, a przy tym niebezpieczne, gdyż wymaga wejścia pomiędzy
wagony pracownika spinającego.
Bezpieczniejsze i wygodniejsze w obsłudze są sprzęgi samoczynne i półsamoczynne.
Sprzęg taki służy nie tylko do łączenia wagonów i przenoszenia sił pociągowych, ale także,
mając wbudowany amortyzator i przejmując siły zderzne, pełni rolę zderzaków. Połączenie
wagonów następuje samoczynnie po dojechaniu jednego wagonu do drugiego. Urządzenie
nastawcze, sterując położeniem mechanizmu zamkowego, umożliwia uzyskanie
odpowiedniego połączenia przez sprzęg (np. łączenie pojazdów, rozłączenie pojazdów).
Do części biegowej podwozia zalicza się zestawy kołowe, łożyska osiowe,
usprężynowanie i inne elementy zawieszenia. Zestaw kołowy (rys. 5) składa się z osi i dwóch
umocowanych na niej kół. Każde koło wagonu ma od strony wewnętrznej obrzeże,
zabezpieczające zestaw kołowy przed zejściem z szyny. Koła mogą być osadzone na osi jako
nieprzesuwne lub jako przesuwne. W zestawie nieprzesuwnym koła są osadzone na stałe
w jednym położeniu i umożliwiają jazdę wagonu tylko po liniach o określonej szerokości toru.
W zestawach przesuwnych koła są w taki sposób osadzone na osiach, że mogą być
przesuwane z jednego położenia w drugie, co umożliwia jazdę zarówno po linii
normalnotorowej, jak i szerokotorowej.
Koła są blokowane w obu położeniach, a ich przestawianie odbywa się na specjalnym
odcinku toru, wyposażonym w urządzenia do odblokowywania i blokowania kół podczas
przejazdu wagonu przez ten odcinek toru.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
12
Rys. 5. Zestaw kołowy: 1 – oś, 2 – koło obręczowe, 3 – koło bezobręczowe
(monoblokowe), 4 – koło bose, 5 – obręcz, 6 – pierścień zaciskowy
[5, s. 101]
Zestaw kołowy może być zawieszony bezpośrednio w ostoi wózka (wagon bezwózkowy)
lub w wózkach (wagon wózkowy). Wagony bezwózkowe mają zwykle dwa lub trzy zestawy
kołowe, na których ostoja opiera się bezpośrednio poprzez sprężyny nośne. W wagonach
wózkowych (wózek wagonu przedstawiono na rys. 6 ) zestawy kołowe są grupowane po kilka
w osobnych ostojach wózków. Ostoja wagonu opiera się na ostojach wózków za pomocą
gniazda i czopa skrętu, ostoje wózków zaś opierają się na zestawach kołowych za pomocą
sprężyn nośnych.
Rys. 6. Wózek wagonu: 1 – rama (ostoja), 2 – zestawy kołowe, 3 – łożyska,
4 – usprężynowanie, 5 – urządzenia hamulcowe [5, s. 102]
Rozstaw kół w zestawie mierzony na wysokości główki szyny w wagonie próżnym lub
ładownym, jak również grubość obrzeży muszą spełniać jednocześnie cztery następujące
warunki:
I – odległość między obrzeżami zestawów kołowych, mierzona w odległości 10 mm od okręgu
tocznego
─ może wynosić najwyżej 1426 mm,
─ musi wynosić dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm:
─ co najmniej 1418 mm, dla zestawów kołowych w wagonach dwuosiowych,
z zawieszeniem na podwójnych ogniwach z rozstawem osi >=8 m, dopuszczonych do
ruchu z prędkością 100 km/h i naciskiem na oś 22,5 t,
─ 1410 mm dla zestawów kołowych w innych wagonach,
─ musi wynosić dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm, co najmniej 1415 mm.
II – odległość między wewnętrznymi powierzchniami czołowymi obręczy lub wieńcami kół
pełnych (monobloków):
─ musi wynosić, co najmniej 1357 mm dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm,
─ musi wynosić, co najmniej 1359 mm dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm,
─ może wynosić najwyżej 1363 mm,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
13
III – koło nie może wykazywać śladów przesunięcia na osi,
IV – grubość obrzeża koła, mierzona w odległości 10 mm od okręgu tocznego musi wynosić:
─ co najmniej 22 mm dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm,
─ co najmniej 27,5 mm dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm, ale nie mniejszej niż
630 mm.
Średnica okręgu tocznego koła nie może być mniejsza niż:
─ 840 mm dla kół o średnicy nowego koła od 900 mm do 1000 mm,
─ 760 mm dla kół o średnicy nowego koła 840 mm,
─ 680 mm dla kół o średnicy nowego koła 760 mm,
─ 630 mm dla kół o średnicy nowego koła 680 mm.
Szerokość obręczy lub wieńca koła przy kołach pełnych (monoblokowych)
─ może wynosić najwyżej 140 mm,
─ musi wynosić, co najmniej 133 mm.
Wysokość obrzeża koła, mierzona od okręgu tocznego koła, może wynosić, co najwyżej
36 mm. Wielkość qR mierzona na obrzeżu koła za pomocą szablonu, musi być większa od
6,5 mm. Przy czym zewnętrzna powierzchnia prowadząca obrzeża nie może posiadać żadnej
ostrej krawędzi bądź nawalcowania do 2 mm poniżej punktu wysokości obrzeża.
Powierzchnia toczna koła nie może:
─ być miejscami wgnieciona,
─ nie może wykazywać płaskich miejsc dłuższych niż 60 mm dla kół o średnicy
>= 630 mm,
─ nie może wykazywać płaskich miejsc dłuższych niż 30 mm dla kół o średnicy < 630 mm,
─ nalepów materiałowych o długości ponad 60 mm lub 1 mm wysokości,
─ posiadać rys na przejściu między powierzchnia toczną i powierzchnią czołową,
─ uszkodzenia na powierzchni tocznej (wyrwania, dziury, rozwarstwienia) nie mogą być
dłuższe niż 60 mm.
Powierzchnia czołowa koła oraz dolna powierzchnia wieńca lub obręczy (obszar
naprężeń) nie mogą wykazywać żadnych karbów i oznakowań o ostrych krawędziach.
Na kołach monoblokowych granica zużycia wieńca musi być zaznaczona za pomocą
rowka na zewnętrznej czołowej powierzchni koła. Rowek ten musi być zawsze widoczny.
Jednakże może on być częściowo przykryty zanieczyszczeniami, co jednak nie może utrudniać
oceny stanu zużycia koła.
Grubość osadzonej obręczy, mierzona w płaszczyźnie okręgu tocznego, przy czym okręg
ten jest utworzony przez przecięcie płaszczyzny pionowej, odległej o 70 mm od wewnętrznej
płaszczyzny czołowej obręczy, z powierzchnią toczną koła, musi wynosić co najmniej:
─ dla wagonów dopuszczonych do kursowania z prędkością 120 km/h (wagony ze znakiem
lub "**") : 35 mm,
─ dla pozostałych wagonów : 30 mm.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
14
Rys. 7. Wagon węglarka typu 412 Wa [5, s.102]
Łożyska osiowe służą do przenoszenia obciążeń wynikających z masy wagonu i ładunku
na czopy osi zestawów kołowych. Są one prowadzone w prowadnicach przymocowanych do
ostoi wagonu lub wózków za pomocą wkładów prowadnic albo wahaczy. Rozróżnia się
łożyska osiowe ślizgowe i toczne.
Łożyska osiowe przejmują obciążenia statyczne i dynamiczne działające na ostoję,
przekazują je obracającym się czopom osi ograniczają przemieszczania zestawów kołowych
podczas ruchu wagonu. Obciążenia te są spowodowane siłami ciężaru wagonu oraz
pionowymi obciążeniami dynamicznymi powstałymi wskutek nierówności toru.
Usprężynowanie wagonu stanowią elementy sprężyste i części pomocnicze (wieszaki,
wałki, wsporniki), łączące zestawy kołowe z ramą wózka lub z pudłem wagonu. Zadaniem
usprężynowania jest łagodzenie wstrząsów powstających wskutek nierówności toru podczas
jazdy wagonu. Podstawowym elementem usprężynowania są sprężyny nośne. Wyróżnia się
dwa ich rodzaje: piórowe, zwane resorami, oraz śrubowe, metalowo-gumowe i pneumatyczne.
Nadwozie wagonu służy do pomieszczenia, ochrony i zabezpieczenia przewożonych
ładunków. Budowa nadwozia (pudła) zależy od przeznaczenia wagonu i jest zróżnicowana
w różnych rodzajach wagonów towarowych.
Nadwozie wagonu węglarki typu normalnego (rys. 7) stanowi pudło, składające się ze
ścian bocznych i czołowych oraz podłogi. Ściany boczne i czołowe składają się ze szkieletu
wykonanego ze stali, do którego od wewnątrz jest przyspawane poszycie z blach. Szkielet
tworzą słupki narożnikowe, pośrednie i przydrzwiowe przymocowane do wsporników.
W większości węglarek w obydwu ścianach bocznych znajdują się drzwi umożliwiające
wyładunek. Są także budowane węglarki bez drzwi lub z drzwiami szczątkowymi (tzw. otwory
wyczystkowe) służącymi do usuwania pozostałości ładunku. Ściany czołowe mogą być stałe
lub odchylne, co umożliwia rozładunek wagonu na wywrotnicach czołowych. Niektóre typy
węglarek mają specjalne ucha do mocowania opończy brezentowej, chroniącej ładunki przed
wpływami atmosferycznymi. Podłoga jest wykonana z blachy stalowej lub z drewna i jest
przystosowana do pracy wózka widłowego.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
15
Rys. 8. Wagon węglarka typy 412 Wa: a – gondola, b – talbot, c – dumpcar,
d – hopper [5, s. 103]
Oprócz węglarek typu normalnego występują też wagony węglarki specjalnej budowy,
których konstrukcja nadwozia umożliwia stosowanie samoczynnego, dolnego lub bocznego
rozładunku grawitacyjnego po otwarciu urządzeń rozładunkowych (tzw. wagony
samowyładowcze). Pochylenia podłogi i ścian są tak dobrane, aby zapewniały zsuwanie się
ładunku pod wpływem siły ciężkości. Uruchamianie klap zsypowych odbywa się za pomocą
ręcznych dźwigni bądź siłowników pneumatycznych, hydraulicznych lub innych. Urządzenia
kierujące strumieniem ładunku wysypywanego dołem umożliwiają wyładunek na zewnątrz
torów lub między szyny. Niektóre typy wagonów mają urządzenia regulujące prędkość
wyładunku i umożliwiające jego przerwanie w dowolnej chwili. Wagony samowyładowcze są
budowane w kilku różnych systemach konstrukcyjnych. Najczęściej są stosowane następujące
systemy (rys. 8):
– system talbot (rys. 9) – z dwuspadową (dwustronnie) pochyłą podłogą i odchylnymi
dolnymi klapami bocznymi; rozładunek odbywa się na obie strony wagonu,
– system hopper (rys. 10) – z umieszczonymi w dolnej części ścian bocznych wagonu
otworami wyładowczymi zamykanymi zasuwą z rynną zsypową, umożliwia to
rozładowywanie ładunku na jedną lub na obie strony wagonu jednocześnie,
– system dumpcar (rys. 11) – z przechylnym pudłem, unoszonym w chwili rozładunku za
pośrednictwem siłowników, wyładunek następuje na dowolną stronę wagonu po
pochyleniu pudła i otwarciu burt bocznych,
– system gondola – z płaską podłogą, składającą się z wielu segmentów ryglowanych na
zewnętrznej krawędzi.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
16
Rys. 9. Wagon samowyładowczy sytemu talbot, typu 421 V [5, s. 104]
Rys. 10. Wagon samowyładowczy sytemu hopper, typu 202 V [5, s. 105]
Rys. 11. Wagon samowyładowczy sytemu dumpcar, typu 418 V: 1 – klapa,
2 – cylinder dwustronnego działania [5, s. 105]
Do węglarek specjalnej budowy zalicza się także wagon kubłowy. Jest to wagon do
którego ostoi są przyspawane gniazda, służące do swobodnego ustawienia pojemników
kubłowych. We wnękach bocznych ścian są zamocowane uchwyty, służące do zaczepiania
specjalnych urządzeń dźwignicowych do otwierania kubła i jego rozładunku.
Wagony kryte (rys. 12) mają nadwozia typu zamkniętego. Pudło składa się ze szkieletu
nośnego, który stanowią słupki boczne połączone obwodzinami górnymi i dolnymi oraz
krokwie, przymocowanego do ostoi. Do szkieletu pudła jest przymocowane poszycie, które
mogą tworzyć deski drewniane, blachy stalowe, a także płyty spilśnione lub z tworzyw
sztucznych. Dach wagonu stanowi blacha stalowa przyspawana do krokwi stalowych.
Podłoga, przymocowana do ostoi, zwykle jest wykonana z grubych desek przystosowanych do
pracy wózka widłowego. W ścianach bocznych wagonu znajdują się drzwi przesuwne, otwory
ładunkowe umożliwiające załadunek towarów sypkich oraz otwory wentylacyjne. Niektóre
typy wagonów mają otwory wsypowe w dachu lub też otwory usypowe w podłodze.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
17
Rys. 12. Wagon kryty, typu 213 K [5, s.106]
Rys. 13. Platforma uniwersalna, typu 412 Za: 1 – kłonica [5, s.107]
Wagony o dużej powierzchni ładunkowej mogą mieć dodatkowe drzwi w ścianach
czołowych, umożliwiające załadunek pojazdów lub większych ładunków na rampach
czołowych. W wagonach służących do przewozu luzem materiałów sypkich stosuje się
specjalne zastawy drzwiowe w celu uszczelnienia drzwi, co umożliwia załadunek przez drzwi
oraz otwarcie drzwi do rozładunku. Ponadto we wnętrzu wagonów na ścianach bocznych
i podłodze znajdują się urządzenia do mocowania ładunku (np. kółka uwięziowe).
Do wagonów krytych specjalnej budowy zalicza się wagony z rozsuwanymi ścianami,
przesuwanymi kołpakami, otwieranymi ścianami bocznymi oraz wagony do przewozu zwierząt
i owoców. Nadwozia wagonów tej grupy są podobne do nadwozi wagonów krytych typu
normalnego, ale są uzupełnione urządzeniami dodatkowymi. W wagonach z rozsuwanymi
ścianami, przesuwanymi kołpakami i otwieranymi ścianami bocznymi poprzez zastosowanie
ruchomych fragmentów ścian osiąga się jednoczesną dostępność do połowy powierzchni
ładunkowej, co ułatwia czynności ładunkowe, zwłaszcza przy wykorzystaniu podnośników
widłowych. Na każdym końcu wagonu mogą dodatkowo znajdować się opuszczane pomosty,
umożliwiające wjazd wózka widłowego. Zabezpieczenie ładunku przed przesunięciem
zapewniają tzw. ryglowane ściany działowe oraz wbudowane w podłodze i ścianach czołowych
uchwyty mocujące. Wagon do przewozu zwierząt ma dwa poziomy (dwie podłogi) i na
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
18
każdym poziomie po dwoje drzwi. W wagonie tym znajdują się otwory wentylacyjne,
pojemniki na karmę, zbiornik na wodę do picia oraz pod wagonem zbiornik ściekowy. W
wagonie do przewozu owoców, w celu zapewnienia odpowiedniej wentylacji w ścianach
czołowych i bocznych, znajdują się otwory wentylacyjne, a w dachu wentylatory obrotowe. W
każdej ścianie bocznej (w górnej części) wagonu znajdują się drzwi i otwory załadunkowe.
Nadwozia wagonów platform budowy normalnej (rys. 13) mają najprostszą konstrukcję,
bowiem składają się tylko z podłogi, ścian czołowych i bocznych (zwanych burtami) oraz
kłonic. Podłoga jest zwykle drewniana, o zwiększonej wytrzymałości umożliwiającej wjazd na
wagon pojazdów kołowych. Wagony te mają niskie burty (400-500 mm), które mogą być
odchylne lub zdejmowane. Odchylone ściany czołowe opierając się na zderzakach tworzą
pomost między wagonami, co umożliwia przejazd pojazdów kołowych z wagonu na wagon,
a odchylone i oparte o ramę ściany boczne umożliwiają wjazd pojazdów z boku wagonu.
Kłonice, które mogą być odchylne lub zdejmowane, służą do zabezpieczenia ładunku na
wagonie przed przesuwaniem się w czasie przewozu. Kłonice mają na górnej krawędzi oczka,
które służą do łączenia łańcuchem z kłonicami po przeciwnej stronie wagonu. Dodatkowo
w burtach lub w podłodze mogą znajdować się specjalne uchwyty do mocowania ładunków.
Platforma plandekowa jest wyposażona ponadto w osłonę przesuwną, która oprócz tego, że
zapewnia możliwość ochrony ładunku przed wpływami atmosferycznymi po przesunięciu
umożliwia dostęp do powierzchni ładunkowej.
Nadwozia platform specjalnej budowy są bardziej złożone, a ich budowa zależy od
rodzaju ładunku, do przewozu którego są przystosowane. Większość z nich nie ma burt, lecz
tylko kłonice.
Platformy do przewozu samochodów (rys. 14) mają dwa poziomy: dolny – stały i górny –
opuszczany (pomost), aby umożliwić wjazd pojazdów. Na podłogach obu poziomów są
zamontowane prowadnice kół samochodowych. Wagony są wyposażone w urządzenia do
blokowania kół przewożonych pojazdów oraz specjalne ucha do lin mocujących. Odchylne
burty czołowe (poziom dolny) i pomosty wysuwane (poziom górny) umożliwiają przejazd
samochodów wzdłuż składu wagonu.
Rys. 14. Platforma do przewozu samochodów, typu 203Z [5, s.108]
Platformy do przewozu szyn oraz innych długich ładunków nie mają ścian bocznych.
Ściany czołowe są odejmowane lub odchylne. Do podłogi są przymocowane podkłady
drewniane, na których spoczywa ładunek, przez co może on być opasany linami i łańcuchami,
co ułatwia wyładunek pakietów za pomocą urządzeń podnośnikowych. Odchylne ściany
czołowe umożliwiają przewóz długich ładunków na dwóch wagonach.
Wagon pojemnikowy (rys. 15) ma spoczywające na ostoi i odpowiednio zamocowane
specjalne pojemniki służące do przewozu ładunku. Załadunek i wyładunek pojemników
z wagonu odbywa się za pomocą urządzeń dźwigowych.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
19
Wagony platformy z przesuwnymi kołpakami, podobnie jak wagony kryte specjalnej
budowy, oprócz ochrony ładunku przed wpływami atmosferycznymi umożliwiają uzyskanie
dostępności do 2/3 powierzchni ładunkowej. Wagony te są wyposażone w urządzenia do
mocowania ładunku.
Nadwozia wagonów chłodni (izotermicznych) są podobne do nadwozi wagonów krytych
typu zamkniętego. Mają specjalną izolację cieplną między poszyciem zewnętrznym wagonu
a ściankami wewnętrznymi, a drzwi dodatkowo są uszczelnione gumą na całym obwodzie.
Do obniżenia temperatury wewnątrz wagonu służy lód wodny lub tzw. lód suchy (zestalony
dwutlenek węgla), umieszczony w odpowiednich komorach dostępnych z zewnątrz wagonu,
a także specjalne maszyny chłodnicze. Wentylatory zapewniają obieg powietrza wewnątrz
wagonu. W celu umożliwienia obiegu powietrza między ładunkiem złożonym na podłodze
stosuje się tzw. kraty podłogowe. Podłogi wagonów chłodni są metalowe, z odpowiednimi
otworami ściekowymi do usuwania z wnętrza wagonu skroplin powstających podczas topienia
się lodu chłodzącego wagon. Wagony do przewozu mięsa są wyposażone w belki podsufitowe
z hakami do zawieszania mięsa. Poszycie nadwozi chłodni wykonuje się ze stopów lekkich
i maluje na biało w celu ograniczenia strat cieplnych.
Wagony z otwieranym dachem są wagonami typu zakrytego, których załadunek
i wyładunek jest możliwy od góry wagonu. Umożliwiają to różne systemy otwieranych
dachów. Wagony te łączą w sobie zalety wagonów krytych i wagonów niekrytych, tzn.
zapewniają ochronę ładunków przed działaniem czynników atmosferycznych oraz umożliwiają
łatwy dostęp do powierzchni ładunkowej.
Rys. 15. Wagon pojemnikowy: 1 – pojemnik, 2 – konstrukcja wsporcza [5 s. 108]
Rys. 16. Wagon zbiornikowy (cysterna) [5, s. 109]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
20
Nadwozia wagonów cystern (rys. 16) stanowią zbiorniki umieszczone na siodłach
przymocowanych do ostoi. Od góry zwykle są umieszczone urządzenia załadunkowe (kołpak
zamykany pokrywą połączony z włazem umożliwiającym wejście do wnętrza zbiornika) oraz
zawór bezpieczeństwa i zawór odpowietrzający. W dolnej części zbiornika znajduje się zawór
spustowy, umożliwiający opróżnianie zbiornika. Na ogół wymagane jest, aby napełnienie
zbiorników wagonów cystern nie było mniejsze niż 95% pojemności całkowitej, ponieważ przy
niepełnym wypełnieniu zbiornika i nagłych zmianach prędkości podczas jazdy i hamowania
powstałe falowanie przewożonej cieczy może uszkodzić dno zbiornika. Wagony do przewozu
siarki płynnej, asfaltu i innych cieczy gęstniejących lub krzepnących w normalnej temperaturze
mają izolowane zbiorniki oraz urządzenia do parowego podgrzewania przewożonych
ładunków, wykorzystywane zwykle tylko podczas wyładunku. Cysterny przeznaczone do
przewozu kwasów, ługów i innych materiałów żrących mają zbiorniki wykonane albo ze stali
odpornej na korozję i działanie kwasów, albo ze zwykłej stali, wyłożonej warstwą gumy lub
tworzywa sztucznego. Niektóre rodzaje cystern mają zbiorniki wykonane z tworzyw
sztucznych lub aluminium.
Nadwozia wagonów specjalizowanych są bardzo zróżnicowane – zależy to od rodzaju
ładunku do przewozu którego są dostosowane. W wagonach platformach z zagłębioną
podłogą, przeznaczonych do przewozu ciężkich i dużych ładunków, podłoga jest wykonana
z blachy stalowej i obniżona poniżej wysokości zderzaków. Wagony te, w zależności od
nośności i dopuszczalnego nacisku osi na szyny, mają odpowiednią liczbę osi umieszczonych w
wózkach. Wagon jest wyposażony w specjalne urządzenia do mocowania ładunku, a platformy
wieloosiowe – w urządzenia do przesuwu mostu nośnego, ułatwiające przechodzenie przez
łuki w przypadku przewozu ładunków przekraczających skrajnię.
Wagony zbiornikowe mają przeważnie dwa lub trzy zbiorniki ustawione pionowo na ostoi
i odpowiednio zabezpieczone przed przesuwaniem się. Zbiorniki mają kształt brył obrotowych,
od dołu stożkowo zakończonych w celu ułatwienia wyładunku. Wagony te często są
wyposażone w instalację pneumatyczną, służącą do wyładunku pod wpływem nadciśnienia
wytwarzanego we wnętrzu.
Każdy wagon towarowy ma na zewnątrz wiele urządzeń ułatwiających pracę personelowi
kolejowemu oraz spełniających rolę informacyjno-sygnalizacyjną. Są nimi między innymi:
pomosty przejściowe (umieszczone na specjalnej przystawce przed czołownicą wagonu,
służące do przejścia na drugą stronę pociągu oraz do umieszczenia hamulca ręcznego), stopnie
i uchwyty dla manewrowych, wsporniki do mocowania sygnałów końca pociągu, ramki do
nalepek przejściowych, haki holownicze, drabinki, pomosty i poręcze ułatwiające wejście na
wagon, uchwyty do mocowania ładunku, urządzenia do zabezpieczeń celnych. Oprócz tego
wagony specjalizowane mają jeszcze dodatkowe urządzenia (np. w wagonach
samowyładowczych są to urządzenia do uruchamiania urządzeń rozładunkowych).
Rodzaje wagonów osobowych
Podobnie jak w przypadku wagonów towarowych, wyróżnia się kilka rodzajów wagonów
osobowych. Są różne kryteria klasyfikacji wagonów osobowych. Ze względu na
przeznaczenie:
− wagony do przewozu podróżnych (wagony do siedzenia klasy 1, klasy 2 i mieszane1/2),
wagony o konstrukcji mieszanej (np. z przedziałem bufetowym lub bagażowym), wagony
z miejscami do leżenia (tzw. kuszetki), wagony sypialne,
− wagony bagażowe,
− wagony pocztowe,
− wagony bagażowo-pocztowe,
− wagony specjalnego przeznaczenia (wagony bufetowe, restauracyjne, salonowe,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
21
autokuszetki, służbowe, pomiarowe, doświadczalne, do przewozu więźniów, ogrzewcze).
Ze względu na przeznaczenie cechy konstrukcyjne:
− układ wnętrza:
− wagony bezprzedziałowe z przejściem pośrodku, przedziałowe z korytarzem
przejściowym z boku,
− wagony dwuprzedziałowe (z dużym przedsionkiem między przedziałami),
− umieszczenie siedzeń:
− z miejscami do siedzenia na jednym poziomie,
− z miejscami do siedzenia na dwóch poziomach (piętrowe).
Wymienione rodzaje wagonów dzielą się, podobnie jak wagony towarowe, na serie i typy,
z tym że ich różnorodność jest mniejsza (często seria identyfikowana jest z typem wagonu).
Budowa i wyposażenie wagonów osobowych
Podwozie wagonu osobowego w swej konstrukcji jest podobne do podwozia wagonu
towarowego. Konstrukcja nadwozia wagonu osobowego zależy od jego przeznaczenia,
a zwłaszcza od czasu trwania podróży, czyli od tego, czy jest on wykorzystywany do ruchu
dalekobieżnego, czy też lokalnego. Różnice te dotyczą głównie układu wnętrza wagonu
(przedziałowe lub bezprzedziałowe), miejsc siedzących, liczby i wymiarów okien, drzwi
wejściowych i wymiarów przedsionków. Nadwozie wagonu osobowego stanowi szkielet
wykonany z profili giętych z blach oraz przyspawane do niego poszycie z blach stalowych.
W ścianach bocznych pudła są umieszczone drzwi i okna, a pośrodku ścian czołowych – drzwi
do przechodzenia z wagonu do wagonu podczas jazdy.
Rys. 17. Wagon do przewozu osób z miejscami do siedzenia: 1 – przedziały dla
podróżnych, 2 – pomieszczenia sanitarne, 3 – przedsionek, 4 – korytarz
[5, s. 110]
Nowoczesne pociągi, stanowiące zespoły trakcyjne szybkiego ruchu pasażerskiego, są
wyposażone w urządzenia aktywnego dodatkowego przechyłu podwozia, co umożliwia
uzyskanie większej prędkości podczas jazdy na łukach o małych promieniach. Przechył
nadwozia odbywa się za pomocą zespołu siłowników (np. hydrauliczne, elektromechaniczne).
Czujnik mierzący przyspieszenie poprzeczne, umieszczony w pierwszym wagonie
nabiegającym na łuk, w odpowiedniej chwili podczas jazdy po łuku wysyła sygnał sterujący do
układu aktywnego przechyłu nadwozia, uruchamiając siłowniki. Zakres wychylenia jest
kontrolowany przez czujniki pomiaru przyspieszenia poprzecznego.
Pudło wagonu z miejscami do siedzenia (rys. 17) może zawierać przedziały (wagony
przedziałowe) lub może być wewnątrz niedzielone (wagony bezprzedziałowe), w których
przestrzeń jest podzielona najwyżej na 2 lub 3 obszerne pomieszczenia.
W ruchu lokalnym są stosowane także wagony piętrowe, w których – w celu zwiększenia
pojemności wagonu osobowego – miejsca dla pasażerów są rozmieszczone na dwóch
poziomach. Ze względu na wyposażenie wagonów wyróżnia się wagony z miejscami do
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
22
siedzenia l i 2 klasy oraz wagony mieszane (1 i 2 klasy).
Wyposażenie wewnętrzne wagonu oraz rozplanowanie jego wnętrza zależy od
przeznaczenia wagonu. Każdy wagon ma: okna i drzwi, fotele, półki bagażowe, stoliki
i wieszaki, tabliczki z napisami informacyjnymi, numerami miejsc lub piktogramy oraz
instalacje: oświetleniową, ogrzewania, wentylacyjną i sanitarną. Niektóre typy wagonów mają
także klimatyzację i radiofonię.
Instalacja elektrycznego oświetlenia wagonów jest zwykle na prąd stały o napięciu 24 V
i składa się z prądnicy, regulatora napięcia, baterii akumulatorów, przewodów elektrycznych,
lamp, wyłączników oraz bezpieczników. Źródłem prądu w czasie jazdy wagonu jest
zawieszona pod wagonem prądnica napędzana bezpośrednio od osi zestawów kołowych.
Podczas postoju i przy małych prędkościach jazdy wagonu źródłem energii elektrycznej są
akumulatory. Po osiągnięciu określonej prędkości przez wagon następuje samoczynne
przełączanie zasilania przez regulator napięcia z akumulatorów na prądnice. Wagony mają
oświetlenie fluorescencyjne (świetlówki). Są zasilane prądem zmiennym 220 V o zwiększonej
częstotliwości. Przekształtniki tranzystorowe umieszczone indywidualnie przy każdej
świetlówce zamieniają prąd stały na prąd zmienny. Oprócz świetlówek są umieszczone
żarówki zasilane prądem stałym o napięciu 24 V, stanowiące oświetlenie awaryjne (nocne).
Ze względu na rodzaj energii zasilającej układ ogrzewania wyróżnia się ogrzewanie
elektryczne, parowe i wodne. Energia elektryczna o wysokim napięciu do zasilania ogrzewania
wagonu jest dostarczana z lokomotywy pociągu specjalnym przewodem, skąd następnie
doprowadzana jest do poszczególnych grzejników. Temperaturę wewnątrz wagonu reguluje
się przez czasowe odłączanie grzejników lub ich części od zasilania po osiągnięciu określonej
temperatury i ponownym ich załączeniu, po spadku temperatury. Sterowanie odłączaniem i
załączaniem grzejników odbywa się samoczynnie za pomocą termostatów ustawionych na
