книги из ГПНТБ / Ситковский, И. П. Полимерные материалы на зарубежных железных дорогах

Рис. 21. Купе итальянского вагона международного типа (фирмы ФИАТ) с облицовкой стен, имитирующей древеси­ ну, и обивкой мебели синтетической тканью

Рис. 22. Сборка крупногабаритных элементов кузова и вну­ треннего оборудования из стеклопластиков в вагонах поезда «Пионер III»

40

Рис. 23. Внутреннее оборудование вагона поезда «Пионер III» с об­ шивкой стен, полом, потолком, багажными полками, сидениями, по­ душками, осветительной аппаратурой, выполненными из пластмасс

В Японии стеклопластик широко применяют при постройке новых пассажирских вагонов. Например, в вагонах серий ОН-12 и Sy-HA-FY-12 стеклопластиком облицованы внутренние стены кузова, а также стены туалетных помещений [741. В вагонах дизель-поездов потолки выполнены из листов полиэфирного стеклопластика толщи­ ной 4 мм, покрытого декоративным бумажнослоистым пластиком.

построены Японскими фирами. Известны примеры применения этого материала в устройствах внутренней обшивки вагонов в западноевро­ пейских странах. В вагонах серий 60, 62 и др. (ФРГ). [301 стелклопластик применяют как промежуточную прослойку в конструкции кузо­ ва между наружной металлической и внутренней декоративной обшив­ кой, где он вместе с другими изоляционными материалами составляет тепло- и звукозащитную ограждающую конструкцию кузова вагона. Во многих странах стеклопластик применяют для облицовки стен туалетных помещений в вагонах.

Сравнительно новым и прогрессивным является применение в ва­ гонах алюминиевых и стальных листов, облицованных пластиком. В отличие от давно известных способов покрытия металла в виде тон­ ких пленок, наносимых напылением, в данном случае стальные или алюминиевые листы облицовываются листовым пластиком. Для этого материал типа декоративного бумажнослоистого пластика толщиной 1,—1,5 мм с одной или обоих сторон прочно напрессовывается на ли­ стовой металл. Такие двухслойные (или трехслойные) материалы с алю­ минием или сталью производятся в промышленных масштабах в США,

41

ФРГ, Японии. Они применяются как конструкционные материалы для обшивки стен, перегородок и потолков пассажирских вагонов до­ вольно широко. В Японии, например, их используют в вагонах элек­ тропоездов линии Новая Токайдо [48]. При этом в качестве облицо­ вочного материала для листового алюминия применен декоративный бумажнослоистый пластик на основе меламиноформальдегидной смолы.

Японией для железных дорог Тайланда, Чили и Боливии в 1969— 1970 гг. построены вагоны с внутренней отделкой из листов двухслой­ ной конструкции (алюминий-пластик и сталь-пластик) [45, 53, 73]. Из такого же материала выполнена внутренняя отделка в вагонах электропоездов «Метролайнер» в США [47].

Алюминиевые листы, облицованные пластиком, применены для

Стремление снизить вес вагона и получить технические и экономи­ ческие преимущества диктует поиск, изыскания и проверку эксплуа­ тации многих типов пластмасс и всевозможных комбинаций их с тради­ ционными материалами. На зарубежных дорогах наблюдается непре­ рывный процесс замены одних материалов другими, более совершенны­ ми. В этом отношении характерна история развития пассажирского вагоностроения в ФРГ, где строительство новых пассажирских ваго­ нов началось с 1953—1954 гг. Процесс поисков и замены одних мате­ риалов другими происходил там по нескольким направлениям. Для облицовки боковых стен и перегородок вместо применяемых до второй мировой войны столярных плит толщиной 20—25 мм с фанерной обли­ цовкой с обеих сторон начали применять клееную фанеру. Фанерные панели имели меньшую толщину и меньший вес.

