Конструкция кузовов специализированных крытых вагонов
Крытый вагон для легковых автомобилей модели 11-835 создан с учетом необходимости обеспечения сохранности и товарного вида перевозимых автомобилей двухъярусным. Рама 6 (рис. 21) образует нижний ярус кузова. Кроме того, имеются верхний ярус 4, боковые стены 7, торцевые двери 2, крыша 1 и переездные площадки
3. Торцевые двери и переездные площадки обеспечивают беспрепятственный проезд автомобилей по всему составу. В средней части вдоль боковых стен вагона предусмотрены проемы 5, закрытые металлической сеткой. 
Рис.21 Двухъярусная платформа для легковых автомобилей
-41-
Основа рамы кузова (рис. 22) – хребтовая балка 5. Она соединена с двумя боковыми 2, двумя концевыми 1 балками, двумя шкворневыми 4, девятью поперечными 8 и четырьмя продольными 6 балками, а также четырьмя раскосами 3. Хребтовая балка выполнена из двух швеллеров № 30, соединенных между собой диафрагмами. В консольной ее части установлены передние и задние упоры автосцепки, а за шкворневыми балками размещены грузы 7 общей массой 2.7 т для придания устойчивости вагону против опрокидывания от центробежной силы и ветровой нагрузки. Боковые балки рамы изготовлены из швеллера № 20. Концевые балки сварные П-образного сечения и сварены из листов толщиной 12 мм. В месте постановки ударной розетки концевая балка имеет углубление на 100 мм, позволившее уменьшить вылет автосцепки с 610 мм до 510 мм. Для безопасности работы составителей поездов на концевых балках установлены поручни. Шкворневые балки сварные, коробчатого сечения. В зоне пересечения с хребтовой балкой на нижних листах шкворневых балок установлены пятники, усиленные сверху надпятниковыми коробками, а на расстоянии 762 мм от продольной оси вагона снизу приварены скользуны. 
|
|
|
Рис.22 Рама кузова двухъярусного крытого вагона для легковых автомобилей
-42-
Поперечные промежуточные балки рамы выполнены из швеллеров № 14,продольные – швеллеров № 10, а раскосы – из швеллера №30 Пол настлан из гофрированных листов толщиной 3 мм. Для установки колесных упоров, предназначенных для крепления автомобилей, в полу предусмотрены щелевые пазы.
Верхний ярус (рис. 23) кузова представляет собой раму с металлическим настилом пола из гофрированных
листов толщиной 3 мм со щелевыми пазами для колесных упоров. Рама верхнего яруса состоит из двух боковых продольных 6, двух концевых и набора промежуточных поперечных балок 14. Продольные и концевые балки сварные замкнутого коробчатого сечения из гнутых профилей, а поперечные балки – из гнутых П-образных элементов.
|
|
|
-43-
Рис. 23 Поперечное сечение кузова крытого вагона для легковых автомобилей
Боковые стены кузова цельнометаллические. Они состоят из каркаса, металлической обшивки и двух рядов окон 5 и 7, размещенных по всей длине вагона и закрытых сетками. Один из рядов 7 расположен на уровне крыши автомобилей нижнего яруса, а другой 5 – на уровне колес автомобилей верхнего яруса. Рамы окон изготовлены из гнутых уголков и приварены к стойкам, а также к верхней и средней продольным обвязкам стен. В рамы вделаны
-44-
сетчатые решетки, выполненные из проволоки сечением 6 мм. Ячейки решетки имеют ромбическую форму с размерами большей диагонали 150 мм. Каркас стены включает верхнюю 4 и нижнюю 10 обвязки, среднюю продольную балку 6, являющуюся боковой балкой рамы верхнего яруса, две угловые и тринадцать промежуточных стоек 9, а также двенадцать раскосов. Раскосы поставлены только между нижней обвязкой и средней продольной балкой и направлены в противоположные стороны от середины вагона. Угловые стойки замкнутого коробчатого сечения, а верхняя обвязка – из гнутого уголка, нижняя обвязка – из прокатного швеллера № 20, промежуточные стойки и раскосы – из гнутых швеллеров. Обшивка стен 8 металлическая гофрированная. С нижней обвязкой 10 стена связана накладкой 11 и усилена уголками 12и 13.
|
|
|
Крыша кузова металлическая сварная. Каркас крыши обшит гофрированными листами 1. Каркас выполнен из двух продольных обвязок 3 и набора дуг 2 соответственно уголкового и зетобразного профилей. Дуги крыши, стойки
стен и поперечные балки лежат в одной плоскости, образуя замкнутые шпангоуты.
