Назначение и типы букс.

Предназначаются для: соединения колесных пар с рамой тележки или вагона; передачи нагрузки от кузова вагона через подшипник на шейку оси колесной пары; ограничения поперечного и продольного перемещений колесных пар относительно кузова вагона или тележки при движении вагона; размещения подшипника, смазки и смазочных приспособлений и защиты их от загрязнения и обводнения.

• Оп типу вагонов их подразделяют на буксы грузовых и пассажирских вагонов,

скоростных и высокоскоростных поездов.

• По типу подшипников они делятся на буксы с подшипниками качения и

подшипниками скольжения.

• По способу посадки внутреннего кольца роликового подшипника на шейку

оси различают буксы на горячей и на втулочной посадках.

• По типу торцевого крепления внутреннего кольца подшипника на шейке

оси — с креплением гайкой или шайбой.

• По числу роликовых подшипников на шейке выделяют буксы с одним или

двумя роликовыми, а для скоростных и высокоскоростных вагонов — с дополнительным упорным шариковым подшипником.

27. Назначение и устройство кузовов вагонов.

Кузов вагона предназначен для размещения грузов или пассажиров. Кузова грузовых вагонов конструируются с учетом обеспечения высокого качества перевозок грузов, создания условий максимальной механизации и автоматизации трудоемких погрузочно-разгрузочных работ, обеспечения безопасности движения поездов, охраны труда обслуживающего персонала, пожарной безопасности и экологии при изготовлении и в эксплуатации. В конструкции широко используются унификация и технологии изготовления блочных и модульных конструкций с трансформируемой планировкой внутренних помещений, что создает удобства при ремонте и обслуживании, повышает технико-экономическую эффективность. В эксплуатации находятся кузова грузовых вагонов, различные по конструкции, форме, размерам и т. д. Однако существуют признаки, по которым их можно объединить: в зависимости от условий эксплуатации все кузова грузовых вагонов делятся на универсальные и специализированные; по роду перевозимых грузов — на открытые (платформы, полувагоны, хопперы, думпкары, транспортеры) и закрытые (крытые, цистерны, изотермические, крытые вагоны бункерного типа); в зависимости от конструкции рамы — со сквозной и несквозной хребтовой балкой; по материалу наружной обшивки — цельнометаллические, с металлической и неметаллической обшивкой, в которых внутренняя обшивка и пол изготовлены из древесных или других неметаллических материалов. Кузова вагонов старых типов строились с металлической обрешеткой (каркасом) и деревянной обшивкой из досок в шпунт, широко использовалась клепка или клепка и сварка; в кузовах вагонов новых типов применяется только сварка. В зависимости от способа погрузочно-разгрузочных операций различают кузова грузовых вагонов с дверными проемами и люками в боковых стенах, с люками в крыше и в полу, с наклонными боковыми или торцевыми стенами, с раскрывающейся на боковые стороны или сдвигающейся вдоль вагона крышей, раздвигающимися секциями боковых стен. Некоторые закрытые кузова имеют теплоизоляцию, оборудованы системами охлаждения и обогрева. Любой кузов грузового вагона имеет основную несущую конструкцию, которая представляет собой совокупность элементов, обеспечивающих необходимые прочность и жесткость кузова при всех эксплуатационных нагрузках. Вспомогательные несущие элементы (деревянный настил пола, доски обшивки стен кузова, откидные борта платформ, крышки люков и торцевые двухстворчатые двери полувагонов) предназначены для восприятия некоторых видов нагрузок (полезная нагрузка, силы инерции груза, усилия распора сыпучих грузов и т. д.) и передачи их на основную несущую конструкцию. Не участвующие в восприятии нагрузок элементы необходимы для обеспечения сохранности грузов или нормальной эксплуатации установленных в кузове агрегатов. К ним относятся двери, люки, окна, теплоизоляция и др.

