Конструкция Вагонов

Рис. 6.21.

Поглощающий аппарат 73ZW:

а) конструкция, б) силовая характеристика

крюк разработан взаимозаменяемым с автосцепкой СА-3 и может соединятся с тяговым хомутом с помощью стандартного клина ав- тосцепки. Планируется, что на приграничных станциях будет про- изводиться замена одного вида сцепки на другой и продолжение движения поезда без перегрузки на Запад или Восток.

На перспективу фирмой Тиссен (Германия) разработана авто- сцепка ЛАФ, которая без затруднений позволяет осуществлять сцепление как с автосцепкой СА-3, так и с винтовой сцепкой.

ся несущей конструкцией, обеспечивающей восприятие всех ви- дов эксплуатационных нагрузок.

Рама — это основание кузова, на которой монтируются стены 1 и 14, автосцепное 2 и тормозное 4 оборудование. Рама — наибо- лее нагруженный элемент кузова, воспринимающий наибольшую долю как продольных, так и вертикальных сил, и поэтому она вы- полнена из наиболее мощных и материалоемких прокатных про- филей. У всех типов вагонов рама состоит из трех основных несу- щих продольных балок (хребтовой 12 и боковых 6) и набора поперечных (концевых 7, шкворневых 10 и промежуточных попе- речных 11). У всех типов вагонов, кроме полувагонов, для под- держания настила пола в раме предусмотрены вспомогательные продольные и поперечные балки. У полувагонов эти функции вы- полняют подкрепляющие элементы крышек люков.

Хребтовая балка 12 служит для крепления на ней автосцепного и тормозного оборудования. Через автосцегаюе устройство она пере- дает продольные силы на другие вагоны. Но поскольку она жестко связанаисдругимиэлементамикузова, тонарядуспродольнымивос- принимает также и вертикальные силы. Ее изготавливают из мощных прокатных Z-образных, швеллерных и двутавровых профилей.

Боковые продольные балки 6 рамы предназначены для соедине- ния боковых стен с рамой. Они работают совместно со стенами и воспринимают, хоть и в меньшей степени, чем хребтовая бал- ка, но тоже все виды эксплуатационных нагрузок.

Основные несущие поперечные балки связывают хребтовую бал-

ку с боковыми стенами в единую конструкцию. У всех типов вагонов к ним относятся две концевые 7, две шкворневые 10 и ряд промежуточных 11 поперечных балок, число которых зави- сит от типа вагона и его осности. Поперечные балки в большин- стве типов вагонов выполняют переменной высоты: максималь- ной — в местах соединения с хребтовой и минимальной — в местах соединения с продольными боковыми балками. Сделано

(швеллерное), у шкворневых — замкнутое коробчатое и у про- межуточных— двутавровое.

Концевые балки 7 предназначены для восприятия части нагру- зок от перевозимых грузов, а также для установки и крепления угловых стоек 8 стен. Концевые балки 7 сварной конструкции

изготавливают из листов толщиной 6— 10 мм. На лобовом (вер- тикальном) листе концевой балки установлен поручень сцепщи- ка, кронштейн для крепления стояночного тормоза и кронштейн расцепного привода автосцепки.

К нижним листам по концам концевых балок приварены план- ки для установки домкратов и ставлюг при ремонте вагонов.

Шкворневые балки 10 передают через пятник и скользуны на тележки 3 всех возникающих в процессе движения статических и динамических усилий. Они представляют собой конструкцию ко- робчатого сечення переменной высоты по длине и образованы верхним, двумя вертикальными и нижним листами. В пересе- чении с хребтовой шкворневые балки усилены надпятниковой коробкой.

Промежуточные поперечные балки 11 соединяют боковые сте-

ны с рамой. Они воспринимают часть нагрузок, действующих на раму. Балки представляют собой сварную конструкцию двутав- рового сечения переменной высоты.

Стены кузова сварены из металлических листов обшивки 1 и подкрепляющего ее каркаса. Каркас состоит из верхней 9 и ниж- ней 6 обвязок и набора стоек — угловых 8, шкворневых и проме- жуточных 5, соответственно расположенных против концевых, шкворневых и промежуточных поперечных балок рамы. Под- крепляя обшивку, каркас, придает ей необходимую устойчивость против выпучивания, а всему кузову обеспечивает жесткость. Эти подкрепляющие элементы, как правило, выполняются из гнутых элементов в форме омего- и зетообразных профилей,

У вагонов, имеющих крышу, ее металлическая обшивка при- варивается к каркасу, который состоит из набора дуг, а также боковых и средних продольных балок.

