Elektryczne zespoły trakcyjne (EZT) — pojazdy trakcyjne przeznaczone do ruchu pasażerskiego. Posiadają dwie kabiny sterownicze na obu końcach pociągu. Taka budowa pozwala na szybką możliwość zmiany kierunku jazdy, a do ich ruchu wykorzystywana jest energia elektryczna.

RFkaaBs6Twdby

Zdjęcie przedstawia elektryczny zespół trakcyjny jadący po torze, wzdłuż którego z jednej strony rosną drzewa.

EZT charakteryzuje brak możliwości zmiany konfiguracji składu. Elektryczny zespół trakcyjny składa się z członów. Istnieje podział EZT ze względu na liczbę członów: od dwuczłonowych składów do (obecnie w Polsce najdłużej użytkowanych) ośmioczłonowych składów.

Elektryczne zespoły trakcyjne wykorzystywane są szczególnie w ruchu aglomeracyjnym ze względu na krótką drogę hamowania i przyspieszania (w porównaniu do składów wagonowych). Dodatkowym autem jest możliwość szybkiej zmiany kierunku jazdy. Konstrukcja takich pociągów zapewnia dużą liczbę miejsc stojących. Takie składy również wykorzystywane są w ruchu dalekobieżnym.

W celu powiększenia pojemności pociągu, łączy się kilka jednostek za pomocą sprzęgów. Obecnie najczęściej spotykane w tego typu pojazdach są sprzęgi Scharfenberga. Nie stosuje się w nich zderzaków, gdyż pełnią jednocześnie funkcje spinającą i zderzakową. Aby połączyć dwa pojazdy trakcyjne, należy dojechać jednym elementem do drugiego, po czym następuje ich samoczynne sprzęgnięcie. W celu rozprzęgnięcia wciska się odpowiedni przycisk w kabinie maszynisty lub używa się dźwigni na sprzęgu. Sprzęgi te zapewniają jednocześnie połączenie mechaniczne, pneumatyczne oraz elektryczne.

R14BME0Jpsvw7

Ilustracja przedstawia schemat sprzęgu Scharfenberga. Ma kształt skrzynki z dźwignią na dole. Na górze skrzynki znajduje się kratka z okrągłymi otworami w pięciu rzędach. Poniżej kratki znajdują się dwa okrągłe otwory z poziomymi elementami sprzęgów.

W celu zapewnienia jak największego bezpieczeństwa pociągi posiadają hamulec bezpieczeństwa — po pociągnięciu za rączkę hamulca następuje samoczynne hamowanie pociągu. Takie hamulce są stosowane zarówno w wagonach pasażerskich, jak i szynobusach. Zasada działania tego hamulca jest taka sama we wszystkich rodzajach pojazdów.

RNVhCJYApIvSU

Ilustracja przedstawia hamulec bezpieczeństwa. Hamulec ma kształt pionowego cylindra, w jego dolnej części znajduje się rączka do pociągnięcia. Hamulec przymocowany jest do ściany.

Pociągnięcie za rączkę hamulca bezpieczeństwa powoduje wypuszczenie powietrza z układu hamulcowego. Dzieje się to za pomocą klapy Ackermana, która otwiera się z chwilą pociągnięcia za hamulec bezpieczeństwa. Spadek ciśnienia w przewodzie hamulcowym powoduje samoczynne hamowanie pociągu.

Rvu9P54dfnZKm

Zdjęcie pokazuje klapę Ackermana. Znajduje się ona za małymi drzwiczkami w ścianie wagonu, obok hamulca bezpieczeństwa. Ma postać klapki zakrywającej otwarty koniec rury. Z jednej strony klapki jest zawias, z drugiej dźwignia. Po pociągnięciu za hamulec bezpieczeństwa, dźwignia unosi klapę, co powoduje zmianę ciśnienia w układzie hamulcowym i uruchamia hamowanie wagonu.

W nowoczesnych pociągach dostępna jest funkcja mostkowania hamulca bezpieczeństwa pasażerskiego — co oznacza, że maszynista ma możliwość przerwania samoczynnego hamowania pociągu wywołanego zerwaniem hamulca bezpieczeństwa przez pasażera. Maszynista może przerwać hamowanie, gdy kontynuacja jazdy jest bezpieczniejszą opcją — np. gdy pasażer użyje hamulca bezpieczeństwa ze względu na pożar w pociągu, a pojazd znajduje się wewnątrz tunelu.

Człony wagonu są połączone z sobą. Wewnątrz wagonu znajdują się przejścia międzyczłonowe, które są osłonięte przegubami harmonijkowymi.

RF6EtdRmHM55R

Zdjęcie przedstawia połączenie wagonów przegubem harmonijkowym. Widoczne są dwa końce wagonów z oknami. Pomiędzy wagonami widać sposób ich połączenia w postaci harmonijki.

W elektrycznych zespołach trakcyjnych wyróżniamy wózki napędowe oraz toczne. Wózki napędowe są wyposażone w:

• silnik trakcyjny,

• przekładnię trakcyjną,

• wał przekładni,

• wał przegubowy,

• zestaw kołowy.

Elektryczne zespoły trakcyjne podobnie jak lokomotywy elektryczne posiadają piasecznice, które pomagają wyjść z poślizgu zestawom kołowym.

Silnik trakcyjny w nowszych elektrycznych zespołach trakcyjnych zasilany jest prądem przemiennym. W związku z tym, że napięcie w sieci trakcyjnej jest prądem stałym, wymagane jest użycie falownika, które zmienia napięcie stałe na przemienne.

Chłodzenie silnika trakcyjnego odbywa się poprzez wentylator umieszczony na dachu pojazdu.

Za uzupełnienie powietrza w układzie pneumatycznym odpowiedzialna jest sprężarka powietrza. Jej działanie możliwe jest tylko w przypadku, gdy pantograf jest podniesiony.

