Криті вантажні вагони

Чотиривісний вантажний критий вагон (рис. 1), сконструйований Алтайським вагонобудівним заводом, має вантажопідйомність 64 т і ємність кузова 120 м 3. Внутрішня довжина кузова 13 800 мм, внутрішня ширина 2760 мм, тара вагону 21,8 т.

Мал. 1 - Критий чотиривісний вагон вантажопідйомністю 64 т

Каркас кузова такого вагона (рис. 2) металевий, зварений, співпрацівники-стоечной конструкції. Він складається з рами, двох поздовжніх бічних і двох торцевих ферм і даху. Вертикальні стійки укріплені розкосами, які сприймають вертикальні і поздовжні зусилля. Ферма каркаса, пов'язана верхнім і нижнім поясами (обв'язки), сприймаючи частина вертикального навантаження, частково розвантажує раму вагона.

Мал. 2 - Каркас кузова вагона

Рама критого чотиривісного вагона з кузовом місткістю 120 м 3 (рис.3) складається з хребтової балки (1), двох бічних поздовжніх балок (4), що є нижнім поясом бічній обрешітки кузова, а також двох кінцевих балок (2), двох шкворневих ( 3), чотирьох або п'яти поперечних балок (5) і (6), чотирьох діагональних (7) (розкосів), поздовжніх (8) балок для підтримки дощок підлоги і балки (9) для кріплення гальмівного циліндра. Всі основні елементи рами, за винятком розкосів, виконані з низьколегованої сталі марки 09Г2Д.

Мал. 3 - Рама чотиривісного критого вагона

Критий вагон, як і інші сучасні вагони, випускається без буферів. Для збільшення корисної довжини у нього зменшений виліт автозчеплення (3) (рис. 4) за кінцеву балку (2) рами. Хребтова балка (1) зібрана з двох зварених між собою прокатних профілів Z-образного перетину розміром 310x9x183x10,5x130x16 мм.

Мал. 4 - Консольна частина рами критого вагона

По кінцях хребтової балки приклепані розетки (12) (див. Рис. 3), об'єднані з передніми упорами в одну виливок, і задні упори (11), виконані також у вигляді однієї виливки. У місцях установки поглинаючих апаратів автозчеплення на вертикальні стінки хребтової балки приклепані змінні накладки, які оберігають стінки хребтової балки від стирання; зношені накладки можуть бути легко замінені.

Хребтова і поздовжні швелери перетином 200x100x8 мм балки (4) рами по кінцях скріплені кінцевими балками (2), які в місцях сполучення їх з хребтової балкою мають вигнуту форму, що забезпечує утоплення розетки (12) на 180 мм, в результаті чого скорочується виліт автозчеплення без зміни конструкцій корпусу автозчеплення, розетки, переднього і заднього упорів. Кожна кінцева балка складається з вертикального, верхнього і нижнього горизонтальних листів, виконаних зі сталі товщиною 6 мм. Кінцеві балки посилені вертикальними ребрами.

Шкворневая балка (3) коробчатого перетину має вертикальні листи товщиною 6 мм, а горизонтальні - верхній товщиною 18 мм і нижній 10 мм. У місцях перетину шкворневої балки з хребтової приклепані сталеві литі надпятніковие виливки, що зв'язують вертикальні стінки хребтової балки, а також підсилюють надпятніковий вузол рами. До нижнього листу шкворневої балки прикріплені по краях скользуни (14), а посередині - п'ятники (13), за допомогою яких рама спирається на підп'ятники візків. Між шкворневі і кінцевими балками поставлені розкоси (7) з швелера перетином 140x58x6 мм, що поліпшують передачу на раму поздовжніх сил, прикладених до автозчепленню.

Рама також має чотири поперечні проміжні балки (5) і (6) і чотири поздовжні балки (8), що підвищують міцність статі, і дві забираються підніжки (10). В рамах вагонів з гальмівними площадками ще є п'ята поперечна балка. Всі поперечні балки пов'язують хребтовую і бічні балки.