Торцевые стены обеих сторон кузова представляют собой двустворчатые двери. Переездные площадки при закрытии дверей поднимаются в вертикальное положение. При этом нижняя площадка располагается с наружной стороны дверей, а второго яруса - с внутренней стороны кузова. Стопорное устройство нижней площадки может быть заперто навесным замком, без открытия которого нельзя опустить переездную площадку и открыть двери. Для облегчения подъема переездные площадки снабжены пружинными компенсаторами.
Специализированный крытый вагон хоппер для зерна модели 19-756 спроектирован по габариту 1-Т. Вагон цельнометаллический (рис. 24) саморазгружающийся,
-45-
бункерного типа. Рама 8, боковые 5 и торцевые 6 стены и крыша 1 образуют кузов вагона. У вагона имеются шесть бункеров 11 по три с каждой стороны с механизмами 12 для открывания и закрывания разгрузочных люков. Для облегчения высыпания груза на бункерах предусмотрены устройства 13 для постановки вибраторов. Вагон загружают через четыре щелевых загрузочных люка 2, расположенных в крыше кузова. Люки закрывают крышками (1690х660 мм) с резиновыми уплотнениями. Каждая крышка запирается упругими закидками 3, которые в закрытом положении заходят за захватные скобы, приваренные к крыше, и прижимают крышку к горловине люка. Для предупреждения самопроизвольного выхода закидок из захватных скоб крышки снабжены механизмом запирания. Он представляет собой вал 4, расположенный вдоль крышек люков по всей длине крыши, с приваренными к нему против каждой захватной скобы секторами. Привод вала 7 расположен на торцевой стене вагона. При повороте вала по часовой стрелке его сектора закрывают открытое
|
|
|
пространство захватных скоб и исключают выход закидок 3 из-под них. При повороте вала против часовой стрелки сектора выходят из-под захватных скоб, выводят закидки из них и позволяют открыть крышки. Для влезания на крышу на торцевой стене кузова и на раме установлены лестницы 9. Переходная площадка вагона снабжена ограждением 10. Все несущие элементы кузова выполнены из низколегированной стали 09Г2Д, а обшивка – из стали 10ХНДП-2.
-46-
 |
Рис. 24 Крытый вагон-хоппер для зерна
Рама (рис. 25) состоит из хребтовой 3, двух боковых 2, двух концевых 5, двух шкворневых 1 и двух средних 4 балок. Хребтовая балка сварена из двух зетобразных профилей № 31,перекрытых в средней части коньком 8 (4 мм) для лучшего ссыпания груза. В консольной части хребтовая балка усилена розеткой 7 и упорами автосцепки. Боковые балки выполнены из уголка 125х80х10 мм. Концевые балки сварены Г-образной формы поперечного сечения из листов толщиной 4 мм. Для безопасной работы составителя на концевой балке установлены поручни 6. Шкворневые балки коробчатого сечения состоят из двух вертикальных 12 (6 мм) и двух горизонтальных 13 листов (10 мм). На нижнем горизонтальном листе балки укреплены скользуны 10 и пятник 11. Для обеспечения прочности опорного узла и повышения жесткости сопряжения шкворневой и хребтовой балок между ними установлена надпятниковая коробка 9. Средние поперечные балки состоят из вертикального 14 (6 мм) и нижнего наклонного 15 (8 мм) листов.
-47-
Рис. 25 Рама крытого вагона-хоппера для зерна
Боковые стены (рис. 26) выполнены из гофрированных металлических листов 6 толщиной 3 мм, подкрепленных для жесткости десятью стойками 5, верхней 4 и нижней 7 обвязками. Стойки изготовлены из двутавра № 10, верхняя обвязка 4 – из гнутого специального профиля толщиной 6 мм, а нижняя –из прокатного уголка 125х80х10.
