5. Кузова полувагонов

По схеме, когда несущими элементами кузова, передающими все вертикальные силы, являются рама и боковые стены (рис. 1б) работает кузов полувагона.

Полувагоны предназначены для перевозки каменного угля, руды, леса, проката металлов, а также других сыпучих и штучных грузов, не требующих укрытия и защиты от воздействия атмосферной среды. Кузов полувагона не имеет крыши, что обеспечивает удобство исполнения разнообразных средств механизации при погрузке и выгрузке вагона. Полувагоны делятся на универсальные – с разгрузочными люками в полу и

специализированные – с глухим кузовом (без крышек люков в полу и с глухими торцевыми стенами). Специализированные полувагоны с глухим кузовом предназначены для перевозки сыпучих грузов в замкнутых маршрутах с разгрузкой их на вагоноопрокидывателях. Наряду со специализированными полувагонами с плоским полом строятся также полувагоны-хопперы с кузовами бункерного типа.

В эксплуатации на железных дорогах России и стран СНГ находятся в основном четырехосные полувагоны постройки ГПО Уралвагонзавод (УВРЗ) с глухими торцевыми стенами (моделей 12-119, 12-132) и полувагоны постройки Крюковского вагоностроительного завода (КрВЗ Украина) с торцевыми стенами в виде двухстворчатых дверей (моделей 12-753, 12-1000 и 12-757).

-23-

Восьмиосные полувагоны УВЗ строились небольшими партиями с 1964 по 1983 гг. за этот период было разработано, построено и испытано 10 моделей вагонов грузоподъемностью 125-133т. Однако на промышленное производство они не вышли из-за ряда технических проблем, возникших на начальной стадии их проектирования и эксплуатации.

Кузов полувагона модели 12-753 цельнометаллический, с четырнадцатью люками в полу и двустворчатыми торцевыми дверями (рис. 10). Он состоит из рамы 13,двух боковых 1 и двух торцевых стен 2, а также пола, образованного крышками люков. Торцевые створки двери навешиваются тремя петлями 4 на кронштейны угловых стоек боковых стен и при необходимости открываются вовнутрь. Левая створка фиксируется в закрытом положении нижним запором 6 в виде закидки, а правая – верхним клиновым запором 8. Наружная лестница 3 и поручень 5 установлены для удобства обслуживания вагона в эксплуатации. Для придания необходимой

прочности крепления угловых стоек к концевым балкам рамы и нижним обвязкам стен их соединения усилены накладками 9, 10, 11 и 12. Соединения промежуточных стоек с поперечными балками рамы также усилены накладками 14. На концевых балках рамы предусмотрены посадочные места 7 для постановки буферных стаканов на случай сцепления с вагонами железных дорог колеи 1435

мм, оборудованных винтовой стяжкой.

-24-

Рис. 10 Кузов универсального четырехосного полувагона

Рама (рис. 11) образована хребтовой 7, двумя концевыми 2, двумя шкворневыми 5 и четырьмя промежуточными поперечными 11 балками. Хребтовая балка, сваренная из двух Z-образных профилей 8 №31, перекрытых двутавром 10 №19, служащим для крепления петель 1 и навешивания на них крышек люков. В консольной части хребтовой балки установлены передние и задние упоры автосцепок. Передние упоры выполнены за одно целое с ударной розеткой 17. В зоне размещения поглощающих аппаратов снизу хребтовой балки крепятся поддерживающие планки 14, а в зоне задних упоров – усиливающие накладки 13. Для крепления тормозного цилиндра на хребтовой балке установлены кронштейны 12.

-25-

Рис. 11 Рама универсального четырехосного полувагона

Концевые балки 2 рамы значительно усилены по сравнению с балками выпускавшихся ранее моделей полувагонов, так как на них предусмотрены посадочные места для возможной установки буферных комплектов, через которые передаются значительные ударные нагрузки. Концевая балка 2 состоит из Г –образного элемента, нижнего горизонтального листа, опорной для угловой стойки планки и укороченного вертикального листа. Лобовой вертикальный лист на всей своей длине имеет выштамповку глубиной 50 мм, позволившую увеличить внутреннюю длину кузова и его объем без изменения длины вагона по осям сцепления автосцепок. В зонах постановки буферных стаканов балка дополнительно

усилена накладками и ребрами. Соединение лобового вертикального и горизонтального листов усилено полосой 50х10 мм, вместо примыканий нижнего листа к хребтовой балки – косынкой. С наружной стороны на лобовом листе укреплены поручень 15 и кронштейн стояночного тормоза. Сверху на концевой балки приварен порог 16, который служит упором дверей, препятствуя открыванию их наружу кузова.

-26-

Шкворневая балка 5 замкнутого коробчатого сечения. Она сварена из двух вертикальных листов толщиной 8 мм, верхнего с выпуклым гофром (10 мм) и нижнего3 гладкого (12 мм) листа. Место пересечения шкворневой и хребтовой балок усилен надпятниковой коробкой и накладками 6. В этой зоне к нижнему горизонтальному листу шкворневой балки приклепан пятник 4, а на расстоянии 762 мм от продольной оси вагонов – скользуны. Поперечные балки 11 сварные двутаврового сечения. Они состоят из вертикального листа толщиной 7 мм, верхнего гофрированного 8 мм и нижнего гладкого (12 мм). Гофры на верхних листах шкворневых поперечных балок служат для возвышения точек контакта длинномерных грузов над крышками люков и предупреждении их деформации. Шкворневые промежуточные поперечные балки выполнены переменной высоты по длине для обеспечения их равной прочности. Ко всем поперечным балкам приварены кронштейны 9 для опирания на них крышек люков в открытом положении.