Каркас бічної стіни кузова (див. Рис. 2) складається з стійок кутових (1) шкворневих (3), проміжних (9), дверних (10) і розкосів (2) і (5) каркас торцевої стіни - з стійок середніх (11 ) і кутових (1), які входять і в бічні ферми. Кутові стійки, штамповані з низьколегованої сталі марки 09Г2Д, мають уголкового перетин 100x100x6 мм. Шкворневі і проміжні стійки бічних ферм виконані зі сталі марки 09Г2Д Ω-образного профілю шириною 190 мм, висотою 80 мм і товщиною 6 мм. Дверні стійки і все розкоси виготовлені зі сталі марки 09Г2Д або 18а Z-образного профілю перетином 80x65x6 мм.

Стійки і розкоси в місцях з'єднання їх з верхньої обв'язкою перекриті фасонними гофрованими накладками (4). Верхня обв'язка бічній ферми, що служить одночасно підставою даху, має спеціальний профіль розміром 65x80x80x65x6 мм.

Стійки торцевих стін мають Ω-образний перетин шириною 230 мм, висотою 100 мм і товщиною 6 мм. Вгорі вони приварені до верхньої обв'язки, а внизу - до кінцевій балці рами.

В обох бічних стінах у проміжних стійок на висоті 2250 мм від підлоги кузова розташовані люки, що закриваються металевими кришками (7) з вентиляційною сіткою. Кришки (рис. 5) виконані із сталевого листа товщиною 2 мм, мають фігурну виштамповку посередині і загнуті краї. Це надає кришці жорсткість і забезпечує щільне прилягання її до рамки люка. Кришки, закріплені знизу на петлях (1), забезпечені двома пружинними засувками (2) для запору і ручкою (3).

Мал. 5 - Кришка бокового люка критого вагона

На даху (8) (див. Рис. 2) кузова знаходяться навантажувальні люки (6).

Мал. 6 - Двері критих вагонів: а - з кузовом збільшеної місткості; б - з металевою обшивкою

З 1963 р будуються вагони з самоуплотняющимися металевими суцільнозварними дверима (4) (рис. 6, б), які забезпечують перевезення зерна також без обладнання дверних прорізів хлібними щитами. Каркас дверей виготовлений з штампованих елементів, зовні обшитий сталевим гофрованим листом товщиною 1,5 мм, а всередині - фанерою в два шари загальною товщиною 6 мм. У задньому притворі двері є гумовий елемент і надійне нижнє ущільнення. Розвантажувальний люк (5) шарнірно пов'язаний важелем (7) з дверною закидачку (6) і тому може бути відкритий тільки при відкритій закидачку. Двері рухається по прикріпленому до каркасу кузова дверному рельсу (3) на роликах (2) з кульковими підшипниками. Для полегшення пересування двері має поручні (9) і скобу (8), яку використовують, відкриваючи двері ломиком.

Дах (рис. 7, а) кузова критих вантажних вагонів зварена з сімнадцяти дуг (1) коритоподібного профілю товщиною 3 мм і поздовжніх елементів (2) з куточка уголкового профілю 32x32x3 мм, перекритих зверху листами (3) зі сталі 10ХНДП товщиною 1,5 мм. Листи стикуються на дугах і поздовжніх елементах. По торцях дах має металеві штамповані фрамуги (7) з гофрами 8, що додають їм необхідну жорсткість. Стеля даху всередині обшитий теплоізоляційними двошаровими деревоволокнистих плит загальною товщиною 8 мм. Плити прибиті цвяхами до дерев'яних брусків, закладеним всередину дуг і прикріпленим до них болтами. До застосування деревоволокнистих плит дах зсередини обшивали дошками товщиною 16 мм. Для зручності завантаження вагона зерном на елеваторах на даху передбачені чотири люки, що закриваються металевими кришками (4). Люки обладнані запором (9) (рис. 7, б), надійно утримує кришку в закритому положенні. Доступ до завантажувальним люків можна здійснювати по торцевій сходах та помостів (6) (див. Рис. 7, а).