Из сказанного следует, что несущая металлоконструкция, кузо- вов современных вагонов и их основных сборочных единиц (рам, стен и крыши) имеют принципиально однотипное конструктивное исполнение и отличаются лишь линейными размерами, формой про- филей и толщиной сменок подкрепляющих элементов и обшивки. В кузовах, имеющих крышу, металлическая обшивка выполняется толщиной 1,5-3 мм, а в стенах кузовов без крыши — 4-5 мм. Кузова различаются также и другими особенностями:

конструкцией пола; наличием илиотсутствиемвнутреннейобшивкиитеплоизоляции;

конструкцией дверей или загрузочных и разгрузочных люков и т.д.

Эти особенности изложены ниже при рассмотрении конструк- ции кузовов соответствующих типов вагонов.

7.2. ТРЕБОВАНИЯ К ГРУЗОВЫМ ВАГОНАМ_____________

Требования к грузовым вагонам определены государственны- ми стандартами. Они охватывают: общие требования, требова- ния к материалам, надежности, безопасности работы обслу- живающего персонала, маркировке и транспортированию, а также гарантийные обязательства завода-изготовителя.

Общие требования регламентируют климатические условия эксп- луатации, параметры и размеры вагонов, габарит, прочность эле- ментов вагонов, параметры наиболее ответственных узлов (тележек, автосцепного устройства, тормозного оборудования и др.), конст- рукцию кузова, окраску, виды, методы и периодичность конт- рольных испытаний, а также конструкцию отдельных элементов.

Грузовые вагоны изготавливаются в исполнении У для умерен- ного климата с температурами от +40 до -50° С. Параметры ваго- на (грузоподъемность, расчетная скорость, нагрузка от колесной пары на рельсы, объем кузова и габарит) подобраны такими, при которых обеспечивается наиболее экономичная эксплуатация ва- гонов. Все основные типы грузовых вагонов магистральных железных дорог рассчитаны на эксплуатацию со скоростями до 120 км/ч, а новые рефрижераторные и специализированные ваго- ны для перевозки большегрузных контейнеров — до 140 км/ч.

Требования к тележкам, автосцепному устройству, тормозному оборудованию и другим ответственным узлам направлены на обеспе- чение безопасности движения поездов и необходимой плавности хода вагонов, акконструкциикузоваиегоотдельныхэлементов— наобес- печениесохранностиперевозимыхгрузовисамихвагоновприисполь- зовании комплексной механизации погрузочно-разгрузочных работ.

Установленные виды, методыипериодичностьконтрольныхиспы- танийнаправлены на повышение качества проектирования иизготов- ления вагона, улучшение его прочностных, ходовых динамических и эксплуатационныхпоказателей, атакжепоказателейнадежностиидол- говечности при изменяющихся условиях эксплуатации железных дорог.

По надежности требования определяются установленным сроком службы вагонов до списания и сроками эксплуатации до первых деповского и капитального ремонтов. Поскольку обеспе- чение надежности вагонов зависит не только от завода-изгото- 248

вителя, но и от ремонтных предприятий, системы технического обслуживания и условий эксплуатации, то на вагоны устанав- ливаются также требования по обеспечению сохранности ваго- нов, определяемые государственным стандартом.

Требования по конструкции отдельных элементов определяются типом вагонов. Так, для универсальных крытых вагонов необходи- мо наличие боковых дверей, настенного несъемного оборудования, люков с вентиляционными решетками в боковых стенах, для уни- версальных полувагонов — разгрузочных люков в полу, для универ- сальных платформ — продольных и поперечных бортов.

Грузовые вагоны должны соответствовать «Типовым требо- ваниям по технике безопасности и производственной санитарии для проектирования и постройки грузовых и пассажирских ваго- нов железнодорожного транспорта».

Требования безопасности предусматривают оснащение вагонов лестницами, подножками, поручнями, кронштейнами для сиг- нальных фонарей, рифлеными планками для постановки домкра- тов, а также нанесение знаков безопасности и предостерегающих надписей, обеспечивающих безопасную эксплуатацию вагонов.

Гарантийные обязательства завода-изготовителя устанавли- ваются сроками ответственности завода за качество изготовле- ния вагона при соблюдении существующих и перспективных условий эксплуатации и ремонта грузовых вагонов.

73. знаки и надписи нд вагонах____________

В соответствии с альбомом «Знаки и надписи на вагонах желез- ных дорог» — для оценки принадлежности вагона МПС, его типа и технической характеристики на грузовые вагоны с наружной сто- роны кузова наносят знаки и надписи (рис. 7.2). Знаки, наносимые на боковой стене 9: товарный знак завода-изготовителя 4; знак МПС 5; знак кронштейна для подтягивания вагона 1; знак об обо- рудовании колесных пар роликовыми подшипниками 11; панель 8 с накладными цифрами номера вагона; черный прямоуголь- ник 15 — место нанесения меловых надписей и наклейки ярлыков и знак «МС» 10 (знак транзитности). На наружной поверхности хреб- товой балки прикрепляется табличка с указанием наименования предприятия-изготовителя, года постройки, марки стали, из кото- рой выполнены кузов вагона, и знак «К» 13, означающий примене- ние неметаллических колодок (композиционных).

