ixznsrnaRnA TEHNTcA iu TRANSpoRTUL FERovTAR

1. Materialul rulant.

Baza materialS cu care se desfbqoard activitatea de transport este alcdtuitd din:- vehicule cu care se efectueazd,transportul;- mijloace de tracliune;- calea pe care se circulS, inclusiv construcJiile qi instalaJiile.Materialul rulant reprezintd, totalitatea vehiculelor ale cdror aparate de rulare

sunt proiectate qi realizate astfel ca sd circule numai pe qine. Dupd modul de rulare,vehiculele sunt:

- vehicule remorcate (cu roli purtate);- vehicule care remorcheazd" sau autopropulsate (cu roli motoare).Vehicule autopropulsate: automotoare, locomotive, pluguri de zdpad6,

macarale, magini de cale.Vehicule remorcate (vagoane): de cdldtori, de marft,, speciale, speciale

tehnice sau de serviciu.Vagoane de cilitori: clas6, de dormit, restaurant, poqtd, bagqe.Vagoane de marfi: platforme, descoperite, acoperite, cisternd, pentru mdrfuri

in vrac, izoterme, frigorifice.Vagoane speciale: negabaritice (pentru tonaje sau elemente cu dimensiuni mai

mari decdt cele normale), pentru transport animale, pdsdri sau peqte viu.Vagoane tehnice sau de serviciu: de incdlzire, pentru plugul de zdpad6,

pentru trenul macara,laborator, gcoald, uzinale, sanitare, pentru trenurile de lucru.

1.1.VagoaneleVagoane I e pr ezintd. urmdtoare le pdrti princ ipale :

a) qasiul sau cadrul vagonului format din lonjeroane, traverse, contravdntuiri,bara de tracliune cu aparatele de trac{iune gi legare (cupla de legare qi cupla desiguran!6), tampoane pentru amortizarea qocurilor la opriri sau la manevre.

l. lonjeroane2. traversd frontalb3. haverse centrale4. contrav6ntuiri

tamponbara de tracliunecdrlig de tractiune

5.

6.1.

b) dispozitivul de rulare format din doud sau trei osii montate (o osie simpldgi doud roli legate rigid) pe care se aqeazS.gasiul vagonului. Osiile montate pot fisimple sau grupate cAte doud sau trei pe un cadru formdnd un boghiu.

c) suspensia gasiului asigurd legdtura elasticd intre qasiu qi aparatele de rulare.d) cutia vagonului, cu forme, alcdtuiri qi dimensiuni diferite func{ie de

destina{ia vagonului.e) instalafia de frini cu mecanismul care produce fo4a de frdnare care se

aplicd pe roli.La vagoanele de cdlStori gi la cele cu destinalie specialS se mai adaugd

instalafiile de incilzire - ventilare, iluminat, sanitare, audio - video, tehnologice,etc.

Principalele caracteristici geometrice ale vagoanelor:- distanla intre cercurile de rulare corespunzdtoare ecartamentului;- ampatamentul rigid definit ca distan{a intre axele osiilor la un vagon pe doud

osii sau ca distanla intre osiile extreme ale boghiurilor;- lungime a totalL 4l)) a vagonului intre felele tampoanelor;- suprafala platformei vagonului la vagoanele de marft;- indllimea de la nivelul superior al ginei la nivelul superior al platformei (ho);- indllimea de la nivelul superior al ginei Ia axatampoanelor (h);- dimensiunile transversale sau gabaritice.

*-Y+ looo*++,toooazL+ zZgo )( anpatanent

N zzgWzOt, lungimetotalal.

1. ecartamentul I lirrgknea clii2. distanta dintre cercurile mijlocii de

rulare3. distanta dintre axele tampoanelor4. indllimea (cota) platformei (hp)5. inal{imea (cota) axelor tampoanelor (ht)6. distanta dintre axele fusurilor osiilor

Y6),

Caracteristicile de capacitate qi de inclrcare ale vagoanelor:- greutatea proprie in tone;- capacitatea de incdrcare in tone;- greutateatotal| sau brutd in tone;- sarcina staticd pe osie in tone;- incdrcarea pe metru liniar oblinuti prin impdr\irea greutdlii totale la lungimea

I1

vagonului in tone / metru.

