ДЛЯ РАБОТНИКОВ ПТО ТЕМА ЛЕКЦИИ: Характеристика рам и

ДЛЯ РАБОТНИКОВ ПТО
ТЕМА ЛЕКЦИИ:
Характеристика рам и вагонов основных типов.
Неисправности рамы и кузова вагонов, при наличии которых запрещается
постановка их в поезда и следование с ними.
Современный парк грузовых вагонов характеризуется многообразием их
типов и конструкций, вызванным необходимостью удовлетворения различных
требований перевозки грузов. Парк грузовых вагонов состоит из полувагонов,
платформ, цистерн, крытых, изотермических и вагонов специального назначения. Для сравнения различных вагонов между собой пользуются их техникоэкономическими характеристиками и параметрами, основными из которых являются грузоподъемность, тара, коэффициент тары, удельный объем, нагрузка
на ось, нагрузка от колесной пары на рельс, погонная нагрузка и база.
Грузоподъемность - это максимально допустимый вес груза, который
можно погрузить в данный вагон. Эта величина в тоннах проставляется на боковых стенах кузова, бортах платформ, котлах цистерн масляной краской в установленных для этого местах.
Тарой вагона называется общий вес вагона в порожнем состоянии. Эта
величина в тоннах проставляется на раме вагона с обеих сторон.
Удельный объем характеризуется вместимостью вагона. Он показывает
величину объема кузова в кубических метрах, приходящуюся на 1 т грузоподъемности. Для платформ применяется понятие удельная площадь, которая является результатом деления площади пола в квадратных метрах на грузоподъемность.
Нагрузка на ось получается делением общей массы вагона - тары и грузоподъемности (брутто) за вычетом веса колесных пар на осность вагона.
Нагрузка от колесной пары на рельс определяется делением веса брутто на число осей колесных пар.
Погонная нагрузка подсчитывается делением массы брутто вагона на
длину его по осям сцепления автосцепок.
Базой вагона называется расстояние между осями пятников. Вагоны различных типов, имея близкие по значению характеристики, общие некоторые
параметры и совершенно одинаковые отдельные составные части, тем не менее,
отличаются друг от друга в основном устройством кузова.
I. Назначение и классификация кузовов.
Кузовом называется часть вагона, предназначенная для размещения в нем
грузов. Устройство и конструкция кузовов грузовых вагонов очень разнообразны и зависят от того, для какой цели предназначен вагон.
Стены кузова сварены из металлических листов обшивки и подкрепляющего его каркаса. Каркас состоит из верхней и нижней обвязок и набора стоек угловых, шкворневых и промежуточных, соответственно расположенных против концевых, шкворневых и промежуточных поперечных балок рамы.
Подкрепляя обшивку, каркас предает ей необходимую устойчивость против
выпучивания, а всему кузову обеспечивает жесткость. Эти подкрепляющие
элементы, как правило, выполняются из гнутых элементов в форме Ои2
образных профилей.
В каждой боковой стене кузова крытого вагона имеются два загрузочных
люка с металлическими крышками и один дверной проем с задвигающимися
дверями. Настил пола сделан из досок толщиной 50 мм. Деревянный настил
пола в зоне дверного проема, где интенсивно работают автопогрузчики, покрыт
металлическими листами.
У вагонов, имеющих крышу, ее металлическая обшивка приваривается к
каркасу, который состоит из набора дуг, а так же боковых и средних продольных балок. В крыше размещены четыре загрузочных люка и две печные разделки. Они необходимы для установки вытяжных труб от печей при использовании
крытого вагона для перевозки людей.
Несущая металлоконструкция кузовов вагонов и их основных сборочных
единиц (рам, стен и крыши) имеют принципиально конструктивное однотипное
исполнение и отличаются лишь линейными размерами, формой профилей и
толщиной стенок подкрепляющих элементов и обшивкой. В кузовах, имеющих
крышу, металлическая обшивка выполняется толщиной 1,5-3 мм, а в стенах
кузовов без крыши 4-5 мм.
1.1. Кузова грузовых вагонов классифицируются:
1.
В зависимости от рода перевозимых грузов кузова делятся на:
•
Открытые (у платформ, полувагонов, думпкаров, хопперов и
транспортеров);
•
Закрытые (у крытых, цистерн, изотермических, зерновозов, цементовозов и других крытых вагонов бункерного типа).
Кузова грузовых вагонов открытого типа имеют раму с полом, боковые и
торцевые стены, а закрытого типа - дополнительно еще крышу с загрузочными
люками, а в боковых стенах - двери.
Конструкция кузова зависит от типа вагона.
В зависимости от конструкции рамы - со сквозной хребтовой
балкой и несквозной хребтовой балкой (без хребтовой балки).
В зависимости от материала обшивки - на кузов с металлической
и с деревянной обшивкой.
В зависимости от конструкции элементов для загрузки и выгрузки грузов - с дверями на боковых стенах или с люками в крыше и полу
(при отсутствии крыши - только с люками в полу).