Filrt posiada trzy typy hamulców:

1. hamulec elektrodynamiczny z opcją rekuperacji energii — maszynista steruje nim poprzez nastawnik jazdy. W trakcie takiego hamowania silniki przechodzą w tryb prądnicowy, a generowany w ten sposób opór powoduje hamowanie pociągu,

2. hamulec pneumatyczny tarczowy,

3. hamulec postojowy.

RrR5TJPCMfnHk

Ilustracja przedstawia nastawnik jazdy. Ma on postać drążka, który może przesuwać się w jednej linii w przód lub w tył. Obok drążka znajduje się wskaźnik kierunku i prędkości jazdy w zależności od jego ustawienia. Ma kształt wysokiej i wąskiej klepsydry, która jest szersza na dole. Pod klepsydrą znajduje się duży czerwony trójkąt zwrócony wierzchołkiem do góry.

Lokomotywa elektryczna — lokomotywa napędzana silnikiem elektrycznym zasilanym z sieci trakcyjnej, trzeciej szyny lub akumulatorów.

Lokomotywy elektryczne dzielimy na:

• pasażerskie,

• towarowe,

• uniwersalne — stosowane zarówno w ruchu towarowym, jak i pasażerskim.

Zasilanie lokomotywy odbywa się najczęściej za pomocą przewodu jezdnego zawieszonego nad torem (za pomocą pantografu) oraz szyn jezdnych stanowiących przewód powrotny. W przypadku metra lub kolei brytyjskich system zasilania stanowi trzecia szyna.

W polskiej sieci trakcyjnej stosowane jest zasilanie 3kV prądu stałego.

W lokomotywie elektrycznej znajduje się element zwany przetwornicą. Służy do zmiany napięcia wysokiego w niskie, które jest stosowane do m.in. sterowania lokomotywą, a także w układzie klimatyzacji i oświetleniu.

Lokomotywy elektryczne osiągają największe moce spośród innych typów lokomotyw.

Odbieraki prądu (znane również pod potoczną nazwą pantografy) służą do połączenia sieci trakcyjnej z elektrycznym obwodem głównym pojazdu trakcyjnego.

Pantograf składa się z trzech głównych elementów: podstawy, ramy przegubowej, ślizgacza.

Ślizgacz — odpowiada za bezpośrednią współpracę z przewodem jezdnym sieci trakcyjnej. Styk z siecią realizowany jest poprzez nakładki ślizgowe, które są przymocowane do korpusu ślizgacza. Ślizgacz jest zamontowany do ramy przegubowej. Przymocowanie ślizgacza do ramy musi również zapewniać odpowiednią elastyczność, aby tłumić drgania, które występują w trakcie jazdy.

Rama przegubowa — układ ramion połączonych przegubowo. Jest konstrukcją dla ślizgacza. Odpowiada za regulację wysokości ślizgacza i zapewnia odpowiedni docisk.

Podstawa — element przymocowany do dachu pojazdu trakcyjnego za pośrednictwem izolatorów wsporczych, do którego przymocowane są części ruchome i układ napędowy.

RkSSYxxA0EeHu

Grafika przedstawia rozłożony pantograf. Pojedyncze ramię z jednym zgięciem unosi ślizgacz w górę, aby zetknął się on z kablem trakcyjnym. Ślizgacz ma tutaj kształt prostokątnej ramy z poprzeczką do której umocowane jest ramię.

Ilustracja przedstawia odbierak prądu zetknięty z siecią trakcyjną w trakcie działania. Jest to pantograf jednoramienny. Pojedyncze ramię z jednym zgięciem unosi ślizgacz w górę, aby zetknął się on z kablem trakcyjnym. Ślizgacz ma tutaj kształt prostokątnej ramy z poprzeczką do której umocowane jest ramię.

W pojazdach trakcyjnych kolejowych, w których napęd realizują elektryczne silniki trakcyjne, stosuje się najczęściej napęd indywidualny, który polega na tym, że każdy zestaw kołowy (oś) napędza niezależny silnik trakcyjny (ile jest osi, tyle jest silników).

R1VAupD21gNX9

Grafika przedstawia lokomotywę elektryczną. Posiada ona dwa pantografy, tylni i przedni. Tylni pantograf jest podniesiony, a przedni opuszczony.

Lokomotywy elektryczne jeżdżą z podniesionym tylnym odbierakiem prądu, a przedni pełni funkcję awaryjną. Jazda w odwrotnym zestawieniu tworzyłaby ryzyko, że połamany przedni odbierak uszkodziłby tylny.

Jednak są sytuacje, gdy podniesione są oba pantografy:

• podczas postoju, aby ograniczyć punktowe przeciążenie sieci,

• gdy wymagany jest duży pobór z sieci trakcyjnej, aby rozłożyć pobór prądu na dwa pantografy — np. w trakcie jazdy ciężkim składem towarowym,

• jazda w mrozie — pierwszy pantograf odszrania przewód jezdny, a drugi realizuje prawidłowy odbiór energii z sieci trakcyjnej.

Silniki trakcyjne to silniki połączone szeregowo, działające na prąd stały. Elementami silnika są stojan oraz wirnik. Wirnik oraz stojan są połączone, w związku z tym przepływa przez nie taki sam prąd.

Z jednej strony wału jest umieszczony komutator. Jego zadaniem jest przekazanie prądu do uzwojenia silnika.

Żaluzje nawiewowe służą wpuszczaniu powietrza w celu schłodzenia silnika. Powietrze tłoczone jest poprzez wentylatory chłodzące.

R181l7upBFOoA

Grafika przedstawia lokomotywę elektryczną. Na jej boku zaznaczone są kratki. Powiększenie tych kratek znajduje się wyżej i pokazuje w przybliżeniu żaluzje nawiewowe.