1.1.1. Aparatul de rulare.Aparatul sau organul de rulare este alcd.tuit din:- osia montati alcdtuitd din rofi cu bandaje sau ro{i monobloc asamblate

rigid sau prin rulmenli cu osia;- cutia de unsoare sau de osie pe care rcazemd, sistemul de suspensie al

vagonului sau boghiului.Osia montatd reprezirrtd, partea nesuspendat[ a vagonului qi care urmdreqte direct

neregularitd{ile cdii. Are greutatea de 1188 - 1250 Kg.

l. osia montatd2. fusul osiei3. butonul osiei4. bandajul ro{ii5. membrana (timpanul) ro{ii6. butucul rolii7 . cercul mijlociu de rulare

1.1.2. Sistemul de suspensie.intre masa nesuspendatd (osia montatd) qi masa suspendatd (restul vagonului)

se monteazb sistemele de suspensie care asigurd o transmitere elasticd gi amortizatd, a

oscilaJiilor provocate de neregularitAlile cdii sau ale organului de rulare.Sistemele de suspensie trebuiesc astfel alcituite ca sA asigure gradul de confort,

siguran{a qi integritatea transportului, precum qi diminuarea solicitArilor dinamice invehicul qi cale.

Pentru suspensie se folosesc:- arcuri cu foi simple;- arcuri cu foi duble;- arcuri elicoidale;- arcuri gi tampoane de cauciuc;- bare de torsiune;- amortrzoare hidraulice ;

- amortizoare cu fricJiune.Arcurile qi amortizoarele se dispun in serie, in paralel sau in serie qi in paralel

pentru a reduce oscila{iile transmise cutiei vagonului.

1.1.3. Boghiul.Tendinla de sporire a capacitSlii vagoanelor a condus la sporirea lungimii

acestuia precum qi a sporirii numdrului de osii montate. Acest fapt a condus lasporirea ampatamentului rigid, inrdutdlind astfel condiliile de inscriere in curbd,

pericol sporit de deraiere qi uzuri pronunlate in curbe atdt ale cdii cdt gi alematerialului rulant.

Boghiul reprezintd, gruparea a doud sau trei osii montate pe un gasiu rigid, carepermite rotirea relativd fala de gasiul vagonului. Rezemarea qi rotirea relativd agasiului vagonului pe boghiu se face prin intermediul unei crapodine (pivot).

1.1.4. $asiul vagonului.Este elementul porlant ce susline cutia vagonului. La vagoanele moderne, cutia

metalicd are o structurd spaJialS care conlucreazd, cu gasiul. Tipul gasiului depinde detipul vagonului (destinalie, numdr de osii, etc.). $asiul este alcituit din lonjeroane,traverse frontale qi intermediare, contravdntuiri qi piese de montare a instala{iilor,aparatelor de ciocnire - legare, etc.

1.1.5. Cutia vagonului.Reprezintd recipientul in care se depoziteazd mdrfurile gi mijlocul de protejare

a cdldtorilor. Pentru transportul mdrfurilor "din poartd in poart6" se separd cutia deqasiu, rolul cutiei fiind luat de container.

1.1.6. Aparatele de ciocnire, tracfiune qi legare.Aparatele de ciocnire, trac\iune qi legare sunt montate separut pe gasiu la

cuplele neautomate qi intr-un singur agregat in cazul cuplelor automate.

1. bara de tracliule2. faversa fiontali3. cdrlig de tracliune4. cupla fixd

5. piuli{a6. qurub cu filet stAnga I dreapta7 . m6ner de strAngere / desfacere

8. cupla mobild

Rolul aparatelor de ciocnire, trac{iune gi legare este de a asigura bune condiliide transmitere a fo4elor de tracliune gi de frdnare care ac{ioneazd, in lungul trenului.in acest sens, aparatele de ciocnire, tracJiune qi legare trebuiesc legate elastic peq as iul vagonului pentru amortizarea qocurilor longitudinale.

1. l. calota tamponului2. arc volut3. traversa frontald

1.t.7. Instala{iile de frf,nare.Instalaliile de frdnare au rolul de a regla viteza trenurilor qi de a asigura oprirea

acestora in punctele de sec{ionare.Lungimea spaliului de frdnare depinde de vitezd.

2 3'-

Instala{iile de frAnare pot fi aclionate manual, cu aer comprimat, electric sauelectropneumatic.

