какие типы рам грузовых вагонов существуют
Рама вагона является основой кузова, воспринимает от него и перевозимого груза все нагрузки, передает их на ходовые части и, кроме того, служит для размещения автотормозного и автосцепных устройств. Рамы современных грузовых вагонов представляют собой прочные металлические цельносварные конструкции из продольных и поперечных балок. Рамы основных типов вагонов эксплуатационного парка изготовлены из стали марок 09Г2Д, 10Г2БД, а после 2001 г. для изготовления
рам применяют более прочные стали марок ЮХСНД и 16Г2АФД.
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 Z-образных, швеллерных и двутавровых прокатных 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 тоже все виды эксплуатационных нагрузок.
Основные несущие поперечные балки связывают хребтовую балку с боковыми стенами в единую конструкцию. У всех типов вагонов к ним относятся две концевые, две шкворневые и ряд промежуточных поперечных балок, число которых зависит от типа вагона и его осности. Поперечные балки в большинстве типов вагонов выполняют переменной высоты: максимальной — в местах соединения с хребтовой и минимальной — в местах соединения с продольными боковыми балками. Сделано это для обеспечения равнопрочности конструкции и рационального распределения металла в раме вагона.
При этом у всех типов вагонов формы сечений основных поперечных балок также однотипные: у концевых — П-образное (швеллерное), у шкворневых — замкнутое коробчатое, а у промежуточных — двутавровое.
Концевые балки предназначены для восприятия части нагрузок от перевозимых грузов, а также 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. К нижним листам по концам концевых балок приварены планки для установки домкратов и ставлюг при ремонте вагонов.
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 подлине и образованы двумя вертикальными и нижним листами. В пересечении с хребтовой шкворневые балки усилены надпятниковой коробкой.
Рама вагона
Рама представляет собой часть несущей конструкции кузова. Она является одной из основных частей вагона, на которой, в зависимости от его назначения, укрепляют кузов вагона (котел цистерны, борта и настил пола платформ), автосцепное устройство, узлы автоматического и ручного тормозов. У пассажирских вагонов к раме крепят буферные комплекты и различное подвагонное оборудование (кондиционеры, генераторы, аккумуляторные батареи и др.). Таким образом, на раме монтируются все основные узлы вагона.
Содержание
Общие сведения
Рама вагона воспринимает нагрузки от веса груза и кузова, тяговые и ударные усилия, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Она состоит из системы продольных и поперечных балок, жёстко связанных между собой. Рама опирается на ходовые части (надрессорные балки тележек).
Классификация
Конструкция
Конструктивно рама вагона выполнена из:
Хребтовая балка вместе с ударно-тяговыми устройствами воспринимает продольно-динамические силы, поэтому выполняется, как правило, из прокатных профилей (швеллеры, двутавры и т.п.) с местными усилениями накладками. Существуют рамы вагонов без сквозных хребтовых балок.
Шкворневые балки передают вертикальную статическую нагрузку от кузова вагона на тележки. Шкворневая балка имеет переменное по высоте коробчатое сечение и состоит из вертикальных стенок, перекрытых верхними и нижними листами. На нижнем листе посредине шкворневой балки размещается пятник, который служит для передачи опорной нагрузки на подпятник надрессорной балки тележки. В пятнике и подпятнике имеются отверстия для шкворней, обеспечивающих свободный поворот тележки в горизонтальной плоскости. Дополнительной опорой в случае наклона кузова под действием различных сил (центробежной, силы ветра и др.) служат скользуны, размещающиеся на нижнем листе шкворневой балки.
Требования к пассажирским рамам
Запрещается постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых в раме имеется хотя бы одна из следующих неисправностей:
Недопустимые дефекты
У пассажирских вагонов, включаемых в поезда не допускаются:
Разрешается довести вагон с обнаруженными трещинами на промежуточной станции до ближайшего ПТО, пункта смены колёсных пар, пункта оборота или формирования, при условии, что они не угрожают безопасности движения.
При поступлении вагона в текущий отцепочный ремонт раму вагона осмотреть на наличие дефектов. На хребтовой балке полувагона разрешается:
При ремонте концевой балки всех типов вагонов разрешается:
При ремонте шкворневой и промежуточных балок всех типов вагонов разрешается:
При наличии трещин в пятниках и вертикальных прогибов балок более 50 мм вагоны направить в ремонтное депо.