С развитием производства древесноволокнистых пластиков, когда были созданы твердые и сверхтвердые древесноволокнистые плиты, во многих случаях стены и перегородки начали обшивать этими пли­ тами. В отдельных случаях устанавливались плиты, имеющие деко­ ративную облицовку. Но преимущественное распространение получи­ ли безоблицовочные панели, которые оклеивались обоями из искус­ ственной кожи типа повинола. Однако стены с такой облицовкой со временем загрязнялись и плохо поддавались очистке, особенно те из них, которые имели глубокое тиснение. При ремонте вагонов этот не­ достаток устранялся путем облицовки стен гетинаксом, бумажнослоис­ тым пластиком на основе фенолоформальдегидной смолы или оклейкой кожзаменителем с гладкой поверхностью или едва заметным тиснением.

Межкупейные перегородки стали выполнять из водостойкой фане­ ры толщиной 6,5 мм, укрепленной на металлическом каркасе с обеих сторон. Общая толщина перегородок составляла 20 мм. В результате также удалось получить некоторое снижение веса по сравнению со столярными плитами, из которых первоначально выполнялись пере­ городки. Фанере придавали декоративный вид напрессовкой на нее листов натурального шпона ценных пород древесины светлых тонов с полированной поверхностью. В процессе эксплуатации вагонов вы­ яснилось, что под действием света и влаги такая облицовка темнела.

42

При капитальном ремонте вагонов (II класса) потемневшие фанерные панели перегородок купе и коридоров оклеивались специальной деко­ ративной бумагой, пропитанной мочевиноформальдегидной смолой, и имитирующей ореховое дерево, с одновременным покрытием тонким, слоем стелклопластика.

Таким образом удалось получить панели с прочной, легко очищае­ мой поверхностью. Они надежны в эксплуатации, в том числе и на сте­ нах коридоров и тамбуров, несмотря на то, что эти места наиболее часто подвергаются ударам чемоданами и другим багажом при входе' и выходе пассажиров из вагона. В тех случаях, когда панели из фане­ ры имели большие повреждения, из заменяли при заводском ремонте вагонов плитами, имеющими облицовку из декоративного бумажнослослоистого пластика, также с рисунком, имитирующим ценные породы древесины.

Была сделана попытка применить для перегородок твердные дре­ весностружечные плиты с декоративной лицевой поверхностью. Одна­ ко в вагоностроении ФРГ этот материал широкого распространения не получил.

Потолки в тамбурах и коридорах обшивались клееной фанерой. Затем было признано целесообразным покрывать ее стеклопластиком и окрашивать белилами. Через несколько лет (в 1962—1963 гг.) было признано целесообразным для потолков применять древесноволокни­ стые плиты, покрытые кожзаменителем или декоративным бумажно­ слоистым пластиком, хотя последний не отвечает в полной мере требо­ ваниям улучшения звукоизоляции. Лучшим материалом в этом отноше­ нии оказались древесноволокнистые перфорированные плиты, кото­ рые и применяются в настоящее время.

В процессе эксплуатации было обнаружено, что панели, облицо­ ванные гетинаксом, под окнами вагона от влаги расслаивались. По­ этому в дальнейшем в этих местах стали устанавливать панели из водостойкой фанеры, упрочненной нанесением на нее тонкого слоя стекло­ пластика.

Важно было подобрать надежные водостойкие материалы для туа­ летных и санитарных помещенийѵ В ФРГ для этих целей для обшивки стен применялась водостойкая фанера, фанера с покрытием поливинил­ хлоридным пластиком, декоративный бумажнослоистый пластик. По­ лы вместо керамических плит покрывались листовым поливинилхлорид­ ным пластиком, а затем стали выполняться из стеклопластика. При разработке конструкции полов особое внимание было обращено на обеспечение водонепроницаемости в местах соединения пола со стена­ ми. Создание надежных сопряжений облегчало уборку и мытье поме-' щений без проникновения моющих и агрессивных жидкостей к метал­ лическим элементам кузова.

Для улучшения звукоизоляции полы в купе и коридорах по насти­ лу из линолеума дополнительно покрывались коврами, имеющими под­ слой из мягкого эластичного пористого пенополиуретана с толщиной слоя около 10 мм. Различные варианты сочетаний материалов для вну­ тренней отделки пассажирских вагонов проверяются и изучаются на железных дорогах многих стран.

