2.6. Изготовление крыш вагонов

В конструкциях современных грузовых и пассажирских вагонов крыша является несущим элементом. Кроме того, крыша в составе кузова защищает груз от атмосферных осадков, пыли, ветра. По­этому к плотности и герметичности крыш предъявляются повышен­ные требования.

В отечественном вагоностроении распространены конструкции крыш (рис. 2.30) с гофрированной обшивкой, причем гофры могут быть как продольными (большинство типов вагонов), так и попе­речными (грузовые крытые вагоны). При продольной гофрировке листов каркасы крыш весьма просты по конструкции. Они включа­ют только продольные балки (обвязки) и дуги. Балки могут и отсут­ствовать. В конструкции крыш с поперечной гофрировкой каркасы кроме указанных элементов должны включать еще и стрингеры.

На склонах крыши при радиусе склона 500 мм и меньше приме­няют гладкую обшивку (без гофров). Это обусловлено в основном

Рис. 2.30. Поперечные разрезы крыш вагонов основных типов: а — рефрижераторного; б — пассажирского; в — бункерного (зерновоза); г — грузового крытого (вариант с условно съемной крышей); / — балка продоль­ная (обвязка); 2 — дуга; 3 — лист склона; 4 — средний лист; 5 — помост; 6 — крышка люка; 7— стрингер; 8 и 9—соответственно верхний и нижний уголки

двумя причинами. Во-первых, оболочки большой кривизны хоро­шо воспринимают сжимающие нагрузки и без продольных подкреп­лений. И, во-вторых, листы склонов предварительно загибают по радиусу на гибочных вальцах, а при наличии продольной гофри­ровки это было бы невозможным.

В конструкциях каркасов крыш применяют холодногнутые и го­рячекатаные профили различных поперечных сечений. Дуги кры­ши малой кривизны изготовляют из профилей гибкой в штампах. При большой кривизне применяют способ гибки с растяжением за­готовки (см. п. 2.1.3).

Технология изготовления крыш различных типов вагонов име­ет много общего. Так, любая конструкция позволяет выделить в отдельный технологический узел полотнище (карту) обшивки. Тех­нологический узел «каркас крыши» возможен только в стрингер­ных конструкциях и при наличии продольных балок. В бесстрин­герных оболочках не удается сохранить фиксированное положение дуг без прихватки их к листам обшивки.

Сборка крыши происходит при нормальном положении ее в сбо­рочном стенде. В связи с этим прихватку листов к дугам приходит­ся выполнять в потолочном положении. Следовательно, сборочные стенды должны быть приподняты над уровнем пола и доступны для выполнения сборочных работ с внутренней стороны. В новых кры­тых грузовых вагонах дуги располагаются сверху обшивки и по­этому эти недостатки устраняются.

При сварке листов в полотнища необходимо применять дуго­вую сварку, лучше всего автоматическую под слоем флюса или в среде защитных газов. Сварные швы в соединениях элементов кар­каса крыши имеют малую протяженность, непрямолинейны и раз­личным образом ориентированы в пространстве. В связи с этим при сварке каркаса крыши наиболее приемлема полуавтоматическая сварка в среде защитных газов.

Соединение обшивки с дугами в конструкциях крыши осущест,в-ляется одним из следующих способов: дуговой сваркой с прерыви­стым сварным швом; контактной точечной сваркой; дуговой точеч­ной сваркой.

Первый из перечисленных способ имеет самую низкую произво-ди^ельность. Кроме того, для сварки крышу требуется поворачивать в положение «низом вверх». При дуговой сварке не исключены про­жоги обшивки. Контактная точечная сварка может осуществляться с двухсторонним и односторонним подводом тока одно- или двухто­чечными и многоточечными сварочными машинами.