Какие типы рам грузовых вагонов существуют
Рамы бывают с хребтовой балкой (отечественные вагоны) и без (зарубежные вагоны) и состоят из 2-х боковых продольных балок, к которым снизу приворачиваются опорные плиты для установки шпинтонов буксового подвешивания, 2-х средних поперечных, 4-х средних продольных и 4-х коротких концевых балок, к которым подвешиваются детали тормозной рычажной передачи. На раме крепятся детали рессорного подвешивания и тормозного оборудования, а также надрессорные и другие балки с подпятниками и скользунами, которые непосредственно воспринимают нагрузку от рамы кузова, ударно-тяговые приборы.
В цельнометаллических вагонах рама и кузов прочно соединены друг с другом и представляют собой единую конструкцию, воспринимающую все действующие на вагон нагрузки. Рама предназначена для восприятия массы внутреннего оборудования, кузова и пассажиров, для установки ударных и тяговых приборов и укрепления подвагонного оборудования. Рамы современных пассажирских вагонов бывают двух видов: с хребтовой балкой (в некупированных, мягких, почтовых и багажных вагонах постройки отечественных заводов, а также в некупированных вагонах постройки Польши), без хребтовой балки (в жестких купированных, мягких вагонах и вагонах-ресторанах постройки заводов Германии и Венгрии).
Рама кузова вагона (рис. 1) состоит из нескольких балок: хребтовой 3, трех поперечных 7, двух шкворневых 4 и двух концевых 6. Хребтовая балка выполнена из двух параллельно расположенных швеллеров № 30, которые сварены по длине встык и связаны между собой диафрагмами жесткости 5, отливками передних и задних упоров 2 и ударными розетками 1 автосцепных устройств, листами усиления 9. Между швеллерами хребтовых балок в зоне шкворневых балок установлены надпятники 8.
Рис.1 Конструкция рамы пассажирского вагона с хребтовой балкой
Поперечные балки штампованные, в поперечном сечении они имеют форму угольника и предназначены для передачи нагрузки от массы внутреннего оборудования, пассажиров и подвагонного оборудования на боковые стены кузова.
Шкворневые балки замкнутого коробчатого сечения сварены из листов, к ним крепятся на болтах стальные литые пятники и боковые скользуны. Концевая балка состоит из двух швеллеров № 30, соединенных розеткой автосцепки и усиленных верхними и нижними листами с набором ребер жесткости.
Рама вагона без хребтовой балки (рис. 2) состоит из двух концевых швеллерных балок 1, двух промежуточных поперечных балок 2, которые расположены под перегородками, отделяющими тамбуры от остальной части вагона, двух шкворневых балок 4, сваренных из стальных листов в виде замкнутой коробки, двух коротких хребтовых балок 6 из швеллера, идущих от концевых балок до шкворневых, системы раскосов 3 для передачи ударов от автосцепки и буферов на продольные боковые балки. Продольные боковые балки 5 рамы служат одновременно нижней обвязкой боковых стен кузова.
В средней части рамы между шкворневыми балками имеются поперечные балки 7 коробчатого сечения, поддерживающие гофрированный металлический пол. Некоторые из поперечных балок усилены для крепления подвагонного оборудования генератора, аккумуляторных батарей, тормозных приборов и др.
Рис.2.Конструкция рамы пассажирского вагона без хребтовой балки
Тележки и рамы вагонов
Назначение и виды тележек вагонов
Ходовые части современных вагонов имеют тележечную компоновку. Применение тележек в качестве ходовых частей обусловлено необходимостью создания вагонов увеличенной грузоподъемности и с большой базой. В большегрузных вагонах по условиям допускаемых нагрузок от колесной пары на рельсы число колесных пар не может быть ограничено двумя или тремя, а вписывание данного вагона в кривые участки железнодорожного пути без тележек затруднено. Тележки же позволяют вагонам иметь необходимое число колесных пар и благодаря наличию короткой базы проходят кривые участки пути малого радиуса с небольшим сопротивлением движению.
Тележки являются важной частью вагонов, от их конструкции, прочности и надежности зависят безопасность и скорость движения. Они обеспечивают плавность хода вагона, воспринимают все неровности пути и смягчают колебания, передаваемые от них на кузов.