Cele mai uzuale sisteme de frAnare aclioneazb direct cu sabo{ii asupra roJii. Lavehiculele moderne, pentru trenurile de mare vitezd,, se folosesc fr6ne cu ferodouri pedisc metalic.

1.1.8. Tendinfe actuale de dezvoltare a vagoanelor.Varietatea mare de mdrfuri impune aparilia unei mari diversitdli de vagoane,

fapt care conduce la dificult5li de dirijare qi sporirea duratelor gi parcursurilor in go1.

Pentru eliminarea acestor efecte negative, s-au impus:- restrAngerea specializdrli exagerate a tipurilor de vagoane;- separarea cutiei vagonului de qasiu prin introducerea containerelor;- introducerea qi extinderea transporturilor combinate;- construcJia vagoanelor care sd permitd accesul pe platformd, a mijloacelormecanice de incdrcare-descdrcare ;

- sporirea vitezei de circulalie sd se facd in concordanld cu sarcina pe osie:o la 80 Km / h sarcina pe osie este de 20 toneo la 100 Km / h sarcina pe osie este de 18 toneo Ia 120 Km / h sarcina pe osie este de 16 tone

1.2. Vehiculele autopropulsate.Sunt vehiculele care au montate pe ele motoare care le genereazd, fo4a de

propulsie.Locomotivele au rolul numai de a remorca sau de a impinge un convoi de

vagoane.Automotoarele folosesc cutia atdt pentru addpostirea motorului, c6t gi pentru

transportul cdlStorilor.Clasifi carea locomotivelor:

Sisteme de tracJiune

Turbin[ cu gaz

Legenda abrevierilor:Mp - motor cu pistonTe - transmisie electricdTm - transmisie mecanicdCc - curent continuuMf - curent monofazat

Ta - turbind cu aburTh - transmisie hidraulicdTd - transmisie directdCa - curent alternativTf- curenttrifazat

"(

1.2.1. Tracfiunea cu abur.Energia termo - chimicd a combustibilului se transformd in cazan in energie

termicS, in motor se transformi in lucru mecanic interior, prin aderen{d roatd - qini se

transformd in lucru mecanic exterior, care de fapt este forfa de tracliune.Cazan Motor Aderenld

Combustibil = energie termicd = lucru mecanic interior = lucru mecanic exterior+ fo(a de tracliune la roatd

Pierderile de randament se produc in cazan, motor qi la aderenld.

1.2.2. Trac{iunea cu motor Diesel.Energia termo - chimicd a combustibilului este transformatd direct in lucru

mecanic interior, care prin transmisie qi aderen{6 se transformd in for!6 de tracliune.Motor Aderen!a

Combustibil + lucru mecanic interior + lucru mecanic exterior + for{a de trac{iuneIa rcald

in exploatarea curentd, rezistenlele la miqcare variazdin limite foarte largi, decigi forlele de tracliune necesare variazd. in aceleaqi limite.

Deoarece este necesar ca motorul sd poatd merge qi in timpul staJiondriilocomotivei, se impune ca intre motorul propriu zis qi roata motoare sd se interpundun sistem de transmisie cu posibilitdli de cuplare - decuplare, dupd cum urmeaz6:

Transmisie mecanici - aplicatd la automotoare:

Transmisie electricl - aplicatd la locomotivele Diesel - electrice:

Transmisie hidraulici - aplicatd la locomotivele Diesel - hidraulice:

Pierderi de randament se produc in motor, in agregatele intermediare qi laaderenla roatd,- gin6.

Tipuri de locomotive Diesel - electrice folosite in Rom6nia: LDE 1500 CP;LDE, 2100 CP; LDE 3000 CP; LDE 4000 CP.

Tipuri de locomotive Diesel - hidraulice folosite in Romdnia: LDH 400 CP;LDH 700 CP; LDH 1250 CP.

1.2.3. Tracfiunea electricl.Sursa de energie este exterioarl, fiind preluatd printr-o linie de contact.

L)

Transmisiehidraulicb

relea publicd de energieelectricd de inaltd tensiune

fir de contact

cale de rulare

Substaliile de tracJiune au transformatoare qi redresoare (in aazul trac{iunii cucurent continuu).