Мал. 7 - Дах вагона з кузовом місткістю 120 м 3. а - загальний вигляд; б - люк для завантаження зерна; в - пічна оброблення

Через дві пічні оброблення (5) в даху пропускають димові труби печей опалення, що встановлюються в вагоні при перевезеннях людей в холодну пору. Пічна оброблення (рис. 7, в) має кришку (10) з гвинтовим замком (11), щільно закріплює її в закритому положенні при відсутності печей.

Металева зварна дах має великі переваги перед дахами з дерев'яною опалубкою, критої покрівельної сталлю. Вагон з металевим дахом значно міцніше і термін його служби більше.

Стіни обшиваються дерев'яними дошками товщиною 35 мм і шириною 110 мм до висоти 1870 мм від рами у торцевих стін і до 1430 мм у поздовжніх; вище обшивають дошками товщиною 22 мм і шириною 90 мм. Нижня (прилегла до підлоги) дошка обшивки бічних стін має товщину 22 мм. Внаслідок цього забезпечується місце для опори дощок підлоги на горизонтальну полицю швелера бічній обв'язки рами. Дошки підлоги мають товщину 55 мм. Вони покладені поперек кузова вагона і з'єднані в чверть. Настил підлоги обрамлений по всьому периметру сталевим куточком перетином 45x45x4 мм і прикріплений до бічних балках рами болтами, а до поздовжніх проміжним балках і розкосів - болтами і скобами спеціальної форми. Так як митників підвіски автозчеплення перекриті кінцем статі, то для виїмки їх є отвори, закриті кожухом.

Вагонобудівній промисловістю створений універсальний критий суцільнометалевий вагон (рис. 8) вантажопідйомністю 63 т з розширеними дверними отворами і масою тари 23 т, який замінить в серійному виробництві вагони з дерев'яною обшивкою. Вагон з металевим кузовом спроектований на базі вагона з дерев'яною обшивкою і відрізняється наявністю металевої обшивки і широких дверних прорізів. Товщина металевої обшивки внизу 3 мм, а вгорі 2 мм. Двері металеві, обшиті всередині фанерою товщиною 8 мм. Торцеві стіни обшиті листом товщиною 3 мм. Дах і її обладнання такі ж, як і у критого вагона з дерев'яною обшивкою.

Мал. 8 - Чотиривісний критий суцільнометалевий вагон

Критий чотиривісний вагон (рис. 9) з кузовом місткістю 90 м 3 будувався серійно до 1960 р Рама вагона з хребтової балкою, каркас кузова з вуглецевої сталі марки Ст3 співпрацівники-стоечной конструкції.

Мал. 9 - Кузов критого вагона вантажопідйомністю 62 т: 1 - кутова стійка; 2, 4, 8 - розкоси; 3 - шкворневая стійка; 5 - стійка люка; 6 - люк; 7 - проміжна стійка; 9 - дверна стійка; 10 - -Двері; 11 - металева дуга; 12 - закладка дуги; 13 - пічна оброблення; 14 - кронштейн; 15 - колобашки; 16 - верхня дошка спеціального обладнання; 17 - середня дошка; 18 - нижня дошка; 19 - пол

Зварений каркас кузова складається з двох бічних і двох торцевих ферм, а також, каркасу даху. Бічна ферма має стійки і розкоси з балок Z-образного перетину 80x65x6 мм. Тільки кутові стійки виконані з уголкового прокату 120x120х10 мм. Нижнім поясом ферми служить бічна поздовжня балка рами, виконана з швелера 200х100x8 мм; верхній пояс зроблений з балки Z-образного перетину 80x65x6 мм. Торцеві ферми мають розкоси, середні стійки і верхню обв'язку з Z-образного профілю 100x75x6,5 мм.