żądany zakres temperatury. Ogrzewanie parowe jest stosowane niekiedy w pociągach trakcji
spalinowej, gdy lokomotywa zamiast prądnicy ogrzewczej posiada parowy kocioł ogrzewczy,
stąd wagony są wyposażone w podwójne układy ogrzewcze: elektryczne i parowe. Źródłem
ciepła do ogrzewania jest para wytworzona w kotle ogrzewczym w lokomotywie spalinowej,
która przewodem dociera do wagonów.
Od przewodu para wodna jest doprowadzana do poszczególnych grzejników wagonu.
Intensywność ogrzewania reguluje się odcinając dopływ pary do grzejnika. Ogrzewanie wodne
jest stosowane przeważnie w wagonach z indywidualną obsługą (np. wagony sypialne).
Źródłem ciepła jest znajdujący się w wagonie kocioł opalany węglem, olejem lub ogrzewany
elektrycznie. Czynnikiem ogrzewczym jest podgrzana woda, która przepływa przewodami
z kotła do grzejników. Stosowane jest także ogrzewanie nawiewne. Polega ono na tym, że
świeże powietrze, zasysane przez wentylator z zewnątrz wagonu, jest podgrzewane przez
nagrzewnicę i układem kanałów rozprowadzane do poszczególnych przedziałów wagonów.
Urządzenia wentylacyjne są zamontowane w każdym wagonie i ich zadaniem jest
zapewnienie wymiany powietrza we wnętrzu wagonu. Stosowane są następujące rodzaje
wentylacji:
− naturalna, polegająca na wyciąganiu zużytego powietrza z wnętrza wagonu na skutek
podciśnienia powstałego w przewodach wentylacyjnych (świeże powietrze dostaje się do
wagonu przez wszelkie nieszczelności nadwozia),
− wymuszona, polegająca na tym, że wentylatory zasysają powietrze z zewnątrz wagonu
i wtłaczają do jego wnętrza,
− nawiewna, polegająca na tym, że świeże powietrze jest dostarczane do wnętrza wagonu
przez układ ogrzewania nawiewnego, a uchodzi z jego wnętrza przez wszelkie
nieszczelności nadwozia,
− klimatyzacja, umożliwiająca doprowadzenie do wnętrza przedziałów świeżego powietrza
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
23
o odpowiedniej temperaturze i wilgotności.
Zbiornik na wodę doprowadzaną do urządzeń sanitarnych jest umieszczony w górnej
części wagonu (między sufitem a dachem) i zabezpieczony przed zamarzaniem. W wagonach
nowszej konstrukcji woda jest podgrzewana.
Nadwozia współczesnych wagonów osobowych są zunifikowane według UIC rozróżnia
się nadwozia typu; Y, X, Z1, Z2. Wagony coraz częściej są wyposażane w układ klimatyzacji,
w przypadku układów ogrzewania stosuje się ogrzewanie nawiewne.
4.1.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Czym odróżnia się wagon kolejowy od pojazdów drogowych?
2. Co jest cechą wspólna, wagonów połączonych w pociąg?
3. Jak dzielimy pojazdy szynowe z punktu widzenia funkcji użytkowych?
4. Na jakie trzy grupy dzieli się wagony towarowe ze względu na kryterium przeznaczenia?
5. Jakie zespoły wchodzą w skład podwozia wagonu?
6. Jakie funkcje spełnia ostoja wagonu?
7. Jakie znasz odmiany zderzaków kolejowych?
8. Jaki jest skok zderzaków kolejowych?
9. Jakie rozróżniamy kategorie zderzaków ?
10. Do czego służy sprzęg śrubowy, jakie maksymalne siły przenosi?
11. Jakie rodzaje łożysk spotykamy w maźnicach tocznych?
12. Jak zabezpieczone są łożyska przed zejściem z czopa osi?
13. Jakie znasz typowe nadwozia wagonów towarowych oraz osobowych?
14. Jakie znasz odmiany wagonów samowyładowczych?
4.1.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Sklasyfikuj i scharakteryzuj podane w tabelce rodzaje wagonów towarowych, a następnie
wpisz odpowiednie informacje dotyczące przeznaczenia i symboli literowych oraz podaj
przykłady przewożonych towarów przez wagony kolejowe PKP.
Rodzaje wagonów
towarowych
Litera
serii
Przeznaczenie i cechy
konstrukcyjne wagonów
towarowych
Przykłady
przewożonych
towarów
węglarki budowy
normalnej
węglarki budowy
specjalnej
kryte budowy
normalnej
kryte budowy
specjalnej
platformy budowy
normalnej
platformy budowy
specjalnej
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
24
chłodnie
wagony
z otwieranym
dachem
cysterny
specjalne
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym wagonów towarowych,
2) określić przeznaczenie i cechy konstrukcyjne wagonów towarowych,
3) podac przykłady przewożonych towarów,
4) wypełnić tabelę,
5) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Sklasyfikuj i scharakteryzuj podane w tabelce rodzaje wagonów osobowych a następnie
wpisz odpowiednie informacje dotyczące przeznaczenia wagonów kolejowych.
rodzaje wagonów
osobowych
duża litera
serii
przeznaczenie
wagon osobowy klasy 1
wagon osobowy klasy 2
wagon osobowy klasy 1 i 2
wagon osobowy klasy 2
z przedziałem bagażowym
wagon restauracyjny lub
barowy bez przedziałów
wagon bagażowy
wagon sypialny klasy 1
wagon sypialny klasy 2
wagon sypialny klasy 1 i 2
wagon specjalnego
przeznaczenia
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym wagonów osobowych,
2) określić przeznaczenie wagonów osobowych,
3) wypełnić tabelę,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
25
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.1.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować pojazd szynowy?  
2) rozróżnić rodzaje wagonów towarowych?  
3) określić budowę wagonu towarowego?  
4) rozróżnić wyposażenie wagonów osobowych?  
5) rozróżnić wagony osobowe?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
26
4.2. Zasady numeracji i oznaczenia wagonów kolejowych
4.2.1. Materiał nauczania
Numeracja, oznaczenia i napisy na wagonach towarowych
Każdy wagon towarowy musi być odpowiednio oznakowany za pomocą właściwych
symboli informujących o jego budowie, przeznaczeniu, podstawowych parametrach
eksploatacyjno-ładunkowych (w tym o granicach obciążenia dla różnych linii), zakresie
dopuszczenia do komunikacji międzynarodowej i terminach napraw okresowych. Techniczno-
eksploatacyjne wymogi komunikacji międzynarodowej powodują konieczność nie tylko
ujednolicenia budowy wagonów towarowych, ale także ich oznakowania.
Zgodnie z normami oraz postanowieniami umowy RIV – 2000, każdy wagon towarowy
powinien mieć identyfikujące go oznakowanie, umieszczone na zewnętrznych ścianach
bocznych i czołowych oraz ostojnicach i czołownicach. Na oznakowanie wagonu składają się:
− cecha PKP,
− numer wagonu,
− literowy skrót systemu wymiany międzynarodowej i przynależności do określonego parku
wagonowego,
− literowy znak rodzaju i serii,
− inne znaki i napisy przewidziane przepisami,
− logo właściciela (użytkownika) wagonu (nie jest to wymóg obligatoryjny).
Wagony PKP i włączone do taboru PKP powinny mieć dodatkowe oznakowanie literowe:
− "W" w obwodzie koła - wagony wynajęte od PKP przez podmioty gospodarcze (pod literą
ostatnie dwie cyfry roku, w którym dokonano wynajęcia),
− "P" w prostokącie - wagony prywatne włączone do taboru PKP (pod literą ostatnie dwie
cyfry roku, w którym dokonano włączenia),
− ,,5" w kwadracie - wagony służbowe PKP,
− "L" w prostokącie - wagony leasingowane przez PKP.
Obowiązujące oznakowanie wagonów towarowych stanowi l2-cyfrowy numer wagonu
oraz symbole literowe. Ujednolicony numer wagonu składa się z 5 grup cyfrowych, z których
każda ma inne znaczenie, a mianowicie:
− I pierwsza grupa dwucyfrowa (1 i 2 cyfra numeru), tzw. kod systemu wymiany, określa:
− możliwość kursowania wagonu w różnych międzynarodowych systemach (RIV, OPW,
EUROP, INTERFRIGO) lub w ruchu wewnątrzkrajowym,
− właściciela lub użytkownika wagonu (kolejowy, prywatny, wynajęty),
− możliwość kursowania wagonu po torach o określonych prześwitach,
− wagon na osiach niezależnych lub na wózkach.
Przykładowe oznakowanie:
21 – wagon przystosowany do kursowania w komunikacji międzynarodowej RIV i PPW,
wagon własny kolei dostosowany do kursowania na liniach o stałej szerokości torów,
wagon na osiach niezależnych (pojedynczych).
84 – wagon przystosowany do ruchu wewnętrznego, wagon prywatny (P), możliwość
kursowania na liniach ze stałą lub zmienną szerokością toru, wagon na wózkach.
− I druga grupa dwucyfrowa (3 i 4 cyfra numeru) określa kod przynależności do Zarządu
Kolejowego UIC, będącego właścicielem wagonu lub zarząd (uprawnionego
przewoźnika), który włączył wagon prywatny do swego taboru i oznakował go swoją
cechą.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
27
Przykładowe oznakowanie:
20 – Koleje Rosyjskie,
51 – Polskie Koleje Państwowe, 54 - Koleje Czeskie,
80 – Kolej Niemiecka .
− trzecia grupa czterocyfrowa (5, 6, 7 i 8 cyfra numeru) określa rodzaj i serię wagonu.
Pierwsza cyfra tej grupy (czyli 5 cyfra numeru wagonu) wyznacza rodzaj wagonu,
a mianowicie:
0 - wagon z otwieranym dachem,
1 - wagon kryty normalnej budowy,
2 - wagon kryty specjalnej budowy,
3 - wagon platforma normalnej budowy,
4 - wagon platforma specjalnej budowy,
5 - wagon węglarka normalnej budowy,
6 - wagon węglarka specjalnej budowy,
7 - wagon cysterna,
8 - wagon chłodnia,
9 - wagon specjalizowany.
Trzy następne cyfry tej grupy (czyli 6, 7 i 8 cyfra numeru wagonu) określają właściwą
serię cyfrową wagonu, ustalaną na podstawie jego cech techniczno-eksploatacyjnych. Czwarta
cyfra tej grupy (8 cyfra numeru) stanowi początek zakresu numerycznego
w danej serii.
− czwarta grupa trzycyfrowa (9, 10 i 11 cyfra numeru) określa kolejny numer wagonu
w danej serii.
− piąta grupa jednocyfrowa (12 cyfra numeru) oddzielona od poprzednich grup kreską jest
to tzw. cyfra samokontroli, służąca do kontroli prawidłowości zastosowanych w numerze
cyfr.
Cyfrę samokontroli oblicza się następująco:
− ustala się numer wagonu bez cyfry samokontroli, tj. 11 cyfr;
− cyfry numeru znajdujące się na miejscach nieparzystych (licząc od lewej) mnoży się przez
2, a cyfry numeru znajdujące się na miejscach parzystych mnoży się przez 1;
− nowo otrzymaną z mnożenia liczbę sumuje się w taki sposób, że dodaje się pojedynczo
każdy składnik i otrzymuje nową liczbę dwucyfrową;
− cyfrę jedności otrzymanej sumy uzupełnia się do pełnej dziesiątki, a cyfra uzupełniająca
stanowi poszukiwaną cyfrę samokontroli; gdy suma cyfr ma w miejscu jedności cyfrę O,
jest ona jednocześnie cyfrą samokontroli.
Niezależnie od oznakowania kodem cyfrowym, każdy wagon ma oznakowanie literowe. W
serii literowej są zawarte informacje o zasadniczych cechach technicznych i eksploatacyjnych
wagonu. Cechy te są oznakowane wielkimi literami alfabetu (litery rodzaju wagonu) i małymi
literami (litery znaczeniowe).
Wielka litera jest powiązana z pierwszą cyfrą serii cyfrowej (piątą cyfrą numeru wagonu)
i określa rodzaj wagonu:
O - T - wagon z otwieranym dachem,
1 - G - wagon kryty normalnej budowy,
2 - H - wagon kryty specjalnej budowy,
3 - K-R - wagon platforma normalnej budowy (2 i 4 osiowe),
4 - L-S - wagon platforma specjalnej budowy (2 i 4 osiowe),
5 - E - wagon węglarka normalnej budowy,
6 - F - wagon węglarka specjalnej budowy,
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
28
7 - Z - wagon cysterna,
8 - I - wagon chłodnia,
9 - U - wagon specjalizowany.
Małe litery, obowiązujące w oznakowaniach międzynarodowych, umieszcza się
w porządku alfabetycznym za dużym symbolem oznakowania literowego wagonu. Do liter
tych należą: a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, r, s, q - przy czym dla zwiększenia
pojemności kodu literowego niektóre z wymienionych liter stosuje się podwójnie, np. aa, ee,
rr, ss, lub potrójnie, np. sss.
Tabela 1. Znaczenie małych liter na wagonach węglarkach budowy normalnej, z płaską podłogą,
przystosowanych do rozładunku na wywrotnicach obrotowych, czołowych i bocznych (E) [5, s. 99]
Litera Cecha wagonu oznaczona literą
a 4-osiowe
aa 6- i więcej osiowe
c z klapami rozładunkowymi w podłodze
k 2-osiowe: gr. obco < 20 t
4-osiowe: gr. obco < 40 t
6- i więcej osiowe: gr. obco < 50 t
kk 2-osiowe: 20 t ~ gr. obco < 25 t
4-osiowe: 40 t ~ gr. obco < 50 t
6- i więcej osiowe: 50 t ~ gr. obco < 60 t
l nieprzystosowane do wyładunku na wywrotnicach obrotowych i bocznych
m 2-osiowe: dl. ład. < 7,70 m
4- i więcej osiowe: dł. ład. < 12 m
n 2-osiowe: gr. obco > 30 t
4-osiowe: gr. obco > 60 t
6- i więcej osiowe: gr. obco > 75 t
o nieprzystosowane do wyładunku na wywrotnicach obrotowych i czołowych
Następujące litery mają znaczenie uniwersalne (dotyczą wszystkich rodzajów wagonów
towarowych):
q – przewód ogrzewania elektrycznego dla wszystkich rodzajów napięć,
qq – przewód i urządzenie ogrzewania elektrycznego dla wszystkich rodzajów napięć,
s – przystosowany do kursowania z prędkością 100 km/h,
ss – przystosowany do kursowania z prędkością 120 km/h,
f – przystosowany do komunikacji z Wielką Brytanią,
ff – przystosowany tylko do komunikacji poprzez tunel z Wielką Brytanią,
fff– przystosowany tylko do komunikacji promowej z Wielką Brytanią,
Każdy rodzaj wagonu ma charakterystyczne małe litery, określające jego cechy
eksploatacyjne. Ze względu na dużą różnorodność budowy i przeznaczenia wagonów
towarowych, znaczenia przypisane poszczególnym małym literom mogą być różne dla
poszczególnych rodzajów wagonów. Przykładowe znaczenie małych liter dla wagonu węglarki
przedstawiono w tabeli 1.
Oprócz ujednoliconego w skali międzynarodowej znaczenia małych liter (od a do q),
obowiązujących na kolejach UIC, poszczególne koleje mogą wykorzystać do oznakowania
wagonów dalsze małe litery alfabetu. Umieszcza się je po myślniku stawianym po
oznakowaniu serii obowiązującej według zasad międzynarodowych. Znaczenie małych liter
o znaczeniu krajowym (wewnętrznym) wykorzystywanych w Polsce przedstawiono
w tabeli 2.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
29
Tabela 2. Znaczenie małych liter o znaczeniu krajowym (wewnętrznym) w Polsce [5, s. 99]
Litera Znaczenie liter
t wagon rodzaju G, H, E lub X przystosowany do przewozów wojskowych (specjalnych)
u wagon kryty:
- służbowy (S)
- prywatny (P) o ograniczonej sprawności technicznej
w wagon węglarka normalnej budowy:
- służbowy (S)
- handlowy z otworami oczystkowymi
- prywatny (P)
v węglarka specjalnej budowy (S, P)
z platforma (S, P)
Y wagon specjalny (S, P)
X wagon otrzymał nową numerację obowiązującą od 1.01.1980 r.
Oprócz oznakowania cyfrowego i literowego na wagonach towarowych są umieszczane
napisy i znaki, wynikające z obowiązujących postanowień międzynarodowych (RIV-2000)
i norm polskich. Są to między innymi:
− znak RIV na wagonach odpowiadających warunkom ustalonym w przepisach RIV,
− znak MC na wagonach odpowiadających przepisom PPW,
− znak E na wagonach nadających się do komunikacji pomiędzy krajami o różnych
szerokościach toru,
− znaki na wagonach dopuszczonych do komunikacji promowej i w Eurotunelu z Wielką
Brytanią,
− znaki na wagonach do przewozów kombinowanych kolejowo-samochodowych,
− masa własna wagonu,
− długość wagonu ze zderzakami,
− oznaczenie urządzeń hamulca, typ hamulca, masa hamująca,
− granica ładowności wagonu,
− rozstaw osi skrajnych, czopów skrętu, osi skrajnych wózków,
− pojemność wagonu zbiornikowego (wagon cysterna),
− nazwa ładunku do przewozu którego jest wagon przystosowany,
− powierzchnia ładunkowa,
− długość ładunkowa,
− data i miejsce wykonania przeglądu okresowego, naprawy rewizyjnej, okresowej
i głównej,
− znaki ostrzegawcze.
Oznakowania wagonów powinny być umieszczone na:
– pudłach wagonów,
– ostojnicach,
– luźnych częściach (ściany, kłonice).
Kształty i wymiary cyfr, wielkich i małych liter oraz odstępów między nimi określa
odpowiednia norma. Podstawowa wysokość cyfr i liter na PKP wynosi 100 mm, z tym że na
wagonach platformach niektórych typów dopuszcza się wysokość napisów 80 mm,
a w niektórych uzasadnionych przypadkach 60 mm. Na ostojnicach numery mają wysokość 80
mm, a na luźnych częściach wielkość cyfr numeru może wynosić od 40 do 80 mm w zależności
od wielkości powierzchni, na której numer ten należy namalować. Rozmieszczenie znaków i
napisów na wagonach ściśle określają odpowiednie przepisy.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
30
Ponadto, za pomocą znaków umownych oznacza się także luźne części wagonów,
stanowiące ruchome urządzenia niezbędne podczas przewozu niektórych ładunków. Znaki te,
umieszczane na zewnętrznych ścianach bocznych wagonów, są przedstawione za pomocą
liczby, która podaje ilość luźnych części składowych należących do wagonu, oraz znajdującego
się przy niej ułamka, którego licznikiem jest litera A - oznaczająca luźną część składową
wagonu, a mianownikiem numer porządkowy, oznaczający rodzaj luźnej części wagonu.
Przykładowe numery porządkowe luźnych części składowych wagonu:
l – kłonica wkładana,
2 – zdejmowana burta boczna przy wagonach platformach,
14 – zastawa do drzwi do towarów sypkich,
26 – zbiornik na lód,
35 – klin do podkładania.
Luźne części składowe są zaopatrzone także w cechę własności kolei.
Ujednolicone części zamienne mają znak U, a zestawy kołowe, sprężyny piórowe,
zderzaki, haki cięgłowe i sprężyny śrubowe mają ponadto cechę kolei właścicielki lub jej numer
kodowy zgodnie z kartą UIC 920-1.
Każdy wagon towarowy powinien mieć tablice firmową zawierającą: oznakowanie typu
wagonu, numer fabryczny wagonu, rok budowy oraz nazwę i znak producenta.
Każdy wagon osobowy jest w odpowiedni sposób oznakowany za pomocą właściwych
napisów oraz znaków, zawierających informacje niezbędne dla podróżnych i obsługi.
Rozmieszczone są one na zewnątrz i wewnątrz wagonu. Oznakowanie zewnętrzne jest
umieszczone w ustalonych miejscach, po obu stronach pudła wagonu, i zawiera dane
o parametrach eksploatacyjnych wagonu. Oznakowanie takie składa się z oznaczenia
cyfrowego i literowego.
Oznakowanie cyfrowe wagonu pasażerskiego składa się z 12 cyfr, które są podzielone na
6 grup:
− pierwsza grupa dwucyfrowa (1 i 2 cyfra numeru) oznacza system komunikacji do jakiej
wagon jest przystosowany (np. 58 - wagony dla różnych szerokości torów 1435/1524,
z wymianą wózków, 69 - wagony dla różnych szerokości torów 1435/1524, wagony
z zestawami kołowymi o zmiennym rozstawie kół);
− druga grupa dwucyfrowa (3 i 4 cyfra numeru) określa zarząd kolejowy, który jest
właścicielem wagonu, lub który włączył dany wagon do swego taboru i oznakował go
swoją cechą (np. 20 - Koleje Rosyjskie, 51 - Polskie Koleje Państwowe);
− trzecia grupa dwucyfrowa (5 i 6 cyfra numeru) określa rodzaj wagonu i jego klasę
(5 cyfra) oraz liczbę zestawów kołowych, a jeżeli wagon nie jest wyposażony w wózki -
liczbę przedziałów i ewentualne określenie specjalnego typu konstrukcji (6 cyfra);
− czwarta grupa dwucyfrowa (7 i 8 cyfra numeru) określa dopuszczalną prędkość
maksymalną (7 cyfra) oraz rodzaj zaopatrzenia w energię (8 cyfra);
− piąta grupa trzycyfrowa (9, 10 i 11 cyfra numeru) jest numerem porządkowym kolejnego
wagonu pasażerskiego w danej serii lub rodzaju, których początkowe 8 cyfr
identyfikacyjnych są jednakowe;
− szósta grupa jednocyfrowa (12 cyfra numeru) jest cyfrą samokontroli, którą oblicza się
w identyczny sposób, jak dla wagonów towarowych.
Podkreślone linią ciągłą grupy 3, 4, 5 cyfr stanowią zasadniczy numer wagonu.
Oznakowanie literowe wagonu osobowego składa się z wielkich i małych liter alfabetu
łacińskiego. Wielkie i małe litery tworzą serię literową wagonu, litery wielkie określają rodzaj
wagonu. Przykładowe znaczenie wielkich liter:
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
31
A – wagon osobowy 1 klasy,
B – wagon osobowy 2 klasy,
D – wagon bagażowy,
P – wagon pocztowy,
WLA – wagon sypialny 1 klasy,
WLB – wagon sypialny 2 klasy,
WR – wagon restauracyjny.
Małe litery są umieszczane obok liter wielkich i oznaczają podstawowe cechy techniczno-
eksploatacyjne wagonu. Przykładowe znaczenie małych liter:
e – wagon z przedziałami klasy business,
h – wagon z miejscami do siedzenia po obu stronach centralnego przejścia wzdłuż
całego wagonu i z przedziałami otwartymi,
i – wagon z przedziałami dla inwalidów,
m – wagon o długości powyżej 24,5 m,
n – ogrzewanie nawiewne,
p – wagon piętrowy,
u – wagon wyposażony w mechanizmy do zdalnego zamykania drzwi i mający możliwość
zdalnego sterowania oświetleniem.
Oprócz zewnętrznego oznakowania cyfrowego i literowego na wagonach osobowych
umieszcza się także inne oznakowania, między innymi: znak kolei, klasę wagonu, wagon dla
palących lub niepalących, termin ostatniej rewizji okresowej, miejsce, datę i rodzaj wykonanej
naprawy, miejsce, datę i rodzaj przeglądu okresowego, rodzaj hamulca, nastawiacza i masę
hamującą, długość wagonu ze zderzakami, stację macierzystą wagonu, masę własną, masę
służbową, rodzaj ogrzewania, miejsce podparcia wagonu na promie, napisy: wagon
restauracyjny, wagon sypialny, wagon z miejscami do leżenia, liczbę miejsc leżących, tablice
kierunkowe oraz tablice numeracyjne.
Oznakowanie wewnętrzne wagonu obejmuje napisy, znaki i piktogramy. Do podstawowych
z nich należą: oznakowanie klasy wagonu, oznakowanie przedziałów dla palących
i niepalących, przedziału dla podróżnych z małymi dziećmi, miejsca dla inwalidy, wyłącznik
oświetlenia, regulacja ogrzewania, wywietrznika i głośnika, napisy ostrzegające przed
otwarciem drzwi wejściowych podczas jazdy pociągu, ostrzeżenie przed opieraniem się
o drzwi wejściowe, ostrzeżenie przed wychylaniem się z okna, oznaczenie szafy
z urządzeniami do oświetlenia, oznaczenie szafy z urządzeniami ogrzewczymi, oznaczenie
tablicy wysokiego napięcia, oznaczenie oświetlenia przejść międzywagonowych, oznaczenie
sygnałów końca pociągu.
4.2.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie uregulowania prawne decydują o oznakowaniu wagonów towarowych?
2. Co składa się na oznakowanie wagonu towarowego?
3. Jakie oznakowanie dodatkowe mają wagony PKP i wagony włączone do taboru PKP?
4. Z jakich grup cyfrowych składa się ujednolicony numer wagonu?
5. Jakie cyfry oznaczają rodzaje wagonów?
6. Jak oblicza się cyfrę samokontroli?
7. Jakie napisy i znaki umieszczone są na wagonach towarowych?
8. Gdzie powinno być umieszczone oznakowanie wagonu?
9. Jakie są podstawowe wysokości cyfr i liter na PKP?
10. W jaki sposób oznakowany jest wagon osobowy?
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
32
4.2.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Scharakteryzuj oznakowanie wagonów w realizacji przewozu. Wyjaśnij, co oznaczają
cyfry przedstawione poniżej.
50 51 20-78 543-9
ABhuxzt
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznakowania wagonów,
2) dokonać analizy oznaczenia literowego i cyfrowego,
3) odszukać w materiałach dydaktycznych wiadomości dotyczące oznaczeń literowych
i cyfrowych,
4) określić na podstawie serii literowej i numeru rodzaj przedstawionego wyżej wagonu.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 2
Oblicz cyfrę samokontroli na przykładzie pełne dwunastocyfrowego numeru wagonu:
21 51 437 5 258 -
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznakowania wagonów,
2) skorzystać z zasady obliczania cyfry samokontroli,
3) dopełnić sumy kolejnych cyfr iloczynu do pełnych dziesiątek,
4) obliczyć cyfrę samokontroli,
5) wpisać w miejsce dwunastej cyfry obliczoną cyfrę samokontroli.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− kalkulator,
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.2.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) określić oznakowanie wagonów towarowych?  
2) określić oznakowanie wagonów osobowych?  
3) rozróżnić cechy wagonów na podstawie oznaczeń?  
4) obliczyć cyfrę samokontroli?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
33
4.3. Hamulce kolejowe
4.3.1. Materiał nauczania
Urządzenia hamulcowe
Urządzenia hamulcowe kolejowego pojazdu szynowego (pociągu lub pojazdu trakcyjnego
luzem) są przeznaczone do sterowania jego prędkością, powodując zmniejszenie tej prędkości
lub całkowite zatrzymanie pojazdu. Urządzenia te zwiększając opory ruchu wytwarzają siły
hamowania skierowane przeciwnie do kierunku jazdy pociągu przeciwdziałające jego ruchowi.
Uruchomienie hamulca następuje wskutek obniżenia ciśnienia w przewodzie głównym, może
to być spowodowane przez maszynistę za pomocą zaworu maszynisty, hamulec może
uruchomić pasażer w wagonie, można otworzyć kurek końcowy, może także nastąpić
samoczynne zahamowanie wskutek rozerwania składu i rozerwania elastycznego przewodu
między wagonami.
Hamulce ze względu na bezpieczeństwo ruchu pojazdów są jednym z podstawowych
urządzeń taboru kolejowego. Pożądane cechy hamulca kolejowego: zespolony, jednoczesny,
stopniowy, niewyczerpalny. Rozwój hamulców kolejowych był podporządkowany spełnieniu
tych cech.
W pojazdach kolejowych zależnie od jego wymagań konstrukcyjnych (nośności, prędkości
konstrukcyjnej) i warunków eksploatacji (pociąg towarowy, osobowy) są stosowane hamulce
różnych systemów, rodzajów i typów.
Ze względu na spełniane zadania rozróżnia się hamulce:
− postojowe (zwane pomocniczymi lub pokładowymi) przeznaczone do zabezpieczenia
pojazdów przed niezamierzonym ruszeniem podczas postoju; wyposażone są w nie
wszystkie wagony osobowe i pojazdy trakcyjne oraz niektóre wagony towarowe;
− pociągowe (zwane zasadniczymi) służące do hamowania składu całego pociągu.
Ze względu na sposób działania wyróżnia się hamulce:
− zespolone, w których uruchamianie wszystkich hamulców w składzie pociągu odbywa się
z jednego miejsca, tj. z kabiny maszynisty lub z dowolnego przedziału wagonu
osobowego poprzez dźwignię hamulca bezpieczeństwa;
− niezespolone, które są uruchamiane indywidualnie.
Ze względu na to kryterium hamulce można podzielić także na:
− samoczynne, uruchamiające się samoistnie w razie rozerwania się pociągu,
− niesamoczynne, uruchamiane tylko przez obsługę pociągu.
Ze względu na system można wyróżnić hamulce:
− ręczne, pozwalające na zatrzymanie pojazdu za pomocą siły hamującej wytworzonej przez
człowieka;
− pneumatyczne, przy których czynnikiem uruchamiającym hamulec i czynnikiem
wywierającym siłę hamowania jest sprężone powietrze;
− elektryczne, w których podczas hamowania silniki trakcyjne pracują jak prądnice,
a wytworzona energia elektryczna jest tracona w rezystorach (hamowanie rezystorowe)
lub zwracana do sieci (hamowanie odzyskowe),
− elektropneumatyczne, w których sygnałem uruchamiającym hamulec jest sygnał
elektryczny, a siłę hamowania wywiera sprężone powietrze;
− elektromagnetyczne, polegają na zastosowaniu elektromagnesów, które po zamknięciu