Для большей жесткости каждая стена связана с рамой двумя наклонными швеллерами № 14.
-48-
Рис. 26 Поперечное сечение кузова вагона-хоппера для зерна
Бункера 9 сварены из листов толщиной 5 мм в форме усеченной пирамиды и имеют разгрузочные крышки 10 люков с резиновыми уплотнениями. Каждые два противоположных бункера снабжены одним рычажным механизмом разгрузки с приводным штурвалом 8. Механизм разгрузки обеспечивает попарное открывание и закрывание крышек люков бункеров, а также позволяет дозировать высыпание зерна или прекращать выгрузку в любой момент времени. Он состоит из винтового привода со штурвалом, укрепленного на кронштейне, и системы
-49-
шарнирно связанных между собой рычагов и тяг с распорками, соединенными попарно с крышками разгрузочных люков. Закрытие крышек обеспечивается переходом осей распорок за «мертвую» точку, что предохраняет крышки от самопроизвольного открывания. Для более полной выгрузки вагона предусмотрена возможность установки на бункерах вибраторов. Наклонные торцевые стены кузова 12 располагаются под углом 55° к плоскости рамы. Они сварены из верхнего и нижнего листов толщиной 4 мм и двух боковых обвязок уголкового профиля сечением 60х60х6 мм. Верхний лист имеет отбортовку, которая выполняет роль верхней обвязки. В нижней части сделана фигурная подштамповка, которая, соединяясь с наклонным листом стены, образует поперечную балку коробчатого сечения. Нижний лист обшивки усилен двумя продольными 15 и одним поперечным 13 поясами и подкосами 11. Для придания консольным частям кузова достаточной прочности и жесткости каждая торцевая стена усилена двумя стойками-раскосами 14и 16 из швеллера № 14.
Крыша кузова сварная и состоит из листовой гофрированной обшивки 1 толщиной 3 мм в середине и 1.8
мм по бокам, подкрепленной двенадцатью дугами 3, выполненными из уголка 75х50х5 мм. На крыше расположены четыре загрузочных люка щелевого типа. С торцевыми стенами крыша связана фрамугами 17, а с боковыми – непосредственно приваркой к верхней обвязке 4 стены. Для доступа на крышу и внутрь вагона имеются лестници, а по всей длине крыши - трап 2.
Безрамные цистерны
Также к вагонам, кузов которых воспринимает все виды нагрузок, можно отнести цистерны безрамной конструкции. В качестве такого вагона может быть
-50-
рассмотрена восьмиосная цистерна модели 15-1500 (рис. 27), где все нагрузки передаются непосредственно через котел цистерны.
Рис. 27 Восьмиосная цистерна для нефтепродуктов
Котел цистерны состоит из сваренных посередине двух цилиндрических обечаек 2. Каждая обечайка выполнена, из продольных листов – нижнего толщиной 12 мм, боковых и верхних – 9 мм и двух днищ 6 толщиной 10 мм. Котел снабжен двумя люками 3 диаметром 570 мм, герметически закрываемыми крышками и оборудованными двумя сегментными планками на разных высотах для контроля предельных уровней заполнения котла, а также приводом затвора сливного прибора. Для повышения жесткости и прочности котел подкреплен десятью омегаобразными кольцевыми шпангоутами 5, которые приваривают снаружи цилиндрической части котла в середине и над опорами. Для обеспечения полного слива груза предусмотрены уклоны к сливным приборам. Эти уклоны создаются выштамповкой нижнего (броневого) листа на глубину 20-30 мм. Котел оборудован двумя универсальными сливными приборами 7, двумя пре-дохранительно-впускными клапанами 4, наружной 1 и
-51-
внутренней лестницами, площадкой в зоне люка для
обслуживающего персонала. На концах котла (рис. 28) размещены опоры, имеющие хребтовую 2 и шкворневую 3 балки с концевыми и боковыми обрамлениями. Опоры приварены снизу к броневому листу и служат для передачи основных нагрузок на котел и соединительные балки тележек. В зоне опоры нижний лист котла усилен опорными накладками 4 толщиной 12 мм. Котел цистерны приварен к опорному листу 6. В свою очередь опорный лист 6 посредством ребер закреплен на шкворневой балке 3. Кроме того, котел приварен к хребтовым балкам 2 при помощи специальных лап 1 и 5.