Стійки і розкоси бічних і торцевих стін приварені до верхнього поясу ферми, боковому швелеру рами і її кінцевій балці.

Каркас даху (рис. 10, а) вагона складається з обв'язки (1) з куточка 60х60x6 мм, кінцевих фрамуг, виконаних з вертикально розташованих сталевих листів товщиною 6 мм, і 15 поперечних дуг (8) з швелера 80x45x6 мм. Цей каркас збирається окремо, а потім прикріплюється болтами до верхньої обв'язки каркаса кузова. Швелери дуг поставлені полками вгору, між якими встановлені дерев'яні бруски (7) для кріплення дерев'яної опалубки (5) із соснових дощок товщиною 22 мм, розташованих уздовж вагона.

Мал. 10 - Деталі даху, стін і підлоги вагона

Дошки покривають листовою сталлю (3). Листи покрівлі розташовують поперек вагона і з'єднують в замок; до опалубки і поздовжнім карнизах їх кріплять кляммерами (6), вирізаними з листової сталі тієї ж товщини, що і сама покрівля. Клямери прибивають до дощок опалубки цвяхами, а потім загинають разом з краями листів покрівлі. Підрамник (2) з листа товщиною 1 мм прибивають до поздовжніх брусків карниза (4). У даху вагона є дві оброблення для пічних труб.

Стіни вагона обшивають дошками (рис. 10, б), з'єднаними між собою в шпунт. При цьому гребінь розташований догори, щоб стікає по стінах вода не потрапляла в пази. Дошки обшивки товщиною 40 мм в нижній частині кузова і 22 мм у верхній кріпляться до стійок і розкосів каркаса болтами з напівкруглої голівкою.

Пол з дощок товщиною 48-50 мм настилають безпосередньо на балки рами поперек кузова. Дошки з'єднують в чверть (рис. 10, в) і кріплять, болтами до полиць бічних швелерів, а посередині - до полиць хребтової балки.

У поздовжніх і поперечних стін дошки підлоги кріпляться косинцями перетином 45х45x5 або 50x50x5 мм, а між дверними отворами - рифленим листом товщиною 3-4 мм і шириною близько 200 мм.

Вагон має дві розсувні двері. Ширина дверного отвору в світлі складає 1830 мм, висота - 2134 мм. Металевий каркас дверей утворюють нижня (6) (рис. 11) і верхній (4) обв'язки Z-образного перетину 40x40x4,5 мм і вертикальні косинці перетином 60x40x6 мм. З внутрішньої сторони двері обшита дошками, прикріпленими до обвязкам. Двері пересуваються по верхній рейці (3) на роликах (2). Дверний рейок виготовляють з кутника 50x50x6 мм, прикріплюється він до наддверних листу болтами або заклепками і по всій довжині перекривається парасолькою (1) з листової сталі товщиною 3 мм. Щоб нижній край двері не можна було віджати від порога (5), обв'язування (6) двері впирається в спеціальні кронштейни (7). Вгорі обв'язка двері полицею заходить за направляючий кутник.

Мал. 11 - Конструкція підвіски двері критого вагона

У кожній бічній стіні вагона є по два люка, які закриваються металевими кришками, закріпленими знизу на петлях і забезпеченими запірними механізмами.

При заводському ремонті ці вагони модернізують: дах з покрівлею і дерев'яною опалубкою замінюють суцільнозварний металевої, обладнаної люками для завантаження зерна, як дах вагона з кузовом місткістю 120 м 3.

В результаті зміни конструкції і висоти даху ємність модернізованого кузова збільшується з 90 до 106 м 3.

Існує кілька критих вагонів, у яких дах і її складові елементи (дуги, кінцеві фрамуги, обшивки) виконані зі склопластику у вигляді багатошарової панелі. Застосування склопластику дозволяє збільшити термін служби даху і зменшити її масу.