elektrycznego obwodu sterowniczego przywierają z dużą siłą do szyny, powodując
hamowanie.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
34
Ze względu na stosowany rodzaj układu ciernego rozróżnia się hamulce:
− klockowe,
− tarczowe,
− szynowe.
Zasadę działania hamulca w kolejowych pojazdach szynowych przedstawiono na
przykładzie zespolonego i samoczynnego hamulca pneumatycznego (powietrzny). Schemat
jego działania przedstawiono na rysunku 18.
W układzie hamulcowym wyróżnia się następujące zasadnicze części:
− część pneumatyczną: główny zbiornik powietrza i zbiorniki pomocnicze, przewód główny,
siłowniki (cylindry), rozdzielacze powietrza (zawory rozrządcze),
− część mechaniczną: przekładnia hamulcowa i klocki hamulcowe,
− urządzenia służące do wytwarzania sprężonego powietrza – sprężarka,
− urządzenia służące do sterowania i kontrolowania – zawór maszynisty, zawory hamulców
bezpieczeństwa, manometry.
Wymienione części hamulca znajdują się w pojeździe trakcyjnym, natomiast w wagonach
występują tylko części pneumatyczna i mechaniczna.
Zapas powietrza układu hamulcowego znajduje się w zbiorniku głównym powietrza
umieszczonym w pojeździe trakcyjnym. Sprężone powietrze o ciśnieniu 0,8÷1,0 MPa
dostarcza do niego sprężarka napędzana oddzielnym silnikiem elektrycznym lub za pomocą
przekładni od wału silnika spalinowego. Przy ustawieniu zaworu maszynisty w położenie
odpowiadające odhamowaniu sprężone powietrze przepływa ze zbiornika głównego poprzez
zawór maszynisty do przewodu głównego, w którym następuje redukcja ciśnienia powietrza
do 0,5 MPa. Powietrze następnie dopływa przewodem głównym do urządzeń hamulcowych
znajdujących się w wagonach pociągu, skąd przechodzi przez rozdzielacze powietrza do
zbiorników pomocniczych.
Rys. 18. Schemat samoczynnego hamulca zespolonego: a - położenie odhamowania, b - położenie
hamowania: 1 – sprężarka powietrza, 2 – zbiornik główny powietrza, 3 – zawór (sterownik), 4 –
przewód powietrzny (przewód główny), 5 – siłownik, 6 – zbiornik pomocniczy powietrza, 7 –
rozdzielacz powietrza, 8 – dźwignia (przekładnia hamulcowa), 9 – klocek hamulcowy [5, s. 111]
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
35
Hamowanie następuje wskutek obniżenia ciśnienia powietrza w przewodzie głównym
przez maszynistę przestawiającego zawór 3 (rys.18) w takie położenie, przy którym nastąpi
połączenie przewodu głównego z atmosferą do czasu uzyskania zadanego obniżenia ciśnienia.
Wskutek spadku ciśnienia w przewodzie głównym rozdzielacze powietrza 7 samoczynnie
odcinają połączenia zbiorników pomocniczych z przewodem głównym tak, że sprężone
powietrze przepływa ze zbiorników pomocniczych 6 do siłowników hamulcowych
5 i przesuwa w nich tłoki, które przez przekładnie hamulcowe 8 dociskają klocki hamulcowe
(hamulec klockowy) lub tarcze hamulcowe (hamulec tarczowy) do kół, powodując hamowanie
pociągu. Hamowanie następuje również wówczas, gdy ciśnienie w przewodzie głównym
zmniejszy się na skutek rozerwania pociągu lub uruchomienia hamulca bezpieczeństwa.
W celu odhamowania pociągu (luzowania) należy ponownie zwiększyć ciśnienie
w przewodzie głównym. Następuje to po przestawieniu zaworu maszynisty 3 w położenie,
w którym sprężone powietrze ze zbiornika głównego 2 zaczyna przepływać do przewodu
głównego 4, aż do osiągnięcia w nim ciśnienia 0,5 MPa. Wzrost ciśnienia powietrza powoduje,
że rozdzielacze powietrza 7 przestawiają się samoczynnie, łączą zbiorniki pomocnicze z
przewodem głównym i umożliwiają uchodzenie powietrza z siłowników hamulcowych 5 do
atmosfery, przesuwając w nich tłoki, które przez przekładnie hamulcowe 8 odsuwają klocki
lub tarcze hamulcowe od obręczy kół.
Sterowanie przebiegiem hamowania może odbywać się również elektrycznie (hamulec
elektropneumatyczny). Hamulec taki ma wszystkie części hamulca pneumatycznego oraz
dodatkowe obwody i urządzenia elektryczne (między innymi elektropneumatyczny zawór
hamowania, elektropneumatyczny zawór odhamowania, rezystory, elektryczny przewód
zasilający, elektryczny przewód odhamowania i hamowania, przekaźnik hamowania
i odhamowania). W rękojeść sterownika jest wbudowana dodatkowa dźwignia, po
przestawieniu której w odpowiednie położenie, doprowadzone zostaje sprężone powietrze do
jednego z cylindrów, co powoduje połączenie odpowiedniego obwodu elektrycznego.
Przebieg hamowania jest sterowany elektropneumatycznym zaworem hamowania, włączonym
w przewód od zbiornika pomocniczego do siłownika hamulcowego, a przebieg odhamowania
za pomocą elektropneumatycznego zaworu odhamowania, umieszczonego na odgałęzieniu
tego przewodu. W zespołach trakcyjnych wyposażonych w hamulce EP zbiorniki są napełniane
z przewodu zasilającego (0,8÷1,0 MPa).
Hamulec ten za pomocą zaworu zwrotnego umożliwia sterowanie przebiegiem
hamowania, zarówno elektrycznie, jak i pneumatycznie. Sterowanie elektryczne hamulcem
zapewnia ponadto dużą prędkość hamowania (szybszy przepływ fali hamowania) oraz większą
czułość hamowania i odhamowania w porównaniu z hamulcem pneumatycznym.
Nowoczesne systemy hamulca są wyposażone w wiele dodatkowych urządzeń
usprawniających proces hamowania i odhamowywania. Są to m.in. urządzenia przyspieszające
działanie hamulca (przepływ fali hamowania), urządzenia przeciwpoślizgowe, urządzenia
automatycznego luzowania hamulca, urządzenia stopniowania siły docisku klocków zależnie
od prędkości jazdy lub obciążenia wagonu.
Hamulce są podstawowymi urządzeniami taboru kolejowego ze względu na
bezpieczeństwo ruchu i konieczność niezawodności w pracy. Przed odjazdem pociągu należy
zatem sprawdzić działanie urządzeń hamulcowych.
W tym celu przeprowadza się próbę sprawności hamulca, na którą składają się:
− próba działania urządzeń hamulcowych lokomotywy wraz z próbą ich szczelności,
− próba szczelności składu pociągu,
− próba działania hamulców pociągu (szczegółowa lub uproszczona).
Próbę działania urządzeń hamulcowych lokomotywy przeprowadza drużyna
lokomotywowa. Próba polega na sprawdzeniu działania sprężarki powietrza, regulatora biegu i
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
36
regulatora ciśnienia w przewodzie głównym, sprawdzeniu prawidłowości wskazań
manometrów i wykonaniu próby szczelności urządzeń hamulcowych lokomotywy oraz
ewentualnym usunięciu nieszczelności.
Po połączeniu lokomotywy ze składem wagonów i napełnieniu przewodu głównego do
ciśnienia 0,5 MPa wykonuje się próbę szczelności urządzeń hamulcowych całego składu
pociągu. W celu sprawdzenia szczelności składu, maszynista ustawia zawór maszynisty
w pozycje „odcięcie”’ rewident wagonów podłącza do sprzęgu hamulcowego ostatniego
wagonu manometr kontrolny, odczytuje ciśnienie oraz sprawdza, czy spadek ciśnienia w tym
wagonie mieści się w dopuszczalnych granicach i zapewnia prawidłowe działanie hamulców
końca pociągu.
Szczegółową próbę hamulców przeprowadza maszynista z rewidentem wagonów lub
kierownikiem pociągu. Maszynista zmniejsza ciśnienie w przewodzie głównym i w tym
momencie hamulce powinny zadziałać w całym pociągu i nie mogą się samoczynnie zwalniać
przez pewien czas. W celu sprawdzenia dokładnego przylegania klocków hamulcowych do
kół, rewident wagonu przechodzi wzdłuż składu pociągu. Po odhamowaniu pociągu przez
maszynistę rewident przechodzi wzdłuż pociągu i sprawdza, czy wszystkie wagony zostały
odhamowane.
W przypadku uproszczonej próby hamulców sprawdza się jedynie, czy powietrze
dochodzi do ostatniego wagonu z czynnym hamulcem i czy hamulec ten działa prawidłowo
(sprawdzenie przylegania klocków hamulcowych do obręczy kół oraz ich luzowanie). Próba ta
jest mniej dokładna od próby szczegółowej i może być wykonywana tylko w określonych
przypadkach.
Bardzo ważne jest ponadto ustalenie, czy zestawiony skład pociągu jest zdolny do
zatrzymania na określonej drodze hamowania. Aby pociąg mógł być w odpowiedniej chwili
zatrzymany, musi znajdować się w nim określona liczba czynnych hamulców. Do przepisów
oprowadzeniu ruchu pociągów została wprowadzona umowna wartość, nazwana ciężarem
hamującym. Jako rzeczywisty ciężar hamujący pociągu przyjmuje się sumę ciężarów
hamujących wszystkich wagonów w składzie z czynnymi hamulcami włączonych do hamulca
zespolonego. Wartości ciężarów hamujących są podane w formie napisów na wagonie lub na
tablicy nastawiacza hamowności P-Ł (stosownie do położenia „Próżny-Ładowny", zależnie od
stopnia załadowania wagonu). Znając ciężar brutto składu pociągu można zatem określić
rzeczywisty procent ciężaru hamującego i porównać go z wymaganym procentem ciężaru
hamującego. Wymagany procent ciężaru hamującego pociągu jest podany dla konkretnych linii
kolejowych w służbowym rozkładzie jazdy oraz w Instrukcji o prowadzeniu ruchu pociągów
na PKP (Rl) w postaci tzw. tablic hamowności, w zależności od długości drogi hamowania,
największego pochylenia linii, największej dopuszczalnej prędkości jazdy oraz sposobu
hamowania (hamulce zespolone szybko działające, hamulce zespolone wolno działające).
Rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu oblicza się ze wzoru:
gdzie:
hr – rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu,
Gr – rzeczywisty ciężar hamujący pociągu,
Gs – ciężar brutto składu pociągu.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
37
Rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu musi być większy lub co najmniej równy
wartości wymaganego procentu hamującego. Wynika z tego niezbędna liczba wagonów z
czynnymi hamulcami, które powinny się znajdować w danym składzie pociągu. Jeżeli pociąg
nie ma wymaganego procentu ciężaru hamującego, to należy zmniejszyć prędkość rozkładową
pociągu lub masę brutto pociągu do wartości wynikającej z tablicy hamowania albo też dodać
do składu, jeżeli jest to możliwe ze względu na dopuszczalną liczbę osi w składzie pociągu i
moc lokomotywy, odpowiednią liczbę wagonów z czynnymi hamulcami.
4.3.2. Pytania sprawdzające
Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Jakie funkcje powinien spełniać hamulec pociągu?
2. Z jakich zespołów składa się część pneumatyczna hamulca na pojeździe trakcyjnym
a z jakich na wagonie doczepnym?
3. Z jakich elementów składa się część mechaniczna hamulca na wagonie?
4. Jakie wyróżnia się rodzaje hamulców stosowanych w pojazdach szynowych oprócz
pneumatycznych?
5. Jakie rozróżnia się odmiany hamulców ciernych ze względu na postać elementu ciernego?
6. Co to jest fala hamowania i czym jest wywołana?
7. Jak wyznacza się rzeczywisty procent ciężaru hamującego w pociągu?
4.3.3. Ćwiczenia
Ćwiczenie 1
Ustal czy skład pociągu zestawiony z 36 wagonów ładownych oraz 12 wagonów
próżnych o łącznej masie 1200 t, którego rzeczywisty ciężar hamujący wynosi 2500 kN można
wyprawić na odcinek linii kolejowej, na którym obowiązuje droga hamowania 1000 m i czy
jest on zdolny do zatrzymania na określonej drodze hamowania. Przyjmij, że wymagany
procent ciężaru hamującego pociągu dla warunków zadania wynosi 32%.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych określenia i wzory dotyczące treści ćwiczenia,
2) wykonać obliczenia zgodnie z danymi zawartymi w poleceniu ćwiczenia,
3) porównać obliczony, posiadany przez pociąg procent ciężaru hamującego z wymaganym
procentem ciężaru hamującego tego pociągu,
4) przeanalizować otrzymane wyniki i ustalić czy dany skład pociągu można wyprawić na
wskazany odcinek linii kolejowej,
5) uzasadnić decyzję pisemnie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
38
Ćwiczenie 2
Z wykazu wagonów w składzie pociągu wynika, że masa ogólna (brutto) pociągu wynosi
1800 ton, rzeczywista masa hamująca pociągu wynosi 1550 t, długość pociągu wynosi 564 m.
Ustalony w wewnętrznym rozkładzie jazdy wymagany procent masy hamującej wynosi 88%.
Ustal, czy pociąg można wyprawić.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych określenia i wzory dotyczące treści ćwiczenia,
2) wykonać obliczenia,
3) ustalić, czy pociąg można wyprawić,
4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
Ćwiczenie 3
Oblicz i wskaż procent masy hamującej, jeżeli masa ogólna pociągu wynosi 625 t,
a rzeczywista masa hamująca pociągu wynosi 650 t.
Sposób wykonania ćwiczenia
Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś:
1) odszukać w materiałach dydaktycznych odpowiednie i wzory dotyczące treści ćwiczenia,
2) wykonać obliczenia,
3) wskazać procent masy hamującej.
Wyposażenie stanowiska pracy:
− literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
4.3.4. Sprawdzian postępów
Czy potrafisz:
Tak Nie
1) scharakteryzować hamulcowe urządzenie kolejowego pojazdu
szynowego?  
2) objaśnić przebieg hamowania?  
3) rozróżnić hamulce?  
4) określić rzeczywisty procent ciężaru hamulcowego?  
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
39
4.4. Sieć trakcyjna
4.4.1. Materiał nauczania
Elektryczne pojazdy trakcyjne ze względu na prostszą konstrukcję od pojazdów
spalinowych są od nich tańsze, ale wymagają dużych nakładów inwestycyjnych na budowę
sieci trakcyjnej, podstacji trakcyjnych i innych urządzeń. Stosowanie trakcji elektrycznej jest
opłacalne na liniach o dużym natężeniu przewozów oraz w ruchu podmiejskim w obrębie
aglomeracji. Schemat zasilania trakcji elektrycznej przedstawiono na rysunku 19.
Rys. 19. Schemat zasilania trakcji elektrycznej: 1 – kocioł parowy, 2 – turbina
i generator, 3 – transformator, 4 – wyłącznik olejowy, 5 – odłącznik,
6 – prostownik, 7 – tablica sterownicza, 8 – rozdzielnia prądu stałego
[5, s.141]
Prąd elektryczny wytwarzany w elektrowni, po odpowiednim przetworzeniu (np. zmianie
napięcia), jest przesyłany przewodami linii wysokiego napięcia do podstacji trakcyjnej.
W podstacji jest przetwarzany przez zmianę napięcia, częstotliwości, liczby faz i rodzaju
prądu, w celu dostosowania go do bezpośredniego zasilania elektrycznych pojazdów
trakcyjnych. Z podstacji trakcyjnej, za pomocą zasilacza, prąd jest doprowadzany do sieci
trakcyjnej, zawieszonej na słupach trakcyjnych wzdłuż torów, skąd jest odbierany za pomocą
odbieraka prądu przez pojazd trakcyjny. Dalej przepływa do silników trakcyjnych, a następnie
poprzez zestawy kołowe - do szyn toru kolejowego i wraca kablami powrotnymi (sieć
powrotna) do podstacji trakcyjnej.
Do zasilania urządzeń elektrotrakcyjnych stosuje się:
− prąd stały o napięciu od 0,5 do 3 kV, stosowany między innymi na kolejach polskich,
włoskich, hiszpańskich, francuskich, belgijskich, holenderskich, czeskich, słowackich,
w Polsce na wszystkich liniach normalnotorowych jest stosowane napięcie 3 kV, a na
liniach warszawskiej Kolei Dojazdowej - napięcie 0,6 kV; prąd stały ma wiele zalet, m.in.
łatwe i tanie przetwarzanie w podstacjach prądu zmiennego na prąd stały oraz bardzo
dobre charakterystyki silników trakcyjnych, odpowiadające wymogom eksploatacyjnym
pojazdów trakcyjnych; wadą natomiast jest konieczność stosowania stosunkowo dużych
przekrojów sieci trakcyjnej oraz stosunkowo małe odległości między podstacjami (20-35
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
40
km), co zwiększa koszty budowy i utrzymania sieci trakcyjnej;
− prąd zmienny jednofazowy o obniżonej częstotliwości (25 lub 16, 2/3 Hz) - zwykle
o napięciu od 15 do 16 kV, stosowany między innymi w Niemczech, Austrii, Szwajcarii,
Szwecji i Norwegii; zaletą tego systemu, w odróżnieniu od systemu prądu stałego jest to,
że odległość pomiędzy podstacjami może być większa (60-100 km) oraz sieć trakcyjna jest
o mniejszym przekroju; prąd jednofazowy o obniżonej częstotliwości uzyskuje się ze
specjalnych elektrowni lub też przetwarzając prąd trójfazowy z sieci energetycznej
w podstacjach trakcyjnych; pojazdy trakcyjne zasilane w tym systemie muszą być
wyposażone w specjalny transformator obniżający napięcie zasilające silniki, co umożliwia
regulowanie w szerokich granicach napięcia na zaciskach silnika, a więc prędkości
pojazdów, przy czym regulacja ta odbywa się bez strat;
− prąd zmienny jednofazowy o częstotliwości przemysłowej 50 Hz i napięciu 25 kV,
stosowany między innymi we Francji, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Czechach, Słowacji,
Bułgarii, Rumunii, Węgrzech, Finlandii i krajach byłego Związku Radzieckiego; zaletą tego
systemu jest bezpośrednie zasilanie sieci trakcyjnej z ogólnokrajowej sieci energetycznej za
pomocą zwykłych stacji transformatorowych, bez konieczności budowy podstacji
trakcyjnych.
Lokomotywy stosowane przy tym systemie prądu mogą mieć następujące rozwiązania
konstrukcyjne:
─ silniki zasilane bezpośrednio,
─ silniki prądu stałego, przy czym prąd ten uzyskuje się z przetwornicy wirującej
umieszczonej w lokomotywie,
─ silnik prądu stałego z przetwarzaniem prądu przemiennego na prąd stały za pomocą
przekształtników zainstalowanych w lokomotywie.
Największe korzyści przy zastosowaniu tego systemu prądu uzyskuje się na liniach
magistralnych, na których kursują ciężkie pociągi.
Urządzenia zasilające zelektryfikowaną linię kolejową (patrz rysunek) można podzielić na
następujące części składowe:
─ elektrownię (cieplną, wodną, atomową) wytwarzającą energię elektryczną,
─ stację energetyczną podwyższającą napięcie,
─ linię przesyłową wysokiego napięcia,
─ stacje energetyczne obniżające napięcie do wielkości napięcia linii zasilającej podstacje
trakcyjne,
─ linie zasilające, doprowadzające prąd o wysokim napięciu do podstacji trakcyjnej,
─ podstacje trakcyjne, przetwarzające prąd przemienny na stały 3 kV,
─ sieć trakcyjną, zasilającą tabor elektryczny.
Linie zasilające stanowią linie wysokiego napięcia łączące elektrownie lub stacje
energetyczne ogólnokrajowej sieci energetycznej z podstacjami trakcyjnymi, rozmieszczonymi
wzdłuż linii zelektryfikowanych. Zasilanie z sieci ogólnokrajowej jest ważną zaletą, gdyż
powiązaniu jej z licznymi źródłami energii uzyskuje się niezawodność w dostawie energii
elektrycznej, co ma istotne znaczenie dla ciągłości i niezawodności pracy kolei.
Niezawodność powinna cechować także urządzenia kolejowe, a więc podstacje i sieć
trakcyjną, dlatego też rozwiązania konstrukcyjne tych urządzeń przewidują odpowiednie
środki zabezpieczające.
Zadaniem podstacji trakcyjnej jest przetwarzanie prądu przemiennego, zwykle o napięciu
15,20 lub 30 kV, na prąd stały o napięciu 3 kV. Obniżenie napięcia odbywa się za pomocą
transformatorów, przetwarzanie zaś prądu (prostowanie) - przekształtnikami krzemowymi.
Układ podstacji (rozmieszczonych co 15 do 30 km) przedstawia poniższy rysunek.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
41
Rys. 20. Układ schematyczny podstacji trakcyjnej prądu stałego 3 kV
[na podstawie strony www.trakcja.rail.pl]
W - wyłącznik mocy wysokiego napięcia,
P - zespół transformatorów i prostowników,
WS - wyłącznik szybki zasilacza,
K - kabel powrotny
Linie zasilające wprowadza się do rozdzielni podstacji poprzez wyłączniki mocy wysokiego
napięcia - do szyn zbiorczych. Z szyn zbiorczych rozdzielni prąd trójfazowy płynie do
pierwotnych uzwojeń transformatorów. Transformatory tak obniżają napięcie, aby po jego
wyprostowaniu w przekształtnikach wynosiło ono 3,3 kV, a to w celu stworzenia rezerwy na
wyrównanie spadków napięcia w sieci trakcyjnej.
Rozdzielnie, a głównie transformatory, są umieszczone zwykle poza budynkiem podstacji
na otwartej przestrzeni. Dla ochrony tych urządzeń od przepięć wskutek wyładowań
atmosferycznych na liniach zasilających wysokiego napięcia są stosowane odgromniki.
Ochronę przed zwarciami i przeciążeniami, mogącymi powodować uszkodzenie urządzeń,
przejmują zabezpieczenia ochronne nadmiarowe, wyłączniki samoczynne lub bezpieczniki
topikowe.
Z transformatora prąd o obniżonym napięciu przepływa do przekształtnika, w którym jest
przekształcony w prąd stały. Przekształtniki są umieszczone w budynku podstacji za
ogrodzeniami, chroniącymi obsługę przed niebezpieczeństwem dotknięcia części pozostających
pod napięciem. Drzwi do ogrodzenia z przekształtnikami można otworzyć dopiero po
odłączeniu wysokiego napięcia od wszystkich części znajdujących się wewnątrz ogrodzenia.
Z przekształtnika prąd przepływa kablem do rozdzielni prądu stałego 3 kV, a z rozdzielni
zasilaczami do sieci trakcyjnej. Sieć trakcyjna składa się z sieci jezdnej I sieci powrotnej, którą
są szyny toru kolejowego. Obwód prądu zostaje zamknięty poprzez tabor i dalej za pomocą
kabla powrotnego łączy szyny z punktem zerowym transformatorów.
Niezawodność i regularność ruchu pociągów na liniach zelektryfikowanych wymaga
ciągłości zasilania z sieci trakcyjnej. Dlatego rozwiązania techniczne i stosowane materiały
w budowie powinny zapewnić trwałość i niezawodność sieci trakcyjnej.
W przypadku uszkodzenia jednego z elementów zasilania możliwe jest zasilanie sieci
trakcyjnej z podstacji sąsiedniej.
Sieć jezdna dzieli się na grupy torów za pomocą odłączników sekcyjnych. Umożliwia to
elektryczny podział sieci (sekcjonowanie) w zależności od potrzeb eksploatacyjnych i daje
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
42
możliwość jej częściowego wyłączania w czasie awarii w celu naprawy odcinków
uszkodzonych.
Sekcjonowanie sieci jezdnej nad jednym torem nazywa się sekcjonowaniem podłużnym,
a sekcjonowanie rozdzielające lub łączące elektrycznie sieć jezdną nad torami równoległymi
nazywa się sekcjonowaniem poprzecznym.
Rys. 21. Schemat zasilania i sekcjonowania linii zelektryfikowanej[na podstawie strony www.trakcja.rail.pl]
Do podziału sieci trakcyjnej między podstacjami służy kabina sekcyjna. Jest to mały
budynek lub kontener, w którym umieszcza się cztery wyłączniki szybkie WS i szyny zbiorcze
(kabina C na rys. 21). Uzyskuje się w ten sposób wzajemne połączenie wszystkich czterech
odcinków sieci przyległej do kabiny, co umożliwia ich współpracę, na obu torach. W razie
powstania zwarcia zostaje ono zlokalizowane na jednym z odcinków sieci, który zostaje
samoczynnie odłączony przez otwarcie się wyłączników szybkich na zasilaczach w podstacji
i w kabinie sekcyjnej.
Na pozostałych, nieodłączonych odcinkach sieci może odbywać się ruch pociągów,
a odcinek odłączony może być ominięty przez wprowadzenie ruchu po jednym torze.
Po usunięciu uszkodzenia i włączeniu wyłącznika na podstacji, włącza się samoczynnie
wyłącznik w kabinie sekcyjnej i ruch pociągów może odbywać się normalnie. Oprócz tego
kabina sekcyjna zmniejsza spadki napięć w sieci trakcyjnej przez równoległe łączenie obu
torów.
Niezależnie od podziału odcinka między podstacjami przez kabiny sekcyjne, stosowane jest
sekcjonowanie podłużne torów szlakowych i stacyjnych oraz sekcjonowanie poprzeczne torów
równoległych. W miejscach sekcjonowania umieszcza się odłączniki sekcyjne, które
w normalnych warunkach ruchowych łączą poszczególne sekcje, a w przypadku awarii
rozłączają je. Odizolowanie sekcji sieci jezdnej od siebie w tych miejscach, w których pociągi
przejeżdżają z dużą prędkością wykonuje się przez odizolowanie odcinków naprężenia,
a w torach bocznych i w drogach zwrotnicowych, a więc tam, gdzie prędkości pociągów są
stosunkowo małe - za pomocą izolatorów sekcyjnych. Nowe konstrukcje izolatorów
sekcyjnych umożliwiają jazdę pod obciążeniem z dużą prędkością.
Przykład sekcjonowania sieci między dwiema podstacjami trakcyjnymi pokazano na
rysunku 21.
Jeśli dwie sąsiednie sekcje są zasilane z dwu różnych zasilaczy, to przez miejsce
sekcjonowania pociąg powinien przejechać z rozpędu z wyłączonymi silnikami, w przeciwnym
bowiem razie podczas wjazdu na sekcję, która (przypadkiem jest bez prądu, powstałby łuk
elektryczny mogący uszkodzić sieć jezdną. Miejsca te są oznaczone wskaźnikami, w których
pierwszy nakazuje wyłączenie silników, a drugi wskazuje, kiedy silniki można ponownie
włączyć. Odcinki, które powinny być przejeżdżane z wyłączonymi silnikami, należy rozmieścić
z uwzględnieniem istniejących warunków ruchowych. Nie mogą być one umieszczone np.
przed semaforami ani tuż za nimi, gdyż pociągi zatrzymane na sygnał „Stój” nie mogłyby
ruszyć z miejsca.
„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”
43
Odbiór prądu z sieci trakcyjnej powinien być ciągły oraz odbywać się bez iskrzenia,
szkodliwego zarówno dla przewodu jezdnego, jak i dla ślizgacza, dociskanego z określoną siłą
do tego przewodu. Dlatego też sieć trakcyjna nie może mieć ostrych załamań i zbyt dużych
różnic w wysokości i zwisach. W celu wyeliminowania wpływu różnicy temperatury
(wydłużanie i kurczenie się sieci) stosuje się dzielenie sieci na tzw. odcinki naprężenia długości
około 1300 m.
Rys. 22. Schemat naprężania sieci: a – sieć półskompensowana, b – sieć
skompensowana [na podstawie strony www.trakcja.rail.pl]
W odcinkach tych sieć jest naprężana za pomocą ciężarów, które wyrównują, czyli
kompensują ruchy cieplne sieci (rys. 22). Sposób ten nazywa się kompensowaniem sieci, przy
czym rozróżnia się sieć półskompensowaną, jeśli naprężany jest tylko przewód jezdny, oraz
sieć skompensowaną, jeśli są naprężane zarówno przewód jezdny, jak i linka nośna.
Na rysunku 22b pokazano na osobnych izolatorach przewód wzmacniający, który montuje
się tylko wówczas, gdy niezbędne jest zwiększenie przewodności sieci trakcyjnej.
Rys. 23. Schemat układu odcinka naprężania sieci jezdnej: 1 – słupy wsporcze,
2 – słupy kotwowe, 3 – sieć jezdna [na podstawie strony
www.trakcja.rail.pl]
Odcinek naprężenia sieci i sposób zachodzenia na siebie sąsiednich odcinków pokazano
schematycznie na rysunku 23. Jak wynika z tego rysunku, końce sieci jezdnej są odchylone od
osi toru do słupów kotwowych z wielokrążkami, przez które przewija się linka z ciężarem
naprężającym sieć. Dwa sąsiadujące ze sobą odcinki naprężania zachodzą na siebie na długości
tzw. przęsła naprężenia b. Odcinki naprężania należące do jednej sekcji sieci są łączone za
pomocą łączników (A na rys. 23). Na końcach sekcji izolowane przęsła naprężane mogą być
zwarte odłącznikami sekcyjnymi (B na rys. 23).
Linka nośna i przewód jezdny są zawieszone na słupach trakcyjnych ustawionych wzdłuż
obu torów lub na konstrukcjach bramowych, gdy sieć jest zawieszona nad kilkoma torami.
Odległość między słupami wynosi 60 do 80 m. Do słupów przymocowane są ruchome (w sieci
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u