Рис. 28 Опора котла восьмиосной нефтебензиновой цистерны
Кузова пассажирских вагонов
Кузов пассажирских вагонов по конструкции и размерам основных типов унифицирован. Он выполняется цельнометаллическим, сварным. Несущая конструкция выполнена в виде замкнутой оболочки с оконными и дверными проемами в стенах, длиной 23.6 м. Расположение и размеры проемов обусловлены архитектурно-планировочными решениями при проектировании вагонов. Такие цельнонесущие кузова наиболее рациональны, так как при минимальной массе они обеспечивают наибольшую прочность, устойчивость и долговечность.
-52-
Для несущих элементов конструкции кузова применяются низко-легированные и углеродистые стали различных марок с широким использованием в качестве подкрепляющих элементов обшивки, гнутые профили рациональных форм. В практике вагоностроения кузова пассажирских вагонов имеют две разновидности: со сквозной хребтовой балкой и с хребтовой балкой только в консольных частях рамы, так называемые кузова без хребтовой балки. Вагоны отечественной постройки выпускались с хребтовой балкой постоянного сечения и выпускаются в настоящее время с хребтовыми балками переменного сечения. Вагоны купейные с жесткими местами постройки Германии, изготовлены с рамами без хребтовых балок. Они состоят из несущей металлоконструкции кузова, теплоизоляции, внутренней обшивки, окон, дверей внутреннего оборудования и санитарно-технических обустройств (отопления, вентиляции, водоснабжения), а также системы энергоснабжения и освещения вагона.
Металлоконструкция кузова некупейного спального вагона, модели 61-821 (рис. 29), состоит из рамы 9 со сплошной хребтовой балкой и металлическим настилом пола 14, боковых 2 и торцевых 5 стен и крыши 1. В боковых стенах 2 кузова предусмотрены проемы 3 для окон и проемы 12 для дверей, оборудованные подножками 11 и поручнями 13. Под полом кузова размещен ящик 8 для хранения постельного белья, бывшего в употреблении. На торцевых стенах кузова также имеются проемы 7 для перехода пассажиров из вагона в вагон при движении поезда, которые со стороны тамбура закрывают дверями. Снаружи по контуру проема 7 установлена металлическая рамка 6 для крепления на ней уплотнительного элемента (суфле) упругой переходной площадки. Для подъема на крышу на торцевой стене с котловой стороны вагона
-53-
установлена откидывающаяся лестница 4. Для соединения кузова с тележками предусмотрены пятники 10. Естественная вентиляция помещения вагона осуществляется через дефлекторы 15.
Рис. 29 Кузов пассажирского вагона с хребтовой балкой
Рама кузова (рис. 30) образована хребтовой балкой 10, двумя шкворневыми 11,двумя концевыми 6 и тремя поперечными балками, размещенными между шкворневыми. Хребтовая балка 10 состоит из трех частей: двух концевых – из швеллера № 30В с толщиной стенок 9.5 мм и средней – из швеллера № 30а с толщиной стенок 6.5 мм. Применение мощного в консолях и более легкого профиля в средней части хребтовой балки обусловлено тем,
что продольные усилия, возникающие в поезде, непосредственно воспринимаются консольными частями, а в средней – частично, так как здесь в восприятии этих сил участвуют боковые стены и крыша кузова. Швеллеры средней части хребтовой балки на всей своей длине связаны между собой поперечными диафрагмами 15, а по концам
-54-
они соединены задними 4 и передними 2 упорами автосцепки, объединенными с розеткой 1. Для ограничения перемещения тягового хомута вверх к хребтовой балке сверху приварены планки 17. К вертикальным стенкам швеллеров хребтовой балки на участках между упорами 2и 4 приклепаны планки 3,защищающие стенки швеллеров от истирания поглощающими аппаратами. На участке между задними упорами и шкворневыми балками хребтовая усилена листом 16 толщиной 10 мм.