Przedział maszynowy w lokomotywach znajduje się między dwoma kabinami sterowniczymi w lokomotywie. W przedziale maszynowym znajdują się urządzenia niezbędne do poprawnego działania lokomotywy, m.in. znajduje się tam przetwornica, sprężarka.

Silnik trakcyjny napędza przetwornice. Do działania silnika używane jest napięcie $3\;\text{kV}$, które jest dostarczane z sieci trakcyjnej. Dzięki działaniu przetwornicy powstaje prąd o napięciu $100\;\text{V}$, który jest używany do ładowania akumulatorów oraz do zasilania urządzeń sterowniczych (pulpit, sprężarka itp.).

W omawianej lokomotywie znajdują się dwie przetwornice, jedna służy do ładowania akumulatorów, a druga służy do wzbudzania stojanów silnika trakcyjnego.

R15izued6UK3G

Ilustracja przedstawia przetwornicę w lokomotywie elektrycznej pasażerskiej serii e pe zero dziewięć. Wielki walec ustawiony jest przy ścianie wagonu. Do niego zamontowany jest drugi, mniejszy, na którym jest zawieszona skrzynka elektryczna. Powyżej znajduje się kolejny walec.

Rozruch lokomotywy odbywa się na zasadzie rozruchu oporowego, to znaczy obwód silników trakcyjnych połączony jest szeregowo, a w nim znajdują się rezystory rozruchowe. Zwiększanie prędkości lokomotywy wywoływane jest poprzez odłączanie oporników, a co za tym idzie zmniejszanie rezystancji w obwodzie głównym. Zmniejszanie rezystancji powoduje zasilenie silnika prądem o większej wartości.

Nastawnik jazdy we wszystkich lokomotywach elektrycznych umożliwia regulacje rozruchu, dzięki czemu maszynista może kontrolować tempo przyspieszania pociągu, a więc pośrednio reguluje liczbę oporników włączonych do obwodu. Silnik trakcyjny potrafi działać bezoporowo, czyli w trakcie jazdy lokomotywa pobiera prąd bezpośrednio z sieci trakcyjnej.

W lokomotywie znajdują się następujące typy hamulców:

Hamulec pneumatyczny zespolony — hamulec działający na lokomotywę i sprzęgnięte z nią pojazdy. Hamulec ten sterowany jest przez zawór hamulca zespolonego. Użycie tego hamulca powoduje spadek ciśnienia w przewodzie głównym hamulca, a co za tym idzie — hamowanie całego składu.

R1bUNTX0X64Fs

Grafika przedstawia pozycje zaworu hamulca zespolonego. Na pudełku znajduje się pozioma dźwignia. Wychylona jest ona pod kątem w górę i w lewo z perspektywy patrzącego. Zaznaczona jest ona cyfrą zero. Od osi obrotu dźwigni odchodzi dodatkowo sześć strzałek, ponumerowanych cyframi od 1 do sześć w kierunku przeciwnym do obrotu wskazówek zegara. Strzałki numer 1 i 6 są równoległe, zwrócone przeciwnie do siebie. Strzałki o numerach od 2 do 5 są rozmieszczone między nimi. Strzałka numer 1 jest zielona, strzałka numer 2 jest szara, strzałki numer 3, 4 i 5 są żółte, a strzałka numer 6 jest niebieska.

Hamulec ten posiada siedem pozycji hamowania:

• pozycja odcięcia $0$ — to pozycja, w której należy ustawić kran hamulca gdy lokomotywa jedzie jako ukrotniona (sterowana) lub jest pozostawiona zahamowana na postoju. W tej pozycji przewód główny jest odcięty od zaworu (nastawnika),

• pozycja napełniania uderzeniowego $1$ — inaczej nazywana popełnianiem. Jest to pozycja, w której przewód główny zasilany jest bezpośrednio ze zbiornika głównego. Powoduje to szybki wzrost ciśnienia w przewodzie głównym (ponad wartość roboczą $0,5\;\text{MPa}$) przez co zgodnie z zasadą działania hamulca zespolonego hamulce są w pełni luzowane w trybie szybkim. Zbyt długie utrzymanie zaworu na tej pozycji może doprowadzić do przeładowania przewodu głównego — będzie w nim panować ciśnienie takie jak w zbiorniku głównym,

• pozycja „jazda” $2$ — tryb neutralny układu hamulcowego, w którym utrzymywana jest nominalna wartość ciśnienia w układzie, równa $0,5\;\text{MPa}$ (czyli $5\;\text{bar}$),

• pozycje stopniowego hamowania służbowego $3$ do $5$ — w zależności od ustawienia rękojeści kranu odpowiednio spada ciśnienie w przewodzie głównym w związku z czym wzrasta ciśnienie w cylindrach hamulcowych — następuje hamowanie. Powrót rękojeścią od pozycji $5$ do $3$ powoduje wzrost ciśnienia w przewodzie głównym i stopniowe luzowanie hamulców. Pozycje te to kolejno:

  • pozycja $3$ — hamowanie wstępne — ciśnienie w przewodzie głównym to około $0,46\;\text{MPa}$,

  • pozycja $4$ — hamowanie pełne — ciśnienie w przewodzie głównym to około $0,34\;\text{MPa}$,

  • pozycja $5$ — hamowanie uzupełniające (pełne podwójne) — ciśnienie w przewodzie głównym to około $0,29\;\text{MPa}$,

• pozycja hamowania nagłego $6$ — to pozycja, w której przewód główny zostaje połączony z atmosferą, czyli nie ma ciśnienia w przewodzie, przez co hamowanie jest najmocniejsze.

Hamulec pneumatyczny dodatkowy (pomocniczy) — hamulec działający tylko na lokomotywę. Służy on do lekkiego przyhamowywania.