More Related Content

What's hot

15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
Wiktor Dąbrowski
 
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
Wiktor Dąbrowski
 
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
Wiktor Dąbrowski
 
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_uTechnik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
Pusiu99
 
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
Wiktor Dąbrowski
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
Lukas Pobocha
 

What's hot (20)

Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.03_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.03_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] o1.03_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.03_u
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.05_u
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.01_u
 
15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
15. Wykonywanie podstawowych zabiegów profilaktycznoleczniczych
 
401
401401
401
 
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
1. Przestrzeganie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpo...
 
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
8. Opracowywanie planu profilaktyczno-leczniczego
 
Technik.elektryk 311[08] z4.02_u
Technik.elektryk 311[08] z4.02_uTechnik.elektryk 311[08] z4.02_u
Technik.elektryk 311[08] z4.02_u
 
11. Wykonywanie dezynfekcji instrumentów i stanowisk pracy
11. Wykonywanie dezynfekcji instrumentów i stanowisk pracy11. Wykonywanie dezynfekcji instrumentów i stanowisk pracy
11. Wykonywanie dezynfekcji instrumentów i stanowisk pracy
 
15
1515
15
 
3. Stosowanie leków w leczeniu chorób jamy ustnej
3. Stosowanie leków w leczeniu chorób jamy ustnej3. Stosowanie leków w leczeniu chorób jamy ustnej
3. Stosowanie leków w leczeniu chorób jamy ustnej
 
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
9. Dobieranie urządzeń i instrumentów do zabiegów stomatologicznych
 
31 7.1 piut_tresc
31 7.1 piut_tresc31 7.1 piut_tresc
31 7.1 piut_tresc
 
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_uTechnik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
Technik.hotelarstwa 341[04] z4.04_u
 
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
2. Nawiązywanie i utrzymywanie kontaktów międzyludzkich
 
Technik.elektryk 311[08] z4.03_u
Technik.elektryk 311[08] z4.03_uTechnik.elektryk 311[08] z4.03_u
Technik.elektryk 311[08] z4.03_u
 
Klasyfikacja pojazdów samochodowych
Klasyfikacja pojazdów samochodowychKlasyfikacja pojazdów samochodowych
Klasyfikacja pojazdów samochodowych
 
8. Przygotowanie aparatury oraz instrumentów stomatologicznych
8. Przygotowanie aparatury oraz instrumentów stomatologicznych8. Przygotowanie aparatury oraz instrumentów stomatologicznych
8. Przygotowanie aparatury oraz instrumentów stomatologicznych
 
Pracownik.pomocniczy.obslugi.hotelowej 913[01] z3.01_u
Pracownik.pomocniczy.obslugi.hotelowej 913[01] z3.01_uPracownik.pomocniczy.obslugi.hotelowej 913[01] z3.01_u
Pracownik.pomocniczy.obslugi.hotelowej 913[01] z3.01_u
 
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
20. Montowanie zabezpieczeń w instalacji elektrycznych
 

Similar to Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u (17)

Z3.01
Z3.01Z3.01
Z3.01
 
Technik.logistyk 342[04] z3.01_u
Technik.logistyk 342[04] z3.01_uTechnik.logistyk 342[04] z3.01_u
Technik.logistyk 342[04] z3.01_u
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z3.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z3.04_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z3.04_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z3.04_u
 
Scalone dokumenty (20)
Scalone dokumenty (20)Scalone dokumenty (20)
Scalone dokumenty (20)
 
Scalone dokumenty (12)
Scalone dokumenty (12)Scalone dokumenty (12)
Scalone dokumenty (12)
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.06_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.06_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] o1.06_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.06_u
 
Technik.rolnik 321[05] z1.01_u
Technik.rolnik 321[05] z1.01_uTechnik.rolnik 321[05] z1.01_u
Technik.rolnik 321[05] z1.01_u
 
Z1.05
Z1.05Z1.05
Z1.05
 
Merged
MergedMerged
Merged
 
Technik.logistyk 342[04] z1.05_u
Technik.logistyk 342[04] z1.05_uTechnik.logistyk 342[04] z1.05_u
Technik.logistyk 342[04] z1.05_u
 
Scalone dokumenty (22)
Scalone dokumenty (22)Scalone dokumenty (22)
Scalone dokumenty (22)
 
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.02_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.02_uGornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.02_u
Gornik.eksploatacji.podziemnej 711[02] z4.02_u
 
4.02
4.024.02
4.02
 
Z3.03
Z3.03Z3.03
Z3.03
 
Technik.logistyk 342[04] z3.03_u
Technik.logistyk 342[04] z3.03_uTechnik.logistyk 342[04] z3.03_u
Technik.logistyk 342[04] z3.03_u
 
Technik.rolnik 321[05] z1.03_u
Technik.rolnik 321[05] z1.03_uTechnik.rolnik 321[05] z1.03_u
Technik.rolnik 321[05] z1.03_u
 
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.02_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.02_uTechnik.transportu.kolejowego 311[38] z2.02_u
Technik.transportu.kolejowego 311[38] z2.02_u
 

More from Szymon Konkol - Publikacje Cyfrowe (20)

k1.pdf
k1.pdfk1.pdf
k1.pdf
 
t1.pdf
t1.pdft1.pdf
t1.pdf
 
Quiz3
Quiz3Quiz3
Quiz3
 
Quiz2
Quiz2Quiz2
Quiz2
 
Quiz 1
Quiz 1Quiz 1
Quiz 1
 
Pytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacjiPytania RODO do prezentacji
Pytania RODO do prezentacji
 
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
Rodo prezentacja dla_pracownikow (1)
 
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikowRodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
Rodo bezpieczenstwo _dla_pracownikow
 
Rodo reakcja na_naruszenia
Rodo  reakcja na_naruszeniaRodo  reakcja na_naruszenia
Rodo reakcja na_naruszenia
 
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikowRodo  podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
Rodo podstawy przetwarzania_danych_ dla pracownikow
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
2 2
2
 