Рис. 30 Рама пассажирского вагона с хребтовой балкой
Шкворневая балка сварная, коробчатого сечения. Она состоит из двух вертикальных листов 12 толщиной 8 мм, переменной высоты по длине, нижнего фигурного листа 11 толщиной 10 мм и верхнего горизонтального листа. К нижнему листу в пересечении с хребтовой балкой на болтах крепится пятник 5, а по бокам – скользуны. Зоны размещения скользунов шкворневой балки усилены двумя ребрами 13, а надпятниковая зона – крестовиной 14, диафрагмами 21 и ребрами 22.
-55-
Концевая балка 6 выполнена из двух швеллеров №30, соединенных в середине с хребтовой балкой ударной розеткой 1 автосцепки. С хребтовой балкой снизу она связана фигурным листом 9, имеющим отбортовку 18 высотой 58 мм. Для придания достаточной жесткости концевым балкам в местах постановки на них буферов упругих площадок эти зоны усилены ребрами 8, 19 и 20 и планкой 7.
Основные поперечные балки рамы выполнены из штампованных листов Г-образной формы переменной
высоты по длине толщиной 6 мм.
Настил пола 2 (рис. 31) в консольных частях изготовлен из гладкого листа толщиной 3 мм, а на участках между шкворневыми балками 3 – из гофрированного 4 толщиной 2 мм. Соединенные сваркой концевые 1, шкворневые 3, хребтовая, основные 8 и вспомогательные поперечные, а также боковые продольные 6 балки с настилом пола 2 и 4 и подкрепляющими его поперечными балками 5 и 13 образуют жесткую конструкцию, обеспечивающую необходимую прочность кузову при действии эксплуатационных нагрузок. К вспомогательным балкам относятся: балка 7 для крепления тормозного оборудования, 9 – для высоковольтного контакторного ящика и др. Поддерживающие пол балки 5 в средней части кузова выполнены из гнутых профилей высотой 65 мм и толщиной 3 мм, а в местах расположения тамбурных перегородок – из омегаобразных профилей 13 высотой 85 мм и толщиной 3 мм. Балки 11 для крепления котла изготовлены из зетобразных профилей высотой 85 мм и толщиной 3 мм, у продольной оси рамы они стыкуются с поддерживающими пол балками такого же профиля и размера, что и балки 5 (зет № 6.5). Пол в тамбурах покрыт гладким фигурным листом 12 с вырезами для размещения подножек. Пространство над подножками на уровне пола
-56-
перекрываются откидывающимися крышками.
Рис.31 Рама пассажирского вагона с настилом пола
Боковая стена (рис. 32) кузова состоит из гофрированных листов, подкрепленных с внутренней стороны каркасом – вертикальными стойками и продольными обвязками. Обшивка надоконного пояса 3 имеет толщину 2 мм, а подоконного 5 и межоконных простенков 4 – 2.5 мм.
-57-
Рис.32 Боковая стена кузова пассажирского вагона
Каркас стены образован набором стоек 2 (зет 55х65х40х3 мм) и продольной верхней 1 и нижней 6 обвязок, выполненных из зетобразных профилей размером
соответственно 70х50х20х3 и 100х75х65х3 мм. Дверные стойки сварные из двух зетобразных профилей № 6.5 и планок, образуя омегаобразный профиль размером 200х55х65х3 мм. По их высоте приварено по три коротких уголка, а над окнами к обшивке – по три зетобразных элемента для крепления деревянных брусьев.
Торцевая стена (рис. 33) котлового конца вагона изготовлена из двух крайних гофрированных листов 7 толщиной 2 мм и среднего наддверного листа толщиной 1.4 мм. По высоте стены обшивка с внутренней стороны подкреплена ребрами 8 толщиной 2 мм, кромки которых имеют отбортовку высотой 20 мм. Сверху листы 7 приварены к дуге 2 уголкового профиля 60х50х2 мм, снизу – к обвязке 10 толщиной 2 мм, а по краям – к обшивке, подкрепленной стойками 13 и 14 зетобразного профиля 55х40х30х3 мм, в зоне дверного проема торцевая стена усилена двумя мощными противоударными стойками 11 из двутавров № 26Б1. Стойки снизу приварены к концевой балке 9 рамы, а вверху – поперечной балке 6 (швеллер №
-58-
30), образуя конструкцию, обеспечивающую жесткую связь стен и крыши. К стойкам 11 приварена П-образная рамка для крепления резинового суфле упругой площадки. Она состоит из стоек 12 и балки 4. Над балкой 4 расположен элемент 3, на который крепится козырек суфле. Балки 3, 4 и 12 выполнены из зетобразных профилей толщиной 1,4 мм. Наружная полка профиля стоек 12 по высоте подкреплена ребрами 19. Емкости для хранения угля в вагоне образованы пространством между наружной обшивкой 7, специальным листом 17, приваренным со стороны тамбура к элементам 15 и 18 и листу 16, образующим дно. Для размещения сигнальных фонарей в стене предусмотрено три выреза 5, а для безопасности подъема на крышу – поручни 1.