RWr6QwpRtydc0

Grafika przedstawia zawór hamulca pomocniczego. Ustawiona poziomo dźwignia zakończona dużą kulką zamontowana jest na metalowym elemencie, pod którym są trzy przewody, które znikają poza obrazkiem.

Hamulec ręczny — służy on do zahamowania elektrowozu na czas postoju.

R13HLwrzsuBYO

Grafika przedstawia hamulec ręczny. Ma kształt płaskiego walca z przyciskiem na górze. Znajdują się na nim dwie dźwignie z uchwytami, za pomocą których można go obrócić zgodnie ze wskazówkami zegara.

Sprężarka jest niezbędna do poprawnego działania pneumatycznego hamulca. Urządzenie to odpowiedzialne jest za wytwarzania sprężonego powietrza. Sprężone powietrze magazynowane jest w zbiornikach głównych, z którego rozprowadzane jest do zasilania urządzeń pneumatycznych — w tym układu hamulca pneumatycznego.

R9n9Z3rPDPrkz

Grafika przedstawia sprężarkę. Na środku znajduje się silnik sprężarki, z przodu widać jej obudowę z płaskim walcem, a na górze i z lewej widać cylinder oraz wskaźnik zegarowy .

Łączenie pojazdów z lokomotywą jest możliwe poprzez wykorzystanie sprzęgu. W przypadku tej konkretnej lokomotywy stosowany jest sprzęg śrubowy.

RUr6DTcrS3e6h

Grafika przedstawia sprzęg śrubowy. Z obu stron znajdują się uchwyty w kształcie wielkiej litery Te z szerokim daszkiem. Do uchwytów przymocowane są haki na zawiasach. Na obydwu zawiasach przykręcone są łubki. Łubek z lewej strony posiada na drugim końcu przykręconą sprężynę, na której drugim końcu zamocowany jest uchwyt, zahaczony o prawy hak. Łubek z prawej strony wisi luźno. Na środku sprzęgu znajduje się dwustronna śruba łącząca łubki. Na środku śruby, między łubkami, znajduje się uchwyt służący do dokręcania śruby.

Lokomotywy dzielimy na: lokomotywy wykorzystywane w pracy manewrowej oraz lokomotywy wykorzystywane w pracy pociągowej. Lokomotywy manewrowe w związku z koniecznością częstej zmiany kierunku jazdy posiadają pojedynczą kabinę.

Lokomotywy wykorzystywane w pracy pociągowej charakteryzują się większą mocą oraz wyższą prędkością konstrukcyjną.

Lokomotywa manewrowa:

R1bGunpSOAC9w

Grafika przedstawia lokomotywę manewrową. W jednej trzeciej długości lokomotywy znajduje się kabina. Wzdłuż lokomotywy jest również zabezpieczony balustradą pomost dla załogi.

Lokomotywa spalinowa do ruchu pociągowego:

R1FnLjFYt6Sye

Zdjęcie przedstawia lokomotywę spalinową. Kabina znajduje się z przodu. Na boku lokomotywy znajdują się również okrągłe okna.

Lokomotywy spalinowe ze względu na charakterystykę silnika Diesla posiadają przekładnie, które umożliwiają przeniesienie momentu obrotowego silnika na zestawy kołowe. Wyróżniamy podstawowe typy przekładni:

• pojazdy spalinowe z przekładnią elektryczną,

• pojazdy spalinowe z przekładnią mechaniczną,

• pojazdy spalinowe z przekładnią hydrauliczną,

• pojazdy spalinowe z przekładnią hydrostatyczną.

Pojazdy spalinowe z przekładnią elektryczną — najpopularniejszy typ przekładni. Napęd zestawów kołowych jest realizowany poprzez elektryczny silnik. Energia do silnika elektrycznego tworzona jest poprzez silnik spalinowy oraz prądnicę, które tworzą agregat prądotwórczy. W skład agregatu wchodzą jeszcze: układ dolotowy, układ wydechowy, układ chłodzący itp.

Zaletami lokomotyw spalinowych z przekładnią elektryczną są:

• mniejsza moc rozwijana przez silnik przy rozruchu,

• wysoka sprawność silnika spalinowego,

• niższe spalanie paliwa przez silnik spalinowy,

• uniwersalność lokomotywy pod kątem zastosowań,

• przeniesienie napędu poprzez silnik elektryczny powoduje mniejszą ilość elementów zużywających się.

Pojazdy spalinowe z przekładnią mechaniczną — stosowane głównie w wózkach motorowych. W tym typie silnik spalinowy połączony jest z manualną skrzynią biegów. Jest to system analogiczny do stosowanych w samochodach osobowych. Maszynista do dyspozycji ma dwa pedały — gaz oraz sprzęgło — oraz obok drążek zmiany biegów.

R1Bw545OdrDMY

Zdjęcie przedstawia drezynę. Na przodzie płaskiej platformy znajduje się kabina, za którą jest skrzynia ładownicza i ramię żurawia.

Pojazdy spalinowe z przekładnią hydrauliczną — moment obrotowy oraz prędkość obrotowa z wału silnika przenoszone są za pomocą cieczy, najczęściej oleju przekładniowego. Za przeniesienie momentu obrotowego są odpowiedzialne następujące dwa urządzenia:

• sprzęgło hydrokinetyczne — budowa zbliżona do przetwornika hydraulicznego, lecz nie posiada ono koła łopatkowego kierownicy. Sprzęgło nie realizuje zmiany momentu,

• przetwornik hydrauliczny — składa się z pompy, turbiny oraz nieruchomej kierownicy.

Podane elementy znajdują się w korpusie obudowy.

Pompa napędzana jest silnikiem spalinowym, który wprawia w ruch olej hydrauliczny wewnątrz korpusu przetwornika. Ruch oleju przez łopatki kierownicy powoduje wprawienie w ruch łopatek turbiny.