В свою очередь закрытые делятся на кузова: без теплоизоляции, с теплоизоляцией и различными системами принудительного охлаждения (обогрева)
грузов, или без них.
Кузова различаются также и другими особенностями:
•
Конструкцией пола;
•
Наличием или отсутствием внутренней обшивки и теплоизоляции;
•
Конструкцией дверей или загрузочных и разгрузочных люков и т.д.
Конструкция кузова того или иного типа вагона определяется его назначением, поэтому кузова различных типов вагонов по своей конструкции различны, но у всех их много общего.
II.
Назначение рамы.
Рама является одной из частей вагона и служит основанием кузова. На
раме укреплено автосцепное и тормозное оборудование вагона. Сама она через
пятники опирается на ходовые части и воспринимает все виды нагрузок, действующие на кузов. Рама должна обладать достаточной прочностью и жесткостью, быть проста по конструкции, надежна в эксплуатации, доступна для технического осмотра, поэтому она выполнена из наиболее мощных и материалоемких прокатных профилей.
У всех типов вагонов рама состоит из трех основных несущих балок:
1. хребтовой;
2. боковых продольных;
3. набора поперечных:
• концевых;
• шкворневых;
• промежуточных поперечных.
Для поддержания настила пола у всех типов вагонов, кроме полувагонов,
в раме предусмотрены вспомогательные, продольные и поперечные балки. У
полувагонов эти функции выполняют подкрепляющие элементы крышек люков. Рама через пятники опирается на подпятники тележек и соединена с ходовыми частями посредством шкворней.
Хребтовая балка - служит для крепления на ней автосцепного и тормозного оборудования.
Через автосцепное устройство она передает продольные силы на другие
вагоны. Но поскольку она жестко связана и с другими элементами кузова, то
наряду с продольными воспринимает также и вертикальные силы. Ее изготавливают из мощных прокатных 2-образных, швеллерных и двутавровых профилей.
Боковые продольные балки рамы предназначены для соединения боковых стен с рамой. Они работают совместно со стенами и воспринимают, хоть и
в меньшей степени, чем хребтовая балка, но то же все виды эксплуатационных
нагрузок.
Основные несущие поперечные балки связывают хребтовую балку с боковыми стенами в единую конструкцию. У всех типов вагонов к ним относятся
2- концевые , 2 - шкворневые и ряд промежуточных поперечных балок, число
которых зависит от типа вагонов и его осности.
Поперечные балки в большинстве типов вагонов выполняют переменной
высоты: максимальной - в местах соединения с хребтовой и минимальной -в
местах соединения продольными боковыми балками. Сделано это для обеспечения равно прочности конструкции и рационального распределения металла в
раме вагона.
При этом у всех типов вагона формы сечений основных поперечных балок так же однотипны: у концевых П - образное (швеллерное); у шкворневых замкнутое коробчатое; у промежуточных - двутавровое.
Концевые балки предназначены для восприятия части нагрузок от перевозимых грузов, а так же для установки и крепления угловых стоек стен. Концевые балки сварной конструкции изготавливают из листов толщиной 6-10 мм.
На лобовом (вертикальном) листе концевой балки установлен поручень сцепщика, кронштейн для крепления стояночного тормоза и кронштейн расцепного
привода автосцепки.
Шкворневые балки передают через пятник и скользуны на тележки все
возникающие в процессе движения статические и динамические усилия. Они
представляют собой конструкцию коробчатого сечения переменной высоты по
длине и образованы верхним, двумя вертикальными и нижним листами. В пересечении с хребтовой балкой, шкворневые балки усилены надпятниковой коробкой.
К нижнем листам, по концам шкворневых балок, приварены планки, для
установки вагона на домкраты и ставлюги при ремонте.
Промежуточные поперечные балки соединяют боковые стены с рамой.
Они воспринимают часть нагрузок, действующих на раму. Балки представляют
собой сварную конструкцию двутаврового сечения переменной высоты.
Раскосы необходимы для придания жесткости консольной частям рамы.
Их применение обусловлено тем, что продольные усилия, возникающие в поезде, непосредственно воспринимаются консольными частями рамы.
У полувагонов промежуточные поперечные балки сварены из вертикальных листов, верхних и нижних накладок. Снизу на всех поперечных балках,
включая шкворневые и концевые балки, установлены опоры, ограничивающие
угол наклона люковых крышек при их открытом положении. В отличие от рамы
крытого вагона у полувагона сверху по всей длине хребтовой балки приварен
двутавр, к которому прикреплены ушки петель крышек люков. По концам
шкворневых балок, кроме скользунов, имеются опорные места для установки
вагона на домкраты.