Рис.33 Торцевая стена пассажирского вагона
-59-
Крыша (рис. 34) состоит из металлического каркаса,
обшитого снаружи в средней части гофрированными вдоль вагона листами 1 толщиной 2 мм, а по скатам – гладкими листами 2 толщиной 2 мм. Каркас крыши сварен из боковых продольных обвязок 4 уголкового профиля 56х56х3 мм и дуг 3 зетобразного профиля 45х65х40х2.5 мм. По концам продольные обвязки соединены с поперечными балками 6, выполненными из швеллера №30. Концевые дуги 5 изготовлены из гнутых уголков 60х50х2 мм. В крыше предусмотрены отверстия с усиливающими армировками для дефлекторов, а также армированные люки для монтажа и демонтажа котла отопления, калориферов, бака для воды и вентиляционного агрегата.
Рис. 34 Крыша кузова пассажирского вагона
-60-
Рама кузова изготовлена из низколегированной стали 09Г2Д, стойки стен и дуги – из углеродистой стали 20кп, обшивка стен и крыши, а также настил пола вместе с подкрепляющими его элементами – из углеродистой стали 15кп и отдельные ненесущие элементы кузова – из стали ВСт3кп.
Для обеспечения необходимой коррозионной стойкости кузова места прилегания к нему элементов покрывают токопроводящим грунтом. Стены, пол и крышу тщательно очищают от ржавчины, окалины и сварочных брызг, обезжиривают, просушивают и покрывают грунтовкой ФЛ-ОЗк. Зоны кузова, подвергающиеся в эксплуатации интенсивной коррозии (настил пола, подоконные пояса боковых стен), покрывают грунтом ВЛ-02 или ВЛ-08, а затем антикоррозонными мастиками № 213 или № 579.
Металлоконструкция кузова без хребтовой балки незначительно отличается от кузова рассмотренной конструкции, имеющей хребтовую балку. Особенности в основном заключаются в конструктивной схеме рамы и перераспределении металла по ее элементам. Исключив хребтовую балку из средней части рамы, сделано
необходимое усиление ее консольной части и боковых балок, а также связи между продольными боковыми балками в средней части. Поэтому в консольную часть рамы (рис. 35) дополнительно введены раскосы 3 и поперечные балки 2. Концевая 1 и шкворневая 4 балки сверху и снизу перекрыты листами толщиной 10 мм. Листы имеют вырезы, форма которых соответствует конфигурации элементов консольной части рамы. Боковые продольные балки 5 рамы усиленной конструкции – уголок 160х160х14 мм, а не зетобразный профиль 100х75х6.5 мм, как у кузова с хребтовой балкой. В средней части они дополнительно связаны поперечными балками 6. В зоне
-61-
подвески подвагонного оборудования эти балки выполнены из прокатного швеллера № 14, а в остальных местах – из штампованных корытообразных элементов размером 140х60х4 мм. Увеличена также жесткость и прочность настила гофрированного металлического пола в средней части рамы, причем гофры имеют более рациональную трапецеидальную, а не радиальную форму. Толщина листов 2.5 мм, а не 2 мм, как у кузова с хребтовой балкой. Укороченные хребтовые балки 7 и шкворневые балки 4 замкнутого коробчатого сечения, сварены из листов толщиной 10 мм и усилены диафрагмами в зоне их соединения. Концевые балки 1 сварены в форме швеллера из листов толщиной 10 мм, поперечные балки 2 и раскосы 3 сварены в форме двутавров из листов толщиной 8 и 10 мм, настил пола от концевых до шкворневых балок гладкий, из листов толщиной 3 мм. Материал металлоконструкции кузова – углеродистые и низколегированные стали, аналогичные сталям, применяемым для кузова с хребтовой балкой.