Zalety przekładni hydraulicznej:

• możliwość przenoszenia wysokich obciążeń,

• dostosowywanie się momentu obrotowego turbiny do warunków jazdy.

Pojazdy spalinowe z przekładnią hydrostatyczną — obecnie stosowane w lekkich pojazdach szynowych, jak np. wózki motorowe.

Przekładania hydrostatyczna składa się z:

• pompy hydraulicznej — posiada zmienny wydatek i kierunek tłoczenia,

• silnika hydraulicznego.

Pompa hydrauliczna oraz silnik połączone są instalacją hydrauliczną w postaci rur oraz węży. Tworzą one obwód zamknięty, a moment obrotowy jest przenoszony przez olej.

Pompa hydrauliczna jest napędzana silnikiem spalinowym, który wytwarza ciśnienie oleju i wprawia go w ruch. Ciśnienie oleju powoduje napędzanie silnika hydraulicznego. Napęd hydrostatyczny odpowiada również za działanie innych elementów pojazdu, np. sprężarki klimatyzacji, prądnic, wysięgników, podnośników itp.

Budowa lokomotywy spalinowej na podstawie lokomotywy SM42

R1DYKqfbvX5pj

Zdjęcie przedstawia lokomotywę manewrową eS eM czterdzieści dwa. W jednej czwartej długości lokomotywy znajduje się kabina. Wzdłuż lokomotywy jest zabezpieczony balustradą pomost dla załogi.

$\text{SM }42$ jest to lokomotywa manewrowa wyposażona w silnik spalinowy. Silnik spalinowy jest tylko pośrednio odpowiedzialny za napędzanie lokomotywy. Silnik spalinowy napędza prądnicę główną, która wytwarza prąd stały. Wytworzone w ten sposób napięcie elektryczne służy do zasilania elektrycznych silników. Dodatkowo lokomotywa posiada również prądnicę pomocniczą. Prądnice składają się z dwóch części — stojana oraz wirnika, który obraca się na wale. Energia elektryczna wytwarzana jest poprzez obracanie się wirnika.

Wirnik prądnicy głównej:

Ru4jGZfxX2QMn

Grafika przedstawia wirnik prądnicy głównej. Ma on kształt walca, z którego wystaje cienki pręt.

Aby energia elektryczna została wytwarzana przez prądnice, musi ona zostać wzbudzona, do tego wykorzystuje się wzbudnicę.

RYGXCHYgVMqX3

Grafika przedstawia wzbudnicę. Ma ona kształt poziomo położonego cylindra z pasem kratownicy wokół. Obok znajduje się graniastosłup, z którego spodu wystają kable.

Do chłodzenia silnika spalinowego wykorzystywany jest płyn chłodzący. Dodatkowo za chłodzenie odpowiedzialne jest powietrze tłoczone poprzez wentylator, do którego powietrze dostaje się przez żaluzje, które są na ścianach bocznych lokomotywy.

Lokomotywy w celu zapobiegnięcia wpadaniu w poślizg zestawów kołowych wyposażone są w piasecznice, które służą do posypywania główek szyn piaskiem. Wpadanie w poślizg odbywa się najczęściej przy hamowaniu lub ruszaniu w złych warunkach atmosferycznych.

Układ hamulcowy składa się z dwóch części: pneumatycznej oraz mechanicznej. Część pneumatyczna składa się z:

• sprężarki głównej — odpowiedzialna jest za nabijanie powietrza do zbiorników powietrznych,

• zbiorników powietrza i przewodów powietrznych,

• układów sterowania hamowaniem,

• cylindrów hamulcowych — jest to element, do którego regulowane jest odpowiednie ciśnienie, aby zapewnić odpowiednią siłę hamowania.

Część mechaniczna składa się z cylindrów hamulcowych oraz układu siłowych przekładni dźwigniowych i cięgieł oraz klocków hamulcowych.

Poniższa ilustracja przedstawia budowę cylindra hamulcowego. Wyciągnięcie ruchomego drążka tłoka z cylindra zmniejsza ciśnienie, powodując hamowanie.

Siłę hamowania reguluje się poprzez zawór hamulca zespolonego.

RkO5gRDf1BE16

Grafika przedstawia zawór hamulca zespolonego. Na pudełku znajduje się pozioma dźwignia zakończona kulką, na której osi znajduje się duży czerwony przycisk.

Pojazdy kolejowe specjalne — pojazdy kolejowe przeznaczone w szczególności do prac remontowo‑budowlanych lub ratunkowych, ich budowa pozwala na kursowanie samodzielnie lub w składzie pociągu. Do taboru specjalnego zalicza się w szczególności: maszyny do kolejowych robót budowlanych, pojazdy do utrzymania i naprawy sieci trakcyjnej, żurawie kolejowe, wózki motorowe.

Na ścianach bocznych powinna być wskazana prędkość maksymalna jazdy, miejsce ustawienia w składzie pociągu i inne ograniczenia techniczne.

Do pojazdów specjalnych zaliczamy m.in.:

Drezynę pomiarową $\textbf{EM120z}$

RYhooCLJzLT0A

Grafika przedstawia drezynę pomiarową e em sto dwadzieścia zet. Kabina drezyny znajduje się z przodu.

Taka drezyna posiada urządzenia umożliwiające pomiar podstawowych parametrów geometrii toru, automatyczną rejestrację i analizę wyników w trakcie dokonywania pomiaru toru.

Częstotliwość pomiarów torów pojazdami pomiarowymi w zależności od maksymalnej prędkości ustala się następująco:

Podbijarka toru — $\textbf{MD07-32}$

RDbvZ9KTiQsDo

Grafika przedstawia podbijarkę toru em de zero siedem myślnik trzydzieści dwa. Z przodu i z tyłu znajdują się kabiny, a pomiędzy nimi płaskie obniżenie.