Рама четырехосной цистерны приспособлена для установки и закрепления на ней котла. Рама сварной конструкции, состоит из хребтовой балки,
двух шкворневых и двух концевых балок. Шкворневые и концевые балки соединены между собой короткими боковыми облегченными балками. Шкворневая балка коробчатого сечения. Котел цистерны опирается по концам на металлические опоры шкворневых балок, изогнутых по форме котла, с швеллерами, через деревянные брусья. Котел крепится в средней части к хребтовой балке
при помощи специальных фасонных лап и болтов. К крайним опорам котел
крепится стяжными хомутами с винтовыми муфтами.
Отличительной особенностью рам большинства платформ является
переменное сечение по высоте боковых продольных балок, имеющих наибольшую высоту в середине. К концевым поперечным балкам для опоры откидного
торцевого борта приварены кронштейны. Хребтовая балка выполнена из двух
двутавровых балок, связанных между собой ребрами жесткости.
III. Знаки и надписи на вагонах
Для оценки принадлежности вагона ОАО «РЖД», его типа и технической
характеристики, на грузовые вагоны с наружной стороны кузова наносят знаки
и надписи. Надписи, наносимые на боковой стене:
• Тара - вес порожнего вагона;
• Грузоподъемность - наибольшая масса груза, допускаемая к перевозке в
вагоне;
• Объем кузова вагона;
• Дата постройки вагона;
• Номер вагона;
• Код принадлежности вагона государству.
Кроме того, на отдельных типах вагонов указывается род перевозимого груза,
например: « Зерно», « Цемент», « Молоко», « Бензин», « Соляная кислота» и так
далее. После планового вида ремонта на боковых стенах кузовов наносится дата и
пункт последнего ремонта вагона.
Знаки, наносимые на боковой стене:
• Товарный знак завода-изготовителя;
• Знак принадлежности вагона МПС;
• Знак об оборудовании колесных пар роликовыми подшипниками;
• Панель с накладными цифрами номера вагона - на цистернах;
• Черный прямоугольник - место нанесения меловых надписей и наклейки
ярлыков;
• Знак «МС» - знак транзитности и габаритности вагона;
• Знак «ДБ» - длиннобазный вагон;
• Знак кронштейна для подтягивания вагона.
На наружной поверхности хребтовой балки указывается:
• Предприятие изготовитель;
• Год постройки вагона
• Марка стали, из которой выполнен кузов вагона;
• Слово «авторежим» - вагон оборудован прибором автоматического
регулирования силы нажатия тормозных колодок в зависимости от загруженности;
• Знак «К», означающий применение неметаллических колодок (композиционных)
Крытые грузовые вагоны.
В крытых вагонах перевозят штучные, тарно-штучные, пакетированные,
насыпные грузы, требующие укрытия от воздействия атмосферных осадков.
Конструкция кузовов этих типов вагонов имеют раму, боковые и торцевые стены, крышу и двери или люки для загрузки и выгрузки грузов.
По своему назначению крытые вагоны разделяются на два типа: универсальные и специализированные.
Универсальные крытые грузовые вагоны.
Крытый вагон модели 11-217 Кузов вагона имеет каркас без раскосов,
металлическую наружную обшивку и деревянную внутреннюю облицовку из
влагостойкой фанеры, а так же оборудован двустворчатыми дверями, имеющими увеличенную ширину дверного проема 3825 мм.
Крытый вагон модели 11-260 отличается от модели 11-217 тем, что его
объем увеличен до 140 м3, внутренняя деревянная обшивка стен и крыши заменена полимерным покрытием, ширина дверного проема увеличена с 3825 до
3973, дверной рельс перенесен сверху вниз и размещается на пороге дверного
проема, О-образные гнутые профили стоек стен заменены на П - образные и
вместо двух листов обшивки боковых стен по высоте поставлено три.
Такие изменения позволили улучшить использование грузоподъемности
вагона и тем самым повысить эффективность его эксплуатации, а так же повысить надежность работы кузова и обеспечить лучшую приспособленность вагона к погрузочно-разгрузочным операциям.
Специализированные крытые грузовые вагоны
Крытый цельнометаллический вагон для перевозки автомобилей
построен на базе кузова пассажирского вагона и представляет собой цельнометаллическую сварную конструкцию типа замкнутой оболочки, состоящую из
рамы, дверные проемы, в одном конце вагона (со стороны загрузки), торцевая
дверь занимает всю площадь стены. В кузове установлена передвижная рама,
предназначенная для размещения и крепления легковых автомобилей и другое
оборудование.
Рис. № 1 Крытый цельнометаллический вагон для перевозки автомобилей
Четырехосный крытый вагон - хоппер модели 55-321 предназначен
для перевозки насыпью цемента и ряда других строительных и гранулированных грузов. Кузов вагона со съемной крышкой, бункерного типа.
Загрузка производится через круглые загрузочные люки в крыше, разгрузка осуществляется при помощи разгрузочного механизма через нижние
разгрузочные люки в специальные приемные устройства; расположенные по
оси железнодорожного пути. Несущая конструкция вагона изготовлена в основном из стали марки 09Г2Д, обшивка стен и листы крыши - из стали 10
ХНДП.