2.6. Виготовлення дахів вагонів

У конструкціях сучасних вантажних і пасажирських вагонів дах є несучим елементом. Крім того, дах у складі кузова захищає вантаж від атмосферних опадів, пилу, вітру. Тому до щільності й герметичності дахів пред'являються підвищені вимоги.

У вітчизняному вагонобудуванні поширені конструкції дахів (рис. 2.30) з гофрованою обшивкою, причому гофри можуть бути як поздовжніми (більшість типів вагонів), так і поперечними (вантажні криті вагони). При поздовжнім гофруванні листів каркаси дахів досить прості по конструкції. Вони включають тільки поздовжні балки (обв'язки) і дуги. Балки можуть бути відсутніми. У конструкції дахів з поперечним гофруванням каркаси крім зазначених елементів повинні включати ще й стрингери.

На схилах даху при радіусі схилу 500 мм і менше застосовують гладке обшивання (без гофров). Це обумовлено в основному двома причинами.

Рис. 2.30. Поперечні розрізи дахів вагонів основних типів: а — рефрижераторного; б — пасажирського; в — бункерного (зерновоза); г — вантажного критого (варіант із умовно знімним дахом); 1 — балка поздовжня (обв'язка); 2 — дуга; 3 — лист схилу; 4 — середній лист; 5 — поміст; б — кришка люка; 7 — стрингер; 8 й 9 — відповідно верхній й нижній кутки

По-перше, оболонки великої кривизни добре сприймають стискальні навантаження й без поздовжніх підкріплень. і, по-друге, листи схилів попередньо загинають по радіусі на згибальних вальцях, а при наявності поздовжнього гофрування це було б неможливим.

У конструкціях каркасів дахів застосовують холоднозагнуті й гарячекатані профілі різних поперечних перерізів. Дуги даху малої кривизни виготовляють із профілів згибанням в штампах. При великій кривизні застосовують спосіб згинання з розтяганням заготівки (див. п. 2.1.3).

Технологія виготовлення дахів різних типів вагонів має багато загального. Так, будь-яка конструкція дозволяє виділити в окремий технологічний вузол полотнище (карту) обшивки. Технологічний вузол «каркас даху» можливий тільки в стрінгерних конструкціях і при наявності поздовжніх балок. У безстрінгерних оболонках не вдається зберегти фіксоване положення дуг без прихватки їх до листів обшивки.

Складання даху відбувається при нормальному положенні її в складальному стенді. У зв'язку із цим прихватку листів до дуг доводиться виконувати в стельовому положенні. Отже, складальні стенди повинні бути підняті над рівнем підлоги й доступні для виконання складальних робіт із внутрішнього боку. У нових критих вантажних вагонах дуги розташовуються зверху обшивки й тому ці недоліки усуваються.

При зварюванні листів у полотнища необхідно застосовувати дугове зварювання, найкраще всього автоматичне під шаром флюсу або в середовищі захисних газів. Зварні шви в з'єднаннях елементів каркаса даху мають малу довжину, непрямолінійний і різний образ орієнтовані в просторі. У зв'язку із цим при зварюванні каркаса даху найбільш прийнятне напівавтоматичне зварювання в середовищі захисних газів.

З'єднання обшивки з дугами в конструкціях даху здійснюється одним з наступних способів: дуговим зварюванням з переривчастим зварним швом; контактним точковим зварюванням; дуговим точковим зварюванням. Перший з перерахованих спосіб має найнижчу продуктивність. Крім того, для зварювання дах потрібно повертати в положення «низом нагору». При дуговому зварюванні не виключені прожоги обшивання. Контактне точкове зварювання може здійснюватися із двостороннім й однобічним підведенням струму одне- або двухточечними й многоточечними зварювальними машинами.

Контактне точкове зварювання з однобічним підведенням струму виконується за схемою, показаної на рис. 2.31, а. При цьому способі спрощується конструкція зварювальної установки, тому що не потрібно підводити електроди знизу й синхронізувати переміщення верхніх і нижніх електродів. Роботу установки легко автоматизувати. Однак при підготовці виробництва варто враховувати те, що складання й контактне зварювання даху необхідно виконати в тому самому складально-зварювальному стенді, тому що при повторному базуванні важко забезпечити щільне прилягання полиць дуг до мідних підкладок.

Висока продуктивність може бути забезпечена й при дуговому точковому зварюванні обшивки з дугами. Схема з'єднання, виконана цим способом, показана на рис. 2.31, 6. Сутність способу полягає в тім, що з'єднують елементи проплавкою електричною дугою з утворенням зварного ядра. При дуговому точковому зварюванні можуть застосовуватися різні способи зварювання: під флюсом, у захисних й інертних газах, що плавиться й не плавиться електродами й ін. При дуговому точечному зварюванні зварювальні роботи можуть виконуватися поза складальним стендом, спосіб легко автоматизувати або роботизирувать.

Рис. 2.31. Схеми приварки обшивки до дуг даху:

а-контактним точковим зварюванням з однобічним підведенням струму; б — дуговим точечним зварюванням; 1-електроди;2-лист обшиваки; 3 — полки дуги; 4 — мідна підкладка (смуга); 5—електрозаклепка (зварне ядро)

Способів контролю щільності й герметичності з'єднань даху, що одержали поширення в цей час, два.

Сутність першого способу (так званого контролю на світло) полягає в тім, що дах установлюють на спеціальний каркас, затемнений з боків шторами. Зверху дах висвітлюють прожекторами. Контроль зводиться до огляду даху зсередини каркаса й перевірці непроникнення через неї променів світла. Спосіб високопродуктивний, але має малу надійність, тому що залежить від гостроти зору перевіряючого й не дозволяє виявити зиґзаґоподібні нещільності. При другому способі зварні шви з однієї сторони промащують крейдовою емульсією, а після просихання емульсії дах повертають і з іншого боку промащують який-небудь малов’язкою рідиною, що здатна офарблювати крейду, наприклад гасом. Поява на шарі мела плям і патьоків свідчить про наявність нещільностей з'єднання. Спосіб має високу надійність, але для нього необхідне обладнання для повороту даху при нанесенні емульсії, гасу й огляді. Крім того, після контролю потрібно видалити з поверхні даху крейда й гас. Застосовують цей спосіб в основному в тих випадках, коли потрібно забезпечити герметичність з'єднань.

Технологічні процеси виготовлення дахів вагонів включають однотипні по найменуванню операції, однак зміст операцій, застосовуване обладнання й оснащення залежить від технологічних особливостей конструкції, обсягів виробництва й форми організації складальних робіт.

Дах пасажирського вагона із внутрішнього боку має багато дрібних приварних елементів, призначених для кріплення дерев'яних деталей решетування, повітрошляхопровіда, освітлювальних арматур, внутрішньої обшивки. Тому на ділянці виготовлення даху необхідно додатково мати одне-два робочих місця для установки й приварки перерахованих деталей.

Технологія виготовлення даху ізотермічних вагонів схожа з розглянутої вище. Однак даху ізотермічних вагонів (як і пасажирських) мають із внутрішнього боку багато приварних елементів, призначених для кріплення закладних деталей, решетування й внутрішньої обшивки. У зв'язку із цим при виготовленні дахів цих вагонів доводиться виконувати великий обсяг складально-зварювальних робіт при положенні даху «низом нагору». Крім того, технологія виготовлення дахів ізотермічних вагонів передбачає виготовлення не металоконструкції даху, а блоку даху, що після установки на кузов не піддавався б деякій доробці. Блок даху включає металоконструкцію, решетування, теплоізоляційний шар, внутрішню обшивку.