Контактная точечная сварка с односторонним подводом тока выполняется по схеме, показанной на рис. 2.31, а. При этом способе упрощается конструкция сварочной установки, так как не требует­ся подводить электроды снизу и синхронизировать перемещения верхних и нижних электродов. Работу установки легко автомати­зировать. Однако при подготовке производства следует учитывать то, что сборку и контактную сварку крыши необходимо выполнить в одном и том же сборочно-сварочном стенде, так как при повтор­ном базировании трудно обеспечить плотное прилегание полок дуг к медным подкладкам.

Высокая производительность может быть обеспечена и при ду­говой точечной сварке обшивки с дугами. Схема соединения, вы­полненная этим способом, показана на рис. 2.31, б. Сущность спо­соба заключается в том, что соединяемые элементы проплавляют электрической дугой с образованием сварного ядра. При дуговой точечной сварке могут применяться различные способы сварки: под флюсом, в защитных и инертных газах, плавящимся и неплавящим­ся электродами и др. При дуговой точечной сварке сварочные ра­боты могут выполняться вне сборочного стенда, способ легко ав­томатизировать или робо­тизировать.

Способов контроля плотности и герметичнос­ти соединений крыши, полу­чивших распространение в настоящее время, два.

а—контактной точечной сваркой с односто­ронним подводом тока; 6 — дуговой точеч­ной сваркой; 1—электроды; 2—лист обшив­ки; 3 — полка дуги; 4 — медная подкладка (полоса); 5—электрозаклепка (сварное ядро)

к дугам крыши: Сущность первого спо­соба (так называемого кон­троля на свет) заключается в том, что крышу устанав- Рис. 2.31. Схемы приварки обшивки

ливают на специальный каркас, затемненный по бокам шторами. Сверху крышу освещают прожекторами. Контроль сводится к ос­мотру крыши изнутри каркаса и проверке непроникновения через нее лучей света. Способ высокопроизводителен, но имеет малую надежность, так как зависит от остроты зрения проверяющего и не позволяет выявить зигзагообразные неплотности. При втором спо­собе сварные швы с одной стороны промазывают меловой эмуль­сией, а после просыхания эмульсии крышу поворачивают и с дру­гой стороны промазывают какой-либо маловязкой жидкостью, способной окрашивать мел, например керосином. Появление на слое мела пятен и потеков свидетельствует о наличии неплотностей со­единения. Способ имеет высокую надежность, но для него необходимо оборудование для поворота крыши при нанесении эмульсии, керосина и осмотре. Кроме того, после контроля требуется удалить с поверхнос­ти крыши мел и керосин. Применяют этот способ в основном в тех слу­чаях, когда требуется обеспечить герметичность соединений.

Технологические процессы изготовления крыш вагонов включают однотипные по наименованию операции, однако содержание опе­раций, применяемое оборудование и оснастка зависит от техноло­гических особенностей конструкции, объемов производства и фор­мы организации сборочных работ.

Крыша пассажирского вагона с внутренней стороны имеет мно­го мелких приварных элементов, предназначенных для крепления деревянных деталей обрешетки, воздуховода, осветительной арма­туры, внутренней обшивки. Поэтому на участке изготовления кры­ши необходимо дополнительно иметь одно-два рабочих места для установки и приварки перечисленных деталей.

Технология изготовления крыши изотермических вагонов схо­жа с рассмотренной выше. Однако крыши изотермических вагонов (как и пассажирских) имеют с внутренней стороны много привар­ных элементов, предназначенных для крепления закладных дета­лей, обрешетки и внутренней обшивки. В связи с этим при изготов­лении крыш этих вагонов приходится выполнять большой объем сборочно-сварочных работ при положении крыши «низом вверх». Кроме того, технология изготовления крыш изотермических ваго­нов предусматривает изготовление не металлоконструкции крыши, а блока крыши, который после установки на кузов не подвергался быишкакой доработке. Блок крыши включает металлоконструкцию, обрешетку, теплоизоляционный слой, внутреннюю обшивку.