Боковая стена (рис. 12) кузова цельнометаллическая. Она состоит из каркаса и гофрированных листов 9 и 10. Каркас стены сварен из восьми стоек – двух угловых 3 и шести промежуточных 11, связанных верхней 7 и нижней 12 обвязками. Верхняя обвязка 7 состоит из двух холодногнутых профилей толщиной 6 и 7 мм и имеет форму замкнутой коробки, а нижняя обвязка 12 выполнена

из прокатного уголка размером 160х100х10 мм. Все стойки изготовлены из гнутых профилей: угловые 3 – из специального профиля корытообразного сечения толщиной 8 мм, а шкворневые и промежуточные 11 - из омегообразного профиля толщиной 9 – 13 мм. Угловые стойки связаны с верхней обвязкой накладками 4 и5, а с нижней обвязкой – косынкой 15.

-27-

Для крепления поручня и придания основному профилю угловой стойки большей жесткости она по высоте связана накладками 1 и 2. Обшивка стены состоит из верхнего 9 и нижнего 10 листов толщиной 5 мм. Для придания им необходимой жесткости листы снабжены продольными гофрами глубиной 40 мм.

Рис. 12 Боковая стена универсального четырехосного полувагона

Для увязки и крепления груза внутри кузова боковые стены оборудованы увязочными кольцами 6 и скобами 16, а для установки лесных стоек – скобами 8. Для подтягивания вагона с помощью лебедки предусмотрены зачалочные скобы 17. На нижней обвязке стен закреплены планки 13, необходимые для размещения в них секторов запоров крышек люков и скобы 14, с помощью которых подтягиваются крышки ломом.

-28-

Крышки люков (рис. 13), образующие пол кузова, служат для выгрузки сыпучего груза из вагона при открытом положении. Для облегчения закрывания крышек каждая из них снабжена торсионным устройством 5 . Крышки к хребтовой балке шарнирно крепятся с помощью трех петель 1 .Крышки изготовлены из металлических гофрированных листов 2 толщиной 5 мм, подкрепленных элементами жесткости. К подкрепляющим элементам крышек относятся: боковые 7, передняя 8 и средняя 6 балки, а также усиливающая планка 3. Запор крышки люка состоит из закидки 11, сектора 10 и планки 9. Закидка имеет два зуба: при закрывании крышки вначале закидку ставят на нижний зуб, а затем через скобу 12 крышку подтягивают ломом так, чтобы запорные кронштейны 13 захватывались

верхним основным зубом закидки. Сектор 10 служит для фиксации закидки 11 в закрытом положении и предупреждения самопроизвольного открытия закидки 11, а следовательно, крышки люка.

Рис. 13 Крышка люка с торсионным механизмом

Груз через открытые люки высыпается из кузова по обе стороны самотеком.

-29-

Универсальный четырехосный полувагон модели 12-119 (рис. 14) отличается от вышеописанного конструкцией торцевых стен, угловых стоек и торсионных механизмов крышек разгрузочных люков. Достигнуто это за счет замены торцевых дверей на глухие стены 5, что позволило увеличить внутреннюю длину кузова с 12126 до 12770 мм без изменения продольных размеров рамы и вагона в целом. Концевые балки 4 не имеют посадочных мест под буферные стаканы. У них коробчатое сечение, образуемое из вертикальных листов. На лобовом листе сделана выштамповка глубиной 16 мм для установки розетки переднего упора автосцепки. Боковые стены 3 отличаются конструкцией угловых стоек 1 и нижней обвязки 2. Угловые стойки 1 выполнены в виде пластин из листового проката толщиной 8 мм. Узлы заделок стоек в раму усилены планкой. Нижняя обвязка 2 - прокатные уголки 160х100х12 мм.

Рис. 14 Универсальный четырехосный полувагон с глухими торцевыми стенами

-30-

Торцевые стены имеют цельную конструкцию, жестко привариваемую к боковым стенам. Каждая торцевая стена состоит из металлического каркаса и гладкой листовой обшивки толщиной 4 мм. Каркас включает верхнюю и нижнюю обвязки, две боковые стойки, два горизонтальных пояса и две промежуточные полустойки. Обшивка приваривается к каркасу с внутренней стороны кузова. Верхняя обвязка каркаса сварена из гнутого элемента 160х145х90х6 мм и листа толщиной 5 мм. Боковые стойки выполнены из швеллера №12, горизонтальные пояса – из омегообразного профиля

размером 250х102х9 мм, полустойки – из швеллера №16, а нижняя обвязка – из уголка 160х100х12 мм. Боковые стойки с двух сторон приварены к угловым стойкам пластинами боковых стен, а полустойки - к концевой балке 4 рамы. Для повышения прочности соединения верхних обвязок торцевых и боковых стен они усилены приваренными накладками.

Крышки люков типовые с литыми косорасположенными кронштейнами и торсионными механизмами спаренного типа.