Podbijarka torowa służy do nagarniania i zagęszczania tłucznia pod podkładami, co powoduje wyrównanie przebiegu i płaszczyznę toru. Poza podbijaniem toru maszynę wykorzystuje się do nasunięcia toru. Praca wykonywana jest poprzez agregat podnosząco‑nasuwający, który wyposażony jest w kleszcze oraz haki, następnie pod podkładem zagęszczany jest tłuczeń.

Podstawowe parametry podbijarki $\text{MD07-32}$:

• długość — $17720\;\text{mm}$,

• rozstaw wózków — $11000\;\text{mm}$,

• rozstaw osi w wózku — $1500\;\text{mm}$,

• szerokość w położeniu roboczym — $3030\;\text{mm}$,

• masa całkowita pojazdu — $36500\;\text{kg}$,

• dopuszczalna prędkość w składzie pociągu — $100\;\frac{\text{km}}{\text{h}}$,

• praktyczna wydajność podczas pracy — $700\;\frac{\text{m}}{\text{h}}$.

Drezyna — $\textbf{WM-15A}$

R8r6l3wkgo6Rr

Grafika przedstawia drezynę wu em myślnik piętnaście a. Z przodu drezyny znajduje się kabina, za którą jest skrzynia ładunkowa z żurawiem hydraulicznym.

Drezyna służy do nadzoru stanu linii kolejowych, diagnostyki, bądź przewozu pracowników i materiałów w celu utrzymania infrastruktury kolejowej. $\text{WM-15A}$ jest używane m.in. przez $\text{PKP PLK S.A.}$ Drezyna wyposażona jest w skrzynię ładunkową o pojemności $8\;\text{m}^3$ oraz żuraw hydrauliczny, który umożliwia załadunek oraz wyładunek ciężkich przedmiotów. Budowa wózka umożliwia zamontowanie dodatkowych urządzeń dźwigowych. Rama oparta jest na dwóch zestawach kołowych. Oba zestawy są napędowe. Napędzane są poprzez działanie silnika spalinowego. Za hamowanie drezyny odpowiedzialne są hamulce klockowe. Sprzęganie pojazdów umożliwione jest poprzez sprzęgi śrubowe.

RN3LGid5QwQB4

Zdjęcie przedstawia drezynę wu em myślnik piętnaście a. Na przodzie płaskiej platformy znajduje się kabina, za którą jest skrzynia ładownicza i ramię żurawia.

Ta drezyna waży $20$ ton, posiada moc $147\;\text{kW}$, a jej maksymalna prędkość to $80\;\frac{\text{km}}{\text{h}}$.

Poniżej schemat sprzęgu śrubowego, który jest wykorzystywany w wielu pojazdach kolejowych.

Pociąg sieciowy $\textbf{PS00-M}$

R1CzW04nDID6A

Grafika przedstawia pociąg sieciowy pe es zero zero myślnik em. Z przodu i z tyłu dwóch wagonów znajdują się kabiny. Między kabinami jest pusta przestrzeń z balustradami dla załogi. Na dachach kabin są są balkony z balustradami do których prowadzą drabinki.

Pociąg sieciowy służy do utrzymania, budowy i napraw sieci energetycznej. Ten pojazd porusza się dzięki silnikowi spalinowemu. Pociąg składa się z dwóch członów, a po obu jego stronach umieszczona jest kabina sterownicza, przez co możliwa jest szybka zmiana kierunku jazdy. W pojeździe znajduje się również pomieszczenie warsztatowe, dzięki czemu wewnątrz pociągu można dokonać drobnych napraw, do których wymagane jest użycie np. imadła lub wiertarki.

R1YgIPHRUMbI0

Grafika przedstawia wnętrze pomieszczenia warsztatowego. Na półkach znajdują się pojemniki na części. O półki jest oparty zwinięty kabel oraz miotła. Na szafce po prawej zamontowane jest imadło.

Aby umożliwić pracownikom pracę przy sieci trakcyjnej, pociąg posiada podnośnik koszowy. W koszu mogą przebywać maksymalnie dwie osoby, maksymalny wznios kosza to $14$ metrów, a udźwig $280\;\text{kg}$.

Omawiany pociag napędzany jest silnikiem spalinowym z półautomatyczną czterobiegową przekładnią. Podobnie jak inne typy pojazdów kolejowych, omawiany również posiada piasecznice służącą do posypywania powierzchni szyny piaskiem, aby ograniczyć ślizganie się kół na szynach w złych warunkach atmosferycznych.

Pojazd trakcyjny jest dwuczłonowy. W obu członach jest kabina sterownicza, dzięki czemu jest możliwość szybkiej zmiany kierunku jazdy. Dodatkowo w kabinie jest miejsce do obserwacji sieci trakcyjnej.

Pracownik ma możliwość wykonywania pracy przy sieci jezdnej na nieruchomym pomoście, który znajduje się $4$ metry nad główką szyny. Na czole wspomnianego pomostu znajduje się pantograf pomiarowy, dzięki któremu możemy skontrolować geometrię sieci trakcyjnej.

Wagony osobowe dzielimy na:

Przedziałowe — wagon jest podzielony przedziałami, w każdym przedziale jest sześć lub osiem miejsc. Używane są przeważnie na dłuższych trasach.

R1DpOYV8F2xvo

Zdjęcie przedstawia wnętrze przedziału w wagonie. Widoczne są cztery fotele, dwa z prawej i dwa z lewej. Pomiędzy nimi na środku ściany znajduje się okno, przez które widoczny jest dworzec.

Bezprzedziałowe — najczęściej używane w ruchu lokalnym, gdzie występuje częsta wymiana podróżnych. W tych wagonach znajduje się korytarz wzdłuż wagonu.

RRl4aOfLpgoEi

Zdjęcie przedstawia wnętrze wagonu bezprzedziałowego. Po obu stronach przejścia, biegnącego przez środek wagonu znajdują się w rzędach fotele.