1
11
1
 
6
66
6
 
5
55
5
 
4
44
4
 
3
33
3
 
2
22
2
 
1
11
1
 

Technik.transportu.kolejowego 311[38] o1.04_u

  • 1. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” MINISTERSTWO EDUKACJI NARODOWEJ Monika Sarzalska Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego 311[38].O1.04 Poradnik dla ucznia Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy Radom 2007
  • 2. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 1 Recenzenci: dr inż. Marek Młyńczak dr inż. Stanisław Kwaśniowski Opracowanie redakcyjne: mgr Monika Sarzalska Konsultacja: mgr inż. Halina Bielecka Poradnik stanowi obudowę dydaktyczną programu jednostki modułowej 311[38].O1.04 „Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego”, zawartego w modułowym programie nauczania dla zawodu technik transportu kolejowego. Wydawca Instytut Technologii Eksploatacji – Państwowy Instytut Badawczy, Radom 2007
  • 3. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 2 SPIS TREŚCI 1. Wprowadzenie 3 2. Wymagania wstępne 5 3. Cele kształcenia 6 4. Materiał nauczania 7 4.1. Budowa i wyposażenie wagonów kolejowych 7 4.1.1. Materiał nauczania 7 4.1.2. Pytania sprawdzające 24 4.1.3. Ćwiczenia 24 4.1.4. Sprawdzian postępów 25 4.2. Zasady numeracji i oznaczenia wagonów kolejowych 26 4.2.1. Materiał nauczania 26 4.2.2. Pytania sprawdzające 31 4.2.3. Ćwiczenia 32 4.2.4. Sprawdzian postępów 32 4.3. Hamulce kolejowe 33 4.3.1. Materiał nauczania 33 4.3.2. Pytania sprawdzające 37 4.3.3. Ćwiczenia 37 4.3.4. Sprawdzian postępów 38 4.4. Sieć trakcyjna 39 4.4.1. Materiał nauczania 39 4.4.2. Pytania sprawdzające 44 4.4.3. Ćwiczenia 45 4.4.4. Sprawdzian postępów 45 5. Sprawdzian osiągnięć 46 6. Literatura 51
  • 4. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 3 1. WPROWADZENIE Poradnik będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy związanej z rozpoznawaniem elementów taboru kolejowego. Poradnik ten zawiera: 1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności, które powinieneś mieć opanowane, aby przystąpić do pracy z poradnikiem. 2. Cele kształcenia programu jednostki modułowej. 3. Materiał nauczania (rozdział 4), który umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Obejmuje on również ćwiczenia, które zawierają: − wskazówki potrzebne do realizacji ćwiczenia, − pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia, − sprawdzian postępów. 4. Zestaw zadań testowych sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy i umiejętności z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego testu jest dowodem osiągnięcia umiejętności określonych w programie jednostki modułowej. 5. Wykaz literatury, która jest niezbędna w opanowaniu wiedzy i umiejętności z zakresu jednostki modułowej. Jednostka modułowa: „Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego”, zawiera treści konieczne do zapoznania się z eksploatacją handlową kolei. Materiał nauczania jednostki modułowej jest bardzo obszerny, dlatego też, aby opanować kompleksowo zalecany materiał i wykonać niektóre ćwiczenia powinieneś skorzystać z wielu dodatkowych źródeł informacji wskazanych w bibliografii.
  • 5. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 4 Schemat układu jednostek modułowych 311[38].O1 Podstawy transportu kolejowego 311[38].O1.01 Stosowanie przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, ochrony przeciwpożarowej oraz ochrony środowiska 311[38].O1.02 Stosowanie prawa transportu kolejowego 311[38].O1.06 Stosowanie informatyki w transporcie kolejowym 311[38].O1.03 Marketing usług kolejowych 311[38].O1.04 Rozpoznawanie elementów taboru kolejowego 311[38].O1.05 Rozpoznawanie elementów drogi kolejowej
  • 6. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 5 2. WYMAGANIA WSTĘPNE Przystępując do realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − posługiwać się aktami prawnymi i przepisami regulującymi ruch kolejowy, − klasyfikować bocznice i punkty ładunkowe, − charakteryzować taryfy i instrukcje związane z przewozami towarów, − przygotowywać dokumenty przewozowe i ustalać należność za przewóz towarów, − sporządzać sprawozdania o pracy wagonów, − wykonywać czynności zdawczo-odbiorcze w zakresie przyjmowania i przekazywania przesyłek, − określać zapotrzebowanie na przewozy towarowe, − stosować obowiązującą organizację pracy stacji z zachowaniem norm technologicznych i regulaminów oraz przepisów bezpieczeństwa i higieny pracy, − korzystać z różnych źródeł informacji.
  • 7. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 6 3. CELE KSZTAŁCENIA W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć: − sklasyfikować tabor kolejowy według przeznaczenia, rozwiązań konstrukcyjnych oraz wymagań technicznych, − rozpoznać budowę oraz wyposażenie pojazdów kolejowych, − odczytać oznakowanie na wagonach kolejowych, − scharakteryzować wagon kolejowy, jego urządzenia i wyposażenie pod względem technicznym, warunków sanitarnych i przepisów ochrony środowiska, − rozróżnić i scharakteryzować elementy sieci trakcyjnej oraz urządzeń elektroenergetycznych taboru.
  • 8. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 7 4. MATERIAŁ NAUCZANIA 4.1. Budowa i wyposażenie wagonów kolejowych 4.1.1. Materiał nauczania Ogólny podział i przeznaczenie wagonów kolejowych Wagony kolejowe, będące elementem składowym rzeczowych czynników produkcji w transporcie kolejowym, należą do urządzeń bezpośrednio produkcyjnych. Wagonem kolejowym nazywa się pojazd szynowy nie mający własnego napędu, przystosowany do poruszania się po torze kolejowym i przeznaczony do przewozu osób lub towarów (ładunków). Wagony mogą być dowolnie zestawione w skład, a doczepiane do pojazdu trakcyjnego tworzą pociąg. Pod względem własności, wagony towarowe znajdujące się w powszechnej eksploatacji dzielą się na wagony stanowiące własność kolei i wagony prywatne włączone do zbioru wagonów danego zarządu kolejowego, na podstawie umowy zawartej między właścicielami wagonów i właściwymi terenowo zarządami kolejowymi. Ze względu na rodzaj realizowanych zadań przewozowych rozróżnia się dwie zasadnicze grupy wagonów, a mianowicie: − wagony towarowe, − wagony osobowe. Wagony towarowe służą do przewozu różnego rodzaju ładunków (towarów), natomiast wagony osobowe są przeznaczone do przewozu osób oraz przesyłek bagażowych, ekspresowych i pocztowych. Wagony kolejowe można podzielić także ze względu na: − podmiot własności: −wagony stanowiące własność kolejowych przedsiębiorstw przewozowych, − wagony stanowiące własność innych podmiotów gospodarczych, korzystających z usług kolejowych przedsiębiorstw przewozowych. − przeznaczenie eksploatacyjne: − wagony handlowe, przeznaczone do obsługi wszystkich użytkowników kolei, − wagony służbowe, przeznaczone wyłącznie do potrzeb własnych (użytku wewnętrznego) kolejowych przedsiębiorstw przewozowych, − parametry konstrukcyjne: − wagony ujednolicone (zunifikowane), zbudowane zgodnie z parametrami technicznymi zalecanymi przez Międzynarodowy Związek Kolei (UlC), − wagony standardowe zbudowane według jednolitej dokumentacji konstrukcyjnej opracowanej przez Międzynarodowe Biuro Badań i Prób (ORE). Rodzaje wagonów towarowych Różnorodne potrzeby przewozowe spowodowały odpowiednie zróżnicowanie rodzajów wagonów towarowych. Poszczególne rodzaje wagonów towarowych dzieli się na serie o różnych rozwiązaniach konstrukcyjnych w zależności od ich cech techniczno- eksploatacyjnych i rodzaju przewożonych ładunków. Serie natomiast dzieli się na typy konstrukcyjne, obejmujące wagony zbudowane według identycznej dokumentacji technicznej.
  • 9. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 8 Rys. 1. Podział środków transportu kolejowego [4, s. 34] Ze względu na przeznaczenie i cechy konstrukcyjne wyróżnia się następujące rodzaje wagonów towarowych: − wagony węglarki normalnej budowy (seria E), przeznaczone do przewozu materiałów sypkich odpornych na wpływy atmosferyczne (węgiel, koks, ruda, żwir, piasek, cegła), ziemiopłodów (ziemniaki, buraki) oraz maszyn i innych ładunków jednostkowych opakowanych i odpowiednio zabezpieczonych, − wagony węglarki specjalnej budowy (F), dostosowane do samoczynnego wyładunku grawitacyjnego i służące do przewozu materiałów sypkich (węgiel, koks, ruda, piasek, żwir, tłuczeń, itp.), − wagony kryte normalnej budowy (G), przeznaczone do przewozu ładunków wrażliwych na wpływy atmosferyczne np. zboże, cement, meble, drobnica, − wagony kryte specjalnej budowy (H), wyposażone w dodatkowe urządzenia wyładunkowe i do przewozu ładunków specjalnych (np. towarów na paletach i w małych pojemnikach) oraz do przewozu zwierząt, owoców, warzyw, − wagony platformy normalnej budowy (K, O, R), służące do przewozu przedmiotów długich (np. dłużycy, wyrobów walcowanych), materiałów przestrzennych itp., − wagony platformy specjalnej budowy (L, S), dostosowane do przewozu kontenerów, pojazdów kołowych, szyn kolejowych, rur oraz przedmiotów o dużych wymiarach lub dużej masie, − wagony chłodnie (I), przeznaczone do przewozu ładunków łatwo psujących się lub wymagających utrzymania określonych zakresów temperatur (np. mięso, ryby, warzywa, owoce), − wagony z otwieranym dachem (T), przeznaczone do przewozu materiałów sypkich luzem (np. sole, nawozy) i innych wrażliwych na działanie warunków atmosferycznych oraz do transportu towarów workowanych lub paletyzowanych, − wagony cysterny (Z), przeznaczone do przewozu cieczy, gazów i materiałów płynnych (np. benzyna, ropa, oleje, siarka płynna, smoła, kwasy), − wagony specjalne (D), o bardzo zróżnicowanej konstrukcji nadwozia dostosowanej do przewożonego ładunku; są to m.in. wagony platformy z zagłębioną podłogą do przewozu ciężkich ładunków i urządzeń przemysłowych o dużych gabarytach.
  • 10. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 9 Wagony towarowe, zgromadzone na wydzielonym obszarze i pozostający czasowo w dyspozycji jednego gestora, bez względu na tytuł ich własności, określa się nazwą „park wagonów towarowych”. Wagony towarowe dzieli się na rodzaje i typy. Rodzaj wagonów jest jednostką nadrzędną w systemie klasyfikacyjnym i obejmuje typy konstrukcyjne wagonów o wspólnych cechach eksploatacyjnych, charakteryzujących dany rodzaj. Typ wagonu jest to model lub wzór, któremu odpowiada partia identycznie zbudowanych wagonów. Wymienione rodzaje wagonów ze względu na przeznaczenie i cechy konstrukcyjne można podzielić na: − uniwersalne, przeznaczone do przewozu dużej liczby rodzajów ładunków (G, K, O, R, E), − specjalizowane, służące do przewozu ściśle określonych rodzajów ładunków (T, H, L, S, F, Z, I, U). Ze względu na rodzaj wagony towarowe dzieli się na: − wagony uniwersalne (kryte, węglarki, platformy), − wagony specjalizowane (wagony uniwersalne przystosowane dodatkowo do przewozu określonych rodzajów lub grup ładunków, np. kryte z lukami załadowczymi w dachu, węglarki typu „gondola” z klapami podłogowymi), − wagony specjalne: − cysterny – do przewozu ładunków płynnych, − talboty – samowyładowcze do przewozu ładunków sypkich, w tym głównie drobnego węgla, − hoppery – wagony samowyładowcze do przewozu podsypki kolejowej i tłucznia, − dumpcary – samowyładowcze z przechylnym pudłem do przewozu ładunków sypkich, jak ziemia czy tłuczeń, − chłodnie – z izolacją cieplną i urządzeniami do utrzymywania zadanej temperatury, − platformy z zagłębioną podłogą do przewozu ładunków z przekroczoną skrajnią ładunkową, − kubłowe do przewozu ładunków sypkich luzem, − zbiornikowe do przewozu ładunków sypkich ziarnistych i pylistych luzem, − wagony do transportu kombinowanego, w tym: kontenerowe, kieszeniowe, „ruchoma droga" – RL, do pojemników transportowych, − wagony specjalnego przeznaczenia nie przewidziane do przewozu ładunków − wagony pogotowia technicznego, do tarowania wag wagonowych, wagony z żurawiami, itp. Budowa wagonów towarowych Każdy wagon towarowy składa się z podwozia i nadwozia. Podwozie wagonu stanowią dwa podstawowe układy funkcjonalne: ostoja i układ biegowy. Ostoja (rama) stanowi podstawę wagonu (rys. 2). Łączy ona nadwozie wagonu z jego częściami biegowymi. Zadaniem ostoi jest przenoszenie nacisku na zestawy kołowe mas spoczywających na niej lub przymocowanych do niej części wagonu, łącznie z nadwoziem i masą ładunku. Oprócz tego ostoja przejmuje za pomocą urządzeń cięgłowych siły rozciągające oraz za pomocą urządzeń zderznych siły ściskające, pochodzące od uderzeń nabiegających na siebie wagonów lub pojazdu trakcyjnego znajdujących się w ruchu. Z tych względów ostoja musi być mocna i sztywna. Zazwyczaj jest wykonywana w postaci sztywnej prostokątnej ramy stalowej złożonej z dwóch belek podłużnych, tworzących główny trzon ostoi (ostojnicami) i łączących je dwóch belek poprzecznych umieszczonych na końcach wagonu (czołownicami) oraz kilku belek poprzecznych (poprzecznicami).
  • 11. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 10 a) b) Rys. 2. Ostoje wagonów: a) dwuosiowego, b) wózkowego: 1 – ostojnica, 2 – podłużnica, 3 – czołownica, 4 – poprzecznice, 5 – ukośnice, 6 – belka skrętowa [5, s. 99] W wagonach wózkowych poprzecznice mają mocniejszą konstrukcję i nazywają się belkami skrętowymi. Ostoja jest wzmocniona belkami podłużnymi (podłużnicami) i usztywniona belkami ukośnymi (ukośnicami). Rys. 3. Zderzak z pierścieniami gumowymi: 1 – pierścienie gumowe większe, 2 – pierścienie gumowe mniejsze, 3 – tuleja, 4 – pierścień oporowy, 5 – podkładki stalowe, 6 – podkładki stalowe, 7 – trzon zderzaka, 8 – podkładka, 9 – tuleja zderzaka, 10 – pochwa zderzaka, 11 – tarcza zderzaka, 12 – płyta zderzaka [5, s.100] Do obu czołowych belek poprzecznych (czołownic) są przymocowane urządzenia zderzne i urządzenia cięgłowe. Urządzenia zderzne (zderzaki), rys.3, przejmują poziome siły ściskające i zderzne, które oddziałują na wagon w czasie jazdy, podczas rozrządzania i zestawiania
  • 12. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 11 składów wagonów oraz postoju. W celu łagodzenia działania tych sił na ostoję wagonu, zderzaki są wyposażone w sprężyny lub urządzenia amortyzujące. Urządzenia cięgłowe służą do łączenia wagonów ze sobą oraz do przenoszenia sił pociągowych lokomotyw na wagony. Składają się one z haka i sprzęgu. Rys. 4. Sprzęt śrubowy: 1 – łupki, 2 – śruby, 3 – kamień, 4 – rękojeść, 5 – ucho, pałąk, 6 – stworzeń [5, s. 100] Do łączenia wagonów powszechnie jest stosowany sprzęg śrubowy (rys. 4) sprzęgany ręcznie. Wagony łączy się w taki sposób, że pałąk sprzęgu jednego wagonu zakłada się na hak sąsiedniego wagonu i obracając śrubą skraca się długość sprzęgu, aż do uzyskania prawidłowego odstępu między zderzakami wagonów. Rozłączając wagony śrubę obraca się w przeciwną stronę, wskutek czego sprzęg się wydłuża, co umożliwia zdjęcie pałąka z haka. Każdy wagon na obu swoich końcach jest wyposażony w jeden sprzęg. Pomiędzy dwoma wagonami są zatem dwa sprzęgi, przy czym jeden z nich służy do uzyskania połączenia, a drugi jest w tym czasie zawieszony na wieszaku na czołownicy i stanowi zabezpieczenie w przypadku zerwania jednego z nich. Łączenie i rozłączanie wagonów za pomocą sprzęgu śrubowego jest pracochłonne, a przy tym niebezpieczne, gdyż wymaga wejścia pomiędzy wagony pracownika spinającego. Bezpieczniejsze i wygodniejsze w obsłudze są sprzęgi samoczynne i półsamoczynne. Sprzęg taki służy nie tylko do łączenia wagonów i przenoszenia sił pociągowych, ale także, mając wbudowany amortyzator i przejmując siły zderzne, pełni rolę zderzaków. Połączenie wagonów następuje samoczynnie po dojechaniu jednego wagonu do drugiego. Urządzenie nastawcze, sterując położeniem mechanizmu zamkowego, umożliwia uzyskanie odpowiedniego połączenia przez sprzęg (np. łączenie pojazdów, rozłączenie pojazdów). Do części biegowej podwozia zalicza się zestawy kołowe, łożyska osiowe, usprężynowanie i inne elementy zawieszenia. Zestaw kołowy (rys. 5) składa się z osi i dwóch umocowanych na niej kół. Każde koło wagonu ma od strony wewnętrznej obrzeże, zabezpieczające zestaw kołowy przed zejściem z szyny. Koła mogą być osadzone na osi jako nieprzesuwne lub jako przesuwne. W zestawie nieprzesuwnym koła są osadzone na stałe w jednym położeniu i umożliwiają jazdę wagonu tylko po liniach o określonej szerokości toru. W zestawach przesuwnych koła są w taki sposób osadzone na osiach, że mogą być przesuwane z jednego położenia w drugie, co umożliwia jazdę zarówno po linii normalnotorowej, jak i szerokotorowej. Koła są blokowane w obu położeniach, a ich przestawianie odbywa się na specjalnym odcinku toru, wyposażonym w urządzenia do odblokowywania i blokowania kół podczas przejazdu wagonu przez ten odcinek toru.
  • 13. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 12 Rys. 5. Zestaw kołowy: 1 – oś, 2 – koło obręczowe, 3 – koło bezobręczowe (monoblokowe), 4 – koło bose, 5 – obręcz, 6 – pierścień zaciskowy [5, s. 101] Zestaw kołowy może być zawieszony bezpośrednio w ostoi wózka (wagon bezwózkowy) lub w wózkach (wagon wózkowy). Wagony bezwózkowe mają zwykle dwa lub trzy zestawy kołowe, na których ostoja opiera się bezpośrednio poprzez sprężyny nośne. W wagonach wózkowych (wózek wagonu przedstawiono na rys. 6 ) zestawy kołowe są grupowane po kilka w osobnych ostojach wózków. Ostoja wagonu opiera się na ostojach wózków za pomocą gniazda i czopa skrętu, ostoje wózków zaś opierają się na zestawach kołowych za pomocą sprężyn nośnych. Rys. 6. Wózek wagonu: 1 – rama (ostoja), 2 – zestawy kołowe, 3 – łożyska, 4 – usprężynowanie, 5 – urządzenia hamulcowe [5, s. 102] Rozstaw kół w zestawie mierzony na wysokości główki szyny w wagonie próżnym lub ładownym, jak również grubość obrzeży muszą spełniać jednocześnie cztery następujące warunki: I – odległość między obrzeżami zestawów kołowych, mierzona w odległości 10 mm od okręgu tocznego ─ może wynosić najwyżej 1426 mm, ─ musi wynosić dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm: ─ co najmniej 1418 mm, dla zestawów kołowych w wagonach dwuosiowych, z zawieszeniem na podwójnych ogniwach z rozstawem osi >=8 m, dopuszczonych do ruchu z prędkością 100 km/h i naciskiem na oś 22,5 t, ─ 1410 mm dla zestawów kołowych w innych wagonach, ─ musi wynosić dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm, co najmniej 1415 mm. II – odległość między wewnętrznymi powierzchniami czołowymi obręczy lub wieńcami kół pełnych (monobloków): ─ musi wynosić, co najmniej 1357 mm dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm, ─ musi wynosić, co najmniej 1359 mm dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm, ─ może wynosić najwyżej 1363 mm,
  • 14. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 13 III – koło nie może wykazywać śladów przesunięcia na osi, IV – grubość obrzeża koła, mierzona w odległości 10 mm od okręgu tocznego musi wynosić: ─ co najmniej 22 mm dla kół o średnicy, co najmniej 840 mm, ─ co najmniej 27,5 mm dla kół o średnicy mniejszej niż 840 mm, ale nie mniejszej niż 630 mm. Średnica okręgu tocznego koła nie może być mniejsza niż: ─ 840 mm dla kół o średnicy nowego koła od 900 mm do 1000 mm, ─ 760 mm dla kół o średnicy nowego koła 840 mm, ─ 680 mm dla kół o średnicy nowego koła 760 mm, ─ 630 mm dla kół o średnicy nowego koła 680 mm. Szerokość obręczy lub wieńca koła przy kołach pełnych (monoblokowych) ─ może wynosić najwyżej 140 mm, ─ musi wynosić, co najmniej 133 mm. Wysokość obrzeża koła, mierzona od okręgu tocznego koła, może wynosić, co najwyżej 36 mm. Wielkość qR mierzona na obrzeżu koła za pomocą szablonu, musi być większa od 6,5 mm. Przy czym zewnętrzna powierzchnia prowadząca obrzeża nie może posiadać żadnej ostrej krawędzi bądź nawalcowania do 2 mm poniżej punktu wysokości obrzeża. Powierzchnia toczna koła nie może: ─ być miejscami wgnieciona, ─ nie może wykazywać płaskich miejsc dłuższych niż 60 mm dla kół o średnicy >= 630 mm, ─ nie może wykazywać płaskich miejsc dłuższych niż 30 mm dla kół o średnicy < 630 mm, ─ nalepów materiałowych o długości ponad 60 mm lub 1 mm wysokości, ─ posiadać rys na przejściu między powierzchnia toczną i powierzchnią czołową, ─ uszkodzenia na powierzchni tocznej (wyrwania, dziury, rozwarstwienia) nie mogą być dłuższe niż 60 mm. Powierzchnia czołowa koła oraz dolna powierzchnia wieńca lub obręczy (obszar naprężeń) nie mogą wykazywać żadnych karbów i oznakowań o ostrych krawędziach. Na kołach monoblokowych granica zużycia wieńca musi być zaznaczona za pomocą rowka na zewnętrznej czołowej powierzchni koła. Rowek ten musi być zawsze widoczny. Jednakże może on być częściowo przykryty zanieczyszczeniami, co jednak nie może utrudniać oceny stanu zużycia koła. Grubość osadzonej obręczy, mierzona w płaszczyźnie okręgu tocznego, przy czym okręg ten jest utworzony przez przecięcie płaszczyzny pionowej, odległej o 70 mm od wewnętrznej płaszczyzny czołowej obręczy, z powierzchnią toczną koła, musi wynosić co najmniej: ─ dla wagonów dopuszczonych do kursowania z prędkością 120 km/h (wagony ze znakiem lub "**") : 35 mm, ─ dla pozostałych wagonów : 30 mm.
  • 15. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 14 Rys. 7. Wagon węglarka typu 412 Wa [5, s.102] Łożyska osiowe służą do przenoszenia obciążeń wynikających z masy wagonu i ładunku na czopy osi zestawów kołowych. Są one prowadzone w prowadnicach przymocowanych do ostoi wagonu lub wózków za pomocą wkładów prowadnic albo wahaczy. Rozróżnia się łożyska osiowe ślizgowe i toczne. Łożyska osiowe przejmują obciążenia statyczne i dynamiczne działające na ostoję, przekazują je obracającym się czopom osi ograniczają przemieszczania zestawów kołowych podczas ruchu wagonu. Obciążenia te są spowodowane siłami ciężaru wagonu oraz pionowymi obciążeniami dynamicznymi powstałymi wskutek nierówności toru. Usprężynowanie wagonu stanowią elementy sprężyste i części pomocnicze (wieszaki, wałki, wsporniki), łączące zestawy kołowe z ramą wózka lub z pudłem wagonu. Zadaniem usprężynowania jest łagodzenie wstrząsów powstających wskutek nierówności toru podczas jazdy wagonu. Podstawowym elementem usprężynowania są sprężyny nośne. Wyróżnia się dwa ich rodzaje: piórowe, zwane resorami, oraz śrubowe, metalowo-gumowe i pneumatyczne. Nadwozie wagonu służy do pomieszczenia, ochrony i zabezpieczenia przewożonych ładunków. Budowa nadwozia (pudła) zależy od przeznaczenia wagonu i jest zróżnicowana w różnych rodzajach wagonów towarowych. Nadwozie wagonu węglarki typu normalnego (rys. 7) stanowi pudło, składające się ze ścian bocznych i czołowych oraz podłogi. Ściany boczne i czołowe składają się ze szkieletu wykonanego ze stali, do którego od wewnątrz jest przyspawane poszycie z blach. Szkielet tworzą słupki narożnikowe, pośrednie i przydrzwiowe przymocowane do wsporników. W większości węglarek w obydwu ścianach bocznych znajdują się drzwi umożliwiające wyładunek. Są także budowane węglarki bez drzwi lub z drzwiami szczątkowymi (tzw. otwory wyczystkowe) służącymi do usuwania pozostałości ładunku. Ściany czołowe mogą być stałe lub odchylne, co umożliwia rozładunek wagonu na wywrotnicach czołowych. Niektóre typy węglarek mają specjalne ucha do mocowania opończy brezentowej, chroniącej ładunki przed wpływami atmosferycznymi. Podłoga jest wykonana z blachy stalowej lub z drewna i jest przystosowana do pracy wózka widłowego.