Рис. 35 Рама кузова пассажирского вагона без хребтовой балки
Вместе с тем в конструкции кузова имеются непринципиальные отличия. Обшивка стен его как над окнами, так и в межоконных простенках имеют толщину 2
-62-
мм. Под окнами она осталась, как и у вагонов с хребтовой балкой, толщиной 2.5 мм. Для большей жесткости боковой обшивки под окнами поставлен подкрепляющий продольный пояс. Обшивка крыши выполнена из гладких листов (1.5 мм в средней части и 2.5 мм – на скатах), что потребовало для обеспечения ее устойчивости введения продольных зетобразных подкрепляющих элементов.
Рассмотренные конструкции кузовов, строящихся из углеродистых и низколегированных сталей, обладают недостаточной коррозионной стойкостью металлоконструкции. Поэтому в начале 90-х годов была разработана и прошла опробацию новая модель 61-836 пассажирских вагонов с кузовами из низколегированных и легированных (нержавеющих) сталей. Нижний пояс кузова выполнен из нержавеющей стали 12Х13Г18Д (ДИ-61), а межоконные простенки и верхний пояс – из низколегированной стали 10ХНДП. Обшивка надоконного пояса боковой стены и крыши выполнена из листов толщиной 2 мм, межоконных простенков – из листов толщиной 2.5 мм, а подоконного (нижнего) пояса боковых стен и настила пояса – из листов толщиной 1.5 мм. Стойки и дуги каркаса изготовлены из зетобразных профилей толщиной 2 мм, верхняя обвязка боковой стены – из зетобразного профиля толщиной 3 мм, а нижняя обвязка – из специального профиля толщиной 5 мм. Эксплуатация кузовов с обшивкой из этих сталей показала высокую их коррозионную стойкость. Срок окупаемости вагонов от удорожания их строительства находится в пределах установленных нормами – 7 лет. Однако широкого распространения эта модель не получила и была снята с производства.
Новое поколение пассажирских вагонов постройки Тверского вагоностроительного завода для скоростей движения до 160 км/ч имеют универсальную конструкцию
-63-
кузова длиной 23.974 м, выполненного в виде несущей оболочки, подкрепленной каркасом стоек, поперечных балок и продольных связей, с применением низколегированных и углеродистых сталей. На основе базового кузова созданы купейные (61-820, 61-4179, 61-4186) и некупейный (61-4177), спальные вагоны, вагоны открытого типа с креслами для сидения (61-4178), вагон-салон (61-4167), вагон-бар (61-4166), багажный и др. Металлоконструкция кузова, защитные его покрытия, отделочные материалы, системы жизнеобеспечения, а так же пожарной безопасности в вагоне получили дальнейшее развитие, отвечающее требованиям по качеству международным стандартам качества серии ИСО-9001.
Рама этих кузовов выполнена с хребтовой балкой переменного сечения (рис. 36). В консольных частях 1 она состоит из двух швеллеров № 30В-1, а в средней части 5 – из одного двутавра № 30Б-2. Боковые балки 2 выполнены из уголка № 10, балки 3 для поддержания настила пола – из гнутых швеллеров 100х60х3 мм, а несущие поперечные балки 4 – их штампованных листов переменной высоты толщиной 6 мм.
Рис. 36 Рама кузова вагона нового поколения
-64=
Конструкция кузова также изменена. В ней поддерживающие настил пола балки 1 (рис. 37,б) перенесены с внутренней поверхности кузова (рис. 37,а) наружу, что обеспечивает лучшую его защиту от коррозионных повреждений и улучшает теплотехническую изоляцию пола благодаря сокращению переходных мостиков. Нижние обвязки 2 боковых стен выполнены из уголка 100х100х8 мм, который полностью открыт для нанесения антикоррозионных покрытий по всем его поверхностям, что способствует повышению надежности работы участка стыковки пола со стенами. Стойки 3 боковых стен совмещены с дугами 4 крыши и образуют единый шпангоут. В прежних конструкциях (61-425, 61-821
и 61-836) они были смещены друг относительно друга, что ухудшало работу каркаса кузова. Пол сделан плавающим, то есть с опорой деревянного настила на металлический через резиновые амортизаторы. Такая конструкция пола позволяет гасить вибрацию металлического пола и снижать шум внутри вагона.