43

В настоящее время в результате широго применения пластмасс, алюминия и нержавеющей стали в ФРГ созданы вагоны, например, типа ДТ-2, которые не требуют окраски.

Таковы в общих чертах этапы совершенствования внутренней об­ шивки и облицовки пассажирских вагонов в ФРГ за последние 15— 20 лет. Основная роль в улучшении комфортабельности вагонов и ка­ чества их отделки и оборудования отводится при этом материалам на полимерной основе. Это положение справедливо и для других стран, имеющих развитую промышленность синтетических материалов. Про­ цесс поисков и изысканий различных лучших вариантов использова­ ния новых материалов в вагонах по мере увеличения их промышлен­ ного производства продолжается и в настоящее время и особенно в ФРГ, Венгрии, ГДР, Англии, Италии, США, Франции, Японии,

6.Пластмассовые трубы холодного водоснабжения

Всистеме холодного водоснабжения вагонов вместо стальных труб

вряде случаев устанавливают трубы из поливинилхлорида или поли­ этилена с использованием фитингов, выполненных из этих материа-

44

на железных дорогах Англии [60]. Имеются сведения об испытаниях больших серий вагонов с трубами из различных пластмасс на желез­ ных дорогах социалистических стран — ГДР, ПНР, ЧССР [60].

В ГДР при постройке вагонов типа УВ/70 также применяют трубы из полиэтилена.

Основное преимущество пластмассовых труб по сравнению со сталь­ ными заключается в их коррозионной стойкости и легкости. Случай­ ное замерзание воды в них не приводит к их разрушению. Они могут применяться меньшего сечения, чем стальные и чугунные, вследствие меньшего коэффициента трения воды в них о стенки. Следует учиты­ вать, однако, что в процессе эксплуатации под действием собственного веса и циркулирующей жидкости трубы могут иметь некоторое удли­ нение, особенно те из них, которые располагаются горизонтально. По­ этому рекомендуется при их прокладке увеличивать количество кре­ пежных кронштейнов. На Японских государственных железных доро­ гах пластмассовые трубы используются для тормозной магистрали ва­ гонов электропоездов серии 153.

7.Пластмассовые покрытия полов

Впоследние 20—25 лет за рубежом для покрытия полов получили распространение линолеумы преимущественно на основе поливинил­ хлорида (ПХВ) с различными наполнителями, а также резиновые лино­ леумы. Эти рулонные материалы относительно дешевы, бесшумны, водостойки, имеют небольшой вес и высокую износостойкость. Лино­ леумы на основе ПХВ выпускаются од­ нослойными или с двумя и более слоя­ ми толщиной от 2,5 до 5 мм и более. Из­ готовляют их каландрированием. Они могут быть безосновными, состоящими только из композиции ПХВ, или на тка­ невой основе. В этом случае лицевой слой из композиции ПХВ нанесен на ткань. Последние более высококачест­ венны и долговечны, надежней и легче приклеиваются к нижним слоям пола.

Лицевому слою можно придать различ­ ную окраску или рисунки. Для вагонов,

вкоторых не предусмотрено дополни­

45

влаги на настил, теплоизоляцию пола и металл экипажной части ва­ гона, что предохраняет его от коррозии.

В ФРГ при покрытии полов поливинилхлоридным безосновным ли­ нолеумом стыки полотен материала сваривают тепловым способом, чем добиваются герметичности покрытия.

Клеящим составом для линолеума на основе ПХВ как за рубежом, таки в СССР служат клеящие мастики на битумной, смоляной или кау­ чуковой основе. Предпочтение отдается клеящим составам холодного отверждения, для чего в них в целях отверждения клея «на холоду» вводят специальные ингредиенты — отвердители. Из смоляных клеев и мастик эффективны канифольные, кумароновые и эпоксидные. Широ­ ко используются также и клеи на основе каучуковых латексов.