Тележка служит для обеспечения направления движения вагона по рельсовому пути, распределения и передачи всех нагрузок на путь, а также восприятия тяговых и тормозных сил, обеспечения необходимой плавности хода.
В тележках объединяются рамой колесные пары с буксами, система рессорного подвешивания и части тормозной рычажной передачи. Благодаря возможности размещения в тележках нескольких последовательно расположенных ступеней (ярусов) рессор в сочетании с различного рода гасителями колебаний и устройствами, обеспечивающими устойчивость положения кузова, создаются условия для достижения хорошей плавности хода вагона. Конструкция соединения тележек с кузовом вагона позволяет без затруднения при необходимости выкатить их. Это облегчает осмотр и ремонт ходовой части вагона. Тележки могут свободно поворачиваться относительно кузова вагона благодаря наличию пятника на раме кузова и подпятника на тележке.
В эксплуатации находится весьма разнообразный парк тележек, имеющий многочисленные конструктивные особенности.
По числу колесных пар (осности) тележки подразделяют на двухосные и трехосные. Четырех- и многоосные тележки, как правило, объединяют в себе две и более стандартные двухосные тележки.
По системе подвешивания наиболее распространены тележки с одинарным и двойным подвешиванием.
По технологии изготовления рам тележки бывают с литыми, штампованными, штампосварными и сварными боковыми рамами.
По назначению тележки подразделяются на грузовые (для грузовых вагонов) и пассажирские (для пассажирских вагонов).
На тележках пассажирских вагонов устанавливаются гидравлические гасители колебаний совместно с пружинными рессорами. Для смягчения боковых толчков от набегания гребней колёс на рельсы при входе в кривые тележки оборудуют возвращающими устройствами (люльками). Тележки пассажирских вагонов имеют двойное рессорное подвешивание, обеспечивающее бóльшую плавность хода.
В тележках грузовых вагонов используются фрикционные гасители колебаний, они не имеют люлечного устройства и оснащены, как правило, одноуровневым рессорным подвешиванием.
Восьмиосные полувагоны и цистерны устанавливаются на четырехосные тележки, основой которых являются те же двухосные, но связанные между собой штампосварной соединительной балкой.
Основными технико-экономическими параметрами тележек вагонов являются:
Тележки грузовых вагонов
Современные грузовые вагоны магистрального и промышленного транспорта имеют двух-, трех-, четырех- и многоосные тележки. Последние используются в специальных вагонах-транспортерах большой грузоподъемности. В основном применяют двухосные тележки.
Тележка грузового вагона состоит из следующих частей: колесных пар (1) c буксами (2), боковых рам (3), объединяющих колесные пары, рессорного подвешивания (4), надрессорной балки (5) с опорами (подпятником и скользунами), тормозного оборудования. Тележки грузовых вагонов выполняют с одинарным подвешиванием (центральным).
Тележка имеет две литые боковые рамы, в средней части которых имеется проем, в котором размещают рессорный комплект, состоящий из нескольких двухрядных пружин (2) и клиновых фрикционных гасителей колебаний. Клиновые гасители колебаний устанавливают в гнездах надрессорной балки, вертикальными гранями они соприкасаются со сменными фрикционными планками, укрепленными на колонках боковин. По концам боковин имеются проемы для установки букс. Соединение боковины рамы с буксой является разъемным (челюстным).
В средней части надрессорной балки имеется шкворневой узел с подпятником.
Тормозное оборудование тележки обеспечивает одностороннее нажатие колодок на поверхности катания колесных пар. Оно включает в себя четыре тормозных башмака с колодками, расположенных на подвесках, два триангеля c рычагами и продольную распорку.
Выпускаются усиленные двухосные тележки для грузовых вагонов с нагрузкой от колесной пары на рельсы 25 и 27 тс. В таких тележках используются колесные пары с усиленными осями, имеющими шейки увеличенного диаметра для установки цилиндрических роликовых подшипников бóльшего размера. Между боковыми рамами тележек и корпусами букс устанавливаются упругие резиновые прокладки.
Тележки пассажирских вагонов
Пассажирские вагоны оснащают, в основном, двухосными тележками с двухступенчатой системой рессорного подвешивания.
На раме тележки устанавливаются элементы тормозной рычажной передачи с двухсторонним нажатием тормозных колодок на поверхности катания колес.