  • 16. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 15 Rys. 8. Wagon węglarka typy 412 Wa: a – gondola, b – talbot, c – dumpcar, d – hopper [5, s. 103] Oprócz węglarek typu normalnego występują też wagony węglarki specjalnej budowy, których konstrukcja nadwozia umożliwia stosowanie samoczynnego, dolnego lub bocznego rozładunku grawitacyjnego po otwarciu urządzeń rozładunkowych (tzw. wagony samowyładowcze). Pochylenia podłogi i ścian są tak dobrane, aby zapewniały zsuwanie się ładunku pod wpływem siły ciężkości. Uruchamianie klap zsypowych odbywa się za pomocą ręcznych dźwigni bądź siłowników pneumatycznych, hydraulicznych lub innych. Urządzenia kierujące strumieniem ładunku wysypywanego dołem umożliwiają wyładunek na zewnątrz torów lub między szyny. Niektóre typy wagonów mają urządzenia regulujące prędkość wyładunku i umożliwiające jego przerwanie w dowolnej chwili. Wagony samowyładowcze są budowane w kilku różnych systemach konstrukcyjnych. Najczęściej są stosowane następujące systemy (rys. 8): – system talbot (rys. 9) – z dwuspadową (dwustronnie) pochyłą podłogą i odchylnymi dolnymi klapami bocznymi; rozładunek odbywa się na obie strony wagonu, – system hopper (rys. 10) – z umieszczonymi w dolnej części ścian bocznych wagonu otworami wyładowczymi zamykanymi zasuwą z rynną zsypową, umożliwia to rozładowywanie ładunku na jedną lub na obie strony wagonu jednocześnie, – system dumpcar (rys. 11) – z przechylnym pudłem, unoszonym w chwili rozładunku za pośrednictwem siłowników, wyładunek następuje na dowolną stronę wagonu po pochyleniu pudła i otwarciu burt bocznych, – system gondola – z płaską podłogą, składającą się z wielu segmentów ryglowanych na zewnętrznej krawędzi.
  • 17. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 16 Rys. 9. Wagon samowyładowczy sytemu talbot, typu 421 V [5, s. 104] Rys. 10. Wagon samowyładowczy sytemu hopper, typu 202 V [5, s. 105] Rys. 11. Wagon samowyładowczy sytemu dumpcar, typu 418 V: 1 – klapa, 2 – cylinder dwustronnego działania [5, s. 105] Do węglarek specjalnej budowy zalicza się także wagon kubłowy. Jest to wagon do którego ostoi są przyspawane gniazda, służące do swobodnego ustawienia pojemników kubłowych. We wnękach bocznych ścian są zamocowane uchwyty, służące do zaczepiania specjalnych urządzeń dźwignicowych do otwierania kubła i jego rozładunku. Wagony kryte (rys. 12) mają nadwozia typu zamkniętego. Pudło składa się ze szkieletu nośnego, który stanowią słupki boczne połączone obwodzinami górnymi i dolnymi oraz krokwie, przymocowanego do ostoi. Do szkieletu pudła jest przymocowane poszycie, które mogą tworzyć deski drewniane, blachy stalowe, a także płyty spilśnione lub z tworzyw sztucznych. Dach wagonu stanowi blacha stalowa przyspawana do krokwi stalowych. Podłoga, przymocowana do ostoi, zwykle jest wykonana z grubych desek przystosowanych do pracy wózka widłowego. W ścianach bocznych wagonu znajdują się drzwi przesuwne, otwory ładunkowe umożliwiające załadunek towarów sypkich oraz otwory wentylacyjne. Niektóre typy wagonów mają otwory wsypowe w dachu lub też otwory usypowe w podłodze.
  • 18. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 17 Rys. 12. Wagon kryty, typu 213 K [5, s.106] Rys. 13. Platforma uniwersalna, typu 412 Za: 1 – kłonica [5, s.107] Wagony o dużej powierzchni ładunkowej mogą mieć dodatkowe drzwi w ścianach czołowych, umożliwiające załadunek pojazdów lub większych ładunków na rampach czołowych. W wagonach służących do przewozu luzem materiałów sypkich stosuje się specjalne zastawy drzwiowe w celu uszczelnienia drzwi, co umożliwia załadunek przez drzwi oraz otwarcie drzwi do rozładunku. Ponadto we wnętrzu wagonów na ścianach bocznych i podłodze znajdują się urządzenia do mocowania ładunku (np. kółka uwięziowe). Do wagonów krytych specjalnej budowy zalicza się wagony z rozsuwanymi ścianami, przesuwanymi kołpakami, otwieranymi ścianami bocznymi oraz wagony do przewozu zwierząt i owoców. Nadwozia wagonów tej grupy są podobne do nadwozi wagonów krytych typu normalnego, ale są uzupełnione urządzeniami dodatkowymi. W wagonach z rozsuwanymi ścianami, przesuwanymi kołpakami i otwieranymi ścianami bocznymi poprzez zastosowanie ruchomych fragmentów ścian osiąga się jednoczesną dostępność do połowy powierzchni ładunkowej, co ułatwia czynności ładunkowe, zwłaszcza przy wykorzystaniu podnośników widłowych. Na każdym końcu wagonu mogą dodatkowo znajdować się opuszczane pomosty, umożliwiające wjazd wózka widłowego. Zabezpieczenie ładunku przed przesunięciem zapewniają tzw. ryglowane ściany działowe oraz wbudowane w podłodze i ścianach czołowych uchwyty mocujące. Wagon do przewozu zwierząt ma dwa poziomy (dwie podłogi) i na
  • 19. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 18 każdym poziomie po dwoje drzwi. W wagonie tym znajdują się otwory wentylacyjne, pojemniki na karmę, zbiornik na wodę do picia oraz pod wagonem zbiornik ściekowy. W wagonie do przewozu owoców, w celu zapewnienia odpowiedniej wentylacji w ścianach czołowych i bocznych, znajdują się otwory wentylacyjne, a w dachu wentylatory obrotowe. W każdej ścianie bocznej (w górnej części) wagonu znajdują się drzwi i otwory załadunkowe. Nadwozia wagonów platform budowy normalnej (rys. 13) mają najprostszą konstrukcję, bowiem składają się tylko z podłogi, ścian czołowych i bocznych (zwanych burtami) oraz kłonic. Podłoga jest zwykle drewniana, o zwiększonej wytrzymałości umożliwiającej wjazd na wagon pojazdów kołowych. Wagony te mają niskie burty (400-500 mm), które mogą być odchylne lub zdejmowane. Odchylone ściany czołowe opierając się na zderzakach tworzą pomost między wagonami, co umożliwia przejazd pojazdów kołowych z wagonu na wagon, a odchylone i oparte o ramę ściany boczne umożliwiają wjazd pojazdów z boku wagonu. Kłonice, które mogą być odchylne lub zdejmowane, służą do zabezpieczenia ładunku na wagonie przed przesuwaniem się w czasie przewozu. Kłonice mają na górnej krawędzi oczka, które służą do łączenia łańcuchem z kłonicami po przeciwnej stronie wagonu. Dodatkowo w burtach lub w podłodze mogą znajdować się specjalne uchwyty do mocowania ładunków. Platforma plandekowa jest wyposażona ponadto w osłonę przesuwną, która oprócz tego, że zapewnia możliwość ochrony ładunku przed wpływami atmosferycznymi po przesunięciu umożliwia dostęp do powierzchni ładunkowej. Nadwozia platform specjalnej budowy są bardziej złożone, a ich budowa zależy od rodzaju ładunku, do przewozu którego są przystosowane. Większość z nich nie ma burt, lecz tylko kłonice. Platformy do przewozu samochodów (rys. 14) mają dwa poziomy: dolny – stały i górny – opuszczany (pomost), aby umożliwić wjazd pojazdów. Na podłogach obu poziomów są zamontowane prowadnice kół samochodowych. Wagony są wyposażone w urządzenia do blokowania kół przewożonych pojazdów oraz specjalne ucha do lin mocujących. Odchylne burty czołowe (poziom dolny) i pomosty wysuwane (poziom górny) umożliwiają przejazd samochodów wzdłuż składu wagonu. Rys. 14. Platforma do przewozu samochodów, typu 203Z [5, s.108] Platformy do przewozu szyn oraz innych długich ładunków nie mają ścian bocznych. Ściany czołowe są odejmowane lub odchylne. Do podłogi są przymocowane podkłady drewniane, na których spoczywa ładunek, przez co może on być opasany linami i łańcuchami, co ułatwia wyładunek pakietów za pomocą urządzeń podnośnikowych. Odchylne ściany czołowe umożliwiają przewóz długich ładunków na dwóch wagonach. Wagon pojemnikowy (rys. 15) ma spoczywające na ostoi i odpowiednio zamocowane specjalne pojemniki służące do przewozu ładunku. Załadunek i wyładunek pojemników z wagonu odbywa się za pomocą urządzeń dźwigowych.
  • 20. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 19 Wagony platformy z przesuwnymi kołpakami, podobnie jak wagony kryte specjalnej budowy, oprócz ochrony ładunku przed wpływami atmosferycznymi umożliwiają uzyskanie dostępności do 2/3 powierzchni ładunkowej. Wagony te są wyposażone w urządzenia do mocowania ładunku. Nadwozia wagonów chłodni (izotermicznych) są podobne do nadwozi wagonów krytych typu zamkniętego. Mają specjalną izolację cieplną między poszyciem zewnętrznym wagonu a ściankami wewnętrznymi, a drzwi dodatkowo są uszczelnione gumą na całym obwodzie. Do obniżenia temperatury wewnątrz wagonu służy lód wodny lub tzw. lód suchy (zestalony dwutlenek węgla), umieszczony w odpowiednich komorach dostępnych z zewnątrz wagonu, a także specjalne maszyny chłodnicze. Wentylatory zapewniają obieg powietrza wewnątrz wagonu. W celu umożliwienia obiegu powietrza między ładunkiem złożonym na podłodze stosuje się tzw. kraty podłogowe. Podłogi wagonów chłodni są metalowe, z odpowiednimi otworami ściekowymi do usuwania z wnętrza wagonu skroplin powstających podczas topienia się lodu chłodzącego wagon. Wagony do przewozu mięsa są wyposażone w belki podsufitowe z hakami do zawieszania mięsa. Poszycie nadwozi chłodni wykonuje się ze stopów lekkich i maluje na biało w celu ograniczenia strat cieplnych. Wagony z otwieranym dachem są wagonami typu zakrytego, których załadunek i wyładunek jest możliwy od góry wagonu. Umożliwiają to różne systemy otwieranych dachów. Wagony te łączą w sobie zalety wagonów krytych i wagonów niekrytych, tzn. zapewniają ochronę ładunków przed działaniem czynników atmosferycznych oraz umożliwiają łatwy dostęp do powierzchni ładunkowej. Rys. 15. Wagon pojemnikowy: 1 – pojemnik, 2 – konstrukcja wsporcza [5 s. 108] Rys. 16. Wagon zbiornikowy (cysterna) [5, s. 109]
  • 21. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 20 Nadwozia wagonów cystern (rys. 16) stanowią zbiorniki umieszczone na siodłach przymocowanych do ostoi. Od góry zwykle są umieszczone urządzenia załadunkowe (kołpak zamykany pokrywą połączony z włazem umożliwiającym wejście do wnętrza zbiornika) oraz zawór bezpieczeństwa i zawór odpowietrzający. W dolnej części zbiornika znajduje się zawór spustowy, umożliwiający opróżnianie zbiornika. Na ogół wymagane jest, aby napełnienie zbiorników wagonów cystern nie było mniejsze niż 95% pojemności całkowitej, ponieważ przy niepełnym wypełnieniu zbiornika i nagłych zmianach prędkości podczas jazdy i hamowania powstałe falowanie przewożonej cieczy może uszkodzić dno zbiornika. Wagony do przewozu siarki płynnej, asfaltu i innych cieczy gęstniejących lub krzepnących w normalnej temperaturze mają izolowane zbiorniki oraz urządzenia do parowego podgrzewania przewożonych ładunków, wykorzystywane zwykle tylko podczas wyładunku. Cysterny przeznaczone do przewozu kwasów, ługów i innych materiałów żrących mają zbiorniki wykonane albo ze stali odpornej na korozję i działanie kwasów, albo ze zwykłej stali, wyłożonej warstwą gumy lub tworzywa sztucznego. Niektóre rodzaje cystern mają zbiorniki wykonane z tworzyw sztucznych lub aluminium. Nadwozia wagonów specjalizowanych są bardzo zróżnicowane – zależy to od rodzaju ładunku do przewozu którego są dostosowane. W wagonach platformach z zagłębioną podłogą, przeznaczonych do przewozu ciężkich i dużych ładunków, podłoga jest wykonana z blachy stalowej i obniżona poniżej wysokości zderzaków. Wagony te, w zależności od nośności i dopuszczalnego nacisku osi na szyny, mają odpowiednią liczbę osi umieszczonych w wózkach. Wagon jest wyposażony w specjalne urządzenia do mocowania ładunku, a platformy wieloosiowe – w urządzenia do przesuwu mostu nośnego, ułatwiające przechodzenie przez łuki w przypadku przewozu ładunków przekraczających skrajnię. Wagony zbiornikowe mają przeważnie dwa lub trzy zbiorniki ustawione pionowo na ostoi i odpowiednio zabezpieczone przed przesuwaniem się. Zbiorniki mają kształt brył obrotowych, od dołu stożkowo zakończonych w celu ułatwienia wyładunku. Wagony te często są wyposażone w instalację pneumatyczną, służącą do wyładunku pod wpływem nadciśnienia wytwarzanego we wnętrzu. Każdy wagon towarowy ma na zewnątrz wiele urządzeń ułatwiających pracę personelowi kolejowemu oraz spełniających rolę informacyjno-sygnalizacyjną. Są nimi między innymi: pomosty przejściowe (umieszczone na specjalnej przystawce przed czołownicą wagonu, służące do przejścia na drugą stronę pociągu oraz do umieszczenia hamulca ręcznego), stopnie i uchwyty dla manewrowych, wsporniki do mocowania sygnałów końca pociągu, ramki do nalepek przejściowych, haki holownicze, drabinki, pomosty i poręcze ułatwiające wejście na wagon, uchwyty do mocowania ładunku, urządzenia do zabezpieczeń celnych. Oprócz tego wagony specjalizowane mają jeszcze dodatkowe urządzenia (np. w wagonach samowyładowczych są to urządzenia do uruchamiania urządzeń rozładunkowych). Rodzaje wagonów osobowych Podobnie jak w przypadku wagonów towarowych, wyróżnia się kilka rodzajów wagonów osobowych. Są różne kryteria klasyfikacji wagonów osobowych. Ze względu na przeznaczenie: − wagony do przewozu podróżnych (wagony do siedzenia klasy 1, klasy 2 i mieszane1/2), wagony o konstrukcji mieszanej (np. z przedziałem bufetowym lub bagażowym), wagony z miejscami do leżenia (tzw. kuszetki), wagony sypialne, − wagony bagażowe, − wagony pocztowe, − wagony bagażowo-pocztowe, − wagony specjalnego przeznaczenia (wagony bufetowe, restauracyjne, salonowe,
  • 22. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 21 autokuszetki, służbowe, pomiarowe, doświadczalne, do przewozu więźniów, ogrzewcze). Ze względu na przeznaczenie cechy konstrukcyjne: − układ wnętrza: − wagony bezprzedziałowe z przejściem pośrodku, przedziałowe z korytarzem przejściowym z boku, − wagony dwuprzedziałowe (z dużym przedsionkiem między przedziałami), − umieszczenie siedzeń: − z miejscami do siedzenia na jednym poziomie, − z miejscami do siedzenia na dwóch poziomach (piętrowe). Wymienione rodzaje wagonów dzielą się, podobnie jak wagony towarowe, na serie i typy, z tym że ich różnorodność jest mniejsza (często seria identyfikowana jest z typem wagonu). Budowa i wyposażenie wagonów osobowych Podwozie wagonu osobowego w swej konstrukcji jest podobne do podwozia wagonu towarowego. Konstrukcja nadwozia wagonu osobowego zależy od jego przeznaczenia, a zwłaszcza od czasu trwania podróży, czyli od tego, czy jest on wykorzystywany do ruchu dalekobieżnego, czy też lokalnego. Różnice te dotyczą głównie układu wnętrza wagonu (przedziałowe lub bezprzedziałowe), miejsc siedzących, liczby i wymiarów okien, drzwi wejściowych i wymiarów przedsionków. Nadwozie wagonu osobowego stanowi szkielet wykonany z profili giętych z blach oraz przyspawane do niego poszycie z blach stalowych. W ścianach bocznych pudła są umieszczone drzwi i okna, a pośrodku ścian czołowych – drzwi do przechodzenia z wagonu do wagonu podczas jazdy. Rys. 17. Wagon do przewozu osób z miejscami do siedzenia: 1 – przedziały dla podróżnych, 2 – pomieszczenia sanitarne, 3 – przedsionek, 4 – korytarz [5, s. 110] Nowoczesne pociągi, stanowiące zespoły trakcyjne szybkiego ruchu pasażerskiego, są wyposażone w urządzenia aktywnego dodatkowego przechyłu podwozia, co umożliwia uzyskanie większej prędkości podczas jazdy na łukach o małych promieniach. Przechył nadwozia odbywa się za pomocą zespołu siłowników (np. hydrauliczne, elektromechaniczne). Czujnik mierzący przyspieszenie poprzeczne, umieszczony w pierwszym wagonie nabiegającym na łuk, w odpowiedniej chwili podczas jazdy po łuku wysyła sygnał sterujący do układu aktywnego przechyłu nadwozia, uruchamiając siłowniki. Zakres wychylenia jest kontrolowany przez czujniki pomiaru przyspieszenia poprzecznego. Pudło wagonu z miejscami do siedzenia (rys. 17) może zawierać przedziały (wagony przedziałowe) lub może być wewnątrz niedzielone (wagony bezprzedziałowe), w których przestrzeń jest podzielona najwyżej na 2 lub 3 obszerne pomieszczenia. W ruchu lokalnym są stosowane także wagony piętrowe, w których – w celu zwiększenia pojemności wagonu osobowego – miejsca dla pasażerów są rozmieszczone na dwóch poziomach. Ze względu na wyposażenie wagonów wyróżnia się wagony z miejscami do
  • 23. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 22 siedzenia l i 2 klasy oraz wagony mieszane (1 i 2 klasy). Wyposażenie wewnętrzne wagonu oraz rozplanowanie jego wnętrza zależy od przeznaczenia wagonu. Każdy wagon ma: okna i drzwi, fotele, półki bagażowe, stoliki i wieszaki, tabliczki z napisami informacyjnymi, numerami miejsc lub piktogramy oraz instalacje: oświetleniową, ogrzewania, wentylacyjną i sanitarną. Niektóre typy wagonów mają także klimatyzację i radiofonię. Instalacja elektrycznego oświetlenia wagonów jest zwykle na prąd stały o napięciu 24 V i składa się z prądnicy, regulatora napięcia, baterii akumulatorów, przewodów elektrycznych, lamp, wyłączników oraz bezpieczników. Źródłem prądu w czasie jazdy wagonu jest zawieszona pod wagonem prądnica napędzana bezpośrednio od osi zestawów kołowych. Podczas postoju i przy małych prędkościach jazdy wagonu źródłem energii elektrycznej są akumulatory. Po osiągnięciu określonej prędkości przez wagon następuje samoczynne przełączanie zasilania przez regulator napięcia z akumulatorów na prądnice. Wagony mają oświetlenie fluorescencyjne (świetlówki). Są zasilane prądem zmiennym 220 V o zwiększonej częstotliwości. Przekształtniki tranzystorowe umieszczone indywidualnie przy każdej świetlówce zamieniają prąd stały na prąd zmienny. Oprócz świetlówek są umieszczone żarówki zasilane prądem stałym o napięciu 24 V, stanowiące oświetlenie awaryjne (nocne). Ze względu na rodzaj energii zasilającej układ ogrzewania wyróżnia się ogrzewanie elektryczne, parowe i wodne. Energia elektryczna o wysokim napięciu do zasilania ogrzewania wagonu jest dostarczana z lokomotywy pociągu specjalnym przewodem, skąd następnie doprowadzana jest do poszczególnych grzejników. Temperaturę wewnątrz wagonu reguluje się przez czasowe odłączanie grzejników lub ich części od zasilania po osiągnięciu określonej temperatury i ponownym ich załączeniu, po spadku temperatury. Sterowanie odłączaniem i załączaniem grzejników odbywa się samoczynnie za pomocą termostatów ustawionych na żądany zakres temperatury. Ogrzewanie parowe jest stosowane niekiedy w pociągach trakcji spalinowej, gdy lokomotywa zamiast prądnicy ogrzewczej posiada parowy kocioł ogrzewczy, stąd wagony są wyposażone w podwójne układy ogrzewcze: elektryczne i parowe. Źródłem ciepła do ogrzewania jest para wytworzona w kotle ogrzewczym w lokomotywie spalinowej, która przewodem dociera do wagonów. Od przewodu para wodna jest doprowadzana do poszczególnych grzejników wagonu. Intensywność ogrzewania reguluje się odcinając dopływ pary do grzejnika. Ogrzewanie wodne jest stosowane przeważnie w wagonach z indywidualną obsługą (np. wagony sypialne). Źródłem ciepła jest znajdujący się w wagonie kocioł opalany węglem, olejem lub ogrzewany elektrycznie. Czynnikiem ogrzewczym jest podgrzana woda, która przepływa przewodami z kotła do grzejników. Stosowane jest także ogrzewanie nawiewne. Polega ono na tym, że świeże powietrze, zasysane przez wentylator z zewnątrz wagonu, jest podgrzewane przez nagrzewnicę i układem kanałów rozprowadzane do poszczególnych przedziałów wagonów. Urządzenia wentylacyjne są zamontowane w każdym wagonie i ich zadaniem jest zapewnienie wymiany powietrza we wnętrzu wagonu. Stosowane są następujące rodzaje wentylacji: − naturalna, polegająca na wyciąganiu zużytego powietrza z wnętrza wagonu na skutek podciśnienia powstałego w przewodach wentylacyjnych (świeże powietrze dostaje się do wagonu przez wszelkie nieszczelności nadwozia), − wymuszona, polegająca na tym, że wentylatory zasysają powietrze z zewnątrz wagonu i wtłaczają do jego wnętrza, − nawiewna, polegająca na tym, że świeże powietrze jest dostarczane do wnętrza wagonu przez układ ogrzewania nawiewnego, a uchodzi z jego wnętrza przez wszelkie nieszczelności nadwozia, − klimatyzacja, umożliwiająca doprowadzenie do wnętrza przedziałów świeżego powietrza
  • 24. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 23 o odpowiedniej temperaturze i wilgotności. Zbiornik na wodę doprowadzaną do urządzeń sanitarnych jest umieszczony w górnej części wagonu (między sufitem a dachem) i zabezpieczony przed zamarzaniem. W wagonach nowszej konstrukcji woda jest podgrzewana. Nadwozia współczesnych wagonów osobowych są zunifikowane według UIC rozróżnia się nadwozia typu; Y, X, Z1, Z2. Wagony coraz częściej są wyposażane w układ klimatyzacji, w przypadku układów ogrzewania stosuje się ogrzewanie nawiewne. 4.1.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Czym odróżnia się wagon kolejowy od pojazdów drogowych? 2. Co jest cechą wspólna, wagonów połączonych w pociąg? 3. Jak dzielimy pojazdy szynowe z punktu widzenia funkcji użytkowych? 4. Na jakie trzy grupy dzieli się wagony towarowe ze względu na kryterium przeznaczenia? 5. Jakie zespoły wchodzą w skład podwozia wagonu? 6. Jakie funkcje spełnia ostoja wagonu? 7. Jakie znasz odmiany zderzaków kolejowych? 8. Jaki jest skok zderzaków kolejowych? 9. Jakie rozróżniamy kategorie zderzaków ? 10. Do czego służy sprzęg śrubowy, jakie maksymalne siły przenosi? 11. Jakie rodzaje łożysk spotykamy w maźnicach tocznych? 12. Jak zabezpieczone są łożyska przed zejściem z czopa osi? 13. Jakie znasz typowe nadwozia wagonów towarowych oraz osobowych? 14. Jakie znasz odmiany wagonów samowyładowczych? 4.1.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Sklasyfikuj i scharakteryzuj podane w tabelce rodzaje wagonów towarowych, a następnie wpisz odpowiednie informacje dotyczące przeznaczenia i symboli literowych oraz podaj przykłady przewożonych towarów przez wagony kolejowe PKP. Rodzaje wagonów towarowych Litera serii Przeznaczenie i cechy konstrukcyjne wagonów towarowych Przykłady przewożonych towarów węglarki budowy normalnej węglarki budowy specjalnej kryte budowy normalnej kryte budowy specjalnej platformy budowy normalnej platformy budowy specjalnej
  • 25. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 24 chłodnie wagony z otwieranym dachem cysterny specjalne Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym wagonów towarowych, 2) określić przeznaczenie i cechy konstrukcyjne wagonów towarowych, 3) podac przykłady przewożonych towarów, 4) wypełnić tabelę, 5) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Sklasyfikuj i scharakteryzuj podane w tabelce rodzaje wagonów osobowych a następnie wpisz odpowiednie informacje dotyczące przeznaczenia wagonów kolejowych. rodzaje wagonów osobowych duża litera serii przeznaczenie wagon osobowy klasy 1 wagon osobowy klasy 2 wagon osobowy klasy 1 i 2 wagon osobowy klasy 2 z przedziałem bagażowym wagon restauracyjny lub barowy bez przedziałów wagon bagażowy wagon sypialny klasy 1 wagon sypialny klasy 2 wagon sypialny klasy 1 i 2 wagon specjalnego przeznaczenia Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym wagonów osobowych, 2) określić przeznaczenie wagonów osobowych, 3) wypełnić tabelę, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie.
  • 26. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 25 Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. 4.1.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) scharakteryzować pojazd szynowy?   2) rozróżnić rodzaje wagonów towarowych?   3) określić budowę wagonu towarowego?   4) rozróżnić wyposażenie wagonów osobowych?   5) rozróżnić wagony osobowe?  