В зарубежных вагонах I класса, вагонах трансъевропейских экс­ прессов и некоторых других применяют более совершенные покрытия полов, такие, например, как линолеумы с мягкой подложкой из пено­ резины или эластичного пенополиуретана, так называемые утеплен­ ные.

ВФРГ их применяют в виде слоя эластичного пенополиуретана толщиной 5 10 мм, соединенного с полотном поливинилхлорида тол­ щиной 0,5 мм.

Ввагонах повышенной комфортабельности применяются также ковровые покрытия (дополнительно к покрытиям из линолеума), имею­ щие лицевой слой из синтетической, например, найлоновой ткани, укрепленной на текстильной подложке, иногда с прослойкой из эла­ стичного пенопласта.

Ковровые покрытия, укладываемые поверх линолеума или вой­ лока, применяют в Австрии, Италии, Франции, ЧССР и других странах. Такие покрытия закрепляются в вагоне раскладками. Они улучшают акустические и теплозащитные характеристики вагона и повышают комфорт.

Один из вариантов линолеумного покрытия полов, применяемых в некоторых вагонах на железных дорогах Италии, выполнен на смо­ ляном связующем с наполнителем из измельченной резины. Отмечает­ ся, что материал имеет хорошие звуко- и вибропоглощающие свойства

ивысокую износостойкость.

ВАвстралии выпускается морозостойкий материал трайдемастер, предназначенный для покрытия подножек и полов в тамбурах, где по­ крытия изнашиваются быстрее, чем в салонах или купе. Этот материал представляет собой композицию из натурального и синтетического каучука с наполнителем из измельченной пробки в смеси с другими компонентами.

Кнесущей поверхности пола материал крепится клеем. Покрытие траалемастер применено в двухэтажных вагонах пригородных поез­ дов в Новом Южном Уэлсе (Австралия) [48].

Применяемые в вагонах ковровые или утепленные с эластичной подложкой шумопоглощающие покрытия производятся многими фир­

мами и широко используются в вагонах большинства стран Европы, а также в США и Японии [48].

46

8.Полумягкая и мягкая мебель из пластмасс

Впоследние 20—25 лет для набивки диванов, подушек, съемных матрацев, а также для изготовления спальных полок, сидений и под­ головников мягких кресел в зарубежных пассажирских вагонах при­ меняют преимущественно полимерные эластичные материалы, а для их обшивки — различные синтетические ткани.

Производство полимерных эластичных набивочных материалов для мебели за рубежом получило очень широкое развитие. Мягкая мебель из таких материалов, благодаря своей легкости, гигиеничности, хоро­ шим эластичным свойствам, имеет неоспоримое преимущество перед мебелью с пружинными элементами. Традиционные диваны с использо­ ванием витых стальных пружин, конского волоса, ваты и тому подоб­ ных материалов при постройке современных вагонов почти нигде не применяются. В мягкой мебели зарубежных пассажирских вагонов ме­ таллические плоские сетки или пружины «змейки» устанавливают иног­ да в качестве опорных оснований диванов и кресел, на которых монти­

руют полимерные эластичные блоки сидений матрацев или подушек. Технология производства таких блоков для диванов, кресел и матра­ цев по сравнению с прежним их устройством значительно упрощена и имеет меньшую трудоемкость изготовления. Современный полужесткий или мягкий диван выполняется из одного или нескольких блоков того или иного эластичного пенопласта, помещенного в оболочку из соответствующего обивочного материала и скрепленного с опорным основанием (рис. 26). Эластичные блоки сидений и спинок для дива­ нов из пластиков производят с гладкой поверхностью или снабженными выступами и гофрами для создания оптимальной эластичности. Обыч­ но для этих целей применяют пенополиуретан (ППУ) или пенорезины. Диваны и кресла пассажирских вагонов с использованием ППУ или пенорезины обладают в несколько раз меньшим уровнем вертикаль­ ных ускорений, чем пружинные, улучшая тем самым комфортабель­ ность проезда пассажиров. Ремонт их менее трудоемок, по сравнению с диванами старых конструкций.

Латексную пенорезину и ППУ широко применяют в вагонах же­ лезных дорог Англии, Австралии, Венгрии, ГДР, США, ФРГ, ЧССР, Японии и других стран.