Linia de contact poate fi la sol in zonele necirculabile sau suspendatd pe st61pi.- (a) $i (b) in linie curentb- (c) si (d) in sta{ii- (u) pentru distanle reduse intre st6lpi, prinderi mai simple- (b) pentru distan{e sporite intre stdlpi, prinderi mai complexe- (c) catenare susJinute de cablu- (d) catenare suslinute de grinzi cu zdbrele

TT

']

fir de suslinere (purtitor)

In RomAnia, releaua are 25 KV qi 50 Hz. Locomotivele electrice au 3400 sau5100 KW.

1.2.3. Trac{iunea cu turbine cu gaz.Sursa de energie este o turbind cu gaze montatd pe locomotivd. Turbinele au

randamentul maxim la 5000 - 8000 rotalii pe minut, deci se impune introducereareductoarelor intre turbind gi osia motoare. Acest sistem de trac{iune nu este utilizatpe re{eaua feroviard din Romdnia.

2. Instalafii de acfionare, control qi asigurare folosite in activitatea deconducere a circulafiei trenurilor.

2.1. Introducerein sistemul de transport ghidat, vehiculele ce se deplaseazd pe un traseu nu au

posibilitatea evitdrii unui obstacol.Datoritd maselor mari in miqcare (care uneori depdqesc 2000 tone), cu viteze de

peste 100 Km / h gi a coeficientului redus de frecare, distanla de frAnare in falaobstacolelor este de 800 - 1000 m.

Av6nd in vedere faptul cd circulalia se desfrqoard, ziua gi noaptea in oricecondilii meteorologice, se impune necesitatea asigurdrii gabaritului de liberd trecerepe o lungime suficient de mare pentru a se evita ciocnirea cu alte vehicule sauobstacole.

Deoarece pe traseele chiar in aliniament noaptea qi in condilii de vizibilitatereduse nu se poate asigura vizibilitatea Ia distanJe mari, s-a inlocuit circula\ia "lavedere" cu circula{ia pe bazd de semnale.

Din punct de vedere al construcliei, amplasdrii qi funcliondrii, semnalele auevoluat odatd cuviteza, tonajul, intensitatea traficului qi gradul de siguranld necesar.

Latrafic qi viteze reduse, semnalizarea trebuia sb asigure:- vizibilitatea ziua qi noaptea, in orice condilii meteorologice;- funclionarea semnalelor prin interven{ia oamenilor;- amplasarea semnalelor la distanle care sd asigure parcursuri libere c6t mai

lungi;- posibilitateablocdrii parcursurilor libere prin intervenlia oamenilor.Rezultd cd fiecare semnal trebuia sd fie supravegheat gi manevrat manual.Deoarece parcursul liber era distanla dintre stalii, capacitatea de circulalie era

redusS. S-a impus reducerea parcursului liber prin introducerea a noi puncte deseclionare: posturi de rcavizare gi halte de miqcare. Acest fapt a condus la sporireapersonalului care asigura manevrarea semnalelor, concomitent cu reducerea vitezeicomerciale datoritd opririlor frecvente.

Aclionarea, controlul qi blocarea semnalelor de la distan!6 - metodd aplicabildpe incinta unei stalii, a constituit prima etapd de conducere centralizatd a circulaliei.

Pentru reducerea distan{elor dintre punctele de secJionare - cu asigurarea totuqia distan{ei de fr6nare, s-a introdus sistemul de semnalizare semiautomatd, care aeliminat parlial interven{ia omului.

Noile sisteme de centralizare qi semnalizare trebuie sd asigure:- acfionarea, blocarea qi controlul semnalelor gi aparatelor de cale de la

distan{d in ritmul vitezelor qi frecvenJei traficului actual;

f

- amplasarea semnalelor astfel ca sd asigure distan{e de circulalie cdt maireduse, dar cel puJin egale cu spa{iul de frdnare;

- inlocuirea muncii manuale cu automate de cale care corespund intrutotulnoilor viteze qi frecvenle ale traficului;

- transmiterea pe locomotivd a indicaliilor semnalelor din lungul ciii;- asigurarea frdndrii qi opririi automate a trenurilor la orice depdqire a

semnalelor ce ordond oprirea;- asigurarea controlului automat gi permanent al poziliei semnalelor,

macazurilor qi trenurilor.in acest scop, $ina a mai cdpdtat o funcliune: conductor electric pentru

circuitele de cale.