-65-
Рис. 37. Схемы поперечного сечения кузова:
а) вагонов старого поколения;
б) вагонов нового поколения
Кузов вагона модели 61-4170 для скоростей движения до 200 км/ч отличаются от кузова вагона для скорости движения до 160 км/ч своей формой, линейными размерами, материалом и конструкцией рамы. Его длина 24,924 м, имеет обтекаемую форму и раму с более развитой консольной частью.
Рама (рис. 38) кузова имеет хребтовую балку переменного сечения: в консольной части 6 она выполнена из двух швеллеров № 30В-1, а в средней части 3 – из двух швеллеров № 14. Боковые балки 1 выполнены из неравнопрочных уголков № 14/9, а балка 2 для поддержания пола – из гнутых швеллеров 140х50х4 мм.
-66-
Средняя часть рамы благодаря такой конструкции лежит в одной плоскости, что благоприятствует более рациональному размещению оборудования в подвагонном пространстве. Консольные части рамы усилены двумя швеллерами 5 № 30 и поперечными балками 7. Шкворневая 4 и концевая балки типовые: соответственно замкнутого коробчатого сечения и швеллер № 30.
Рис. 38 Рама кузова скоростного вагона
Пол и боковые стены кузова выполнены из нержавеющей стали, причем боковые стены – двухслойные. Наружный слой выполнен из гладких листов толщиной 1 мм, а внутренний – из гофрированных листов толщиной 1.5 мм. Оба слоя листов сварены между собой контактной сваркой.
Проведенный комплекс работ по совершенствованию противокоррозионной защиты кузовов (пароструйное обезжиривание для подготовки поверхности
-67-
с одновременным фосфотированием кузовов, комплексное покрытие внутренних поверхностей эпоксидной грунтовкой и мастикой АБМ, принципиально новая для вагоностроения технология шпатлевочно-шлифовальных работ с использованием двухкомпонентной полиэфирной шпатлевки и быстросохнущей пентофталевой краски, использование водно-дисперсионных (акрилатных) красок различной цветовой гаммы) позволяет увеличить срок службы покрытия до 20 лет.
-68-
Список литературы
- Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог. Альбом-справочник. М.: ПКБ-ЦВ, 1998, 283 с.
- Егоров В.П. Устройство и эксплуатация пассажирских вагонов (для проводников). М.: УМК МПС, 1994, 335 с.
- Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных). М.: ГосНИИВ-ВНИИЖТ, 1996, 319 с.
- Пастухов И.Ф., Пигунов В.В., Кошкалда Р.О. Конструкция вагонов. М.: Маршрут, 2004, 504 с.
-69-
Содержание
| Введение………………………………………………………3 1.Классификация кузовов вагонов……………………….4 2.Рамы вагонов ……………………………………………..8 3.Платформы………………………………………………. 10 4. Конструкции специализированных платформ……..14 5. Кузова полувагонов……………………………………23 6. Конструкция специальных полувагонов…………….31 7. Крытые вагоны…………………………………………..32 8. Конструкция кузовов специализированных крытых вагонов……………………………………………………….41 9. Безрамные цистерны………………………………… 50 10. Кузова пассажирских вагонов……………………….52 Список литературы…………………………………………69
| |
-70-
Учебно-методическое издание
Филиппов Виктор Николаевич
Шмыров Юрий Алексеевич
Козлов Игорь Викторович
Курыкина Татьяна Георгиевна
Кузова вагонов. Общее устройство.
Методические указания к лабораторной работе по дисциплинам «Вагоны. Общий курс» и «Подвижной состав железных дорог»"
| Подписано в печать Усл.-печ.л- | Изд. №50-12 Заказ № | Формат 60×84/16. Тираж 100 экз. |
Дата добавления: 2019-07-15; просмотров: 404; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!