До 1950 р вагонобудівні заводи випускали чотиривісні вагони вантажопідйомністю 50 т. Ці вагони мають конструкцію кузова, схожу з вагонами вантажопідйомністю 62 т, і відрізняються від них тільки ексцентричними сполуками стійок і розкосів з обвязками бічних стін. Такі сполуки не забезпечували необхідну міцність кузова, і тому кузова цих вагонів модернізували, після чого вантажопідйомність вагона збільшилася до 60 т.

Все криті чотиривісні вагони мають типове незнімне обладнання. що дозволяє використовувати їх для перевезення людей. В цьому випадку в вагоні розміщують обладнання, що знімається (рис. 12).

Мал. 12 - Чотиривісний критий вагон, обладнаний для перевезення людей: 1 - знімна дошка; 2 - рами віконні з полозками; 3 - піч; 4 - дерев'яні сходи для підйому на верхній ярус; 5 - ліхтар; 6 - незнімні дошки

При будівництві кузовів використовують сплави алюмінію і полімерні матеріали. На Алтайському вагонобудівному заводі побудований дослідний чотиривісний критий вагон вантажопідйомністю 65 т з кузовом місткістю 130 м 3. Рама і кузов його виконані з алюмінієвого сплаву марки АМг6. Застосування алюмінію дозволило знизити тару вагона до 19,5 т.

Хребтова балка рами виготовлена ​​зі спеціального штампованого профілю коритоподібного перетину висотою 320 мм. Бічні балки виконані з Z-образного штампованого профілю заввишки 200 мм; шкворневі і кінцеві балки зварені з аркушів.

Каркас кузова складений з штампованих елементів спеціального профілю. Верхня обв'язка виконана з куточка перетином 130x90x10 мм, кутові стійки - з куточка перетином 120x120x10 мм, а шкворневі і проміжні стійки мають коритоподібний профіль. Обшивка стін виготовлена ​​з гофрованого листа: бічних - товщиною 3 мм, а торцевих - 4 мм з висотою гофрів 66 мм. Зсередини стіни вагона обшиті фанерою товщиною 10 мм. У бічних стінах є дверні прорізи шириною 2500 мм, що закриваються дверима вдосконаленої конструкції з гумовим ущільненням. Самоуплотняющіеся двері дозволяють перевозити зерно без застосування дверних щитів.

Дах вагона складається з поперечних дуг, поздовжніх елементів і фрамуг. Каркас даху покритий алюмінієвими листами товщиною 2 мм. Стеля обшита фанерою. У даху розміщені чотири завантажувальних люка з кришками. Штамповані віконниці люків бічних стін ущільнені по периметру.

Для перевезення худоби будують спеціальні криті вагони (рис. 13) з ресорним комплектом підвищеної гнучкості і з пристроями для тривалого перебування худоби і необхідного догляду за ним.

Мал. 13 - Кузов чотиривісного вагона для перевезення худоби

На одній поздовжній стіні вагона розташовані годівниці (6), які можна складати і підвішувати на кронштейни в неробочий стан. Під годівницями знаходяться металеві корита (5) для води. На протилежній стіні є полки (9) для зберігання запасу пресованого сіна. Запас води зберігається в двох баках (2), розташованих під стелею вагона. Баки наповнюються водою через трубу (3). Худоба прив'язують до кілець, прикріпленим до стін вагона і годівниць. У торцевих стінах кузова для переходу з вагона в вагон передбачені двері (9) з перехідними містками та поручнями. Над дверима розміщені світлові люки. На торцевій стіні закріплена сходи (4) для підйому на дах і до труби (3). Вентилюється вагон через витяжні дефлектори (7), встановлені на даху вагона, і через люки (1). У бічних стінах розташовані засувні двері. Крім того, в дверних отворах є двостулкові гратчасті двері, якими користуються в теплу пору року.