  • 27. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 26 4.2. Zasady numeracji i oznaczenia wagonów kolejowych 4.2.1. Materiał nauczania Numeracja, oznaczenia i napisy na wagonach towarowych Każdy wagon towarowy musi być odpowiednio oznakowany za pomocą właściwych symboli informujących o jego budowie, przeznaczeniu, podstawowych parametrach eksploatacyjno-ładunkowych (w tym o granicach obciążenia dla różnych linii), zakresie dopuszczenia do komunikacji międzynarodowej i terminach napraw okresowych. Techniczno- eksploatacyjne wymogi komunikacji międzynarodowej powodują konieczność nie tylko ujednolicenia budowy wagonów towarowych, ale także ich oznakowania. Zgodnie z normami oraz postanowieniami umowy RIV – 2000, każdy wagon towarowy powinien mieć identyfikujące go oznakowanie, umieszczone na zewnętrznych ścianach bocznych i czołowych oraz ostojnicach i czołownicach. Na oznakowanie wagonu składają się: − cecha PKP, − numer wagonu, − literowy skrót systemu wymiany międzynarodowej i przynależności do określonego parku wagonowego, − literowy znak rodzaju i serii, − inne znaki i napisy przewidziane przepisami, − logo właściciela (użytkownika) wagonu (nie jest to wymóg obligatoryjny). Wagony PKP i włączone do taboru PKP powinny mieć dodatkowe oznakowanie literowe: − "W" w obwodzie koła - wagony wynajęte od PKP przez podmioty gospodarcze (pod literą ostatnie dwie cyfry roku, w którym dokonano wynajęcia), − "P" w prostokącie - wagony prywatne włączone do taboru PKP (pod literą ostatnie dwie cyfry roku, w którym dokonano włączenia), − ,,5" w kwadracie - wagony służbowe PKP, − "L" w prostokącie - wagony leasingowane przez PKP. Obowiązujące oznakowanie wagonów towarowych stanowi l2-cyfrowy numer wagonu oraz symbole literowe. Ujednolicony numer wagonu składa się z 5 grup cyfrowych, z których każda ma inne znaczenie, a mianowicie: − I pierwsza grupa dwucyfrowa (1 i 2 cyfra numeru), tzw. kod systemu wymiany, określa: − możliwość kursowania wagonu w różnych międzynarodowych systemach (RIV, OPW, EUROP, INTERFRIGO) lub w ruchu wewnątrzkrajowym, − właściciela lub użytkownika wagonu (kolejowy, prywatny, wynajęty), − możliwość kursowania wagonu po torach o określonych prześwitach, − wagon na osiach niezależnych lub na wózkach. Przykładowe oznakowanie: 21 – wagon przystosowany do kursowania w komunikacji międzynarodowej RIV i PPW, wagon własny kolei dostosowany do kursowania na liniach o stałej szerokości torów, wagon na osiach niezależnych (pojedynczych). 84 – wagon przystosowany do ruchu wewnętrznego, wagon prywatny (P), możliwość kursowania na liniach ze stałą lub zmienną szerokością toru, wagon na wózkach. − I druga grupa dwucyfrowa (3 i 4 cyfra numeru) określa kod przynależności do Zarządu Kolejowego UIC, będącego właścicielem wagonu lub zarząd (uprawnionego przewoźnika), który włączył wagon prywatny do swego taboru i oznakował go swoją cechą.
  • 28. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 27 Przykładowe oznakowanie: 20 – Koleje Rosyjskie, 51 – Polskie Koleje Państwowe, 54 - Koleje Czeskie, 80 – Kolej Niemiecka . − trzecia grupa czterocyfrowa (5, 6, 7 i 8 cyfra numeru) określa rodzaj i serię wagonu. Pierwsza cyfra tej grupy (czyli 5 cyfra numeru wagonu) wyznacza rodzaj wagonu, a mianowicie: 0 - wagon z otwieranym dachem, 1 - wagon kryty normalnej budowy, 2 - wagon kryty specjalnej budowy, 3 - wagon platforma normalnej budowy, 4 - wagon platforma specjalnej budowy, 5 - wagon węglarka normalnej budowy, 6 - wagon węglarka specjalnej budowy, 7 - wagon cysterna, 8 - wagon chłodnia, 9 - wagon specjalizowany. Trzy następne cyfry tej grupy (czyli 6, 7 i 8 cyfra numeru wagonu) określają właściwą serię cyfrową wagonu, ustalaną na podstawie jego cech techniczno-eksploatacyjnych. Czwarta cyfra tej grupy (8 cyfra numeru) stanowi początek zakresu numerycznego w danej serii. − czwarta grupa trzycyfrowa (9, 10 i 11 cyfra numeru) określa kolejny numer wagonu w danej serii. − piąta grupa jednocyfrowa (12 cyfra numeru) oddzielona od poprzednich grup kreską jest to tzw. cyfra samokontroli, służąca do kontroli prawidłowości zastosowanych w numerze cyfr. Cyfrę samokontroli oblicza się następująco: − ustala się numer wagonu bez cyfry samokontroli, tj. 11 cyfr; − cyfry numeru znajdujące się na miejscach nieparzystych (licząc od lewej) mnoży się przez 2, a cyfry numeru znajdujące się na miejscach parzystych mnoży się przez 1; − nowo otrzymaną z mnożenia liczbę sumuje się w taki sposób, że dodaje się pojedynczo każdy składnik i otrzymuje nową liczbę dwucyfrową; − cyfrę jedności otrzymanej sumy uzupełnia się do pełnej dziesiątki, a cyfra uzupełniająca stanowi poszukiwaną cyfrę samokontroli; gdy suma cyfr ma w miejscu jedności cyfrę O, jest ona jednocześnie cyfrą samokontroli. Niezależnie od oznakowania kodem cyfrowym, każdy wagon ma oznakowanie literowe. W serii literowej są zawarte informacje o zasadniczych cechach technicznych i eksploatacyjnych wagonu. Cechy te są oznakowane wielkimi literami alfabetu (litery rodzaju wagonu) i małymi literami (litery znaczeniowe). Wielka litera jest powiązana z pierwszą cyfrą serii cyfrowej (piątą cyfrą numeru wagonu) i określa rodzaj wagonu: O - T - wagon z otwieranym dachem, 1 - G - wagon kryty normalnej budowy, 2 - H - wagon kryty specjalnej budowy, 3 - K-R - wagon platforma normalnej budowy (2 i 4 osiowe), 4 - L-S - wagon platforma specjalnej budowy (2 i 4 osiowe), 5 - E - wagon węglarka normalnej budowy, 6 - F - wagon węglarka specjalnej budowy,
  • 29. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 28 7 - Z - wagon cysterna, 8 - I - wagon chłodnia, 9 - U - wagon specjalizowany. Małe litery, obowiązujące w oznakowaniach międzynarodowych, umieszcza się w porządku alfabetycznym za dużym symbolem oznakowania literowego wagonu. Do liter tych należą: a, b, c, d, e, f, g, h, i, j, k, l, m, n, o, p, r, s, q - przy czym dla zwiększenia pojemności kodu literowego niektóre z wymienionych liter stosuje się podwójnie, np. aa, ee, rr, ss, lub potrójnie, np. sss. Tabela 1. Znaczenie małych liter na wagonach węglarkach budowy normalnej, z płaską podłogą, przystosowanych do rozładunku na wywrotnicach obrotowych, czołowych i bocznych (E) [5, s. 99] Litera Cecha wagonu oznaczona literą a 4-osiowe aa 6- i więcej osiowe c z klapami rozładunkowymi w podłodze k 2-osiowe: gr. obco < 20 t 4-osiowe: gr. obco < 40 t 6- i więcej osiowe: gr. obco < 50 t kk 2-osiowe: 20 t ~ gr. obco < 25 t 4-osiowe: 40 t ~ gr. obco < 50 t 6- i więcej osiowe: 50 t ~ gr. obco < 60 t l nieprzystosowane do wyładunku na wywrotnicach obrotowych i bocznych m 2-osiowe: dl. ład. < 7,70 m 4- i więcej osiowe: dł. ład. < 12 m n 2-osiowe: gr. obco > 30 t 4-osiowe: gr. obco > 60 t 6- i więcej osiowe: gr. obco > 75 t o nieprzystosowane do wyładunku na wywrotnicach obrotowych i czołowych Następujące litery mają znaczenie uniwersalne (dotyczą wszystkich rodzajów wagonów towarowych): q – przewód ogrzewania elektrycznego dla wszystkich rodzajów napięć, qq – przewód i urządzenie ogrzewania elektrycznego dla wszystkich rodzajów napięć, s – przystosowany do kursowania z prędkością 100 km/h, ss – przystosowany do kursowania z prędkością 120 km/h, f – przystosowany do komunikacji z Wielką Brytanią, ff – przystosowany tylko do komunikacji poprzez tunel z Wielką Brytanią, fff– przystosowany tylko do komunikacji promowej z Wielką Brytanią, Każdy rodzaj wagonu ma charakterystyczne małe litery, określające jego cechy eksploatacyjne. Ze względu na dużą różnorodność budowy i przeznaczenia wagonów towarowych, znaczenia przypisane poszczególnym małym literom mogą być różne dla poszczególnych rodzajów wagonów. Przykładowe znaczenie małych liter dla wagonu węglarki przedstawiono w tabeli 1. Oprócz ujednoliconego w skali międzynarodowej znaczenia małych liter (od a do q), obowiązujących na kolejach UIC, poszczególne koleje mogą wykorzystać do oznakowania wagonów dalsze małe litery alfabetu. Umieszcza się je po myślniku stawianym po oznakowaniu serii obowiązującej według zasad międzynarodowych. Znaczenie małych liter o znaczeniu krajowym (wewnętrznym) wykorzystywanych w Polsce przedstawiono w tabeli 2.
  • 30. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 29 Tabela 2. Znaczenie małych liter o znaczeniu krajowym (wewnętrznym) w Polsce [5, s. 99] Litera Znaczenie liter t wagon rodzaju G, H, E lub X przystosowany do przewozów wojskowych (specjalnych) u wagon kryty: - służbowy (S) - prywatny (P) o ograniczonej sprawności technicznej w wagon węglarka normalnej budowy: - służbowy (S) - handlowy z otworami oczystkowymi - prywatny (P) v węglarka specjalnej budowy (S, P) z platforma (S, P) Y wagon specjalny (S, P) X wagon otrzymał nową numerację obowiązującą od 1.01.1980 r. Oprócz oznakowania cyfrowego i literowego na wagonach towarowych są umieszczane napisy i znaki, wynikające z obowiązujących postanowień międzynarodowych (RIV-2000) i norm polskich. Są to między innymi: − znak RIV na wagonach odpowiadających warunkom ustalonym w przepisach RIV, − znak MC na wagonach odpowiadających przepisom PPW, − znak E na wagonach nadających się do komunikacji pomiędzy krajami o różnych szerokościach toru, − znaki na wagonach dopuszczonych do komunikacji promowej i w Eurotunelu z Wielką Brytanią, − znaki na wagonach do przewozów kombinowanych kolejowo-samochodowych, − masa własna wagonu, − długość wagonu ze zderzakami, − oznaczenie urządzeń hamulca, typ hamulca, masa hamująca, − granica ładowności wagonu, − rozstaw osi skrajnych, czopów skrętu, osi skrajnych wózków, − pojemność wagonu zbiornikowego (wagon cysterna), − nazwa ładunku do przewozu którego jest wagon przystosowany, − powierzchnia ładunkowa, − długość ładunkowa, − data i miejsce wykonania przeglądu okresowego, naprawy rewizyjnej, okresowej i głównej, − znaki ostrzegawcze. Oznakowania wagonów powinny być umieszczone na: – pudłach wagonów, – ostojnicach, – luźnych częściach (ściany, kłonice). Kształty i wymiary cyfr, wielkich i małych liter oraz odstępów między nimi określa odpowiednia norma. Podstawowa wysokość cyfr i liter na PKP wynosi 100 mm, z tym że na wagonach platformach niektórych typów dopuszcza się wysokość napisów 80 mm, a w niektórych uzasadnionych przypadkach 60 mm. Na ostojnicach numery mają wysokość 80 mm, a na luźnych częściach wielkość cyfr numeru może wynosić od 40 do 80 mm w zależności od wielkości powierzchni, na której numer ten należy namalować. Rozmieszczenie znaków i napisów na wagonach ściśle określają odpowiednie przepisy.
  • 31. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 30 Ponadto, za pomocą znaków umownych oznacza się także luźne części wagonów, stanowiące ruchome urządzenia niezbędne podczas przewozu niektórych ładunków. Znaki te, umieszczane na zewnętrznych ścianach bocznych wagonów, są przedstawione za pomocą liczby, która podaje ilość luźnych części składowych należących do wagonu, oraz znajdującego się przy niej ułamka, którego licznikiem jest litera A - oznaczająca luźną część składową wagonu, a mianownikiem numer porządkowy, oznaczający rodzaj luźnej części wagonu. Przykładowe numery porządkowe luźnych części składowych wagonu: l – kłonica wkładana, 2 – zdejmowana burta boczna przy wagonach platformach, 14 – zastawa do drzwi do towarów sypkich, 26 – zbiornik na lód, 35 – klin do podkładania. Luźne części składowe są zaopatrzone także w cechę własności kolei. Ujednolicone części zamienne mają znak U, a zestawy kołowe, sprężyny piórowe, zderzaki, haki cięgłowe i sprężyny śrubowe mają ponadto cechę kolei właścicielki lub jej numer kodowy zgodnie z kartą UIC 920-1. Każdy wagon towarowy powinien mieć tablice firmową zawierającą: oznakowanie typu wagonu, numer fabryczny wagonu, rok budowy oraz nazwę i znak producenta. Każdy wagon osobowy jest w odpowiedni sposób oznakowany za pomocą właściwych napisów oraz znaków, zawierających informacje niezbędne dla podróżnych i obsługi. Rozmieszczone są one na zewnątrz i wewnątrz wagonu. Oznakowanie zewnętrzne jest umieszczone w ustalonych miejscach, po obu stronach pudła wagonu, i zawiera dane o parametrach eksploatacyjnych wagonu. Oznakowanie takie składa się z oznaczenia cyfrowego i literowego. Oznakowanie cyfrowe wagonu pasażerskiego składa się z 12 cyfr, które są podzielone na 6 grup: − pierwsza grupa dwucyfrowa (1 i 2 cyfra numeru) oznacza system komunikacji do jakiej wagon jest przystosowany (np. 58 - wagony dla różnych szerokości torów 1435/1524, z wymianą wózków, 69 - wagony dla różnych szerokości torów 1435/1524, wagony z zestawami kołowymi o zmiennym rozstawie kół); − druga grupa dwucyfrowa (3 i 4 cyfra numeru) określa zarząd kolejowy, który jest właścicielem wagonu, lub który włączył dany wagon do swego taboru i oznakował go swoją cechą (np. 20 - Koleje Rosyjskie, 51 - Polskie Koleje Państwowe); − trzecia grupa dwucyfrowa (5 i 6 cyfra numeru) określa rodzaj wagonu i jego klasę (5 cyfra) oraz liczbę zestawów kołowych, a jeżeli wagon nie jest wyposażony w wózki - liczbę przedziałów i ewentualne określenie specjalnego typu konstrukcji (6 cyfra); − czwarta grupa dwucyfrowa (7 i 8 cyfra numeru) określa dopuszczalną prędkość maksymalną (7 cyfra) oraz rodzaj zaopatrzenia w energię (8 cyfra); − piąta grupa trzycyfrowa (9, 10 i 11 cyfra numeru) jest numerem porządkowym kolejnego wagonu pasażerskiego w danej serii lub rodzaju, których początkowe 8 cyfr identyfikacyjnych są jednakowe; − szósta grupa jednocyfrowa (12 cyfra numeru) jest cyfrą samokontroli, którą oblicza się w identyczny sposób, jak dla wagonów towarowych. Podkreślone linią ciągłą grupy 3, 4, 5 cyfr stanowią zasadniczy numer wagonu. Oznakowanie literowe wagonu osobowego składa się z wielkich i małych liter alfabetu łacińskiego. Wielkie i małe litery tworzą serię literową wagonu, litery wielkie określają rodzaj wagonu. Przykładowe znaczenie wielkich liter:
  • 32. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 31 A – wagon osobowy 1 klasy, B – wagon osobowy 2 klasy, D – wagon bagażowy, P – wagon pocztowy, WLA – wagon sypialny 1 klasy, WLB – wagon sypialny 2 klasy, WR – wagon restauracyjny. Małe litery są umieszczane obok liter wielkich i oznaczają podstawowe cechy techniczno- eksploatacyjne wagonu. Przykładowe znaczenie małych liter: e – wagon z przedziałami klasy business, h – wagon z miejscami do siedzenia po obu stronach centralnego przejścia wzdłuż całego wagonu i z przedziałami otwartymi, i – wagon z przedziałami dla inwalidów, m – wagon o długości powyżej 24,5 m, n – ogrzewanie nawiewne, p – wagon piętrowy, u – wagon wyposażony w mechanizmy do zdalnego zamykania drzwi i mający możliwość zdalnego sterowania oświetleniem. Oprócz zewnętrznego oznakowania cyfrowego i literowego na wagonach osobowych umieszcza się także inne oznakowania, między innymi: znak kolei, klasę wagonu, wagon dla palących lub niepalących, termin ostatniej rewizji okresowej, miejsce, datę i rodzaj wykonanej naprawy, miejsce, datę i rodzaj przeglądu okresowego, rodzaj hamulca, nastawiacza i masę hamującą, długość wagonu ze zderzakami, stację macierzystą wagonu, masę własną, masę służbową, rodzaj ogrzewania, miejsce podparcia wagonu na promie, napisy: wagon restauracyjny, wagon sypialny, wagon z miejscami do leżenia, liczbę miejsc leżących, tablice kierunkowe oraz tablice numeracyjne. Oznakowanie wewnętrzne wagonu obejmuje napisy, znaki i piktogramy. Do podstawowych z nich należą: oznakowanie klasy wagonu, oznakowanie przedziałów dla palących i niepalących, przedziału dla podróżnych z małymi dziećmi, miejsca dla inwalidy, wyłącznik oświetlenia, regulacja ogrzewania, wywietrznika i głośnika, napisy ostrzegające przed otwarciem drzwi wejściowych podczas jazdy pociągu, ostrzeżenie przed opieraniem się o drzwi wejściowe, ostrzeżenie przed wychylaniem się z okna, oznaczenie szafy z urządzeniami do oświetlenia, oznaczenie szafy z urządzeniami ogrzewczymi, oznaczenie tablicy wysokiego napięcia, oznaczenie oświetlenia przejść międzywagonowych, oznaczenie sygnałów końca pociągu. 4.2.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie uregulowania prawne decydują o oznakowaniu wagonów towarowych? 2. Co składa się na oznakowanie wagonu towarowego? 3. Jakie oznakowanie dodatkowe mają wagony PKP i wagony włączone do taboru PKP? 4. Z jakich grup cyfrowych składa się ujednolicony numer wagonu? 5. Jakie cyfry oznaczają rodzaje wagonów? 6. Jak oblicza się cyfrę samokontroli? 7. Jakie napisy i znaki umieszczone są na wagonach towarowych? 8. Gdzie powinno być umieszczone oznakowanie wagonu? 9. Jakie są podstawowe wysokości cyfr i liter na PKP? 10. W jaki sposób oznakowany jest wagon osobowy?
  • 33. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 32 4.2.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Scharakteryzuj oznakowanie wagonów w realizacji przewozu. Wyjaśnij, co oznaczają cyfry przedstawione poniżej. 50 51 20-78 543-9 ABhuxzt Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznakowania wagonów, 2) dokonać analizy oznaczenia literowego i cyfrowego, 3) odszukać w materiałach dydaktycznych wiadomości dotyczące oznaczeń literowych i cyfrowych, 4) określić na podstawie serii literowej i numeru rodzaj przedstawionego wyżej wagonu. Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 2 Oblicz cyfrę samokontroli na przykładzie pełne dwunastocyfrowego numeru wagonu: 21 51 437 5 258 - Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) zapoznać się z materiałem nauczania dotyczącym oznakowania wagonów, 2) skorzystać z zasady obliczania cyfry samokontroli, 3) dopełnić sumy kolejnych cyfr iloczynu do pełnych dziesiątek, 4) obliczyć cyfrę samokontroli, 5) wpisać w miejsce dwunastej cyfry obliczoną cyfrę samokontroli. Wyposażenie stanowiska pracy: − kalkulator, − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. 4.2.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) określić oznakowanie wagonów towarowych?   2) określić oznakowanie wagonów osobowych?   3) rozróżnić cechy wagonów na podstawie oznaczeń?   4) obliczyć cyfrę samokontroli?  
  • 34. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 33 4.3. Hamulce kolejowe 4.3.1. Materiał nauczania Urządzenia hamulcowe Urządzenia hamulcowe kolejowego pojazdu szynowego (pociągu lub pojazdu trakcyjnego luzem) są przeznaczone do sterowania jego prędkością, powodując zmniejszenie tej prędkości lub całkowite zatrzymanie pojazdu. Urządzenia te zwiększając opory ruchu wytwarzają siły hamowania skierowane przeciwnie do kierunku jazdy pociągu przeciwdziałające jego ruchowi. Uruchomienie hamulca następuje wskutek obniżenia ciśnienia w przewodzie głównym, może to być spowodowane przez maszynistę za pomocą zaworu maszynisty, hamulec może uruchomić pasażer w wagonie, można otworzyć kurek końcowy, może także nastąpić samoczynne zahamowanie wskutek rozerwania składu i rozerwania elastycznego przewodu między wagonami. Hamulce ze względu na bezpieczeństwo ruchu pojazdów są jednym z podstawowych urządzeń taboru kolejowego. Pożądane cechy hamulca kolejowego: zespolony, jednoczesny, stopniowy, niewyczerpalny. Rozwój hamulców kolejowych był podporządkowany spełnieniu tych cech. W pojazdach kolejowych zależnie od jego wymagań konstrukcyjnych (nośności, prędkości konstrukcyjnej) i warunków eksploatacji (pociąg towarowy, osobowy) są stosowane hamulce różnych systemów, rodzajów i typów. Ze względu na spełniane zadania rozróżnia się hamulce: − postojowe (zwane pomocniczymi lub pokładowymi) przeznaczone do zabezpieczenia pojazdów przed niezamierzonym ruszeniem podczas postoju; wyposażone są w nie wszystkie wagony osobowe i pojazdy trakcyjne oraz niektóre wagony towarowe; − pociągowe (zwane zasadniczymi) służące do hamowania składu całego pociągu. Ze względu na sposób działania wyróżnia się hamulce: − zespolone, w których uruchamianie wszystkich hamulców w składzie pociągu odbywa się z jednego miejsca, tj. z kabiny maszynisty lub z dowolnego przedziału wagonu osobowego poprzez dźwignię hamulca bezpieczeństwa; − niezespolone, które są uruchamiane indywidualnie. Ze względu na to kryterium hamulce można podzielić także na: − samoczynne, uruchamiające się samoistnie w razie rozerwania się pociągu, − niesamoczynne, uruchamiane tylko przez obsługę pociągu. Ze względu na system można wyróżnić hamulce: − ręczne, pozwalające na zatrzymanie pojazdu za pomocą siły hamującej wytworzonej przez człowieka; − pneumatyczne, przy których czynnikiem uruchamiającym hamulec i czynnikiem wywierającym siłę hamowania jest sprężone powietrze; − elektryczne, w których podczas hamowania silniki trakcyjne pracują jak prądnice, a wytworzona energia elektryczna jest tracona w rezystorach (hamowanie rezystorowe) lub zwracana do sieci (hamowanie odzyskowe), − elektropneumatyczne, w których sygnałem uruchamiającym hamulec jest sygnał elektryczny, a siłę hamowania wywiera sprężone powietrze; − elektromagnetyczne, polegają na zastosowaniu elektromagnesów, które po zamknięciu elektrycznego obwodu sterowniczego przywierają z dużą siłą do szyny, powodując hamowanie.
  • 35. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 34 Ze względu na stosowany rodzaj układu ciernego rozróżnia się hamulce: − klockowe, − tarczowe, − szynowe. Zasadę działania hamulca w kolejowych pojazdach szynowych przedstawiono na przykładzie zespolonego i samoczynnego hamulca pneumatycznego (powietrzny). Schemat jego działania przedstawiono na rysunku 18. W układzie hamulcowym wyróżnia się następujące zasadnicze części: − część pneumatyczną: główny zbiornik powietrza i zbiorniki pomocnicze, przewód główny, siłowniki (cylindry), rozdzielacze powietrza (zawory rozrządcze), − część mechaniczną: przekładnia hamulcowa i klocki hamulcowe, − urządzenia służące do wytwarzania sprężonego powietrza – sprężarka, − urządzenia służące do sterowania i kontrolowania – zawór maszynisty, zawory hamulców bezpieczeństwa, manometry. Wymienione części hamulca znajdują się w pojeździe trakcyjnym, natomiast w wagonach występują tylko części pneumatyczna i mechaniczna. Zapas powietrza układu hamulcowego znajduje się w zbiorniku głównym powietrza umieszczonym w pojeździe trakcyjnym. Sprężone powietrze o ciśnieniu 0,8÷1,0 MPa dostarcza do niego sprężarka napędzana oddzielnym silnikiem elektrycznym lub za pomocą przekładni od wału silnika spalinowego. Przy ustawieniu zaworu maszynisty w położenie odpowiadające odhamowaniu sprężone powietrze przepływa ze zbiornika głównego poprzez zawór maszynisty do przewodu głównego, w którym następuje redukcja ciśnienia powietrza do 0,5 MPa. Powietrze następnie dopływa przewodem głównym do urządzeń hamulcowych znajdujących się w wagonach pociągu, skąd przechodzi przez rozdzielacze powietrza do zbiorników pomocniczych. Rys. 18. Schemat samoczynnego hamulca zespolonego: a - położenie odhamowania, b - położenie hamowania: 1 – sprężarka powietrza, 2 – zbiornik główny powietrza, 3 – zawór (sterownik), 4 – przewód powietrzny (przewód główny), 5 – siłownik, 6 – zbiornik pomocniczy powietrza, 7 – rozdzielacz powietrza, 8 – dźwignia (przekładnia hamulcowa), 9 – klocek hamulcowy [5, s. 111]