Wagony dzielimy również na standard — w Polsce są wagony pierwszej i drugiej klasy. W pierwszej klasie fotele są szersze, bardziej miękkie, często rozkładane. Częściej w pierwszej klasie spotkamy indywidualne oświetlenie oraz gniazdka.

RH5ukmK2zDW67

Grafika przedstawia wagon dwuklasowy. Widoczna jest kabina na przedzie wagonu. Wzdłuż wagonu są okna, a na górze wagonu, nad oknami i drzwiami znajduje się żółty pasek.

Na zdjęciu zaprezentowano wagon dwuklasowy. Pierwsza klasa obejmuje te wagony, które zostały oznaczone żółtą linią nad oknami. Druga klasa oznaczona jest analogicznie za pomocą zielonego koloru. Ponadto zarówno pierwsza, jak i druga klasa posiadają dodatkową informację wyrażoną za pomocą cyfry umiejscowionej przy lub na drzwiach.

Wagon sypialny — stosowany w nocnych pociągach. Posiada przedziały z łóżkami piętrowymi.

RRALUmAK8mS5A

Grafika przedstawia wnętrze wagonu sypialnego. Widoczne są trzy łóżka ustawione z lewej jedno nad drugim, drzwi do kabiny po środku oraz wieszak z prawej strony.

Obecnie w wagonach stosowane są dwa typy drzwi:

Skrzydłowo‑łamane — obecnie najpopularniejsze w wagonach. Posiadają dwie części, jeśli są zamknięte, tworzą jedną powierzchnie, lecz w trakcie otwierania jedna z tych części załamywana jest do wewnątrz wagonu, a druga na zewnątrz. Dzięki takiemu rozwiązaniu drzwi wagonu ciągle mieszczą się w wymaganej skrajni.

R1GfjiObH8uzu

Zdjęcie przedstawia dwa końce wagonów z drzwiami skrzydłowo‑łamanymi.

Odskokowo‑przesuwne — obecnie stosowane w większości nowych wagonów oraz EZT, otwierane są za pomocą wciśnięcia guzika. W trakcie otwierania i zamykania drzwi prowadzone są na specjalnych ramionach napędzanych małymi silniczkami.

RDFM3XNByrWpf

Zdjęcie przedstawia dwa końce wagonów z drzwiami odskokowo‑przesuwnymi.

Zasilanie wagonów — w wagonach spotykamy się z instalacją niskiego oraz wysokiego napięcia. Układ niskiego napięcia ($24\;\text{V}$) używany jest przede wszystkim do zasilania oświetlenia. W trakcie jazdy napięcie wytwarzane jest poprzez prądnice, a w trakcie postojów z akumulatorów. W niektórych nowszych wagonach stosowane są przetwornice statyczne, które umożliwiają zmianę wysokiego napięcia na niskie.

Wysokie napięcie (około $3\;\text{kV}$) stosowane jest do zasilenia ogrzewania oraz klimatyzacji. Prąd pobierany jest z lokomotywy, która pobiera prąd z sieci trakcyjnej lub z prądnic (w przypadku spalinowozów).

Rama wagonu łączy układ biegowy wagonu z nadwoziem. Tworzą je następujące elementy:

• ostojnica,

• podłużnica,

• czołownica,

• poprzecznica,

• ukośnica.

W nowszych wagonach ostoja wagonu z nadwoziem stanowi jedną całość.

R1P53KA3ScN6h

Ilustracja przedstawia ostoję wagonu wózkowego. W prostokątnej ramie z podłużnic widać podparte na rusztowaniu z poprzecznic ostojnice w postaci długich i płaskich belek. Połączone są one na końcu z belką skrętową. Belka i ostojnice połączone są z ramą za pomocą czołownic.

RWAQKS2ez1d9F

Ilustracja przedstawia szkielet pudła stalowego wagonu osobowego. Zaznaczone są na nim elementy konstrukcyjne szkieletu. Przy połączeniu podłogi i ściany znajdują się ostojnice oraz obwodnice dolne, a w poprzek podłogi biegną poprzecznice. W połowie wysokości ściany znajduje się pas podokienny, biegnący poziomo. W pionie dach z podłogą łączą słupki, rozpostarte między obwodnicami dolną oraz górną. Łukowato wygięta krokiew dachowa podtrzymuje dach, oparta jest na ścianach.

Ściana czołowa wagonu:

Rym5ftyF8vpNh

Ilustracja przedstawia ścianę czołową wagonu. Wydzielone są wyraźnie podwozie i nadwozie, z granicą przebiegającą poniżej mostka przejściowego a powyżej zderzaków. Zaznaczone są elementy konstrukcyjne wagonu. W części nadwozia na środku pokazane są drzwi czołowe a pod nimi mostek przejściowy. W górnych rogach drzwi widać gniazdo sprzęgu U I Ce oraz sprzęg międzywagonowy U I Ce. Po obu stronach drzwi są osłony przejścia międzywagonowego. Na krawędziach ścian nadwozia widać wsporniki sygnałów końca pociągu, na których umieszczone są sygnały końca pociągu i sprzęg Wu eN w gnieździe ślepym A eS O.

RqIQmhmqO78xZ

Ilustracja przedstawia ścianę czołową wagonu. Wydzielone są wyraźnie podwozie i nadwozie, z granicą przebiegającą poniżej mostka przejściowego a powyżej zderzaków. Zaznaczone są elementy konstrukcyjne wagonu. W części podwozia widać na środku sprzęg śrubowy z hakiem z kurkami końcowymi i sprzęgami hamulcowymi i zasilającymi bo bokach. Pod zderzakami widać gniazdo sprzęgu Wu eN oraz stopień odchylny i mechanizm stopnia z jednej strony.