Для электроснабжения вагона на одной из поперечных балок рамы может подвешиваться генератор с приводом от шкива, установленного на торце оси колесной пары (ременный привод).
Конструкция тележки КВЗ-ЦНИИ неоднократно изменялась с целью улучшения ходовых качеств вагонов. В настоящее время под пассажирскими вагонами эксплуатируются модернизированные тележки модели 68-875 (ТВЗ-ЦНИИ-М) люлечного типа. Для привода генератора, расположенного на раме вагона, на средней части оси одной из колесных пар устанавливается редуктор карданного привода генератора. Также Тверским вагоностроительным заводом (ОАО «ТВЗ») выпускаются безлюлечные тележки с дисковым тормозом, которые применяются в современных пассажирских вагонах, в том числе двухэтажных, скоростных и международного сообщения:
Рамы вагонов
Рама представляет собой часть несущей конструкции кузова. Она является одной из основных частей вагона, на которой, в зависимости от его назначения, укрепляют кузов (котел цистерны, борта и настил пола платформ), автосцепное устройство, узлы автоматического и ручного тормозов. У пассажирских вагонов к раме крепят буферные комплекты и различное подвагонное оборудование (кондиционеры, генераторы, аккумуляторные батареи и др.). Таким образом, на раме монтируются все основные узлы вагона.
Рама вагона воспринимает нагрузки от веса груза и кузова, тяговые и ударные усилия, а также динамические нагрузки, возникающие при движении вагона. Она состоит из системы продольных и поперечных балок, жёстко связанных между собой. Рама опирается на ходовые части (надрессорные балки тележек).
Рамы разделяются на свободнонесущие, связанные с кузовом и составляющие с ним одно целое (цельнонесущие кузова).
Свободнонесущие рамы характерны для вагонов, не имеющих кузова (платформы и транспортёры). Элементы таких рам целиком воспринимают все нагрузки, действующие на вагон.
Рамы вагонов с цельнонесущим кузовом составляют одно целое с элементами кузова, поэтому боковые стены кузова, а также пол и крыша воспринимают все нагрузки вместе с рамой. В этом случае элементы рамы делаются более легкими, что существенно снижает вес вагона. Цельнонесущие кузова характерны для всех пассажирских и части крытых грузовых вагонов.
Хребтовая балка вместе с ударно-тяговыми устройствами воспринимает продольно-динамические силы, поэтому выполняется, как правило, из прокатных профилей (швеллеры, двутавры и т.п.) с местными усилениями накладками. Существуют рамы вагонов без сквозных хребтовых балок.
Шкворневые балки передают вертикальную статическую нагрузку от кузова вагона на тележки. Шкворневая балка имеет переменное по высоте коробчатое сечение и состоит из вертикальных стенок, перекрытых верхними и нижними листами. На нижнем листе посредине шкворневой балки размещается пятник, который служит для передачи опорной нагрузки на подпятник надрессорной балки тележки. В пятнике и подпятнике имеются отверстия для шкворней, обеспечивающих свободный поворот тележки в горизонтальной плоскости. Дополнительной опорой в случае наклона кузова под действием различных сил (центробежной, силы ветра и др.) служат скользуны, размещающиеся на нижнем листе шкворневой балки.
Поперечные балки по концам соединяются боковыми балками или боковыми стенками кузова вагона.
Рама пассажирского вагона без хребтовой балки имеет мощные боковые продольные балки, предназначенные для передачи продольных усилий на боковые стены кузова.
Вагонник
воскресенье, 11 мая 2014 г.
Рамы вагонов
Рама является одной из частей вагона и служит основанием кузова. На раме укрепляется автосцепное устройство и тормозное оборудование вагона. Сама она через пятники опирается на ходовые части и воспринимает все виды нагрузок, действующие на кузов. Поэтому рамы должны обладать достаточной прочностью и жесткостью, быть просты по конструкции, надежны в эксплуатации, иметь небольшую массу и доступны для осмотра. У тележечных вагонов рамы через свои пятники, укрепленные на поперечных усиленных балках, опираются на подпятники тележек. Соединение рамы с ходовыми частями обеспечивают шкворни.