Кроме этих, широко распространенных эластичных материалов, освоено производство нового эластичного пенопласта, представляю­ щего собой сополимер синтетического каучука и уретанов, совме­ щающего свойства пенорезины и пенополиуретана. Его особен­ ностью является устойчивость против старения и огнестой­ кость [82].

Пенистая губчатая резина, получаемая из натурального латекса, освоена производством значительно раньше, чем эластичный пенополи­ уретан. В Англии, например, пенорезина применяется для мебели уже более 40 лет. Первоначально ее использовали для сидений самолетов, а затем стали применять и на подвижном составе железных дорог. Из­ делия из пенорезины не поглощают пыли. Однако пенорезина значи­ тельно тяжелее пенополиуретана. Очевидно, это явилось одной из при-

47

чип преимущственного применения пенополиуретана в последние годы для мебели пассажирских вагонов.

Многолетний опыт эксплуатации показывает, что эластичный пено­ полиуретан так же, как и пенорезина, улучшает санитарно-гигиени­ ческие условия проезда пассажиров и повышает комфортабельность. Он не имеет запаха, практически не стареет, хотя на свету темнеет, что не влияет на его эластичные свойства.

Нередко эластичный пенополиуретан (ППУ) используется в мебели пассажирских вагонов в комбинации с пенорезиной. Наряду с этими материалами, но в значительно меньшей степени применяют и некото­ рые другие эластичные пенопласты. В ФРГ, например, одновременно с применением для мягкой набивки мебели пассажирских вагонов пено­ полиуретана с объемным весом около 40 г/слі3 применяют и амортизи­ рующий, эластичный материал на основе полиметиленоксида. Там же, в вагонах II класса серии Т2, используемых для международного туризма, для спальных мест применяют съемные матрацы, состоящие из слоя эластичной пенорезины толщиной 55 мм, покрытого с обеих сторон двумя более тонкими слоями пенополиуретана. Такие съемные матрацы предназначены для использования на пенополиуретановых или пружинных диванах старой конструкции [37]. В вагонах других типов в качестве мягкой набивки мебели чаще всего применяется ППУ

собъемным весом 40 г/см3 [66].

ВАнглии в новых морторвагонных секциях для замены пригород­ ного устаревшего электроподвижного состава Южного округа двух­ местные сиденья выполнены с набивкой из пенополиуретана [76].

ВГДР в вагонах для международных туристских перевозок типа

В(или У по классификации UIC/RIC) спальные полки, полумягкие сиденья и подголовники обиваются пенорезиной [58]. В вагонах же серий 1435 и 1524 спальные полки оборудованы набивкой из ППУ.

ВЯпонии в большинстве вагонов новой постройки сиденья имеют на­ бивку из ППУ [48], а в вагонах класса 581 (электропоезда для работы на постоянном и переменном токе) матрацы на верхних и средних пол­ ках состоят из ППУ марки хайрлок, заключенного в оболочку из пено­ резины [81]. Японские вагоностроительные заводы в качестве набивки для диванов и кресел используют пенорезину.

ВИспании кресла в вагонах I и II классов двухвагонных электро­

поездов, развивающих скорость до 140 км/ч, оборудованы подушками и сиденьями из пенополиуретана [781.

На железных дорогах Франции в вагонах типов МИ и Т2 (туристские) диваны имеют мягкое сиденье из ППУ толщиной 140 мм [61]. В ваго­ нах метрополитена Мюнхена (ФРГ) полужесткие диваны имеют набив­ ку из пенорезины.

В некоторых случаях для устройства пассажирских мест исполь­ зуют и эластичный пенопласт на основе поливинилхлоридной смолы — пенополивинилхлорида (ПХВ). Из этого материала выполнены сиде­ ния в двухэтажных вагонах электропоездов пригородного сообщения Чикаго [79].

Эластичный поливинилхлорид применен для сидений кресел в.вагонах, построенных в ГДР в 1958—1960 гг. Однако опыт эксплуатации

49