Hamowanie wagonu jest realizowane poprzez przepływ sprężonego powietrza pochodzącego z lokomotywy poprzez sprzęg hamulcowy. Analogicznie jak w każdym pojeździe kolejowym, spadek ciśnienia w przewodzie hamulcowym powoduje hamowanie pociągu.

Wagon towarowy — pojazd kolejowy przeznaczony do przewozu ładunków.

Wagon zbudowany jest z dwóch podstawowych części: podwozia oraz nadwozia.
Podstawowym elementem podwozia jest ostoja, która jest oparta za pośrednictwem sprężyn na zestawach kołowych. Można również spotkać wagony towarowe z czopem skrętnym. Najczęściej spotykanymi wagonami są wagony dwuosiowe, większą liczbę osi możemy spotkać w wagonach o dużej ładowności.

Budowa wagonów:

Ostoja ma kształt prostokątnej sztywnej ramy spawanej. Główne belki tej ramy tworzą belkę grzbietową, zewnętrzne belki nazywamy ostojnicami, a zewnętrzne poprzeczne — czołownicami. Wewnątrz ostoi są również inne belki, ich zadaniem jest usztywnienie wagonu — te belki to podłużnice, poprzecznice i ukośnice.

Do ostoi zamontowane są: urządzenia cięgłowe, zderzaki, układ mechaniczny i pneumatyczny hamulca.

Zestaw kołowy składa się z dwóch kół osadzonych na osi.
Wyróżniamy dwa typy kół:

• koła monoblokowe — są w całości wykonane z jednolitego materiału,

• koła obręczowane — składają się z koła bosego i obręczy zabezpieczającej przed zsunięciem za pomocą pierścienia zaciskowego.

R18h9OmtrwDNH

Ilustracja przedstawia schemat budowy wagonu towarowego. Na schemacie widać wagon od boku. Nadwozie, tak zwane pudło, posadzone jest na ramie z ostojnic na krawędziach i poprzecznic łączących je. Dwa zestawy kołowe nałożone na łożyska osi są utrzymywane w miejscu przez widły mechaniczne. Z przodu wagonu znajduje się sprzęg pomiędzy dwoma zderzakami.

Nadwozie jest uzależnione od rodzaju wagonów towarowych.

Wyszczególniamy rodzaje wagonów towarowych:

Wagony kryte — mają postać zamkniętego pudła z drzwiami ładunkowymi oraz otworami do ładowania. Przeznaczone są do przewozu ładunków wrażliwych na warunki atmosferyczne, takich jak: meble, ładunki paletyzowane. Załadunek oraz wyładunek towarów odbywa się ręcznie lub za pomocą wózków widłowych.

R10CN9pBXZswg

Grafika przedstawia wagon kryty. Na podwoziu z dwoma wózkami jezdnymi znajduje się pudło, którego ściany boczne i zaokrąglony sufit są zrobione z materiału rozciągniętego na rusztowaniu. Ściany przednia i tylna są metalowe i zaokrąglone w górnej części.

Wagony węglarki — wagony z nadwoziem otwartej skrzyni. Wagon ma drzwi na ścianach bocznych, niekiedy również odchylne ściany czołowe. Przeznaczone są do przewozu materiałów sypkich (węgiel, żwir, ruda) oraz ziemiopłodów (ziemniaki, buraki itp.). Załadunek oraz wyładunek odbywa się za pomocą taśmociągów lub mechanicznych czerpaków.

RndG0hzZSpVMZ

Grafika przedstawia wagon węglarki. Składa się on z nadwozia otwartej skrzyni osadzonego na dwóch wózkach jezdnych. Posiada drzwi na ścianach bocznych.

Wagony platformy — wagony o dużej powierzchni ładunkowej bez ścian, mają niskie burty i kłonice. Przeznaczone są do przewożenia dłużycy (jak np. rury, długie szyny, profile hutnicze, drewno) oraz kontenerów. Załadunek oraz wyładunek odbywa się za pomocą urządzeń dźwigowych bądź w przypadku kontenerów — wózkiem widłowym.

R1052xbzr9KXq

Grafika przedstawia wagon platformy. Nie posiada ścian, ma niskie burty oraz kłonice.

Wagony chłodnie — wagony w postaci zamkniętego i szczelnego pudła izolowanego cieplnie, posiadającego urządzenia chłodzące. Przeznaczone do przewozu łatwo psujących się produktów spożywczych oraz innych towarów wymagających przewozu w obniżonej temperaturze.

ROHmcoMRYQj7b

Grafika przedstawia wagon chłodnię. Ma on postać szczelnie zamkniętego pudła z zaokrąglonym sufitem. Na bocznej ścianie znajdują się zabezpieczone drzwi.

Wagony specjalne — pozostałe wagony przeznaczone m.in. do przewozu ładunków z przekroczoną skrajnią, wagony cysterny, wagony do przewozu materiałów sypkich.

1. Wagon specjalny do przewozu zboża — załadunek odbywa się grawitacyjnie za pomocą górnych pokryw, a wyładunek odbywa się grawitacyjnie dołem. Efektywny czas wyładunku zboża wynosi $3$ min.

RooAkEeIffA58

Grafika przedstawia wagon specjalny do przewozu zboża. Na podwoziu osadzonym na dwóch wózkach jezdnych umieszczone są trzy częściowo kuliste zbiorniki na zboże, ładowane przez otwory na ich szczycie. Do otworów prowadzi pomost z drabiną.

2. Wagon cysterna — służy do przewozu paliw. Załadunek i wyładunek odbywa się na bocznicach wyposażonych w specjalistyczny sprzęt do załadunku i wyładunku.

R4bRtVs92O7gs

Grafika przedstawia wagon cysternę. Ma kształt długiego walca położonego na podwoziu osadzonym na dwóch wózkach jezdnych.