  • 36. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 35 Hamowanie następuje wskutek obniżenia ciśnienia powietrza w przewodzie głównym przez maszynistę przestawiającego zawór 3 (rys.18) w takie położenie, przy którym nastąpi połączenie przewodu głównego z atmosferą do czasu uzyskania zadanego obniżenia ciśnienia. Wskutek spadku ciśnienia w przewodzie głównym rozdzielacze powietrza 7 samoczynnie odcinają połączenia zbiorników pomocniczych z przewodem głównym tak, że sprężone powietrze przepływa ze zbiorników pomocniczych 6 do siłowników hamulcowych 5 i przesuwa w nich tłoki, które przez przekładnie hamulcowe 8 dociskają klocki hamulcowe (hamulec klockowy) lub tarcze hamulcowe (hamulec tarczowy) do kół, powodując hamowanie pociągu. Hamowanie następuje również wówczas, gdy ciśnienie w przewodzie głównym zmniejszy się na skutek rozerwania pociągu lub uruchomienia hamulca bezpieczeństwa. W celu odhamowania pociągu (luzowania) należy ponownie zwiększyć ciśnienie w przewodzie głównym. Następuje to po przestawieniu zaworu maszynisty 3 w położenie, w którym sprężone powietrze ze zbiornika głównego 2 zaczyna przepływać do przewodu głównego 4, aż do osiągnięcia w nim ciśnienia 0,5 MPa. Wzrost ciśnienia powietrza powoduje, że rozdzielacze powietrza 7 przestawiają się samoczynnie, łączą zbiorniki pomocnicze z przewodem głównym i umożliwiają uchodzenie powietrza z siłowników hamulcowych 5 do atmosfery, przesuwając w nich tłoki, które przez przekładnie hamulcowe 8 odsuwają klocki lub tarcze hamulcowe od obręczy kół. Sterowanie przebiegiem hamowania może odbywać się również elektrycznie (hamulec elektropneumatyczny). Hamulec taki ma wszystkie części hamulca pneumatycznego oraz dodatkowe obwody i urządzenia elektryczne (między innymi elektropneumatyczny zawór hamowania, elektropneumatyczny zawór odhamowania, rezystory, elektryczny przewód zasilający, elektryczny przewód odhamowania i hamowania, przekaźnik hamowania i odhamowania). W rękojeść sterownika jest wbudowana dodatkowa dźwignia, po przestawieniu której w odpowiednie położenie, doprowadzone zostaje sprężone powietrze do jednego z cylindrów, co powoduje połączenie odpowiedniego obwodu elektrycznego. Przebieg hamowania jest sterowany elektropneumatycznym zaworem hamowania, włączonym w przewód od zbiornika pomocniczego do siłownika hamulcowego, a przebieg odhamowania za pomocą elektropneumatycznego zaworu odhamowania, umieszczonego na odgałęzieniu tego przewodu. W zespołach trakcyjnych wyposażonych w hamulce EP zbiorniki są napełniane z przewodu zasilającego (0,8÷1,0 MPa). Hamulec ten za pomocą zaworu zwrotnego umożliwia sterowanie przebiegiem hamowania, zarówno elektrycznie, jak i pneumatycznie. Sterowanie elektryczne hamulcem zapewnia ponadto dużą prędkość hamowania (szybszy przepływ fali hamowania) oraz większą czułość hamowania i odhamowania w porównaniu z hamulcem pneumatycznym. Nowoczesne systemy hamulca są wyposażone w wiele dodatkowych urządzeń usprawniających proces hamowania i odhamowywania. Są to m.in. urządzenia przyspieszające działanie hamulca (przepływ fali hamowania), urządzenia przeciwpoślizgowe, urządzenia automatycznego luzowania hamulca, urządzenia stopniowania siły docisku klocków zależnie od prędkości jazdy lub obciążenia wagonu. Hamulce są podstawowymi urządzeniami taboru kolejowego ze względu na bezpieczeństwo ruchu i konieczność niezawodności w pracy. Przed odjazdem pociągu należy zatem sprawdzić działanie urządzeń hamulcowych. W tym celu przeprowadza się próbę sprawności hamulca, na którą składają się: − próba działania urządzeń hamulcowych lokomotywy wraz z próbą ich szczelności, − próba szczelności składu pociągu, − próba działania hamulców pociągu (szczegółowa lub uproszczona). Próbę działania urządzeń hamulcowych lokomotywy przeprowadza drużyna lokomotywowa. Próba polega na sprawdzeniu działania sprężarki powietrza, regulatora biegu i
  • 37. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 36 regulatora ciśnienia w przewodzie głównym, sprawdzeniu prawidłowości wskazań manometrów i wykonaniu próby szczelności urządzeń hamulcowych lokomotywy oraz ewentualnym usunięciu nieszczelności. Po połączeniu lokomotywy ze składem wagonów i napełnieniu przewodu głównego do ciśnienia 0,5 MPa wykonuje się próbę szczelności urządzeń hamulcowych całego składu pociągu. W celu sprawdzenia szczelności składu, maszynista ustawia zawór maszynisty w pozycje „odcięcie”’ rewident wagonów podłącza do sprzęgu hamulcowego ostatniego wagonu manometr kontrolny, odczytuje ciśnienie oraz sprawdza, czy spadek ciśnienia w tym wagonie mieści się w dopuszczalnych granicach i zapewnia prawidłowe działanie hamulców końca pociągu. Szczegółową próbę hamulców przeprowadza maszynista z rewidentem wagonów lub kierownikiem pociągu. Maszynista zmniejsza ciśnienie w przewodzie głównym i w tym momencie hamulce powinny zadziałać w całym pociągu i nie mogą się samoczynnie zwalniać przez pewien czas. W celu sprawdzenia dokładnego przylegania klocków hamulcowych do kół, rewident wagonu przechodzi wzdłuż składu pociągu. Po odhamowaniu pociągu przez maszynistę rewident przechodzi wzdłuż pociągu i sprawdza, czy wszystkie wagony zostały odhamowane. W przypadku uproszczonej próby hamulców sprawdza się jedynie, czy powietrze dochodzi do ostatniego wagonu z czynnym hamulcem i czy hamulec ten działa prawidłowo (sprawdzenie przylegania klocków hamulcowych do obręczy kół oraz ich luzowanie). Próba ta jest mniej dokładna od próby szczegółowej i może być wykonywana tylko w określonych przypadkach. Bardzo ważne jest ponadto ustalenie, czy zestawiony skład pociągu jest zdolny do zatrzymania na określonej drodze hamowania. Aby pociąg mógł być w odpowiedniej chwili zatrzymany, musi znajdować się w nim określona liczba czynnych hamulców. Do przepisów oprowadzeniu ruchu pociągów została wprowadzona umowna wartość, nazwana ciężarem hamującym. Jako rzeczywisty ciężar hamujący pociągu przyjmuje się sumę ciężarów hamujących wszystkich wagonów w składzie z czynnymi hamulcami włączonych do hamulca zespolonego. Wartości ciężarów hamujących są podane w formie napisów na wagonie lub na tablicy nastawiacza hamowności P-Ł (stosownie do położenia „Próżny-Ładowny", zależnie od stopnia załadowania wagonu). Znając ciężar brutto składu pociągu można zatem określić rzeczywisty procent ciężaru hamującego i porównać go z wymaganym procentem ciężaru hamującego. Wymagany procent ciężaru hamującego pociągu jest podany dla konkretnych linii kolejowych w służbowym rozkładzie jazdy oraz w Instrukcji o prowadzeniu ruchu pociągów na PKP (Rl) w postaci tzw. tablic hamowności, w zależności od długości drogi hamowania, największego pochylenia linii, największej dopuszczalnej prędkości jazdy oraz sposobu hamowania (hamulce zespolone szybko działające, hamulce zespolone wolno działające). Rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu oblicza się ze wzoru: gdzie: hr – rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu, Gr – rzeczywisty ciężar hamujący pociągu, Gs – ciężar brutto składu pociągu.
  • 38. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 37 Rzeczywisty procent ciężaru hamującego pociągu musi być większy lub co najmniej równy wartości wymaganego procentu hamującego. Wynika z tego niezbędna liczba wagonów z czynnymi hamulcami, które powinny się znajdować w danym składzie pociągu. Jeżeli pociąg nie ma wymaganego procentu ciężaru hamującego, to należy zmniejszyć prędkość rozkładową pociągu lub masę brutto pociągu do wartości wynikającej z tablicy hamowania albo też dodać do składu, jeżeli jest to możliwe ze względu na dopuszczalną liczbę osi w składzie pociągu i moc lokomotywy, odpowiednią liczbę wagonów z czynnymi hamulcami. 4.3.2. Pytania sprawdzające Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń. 1. Jakie funkcje powinien spełniać hamulec pociągu? 2. Z jakich zespołów składa się część pneumatyczna hamulca na pojeździe trakcyjnym a z jakich na wagonie doczepnym? 3. Z jakich elementów składa się część mechaniczna hamulca na wagonie? 4. Jakie wyróżnia się rodzaje hamulców stosowanych w pojazdach szynowych oprócz pneumatycznych? 5. Jakie rozróżnia się odmiany hamulców ciernych ze względu na postać elementu ciernego? 6. Co to jest fala hamowania i czym jest wywołana? 7. Jak wyznacza się rzeczywisty procent ciężaru hamującego w pociągu? 4.3.3. Ćwiczenia Ćwiczenie 1 Ustal czy skład pociągu zestawiony z 36 wagonów ładownych oraz 12 wagonów próżnych o łącznej masie 1200 t, którego rzeczywisty ciężar hamujący wynosi 2500 kN można wyprawić na odcinek linii kolejowej, na którym obowiązuje droga hamowania 1000 m i czy jest on zdolny do zatrzymania na określonej drodze hamowania. Przyjmij, że wymagany procent ciężaru hamującego pociągu dla warunków zadania wynosi 32%. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) odszukać w materiałach dydaktycznych określenia i wzory dotyczące treści ćwiczenia, 2) wykonać obliczenia zgodnie z danymi zawartymi w poleceniu ćwiczenia, 3) porównać obliczony, posiadany przez pociąg procent ciężaru hamującego z wymaganym procentem ciężaru hamującego tego pociągu, 4) przeanalizować otrzymane wyniki i ustalić czy dany skład pociągu można wyprawić na wskazany odcinek linii kolejowej, 5) uzasadnić decyzję pisemnie. Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia.
  • 39. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 38 Ćwiczenie 2 Z wykazu wagonów w składzie pociągu wynika, że masa ogólna (brutto) pociągu wynosi 1800 ton, rzeczywista masa hamująca pociągu wynosi 1550 t, długość pociągu wynosi 564 m. Ustalony w wewnętrznym rozkładzie jazdy wymagany procent masy hamującej wynosi 88%. Ustal, czy pociąg można wyprawić. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) odszukać w materiałach dydaktycznych określenia i wzory dotyczące treści ćwiczenia, 2) wykonać obliczenia, 3) ustalić, czy pociąg można wyprawić, 4) zaprezentować wykonane ćwiczenie. Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. Ćwiczenie 3 Oblicz i wskaż procent masy hamującej, jeżeli masa ogólna pociągu wynosi 625 t, a rzeczywista masa hamująca pociągu wynosi 650 t. Sposób wykonania ćwiczenia Aby wykonać ćwiczenie, powinieneś: 1) odszukać w materiałach dydaktycznych odpowiednie i wzory dotyczące treści ćwiczenia, 2) wykonać obliczenia, 3) wskazać procent masy hamującej. Wyposażenie stanowiska pracy: − literatura z rozdziału 6 poradnika dla ucznia. 4.3.4. Sprawdzian postępów Czy potrafisz: Tak Nie 1) scharakteryzować hamulcowe urządzenie kolejowego pojazdu szynowego?   2) objaśnić przebieg hamowania?   3) rozróżnić hamulce?   4) określić rzeczywisty procent ciężaru hamulcowego?  
  • 40. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 39 4.4. Sieć trakcyjna 4.4.1. Materiał nauczania Elektryczne pojazdy trakcyjne ze względu na prostszą konstrukcję od pojazdów spalinowych są od nich tańsze, ale wymagają dużych nakładów inwestycyjnych na budowę sieci trakcyjnej, podstacji trakcyjnych i innych urządzeń. Stosowanie trakcji elektrycznej jest opłacalne na liniach o dużym natężeniu przewozów oraz w ruchu podmiejskim w obrębie aglomeracji. Schemat zasilania trakcji elektrycznej przedstawiono na rysunku 19. Rys. 19. Schemat zasilania trakcji elektrycznej: 1 – kocioł parowy, 2 – turbina i generator, 3 – transformator, 4 – wyłącznik olejowy, 5 – odłącznik, 6 – prostownik, 7 – tablica sterownicza, 8 – rozdzielnia prądu stałego [5, s.141] Prąd elektryczny wytwarzany w elektrowni, po odpowiednim przetworzeniu (np. zmianie napięcia), jest przesyłany przewodami linii wysokiego napięcia do podstacji trakcyjnej. W podstacji jest przetwarzany przez zmianę napięcia, częstotliwości, liczby faz i rodzaju prądu, w celu dostosowania go do bezpośredniego zasilania elektrycznych pojazdów trakcyjnych. Z podstacji trakcyjnej, za pomocą zasilacza, prąd jest doprowadzany do sieci trakcyjnej, zawieszonej na słupach trakcyjnych wzdłuż torów, skąd jest odbierany za pomocą odbieraka prądu przez pojazd trakcyjny. Dalej przepływa do silników trakcyjnych, a następnie poprzez zestawy kołowe - do szyn toru kolejowego i wraca kablami powrotnymi (sieć powrotna) do podstacji trakcyjnej. Do zasilania urządzeń elektrotrakcyjnych stosuje się: − prąd stały o napięciu od 0,5 do 3 kV, stosowany między innymi na kolejach polskich, włoskich, hiszpańskich, francuskich, belgijskich, holenderskich, czeskich, słowackich, w Polsce na wszystkich liniach normalnotorowych jest stosowane napięcie 3 kV, a na liniach warszawskiej Kolei Dojazdowej - napięcie 0,6 kV; prąd stały ma wiele zalet, m.in. łatwe i tanie przetwarzanie w podstacjach prądu zmiennego na prąd stały oraz bardzo dobre charakterystyki silników trakcyjnych, odpowiadające wymogom eksploatacyjnym pojazdów trakcyjnych; wadą natomiast jest konieczność stosowania stosunkowo dużych przekrojów sieci trakcyjnej oraz stosunkowo małe odległości między podstacjami (20-35
  • 41. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 40 km), co zwiększa koszty budowy i utrzymania sieci trakcyjnej; − prąd zmienny jednofazowy o obniżonej częstotliwości (25 lub 16, 2/3 Hz) - zwykle o napięciu od 15 do 16 kV, stosowany między innymi w Niemczech, Austrii, Szwajcarii, Szwecji i Norwegii; zaletą tego systemu, w odróżnieniu od systemu prądu stałego jest to, że odległość pomiędzy podstacjami może być większa (60-100 km) oraz sieć trakcyjna jest o mniejszym przekroju; prąd jednofazowy o obniżonej częstotliwości uzyskuje się ze specjalnych elektrowni lub też przetwarzając prąd trójfazowy z sieci energetycznej w podstacjach trakcyjnych; pojazdy trakcyjne zasilane w tym systemie muszą być wyposażone w specjalny transformator obniżający napięcie zasilające silniki, co umożliwia regulowanie w szerokich granicach napięcia na zaciskach silnika, a więc prędkości pojazdów, przy czym regulacja ta odbywa się bez strat; − prąd zmienny jednofazowy o częstotliwości przemysłowej 50 Hz i napięciu 25 kV, stosowany między innymi we Francji, Wielkiej Brytanii, Hiszpanii, Czechach, Słowacji, Bułgarii, Rumunii, Węgrzech, Finlandii i krajach byłego Związku Radzieckiego; zaletą tego systemu jest bezpośrednie zasilanie sieci trakcyjnej z ogólnokrajowej sieci energetycznej za pomocą zwykłych stacji transformatorowych, bez konieczności budowy podstacji trakcyjnych. Lokomotywy stosowane przy tym systemie prądu mogą mieć następujące rozwiązania konstrukcyjne: ─ silniki zasilane bezpośrednio, ─ silniki prądu stałego, przy czym prąd ten uzyskuje się z przetwornicy wirującej umieszczonej w lokomotywie, ─ silnik prądu stałego z przetwarzaniem prądu przemiennego na prąd stały za pomocą przekształtników zainstalowanych w lokomotywie. Największe korzyści przy zastosowaniu tego systemu prądu uzyskuje się na liniach magistralnych, na których kursują ciężkie pociągi. Urządzenia zasilające zelektryfikowaną linię kolejową (patrz rysunek) można podzielić na następujące części składowe: ─ elektrownię (cieplną, wodną, atomową) wytwarzającą energię elektryczną, ─ stację energetyczną podwyższającą napięcie, ─ linię przesyłową wysokiego napięcia, ─ stacje energetyczne obniżające napięcie do wielkości napięcia linii zasilającej podstacje trakcyjne, ─ linie zasilające, doprowadzające prąd o wysokim napięciu do podstacji trakcyjnej, ─ podstacje trakcyjne, przetwarzające prąd przemienny na stały 3 kV, ─ sieć trakcyjną, zasilającą tabor elektryczny. Linie zasilające stanowią linie wysokiego napięcia łączące elektrownie lub stacje energetyczne ogólnokrajowej sieci energetycznej z podstacjami trakcyjnymi, rozmieszczonymi wzdłuż linii zelektryfikowanych. Zasilanie z sieci ogólnokrajowej jest ważną zaletą, gdyż powiązaniu jej z licznymi źródłami energii uzyskuje się niezawodność w dostawie energii elektrycznej, co ma istotne znaczenie dla ciągłości i niezawodności pracy kolei. Niezawodność powinna cechować także urządzenia kolejowe, a więc podstacje i sieć trakcyjną, dlatego też rozwiązania konstrukcyjne tych urządzeń przewidują odpowiednie środki zabezpieczające. Zadaniem podstacji trakcyjnej jest przetwarzanie prądu przemiennego, zwykle o napięciu 15,20 lub 30 kV, na prąd stały o napięciu 3 kV. Obniżenie napięcia odbywa się za pomocą transformatorów, przetwarzanie zaś prądu (prostowanie) - przekształtnikami krzemowymi. Układ podstacji (rozmieszczonych co 15 do 30 km) przedstawia poniższy rysunek.
  • 42. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 41 Rys. 20. Układ schematyczny podstacji trakcyjnej prądu stałego 3 kV [na podstawie strony www.trakcja.rail.pl] W - wyłącznik mocy wysokiego napięcia, P - zespół transformatorów i prostowników, WS - wyłącznik szybki zasilacza, K - kabel powrotny Linie zasilające wprowadza się do rozdzielni podstacji poprzez wyłączniki mocy wysokiego napięcia - do szyn zbiorczych. Z szyn zbiorczych rozdzielni prąd trójfazowy płynie do pierwotnych uzwojeń transformatorów. Transformatory tak obniżają napięcie, aby po jego wyprostowaniu w przekształtnikach wynosiło ono 3,3 kV, a to w celu stworzenia rezerwy na wyrównanie spadków napięcia w sieci trakcyjnej. Rozdzielnie, a głównie transformatory, są umieszczone zwykle poza budynkiem podstacji na otwartej przestrzeni. Dla ochrony tych urządzeń od przepięć wskutek wyładowań atmosferycznych na liniach zasilających wysokiego napięcia są stosowane odgromniki. Ochronę przed zwarciami i przeciążeniami, mogącymi powodować uszkodzenie urządzeń, przejmują zabezpieczenia ochronne nadmiarowe, wyłączniki samoczynne lub bezpieczniki topikowe. Z transformatora prąd o obniżonym napięciu przepływa do przekształtnika, w którym jest przekształcony w prąd stały. Przekształtniki są umieszczone w budynku podstacji za ogrodzeniami, chroniącymi obsługę przed niebezpieczeństwem dotknięcia części pozostających pod napięciem. Drzwi do ogrodzenia z przekształtnikami można otworzyć dopiero po odłączeniu wysokiego napięcia od wszystkich części znajdujących się wewnątrz ogrodzenia. Z przekształtnika prąd przepływa kablem do rozdzielni prądu stałego 3 kV, a z rozdzielni zasilaczami do sieci trakcyjnej. Sieć trakcyjna składa się z sieci jezdnej I sieci powrotnej, którą są szyny toru kolejowego. Obwód prądu zostaje zamknięty poprzez tabor i dalej za pomocą kabla powrotnego łączy szyny z punktem zerowym transformatorów. Niezawodność i regularność ruchu pociągów na liniach zelektryfikowanych wymaga ciągłości zasilania z sieci trakcyjnej. Dlatego rozwiązania techniczne i stosowane materiały w budowie powinny zapewnić trwałość i niezawodność sieci trakcyjnej. W przypadku uszkodzenia jednego z elementów zasilania możliwe jest zasilanie sieci trakcyjnej z podstacji sąsiedniej. Sieć jezdna dzieli się na grupy torów za pomocą odłączników sekcyjnych. Umożliwia to elektryczny podział sieci (sekcjonowanie) w zależności od potrzeb eksploatacyjnych i daje
  • 43. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 42 możliwość jej częściowego wyłączania w czasie awarii w celu naprawy odcinków uszkodzonych. Sekcjonowanie sieci jezdnej nad jednym torem nazywa się sekcjonowaniem podłużnym, a sekcjonowanie rozdzielające lub łączące elektrycznie sieć jezdną nad torami równoległymi nazywa się sekcjonowaniem poprzecznym. Rys. 21. Schemat zasilania i sekcjonowania linii zelektryfikowanej[na podstawie strony www.trakcja.rail.pl] Do podziału sieci trakcyjnej między podstacjami służy kabina sekcyjna. Jest to mały budynek lub kontener, w którym umieszcza się cztery wyłączniki szybkie WS i szyny zbiorcze (kabina C na rys. 21). Uzyskuje się w ten sposób wzajemne połączenie wszystkich czterech odcinków sieci przyległej do kabiny, co umożliwia ich współpracę, na obu torach. W razie powstania zwarcia zostaje ono zlokalizowane na jednym z odcinków sieci, który zostaje samoczynnie odłączony przez otwarcie się wyłączników szybkich na zasilaczach w podstacji i w kabinie sekcyjnej. Na pozostałych, nieodłączonych odcinkach sieci może odbywać się ruch pociągów, a odcinek odłączony może być ominięty przez wprowadzenie ruchu po jednym torze. Po usunięciu uszkodzenia i włączeniu wyłącznika na podstacji, włącza się samoczynnie wyłącznik w kabinie sekcyjnej i ruch pociągów może odbywać się normalnie. Oprócz tego kabina sekcyjna zmniejsza spadki napięć w sieci trakcyjnej przez równoległe łączenie obu torów. Niezależnie od podziału odcinka między podstacjami przez kabiny sekcyjne, stosowane jest sekcjonowanie podłużne torów szlakowych i stacyjnych oraz sekcjonowanie poprzeczne torów równoległych. W miejscach sekcjonowania umieszcza się odłączniki sekcyjne, które w normalnych warunkach ruchowych łączą poszczególne sekcje, a w przypadku awarii rozłączają je. Odizolowanie sekcji sieci jezdnej od siebie w tych miejscach, w których pociągi przejeżdżają z dużą prędkością wykonuje się przez odizolowanie odcinków naprężenia, a w torach bocznych i w drogach zwrotnicowych, a więc tam, gdzie prędkości pociągów są stosunkowo małe - za pomocą izolatorów sekcyjnych. Nowe konstrukcje izolatorów sekcyjnych umożliwiają jazdę pod obciążeniem z dużą prędkością. Przykład sekcjonowania sieci między dwiema podstacjami trakcyjnymi pokazano na rysunku 21. Jeśli dwie sąsiednie sekcje są zasilane z dwu różnych zasilaczy, to przez miejsce sekcjonowania pociąg powinien przejechać z rozpędu z wyłączonymi silnikami, w przeciwnym bowiem razie podczas wjazdu na sekcję, która (przypadkiem jest bez prądu, powstałby łuk elektryczny mogący uszkodzić sieć jezdną. Miejsca te są oznaczone wskaźnikami, w których pierwszy nakazuje wyłączenie silników, a drugi wskazuje, kiedy silniki można ponownie włączyć. Odcinki, które powinny być przejeżdżane z wyłączonymi silnikami, należy rozmieścić z uwzględnieniem istniejących warunków ruchowych. Nie mogą być one umieszczone np. przed semaforami ani tuż za nimi, gdyż pociągi zatrzymane na sygnał „Stój” nie mogłyby ruszyć z miejsca.
  • 44. „Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego” 43 Odbiór prądu z sieci trakcyjnej powinien być ciągły oraz odbywać się bez iskrzenia, szkodliwego zarówno dla przewodu jezdnego, jak i dla ślizgacza, dociskanego z określoną siłą do tego przewodu. Dlatego też sieć trakcyjna nie może mieć ostrych załamań i zbyt dużych różnic w wysokości i zwisach. W celu wyeliminowania wpływu różnicy temperatury (wydłużanie i kurczenie się sieci) stosuje się dzielenie sieci na tzw. odcinki naprężenia długości około 1300 m. Rys. 22. Schemat naprężania sieci: a – sieć półskompensowana, b – sieć skompensowana [na podstawie strony www.trakcja.rail.pl] W odcinkach tych sieć jest naprężana za pomocą ciężarów, które wyrównują, czyli kompensują ruchy cieplne sieci (rys. 22). Sposób ten nazywa się kompensowaniem sieci, przy czym rozróżnia się sieć półskompensowaną, jeśli naprężany jest tylko przewód jezdny, oraz sieć skompensowaną, jeśli są naprężane zarówno przewód jezdny, jak i linka nośna. Na rysunku 22b pokazano na osobnych izolatorach przewód wzmacniający, który montuje się tylko wówczas, gdy niezbędne jest zwiększenie przewodności sieci trakcyjnej. Rys. 23. Schemat układu odcinka naprężania sieci jezdnej: 1 – słupy wsporcze, 2 – słupy kotwowe, 3 – sieć jezdna [na podstawie strony www.trakcja.rail.pl] Odcinek naprężenia sieci i sposób zachodzenia na siebie sąsiednich odcinków pokazano schematycznie na rysunku 23. Jak wynika z tego rysunku, końce sieci jezdnej są odchylone od osi toru do słupów kotwowych z wielokrążkami, przez które przewija się linka z ciężarem naprężającym sieć. Dwa sąsiadujące ze sobą odcinki naprężania zachodzą na siebie na długości tzw. przęsła naprężenia b. Odcinki naprężania należące do jednej sekcji sieci są łączone za pomocą łączników (A na rys. 23). Na końcach sekcji izolowane przęsła naprężane mogą być zwarte odłącznikami sekcyjnymi (B na rys. 23). Linka nośna i przewód jezdny są zawieszone na słupach trakcyjnych ustawionych wzdłuż obu torów lub na konstrukcjach bramowych, gdy sieć jest zawieszona nad kilkoma torami. Odległość między słupami wynosi 60 do 80 m. Do słupów przymocowane są ruchome (w sieci