249

прочим вагонам. Второй знак номера кодирует осность и основную характеристику всех грузовых вагонов, кроме транспортеров: цифры 0-8 второго знака обозначают четырех-осные, а цифра 9 — восьмиос- ные. У шестиосных вагонов вторая цифра номера — 6. Одновременно нарядус осностью второй знак несет в себе информацию об основных характеристиках вагона. Например, укрытых вагонов цифра 0 — оз- начает, что объем кузова вагона равен 120 м3, цифры 2 и 3 — объем кузова более 120 м3, цифры 4-7 — кузоввыполненс уширенным двер- ным проемом.

Третий, четвертый, пятый и шестой знаки номера у всех ваго- нов, кроме транспортеров, характеристики не содержат, а седь- мой знак также, кроме транспортеров, кодирует наличие или отсутствие переходной площадки: цифры 0-8 — седьмого знака означают, что у вагонов нет переходной площадки, а цифра 9 — свидетельствует о наличии площадки (табл. 7.1).

Таблица 7.1. Принцип построения новой нумерации полувагонов

Второй знак у транспортеров — 9. Третий знак (0-9) транспор- теров характеризует их тип: О, 1 и 2 — площадочные, 3 — плат- форменные, 4 и 5 — колодцевые, 6 и 7 — сцепные крайние плат- формы, 8 — сцепные средние платформы и 9 — сочлененные.

Четвертый знак (0-9) транспортеров характеризует дополни- тельные данные: длину и массу тары. Пятый, шестой и седьмой знаки номера характеристики не содержат.

7.4.КРЫТЫЕ ВАГОНЫ

Вкрытых вагонах перевозят штучные, тарно-штучные, пакетиро- ванные и насыпные грузы, требующие укрытия и защиты от воздей- ствия атмосферных осадков. Конструкции кузовов этих типов ваго- нов имеют раму, боковые и торцовые стены, крышу и двери или люки для загрузки и выгрузки грузов. По своему назначению кры- тые вагоны разделяются на два типа: универсальные и специализи- рованные. Отличительная особенность кузовов универсальных кры- тых вагонов — наличие боковых дверей, настенного несъемного оборудования и люков с вентиляционными решетками на боковых стенах. Из универсальных крытых вагонов наибольший удельный вес в вагонном парке составляют вагоны моделей 11-066, 11-217 и 11-270. Они имеют одинаковый объем кузовов (120 м3), но различ- ную конструкцию. У вагонов модели 11-066 каркас (обрешетка) ку- зова выполнен раскосностоечной конструкции и имеет деревянную обшивку стен (всех или только боковых), а у моделей 11-217 и 11-270 — каркас без раскосов, с обшивками металлической наруж- ной и деревянной внутренней, выполненной из влагостойкой фане- ры. Технические требования на универсальные крытые вагоны оп- ределены государственным стандартом. Характеристика универ- сальных крытых вагонов приведена в табл. 7.2.

Кспециализированным крытым вагонам относятся вагоны для перевозки: скота, легковых автомобилей, холодногнутой стали, гранулированных полимеров, муки, апатитового концентрата, а также конструкции бункерного типа для перевозки зерна, цемен- та и минеральных удобрений. Кузова специализированных ваго- нов имеют цельнометаллическую конструкцию (кроме вагонов для перевозки скота) и, как правило, дверей в стенах не имеют. Для загрузки и выгрузки грузов кузова таких вагонов оборудова- ны люками.

253

Вагон загружают через двери 3 и люки в крыше 2 и боковых стенах 1. Уширенный дверной проем усилен, повышена проч- ность пола кузова из расчета работы автопогрузчиков с осевой нагрузкой до 43 кН. Вагон модели 11-217 имеет характеристику, приведенную в табл. 7.2.

Все несущие элементы рамы, стен 1 и 4 и крыши 2 изготовле- ны из низколегированной стали 09Г2Д, а обшивка торцовых 4 стен и крыши из низколегированной стали 10ХНДП.

