Сыпучие грузы отличаются одной особенностью — они могут самопроизвольно смещаться вниз под действием силы тяжести. Это не могло пройти мимо внимания конструкторов железнодорожных вагонов. Так был создан хоппер — вагон с коническим грузовым бункером, стенки которого сужаются в направлении днища. Если открыть люки в донной части, зерно или другой сыпучий груз небольшой влажности высыпается сам. При этом никаких разгрузочных приспособлений не требуется, вагон опорожняется самотеком.
Как появился хоппер
Возьмем хоппер-зерновоз: конструкцию его кузова отличают углы наклона боковых и торцевых стенок в 41-60о. Но так было не всегда.
Если в древности для перевозки зерна хватало амфор и мешков, то с развитием экономики и товарно-денежных отношений запросы на продукты многократно возросли. Перевозить зерно мелкими партиями стало невыгодно. При появлении железных дорог сразу же встал вопрос о создании специального вагона для зерна.
Первые железнодорожные вагоны прямоугольной формы вмещали приблизительно 10 тонн груза. Конструкция состояла из деревянного кузова, установленного на две тележки. Если вагоны использовались под зерно, то стоимость перевозки была ниже, чем транспортировка повозками в 6 раз. За один рейс вагон перевозил до 600 пудов зерна (пуд – 16,38 кг), а состав из 30 вагонов доставлял приблизительно 240 тонн зерна. Из крытых вагонов его приходилось выгружать вручную.
Объем производства и перевозки зерна увеличился с созданием хлебных бирж в крупных городах России. Новые типы вагонов с четырьмя отдельными осями вместо двух тележек обладали меньшим собственным весом, что дало возможность перевозить больше груза без увеличения нагрузки на ось.
В 30-е годы возникла необходимость в трехосных вагонах, но технически сделать это никому не удалось. Только в конце тридцатых годов в Германии появились вагоны с двумя трехосными тележками. В это время в США начали выпускать четырехосные вагоны грузоподъемностью в 63 тонны. Разработка новых видов тележек привела к появлению других, более приспособленных к транспортировке сыпучих материалов, бункеров, учитывающих специфику погрузки, выгрузки и поведения в пути.
Разные виды хопперов
Универсальные вагоны для перевозки угля, торфа, цемента и зерна насыпью подходили условно. Если во время транспортировки проблем не возникало, то во время выгрузки и погрузки появлялись сложности, задерживающие подвижный состав и снижающие рентабельность. Специальные вагоны с люками в нижней части появились в 30-х годах. Их название — «хоппер». С английского «hopper» – бункер. Способы управления люками выгрузки:
- пневматический;
- ручной;
- механический.
В СССР на базе 25-тонного универсального крытого вагона создали новый тип кузова с сужающимися вниз стенками и люками в донной части. Предназначались вагоны нового типа для перевозки угля. Достаточно высоко поднятый центр тяжести делал хоппер неустойчивым на поворотах при полной загрузке до 60 тонн, в результате объем груза был снижен до 50 тонн.
Восстановление хозяйства после войны требовало перевозки большого количества сыпучих строительных материалов. Созданы другие варианты хопперов для песка, щебня, балластных материалов. Так появились хопперы-дозаторы, равномерно рассыпающие груз по путям. Это модели ЦНИИ-1, ЦНИИ-2 и ЦНИИ-БДХ-3. В наше время эксплуатируются ЦНИИ-ДВЗ, ЦНИИ-ДВЗ М. Степень открытия нижних люков регулируется, груз высыпается по сторонам от пути или по центру.
При необходимости прервать отсыпку используют модель хоппера ВПМ-770, где предусмотрена система закрытия люков во время выгрузки. Для перевозки зерна в 80-х годах создан хоппер модели №11–739 на 65 тонн. Особенность модели состоит в том, что по габаритам он соответствует обычному крытому вагону. Не потребовалось изменять инфраструктуру путей. 70-тонные хопперы пришли им на смену. Это модели зерновозов 19–752.
Современные виды хопперов
На железных дорогах эксплуатируются как старые конструкции, так и новые. Большинство – это специализированные модели под определенный вид груза. В современных конструкциях широко используют композитные и полимерные материалы, которые позволяют повысить грузоподъемность за счет снижения веса тары без потери надежности и прочности. Новые модели хопперов принимают на борт до 126 м3 груза весом до 83,5 тонн. Три хоппера нового типа перевозят столько же зерна, как дореволюционный грузовой поезд из 30 вагонов.