2.2. Clasific a rea q i sem nifi ca[ia s em n a lelor.Semnalele primite de materialul rulant in circulalie trebuie sd fie receplionate

de cdtre mecanic in orice condilii meteorologice sau de vizibilitate.Semnalele pot fi optice qi / sau acustice.Semnalele optice ac\ioneazd prin: culoare, formd, pozilie qi numdr de indicafii.Ziua, semnalele optice sunt: luminile semnalelor, bra{ele semafoarelor, paletele

semnalelor de manevrd gi prevestitoare, discurile, stegule{ele, paletele gi discurile deacoperire a liniei qi indicatoarele.

Noaptea, semnalele optice sunt luminile de diferite culori ale semnalelor gifelinarelor.

Culori debazd,- cu semnificalii specifice:- ro$u - ordond oprirea materialului rulant frr6, a depdgi semnalul;- galben - atenfie, reduce viteza in vederea opririi. Semnalul urmitor ordond

oprirea;- verde - permite circulalia cu viteza stabilitd;- albastru - ordond oprirea manevrei;- alb albdstrui - permite circulalia de manevrd in incinta staliei;- alb simplu - lumind de control in spatele semnalelor;- alb mat - felinarele schimbdtoarelor de cale qi ale opritorilor.Semnalele acustice aclioneazd, prin sunete de diferite durate qi intensitdli:

fluiere, clacsoane, sirene (la locomotive, automotoare, drezine), sonerii gi clopote lacantoane qi capsele pocnitoare.

Toate semnalele se amplaseazd,pe partea dreaptd a cdii.

2.3. Instalafii de semnalizare, centralizare, bloc semiautomate.Materialul rulant circulS pe porfiunea dintre doud semnale in condi{iile

ordonate de acestea.Postul de bloc semiautomat este format din:- un semafor cu bra! pentru fiecare sens de circulafie;- o cabini cu instalalii de manewd a semnalelor qi cu instalalii de

telecomunica{ii;

"6,..t

- instala{ii, cabluri, circuite de cale.

2.4. Instalafii de centralizare electrodinamici.Sunt instalaliile care utilizeazd enersia electricd pentru aclionarea qi controlul

de la distan{6 apoziliei macazurTlor qi a indicaliilor semnalelor.Se compun din:- electromecanisme de macaz;- circuite de cale;- semnale luminoase colorate;- relee.Drumul pe care trebuie sd-l efectueze un vehicul se numeqte parcurs de

circula{ie. Semnalele pot permite efectuarea parcursului numai dupd pozilionareacorectd gi inzdvor drea macazelor.

Macazele pot fi manevrate de la distanld fie individual, fie prin comandareacorespunzdtoare numai a celor de la inceputul qi sfdrqitul parcursului, celelaltemacaze conjugate, manevrdndu-se automat pe pozilia corespunzdtoare parcursuluistabilit.

itr cabina de centralizare se afl6 o luminoschemd ce cuprinde poziliilemacazelor qi semnalelor.

Circuitele de cale folosesc ginele drept conductoare de curent gi asigurd:- controlul secliunilor izolante;- controlul integritdlii qinelor;- legdtura continud, automatd intre trenuri qi semnalele luminoase;- transmiterea pe locomotivd a indicaJiilor semnalelor montate in lungul cdii.Circuitele de cale cuprind:- circuitul de alimentare;- circuitul de recepJie;- ginele de cale feratd care asigurd legdtura intre circuitele de alimentare qi de

recep{ie.Pentru conducerea centralizatd a circulaliei, linia curentd a fost impdr{itd in

sectoare de bloc de linie sau de sta{ie, cu ajutorul joantelor izolante.

3. No{iuni privind calea de circulafie.

Principalele funcliuni ale cdii sunt: asigurarea ruldrii, ghiddrii gi tracliunii.Elementele componente ale cdii trebuie sd asigure:- men{inerea distanlei dintre qine;- repartizarea redusd a incdrcdrilor de la vehicul (10 - 25 tone / osie) la

terasament (1 -2 daN / cm');- men{inerea geometriei cdii in plan orizontal, vertical qi in profil transversal.Calea este alcdtuitd din:- qine;

- traverse;- prism de piatrd spartd;- materiale mdrunte de prindere.

(.v'{,..