Рама кузова (рис. 7.4) состоит из хребтовой балки 2, двух боковых 3, двух концевых 1, двух шкворневых 4, двух основных 7 и семи промежуточных 5 поперечных балок, четырех раскосов 10, шести продольных балок 6 для поддержания пола, одной балки для креп- ления тормозного цилиндра и двух подножек. Хребтовая балка 2 сварена из двух Z-образных профилей № 31. В концевых ее частях установлены задние упоры автосцепки, объединенные с надпятни- ковой отливкой шкворневого узла, а также розетки, отлитые заодно целое с передними упорами автосцепки. Боковые балки 3 выполне- ны из швеллеров № 20. В зоне дверного проема к балкам 3 при- варены пороги из специальных Z-образных профилей. Концевые балки 1 сварные П-образного сечения и выполнены из листов тол-

Рис. 7.4. Рама универсального крытого вагона

256

щиной 6 мм. В месте постановки розетки балка имеет нишу глуби- ной 180 мм, позволившую заглубить розетку и уменьшить вылет ав- тосцепки с 610 до 430 мм. Такое решение позволило увеличить внут- реннюю длину и повысить объем кузова без — изменения размеров вагона по осям сцепления автосцепок. Для безопасной работы со- ставителей поездов на концевой балке установлены поручни. Шкворневые балки 4 сварные коробчатого сечения. Каждая из них состоит из двух вертикальных толщиной 6 мм, верхнего (8 мм) и ниж- него (10 мм) горизонтальных листов. В местах пересечения шкворне- вых балок с хребтовой установлены стальные надпятниковые короб- ки 11, связывающие вертикальные стенки хребтовой балки, а также усиливающие пятниковый узел рамы. К нижним листам шкворне- вых балок приклепаны пятники 12 и скользуны 13. Основные попе- речные балки 7 сварные двутаврового сечения, выполненные из лис- тов толщиной 6 мм. Для обеспечения равнопрочности конструкции рамы концевые, шворневые и основные поперечные балки имеют пе- ременную высоту по своей длине. Раскосы 10 рамы изготовлены из швеллера № 14, а поперечные 5 и продольные б вспомогательные балки для поддержания пола — из гнутых швеллеров 100x80x5 мм. Для передвижения вагонов лебедкой на каждом конце боковых ба- лок рамы приварены специальные скобы. На раму настлан пол 9 из досок толщиной 55 мм, соединенных вчетверть. По периметру пол армирован уголком 8. В зоне дверного проема, где интенсивно рабо- тают автопогрузчики, деревянный настил пола покрыт металличес- кими листами толщиной 4 мм.

Боковая стена (рис. 7.5) безраскосной конструкции. Стена имеет каркас и обшивку: металлическую 11 наружную и деревянную 10 внутреннюю. Для загрузки и выгрузки вагона в средней части стены расположены самоуплотняющиеся двери 6 и 7 и два люка 4, снаб- женные вентиляционными решетками. Каркас стены включает об- вязку 1, две шкворневые 3, шесть промежуточных 2 и две дверные 5 стойки. Верхняя обвязка 1 (разрез А— А) выполнена из уголка 90x56x8 мм, шкворневые и промежуточное стойки — из пгутого оме- гаобразного профиля толщиной 6 мм, а дверные стойки 13 (разрез Д— Д) — из Z-образного профиля размером 100x75x6,5 мм и направ- ляющего уголка 75 размером 75x50x6 мм. К раме стена приварена через продольную боковую балку рамы 19, а к торцовым стенам — через угловые стойки 12 (разрез В— В). Наружная обшивка 11 стен изготовлена из гофрированных листов толщиной 3 мм снизу и 2,5 мм сверху, а внутренняя 10 — из влагостойкой фанеры марки

Торцовая стена (рис. 7.7) изготовлена из каркаса, наружной металлической 4 и внутренней деревянной 5 обшивок, обрамлен- ных по полу уголком б, а по углам — уголком 8. Каркас состоит из двух угловых 2 и двух промежуточных стоек 3, связанных верх- ней обвязкой 1. Наружная металлическая обшивка 4 выполнена из гофрированных листов толщиной 3 мм снизу и 2,5 мм сверху, а внутренняя 5 — из влагостойкой фанеры толщиной 10 мм. Угло- вые стойки 2 изготовлены из гнутого уголка 80x80x6 мм, про- межуточные стойки 3 — из О-образного элемента 230x135x6 мм, а верхняя обвязка / — из специального профиля толщиной 6 мм. Нижней обвязкой стены служит концевая балка 7 рамы.

Крыша кузова (рис. 7.8) — цельносварная с четырьмя загрузочны- ми люками 6 диаметром 400 мм и двумя типовыми печными раздел- ками 4. К боковым и торцовым стенам кузова крыша крепится за-

клепками диаметром 10 мм и при ремонте может демонтироваться от кузова с меньшей трудоемкостью по сравнению с вагоном модели 11-066, у которого она крепится к стенам с помощью сварки. Печные разделки предусмотрены для установки труб печей отопления на случай людских перевозок. На крышу к загрузочным люкам 6 и печ- ным разделкам 4 можно подняться по торцовой лестнице и подмост- кам 5. Крыша имеет металлический каркас, обшитый снаружи гоф- рированными листами 3 толщиной 1,5 мм, и две фрамуги 11, с помощью которых крыша крепится к торцовым стенам. Фрамуги выполнены из металлических листов толщиной 2 мм с выштампов- ками для жесткости и древесноволокнистой подшивки. Каркас кры-