Рама четырехосного крытого вагона стоит из хребтовой балки, дух боковых продольных балок, двух концевых, двух шкворневых, двух средних поперечних и двух промежуточных поперечных балок. Под каждой шкворневой балкой расположены по одному пятнику и по два скользуна консольные части рамы усилены раскосами, расположенными между концевой и шкворневой балками по два с каждого конца.
На боковых балках по диагонали друг к другу укреплено по одной подножке. Балка предназначена для крепления тормозного цилиндра, а четыре продольные балки служат дополнительной опорой для настила пола и вместе с промежуточными поперечными балками повышают его прочность.
Хребтовая балка состоит из двух балок зетового профиля сечением 310х174х125х11 мм, расстояние между вертикальными стенками которых 350 мм. В вагонах прежней постройки это расстояние было 327 мм. По концам хребтовой балки на заклепках прикреплены задние упоры автосцепки и объединные с розеткой передние упоры.
Боковые продольные балки представляют собой швеллер № 20, шкворневые балки имеют коробчатое сечение, а промежуточные – П образное.
Рама четырехосного полувагона состоит из хребтовой балки, двух шкворневых, двух концевых и четырех промежуточных балок. Хребтовая балка, как и у крытого вагона, образована из проката зетового профиля, однако сверху во всю длину к ней приварен двутавр (N 19), к которому прикреплены ушки петель крышек люков. Шкворневые балки несколько мощнее, чем у крытых вагонов, коробчатого сечения и по концам, кроме скользунов, имеют опорные места для установки домкратов при подъемке вагонов. 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 люкових крышек при их открытом положении.
Рамы шести и восьмиосных полувагонов по конструкции аналогичны раме четырехосного полувагона.
Однако балки, составляющие раму, более мощные и число промежуточных балок в святи с увеличенной длиной рамы также увеличено в шестиосных полувагонах до пяти, а в восьмиосных – до восьми.
Шкворневая балка, как и у всех вагонов коробчатого сечения, но на нее сверху прикреплены стальные опоры, изогнутые по форме котла цистерны, со швеллерами, в которые укладываются дубовые бруски.
Цистерны прежних лет постройки выпускались с хребтовой балкой, сваренной из двух швеллеров № 30, перекрытых сверху и снизу накладками толщиной 8 мм. Такая же хребтовая балка, сваренная из двух швеллеров и накладок, и у цистерн грузоподъемностью 50 т. Но у них имеются продольные боковые балки из швеллера № 20, концевые поперечные балки П-образного или Г-образного сечения, изготовленные штамповкой из листа толщиной 8 мм, а в промежутках между шкворневыми и концевыми балками установлено по одной промежуточной поперечной балке.
Рама цельнометаллического пассажирского вагона вместе с полом и другими элементами цельнонесущего кузова воспринимает действующие на вагон нагрузки. На раме вагона укреплено электрооборудование, узлы и детали тормозной системы, автосцепного и ударноупряжного устройства и буфера. Рама состоит из сквозной хребтовой, концевых, шкворневых, средних поперечных балок.
Швеллеры хребтовой балки соединены между собой на расстоянии 350 мм накладками, диафрагмами жесткости и отливками упоров поглощающих аппаратов автосцепных или упряжных устройств. Между швеллерами хребтовой балки на осях шкворневых балок закреплены подпятники. Это обеспечивает необходимую жосткость швеллеров хребтовой балки в данном сечении. Шкворневые поперечные балки сварены из листов и имеют коробчатое сечение. На них укреплены на болтах литые пятники и боковые скользуны. Средние поперечные балки штампованные, в поперечном сечении имеют форму уголка. Шкворневые и средние поперечные балки в продольном направлении имеют форму бруса равного сопротивления изгибу, т.е. по длине высота их меняется и наибольшая находится вместе соединения со швеллерами рамы вагона. Эти балки служат для перераспределения нагрузок от массы внутреннего и подвагонного оборудования и пассажиров на боковые стены кузова.
Швеллеры концевых балок соединены между собой розетками автосцепного устройства, а также верхними и нижними листами с ребрами жесткости.
В эксплуатации имеются цельнометаллические пассажирские вагоны, в конструкции которых отсутствуют средняя часть рамы. Нагрузки от внутреннего и наружного оборудования, а также от пассажиров воспринимают в этих вагонах элементы цельнометаллического кузова. Однако вагоны такой конструкции неоправдали себя по причине имевшихся отказов отдельных элементов кузова и их в данное время не выпускают.