По характеру размещения несущих элементов конструкции кузовов грузовых вагонов бывают трех типов. В цельнонесущем кузове нагрузка воспринимается рамой, боковыми стенами и крышей; такой кузов имеют крытые, изотермические и пассажирские вагоны. Кузов с несущей рамой и боковыми стенами применяется в крытых вагонах старых типов, в которых крыша не участвует в воспринятии нагрузок, а служит лишь для укрытия от атмосферных воздействий и сохранности грузов. Кузов, у которого боковые стены воспринимают только усилия распора перевозимого груза, применяются у платформ и вагонов старых типов. Во всех кузовах основным несущим элементом является рама, на которую опирается кузов. Рама воспринимает значительные внешние сосредоточенные продольные силы от ударно-тяговых приборов автосцепки, а также реакции опор (рис. 6.42). Рама имеет мощные хребтовые и шкворневые балки (для восприятия и передачи на кузов больших сосредоточенных сил), боковые продольные балки (одновременно являются нижними обвязками боковых стен кузова), промежуточные и концевые (лобовые) поперечные балки. Хребтовая балка состоит из двух балок(швеллера, двутавра и т. п.). Для продольных боковых балок чаще всего используется швеллер. Шкворневая и концевая балки — коробчатого поперечного сечения, сваривают из двух вертикальных и двух горизонтальных листов. У некоторых вагонов с большой базой и длинными консолями дополнительно имеются промежуточные продольные и поперечные балки, а также раскосы в консольных частях. Металлический гофрированный пол может также воспринимать часть основных нагрузок кузова.

В пересечении хребтовой балки со шкворневыми снизу на раме установлены пятники, опирающиеся на подпятники тележек. Дополнительными опорами кузова при движении по кривым участкам ж.-д. пути являются боковые скользуны, укрепленные снизу на концах шкворневых балок на расстоянии 1524 мм один от другого. В центральное отверстие пятника рамы и подпятника тележки вставляется шкворень для предотвращения соскакивания кузова с тележек при неблагоприятных соударениях вагонов и при проходе их через горб сортировочной горки. Цельнометаллическая несущая конструкция кузова грузовых вагонов различных типов имеет принципиально однотипное конструктивное исполнение и различается лишь линейными размерами, формой профилей и толщиной стенок подкрепляющих элементов (поперечные балки рамы, стойки боковых стен кузова, дуги крыши, гофры, стрингеры и т. д.) и металлической обшивки. В кузовах с крышей металлическая обшивка стен имеет толщину 1,5-3 мм, в кузовах без крыши — 4-5 мм. Пол кузова отличается наличием или отсутствием внутренней обшивки и термоизоляции, конструкцией дверей и загрузочных и разгрузочных люков и др. В кузове пассажирского вагона должны быть созданы все необходимые удобства для пассажиров во время их поездки. Планировка и внутреннее обустройство кузовов пассажирских вагонов зависят от назначения и классности вагонов (I, II и III классы), а также от их специализации. Кузов пассажирского вагона представляет собой цельнометаллическую несущую конструкцию, состоящую из конструктивно-технологических блоков. Основной несущий элемент — рама, к боковым продольным и концевым балкам которой прикреплены боковые и торцевые стены с оконными и дверными проемами. Внутри кузова имеются перегородки, расположение которых определяется назначением вагона. С боковыми и торцевыми стенами прочно соединена крыша. Стены и крыша для обеспечения необходимой жесткости и прочности имеют продольные (стрингеры) и поперечные (шпангоуты) подкрепляющие элементы. Наружная обшивка кузова выполняется из древесных или других упругих материалов. Для изготовления кузова все чаще применяются низколегированная и нержавеющая сталь, алюминиевые сплавы марок 1915Т и АМГ6М, обладающие повышенной коррозионной стойкостью. Для теплоизоляции используют пенополистирол, пенополиуретан. Кузов не должен создавать большого воздушного сопротивления при движении.

• Устройство кузовов железнодорожных вагонов

• Основными частями любого железнодорожного вагона неза­висимо от его типа и назначения являются:

1) ходовые части — колесные пары, буксы с подшипниками, рессоры, тележки;

2) рама, опирающаяся на тележки и служащая основанием для кузова;

3) ударно-упряжные приспособления с буферами и винтовыми стяжками или с автосцепкой, прикрепляемые к раме;

4) кузов, оборудованный для пассажиров или для укладки грузов;

5) тормозное оборудование.

Кузов всякого вагона состоит из каркаса (обрешетки), об­шивки и внутреннего оборудования.

Рис. 286. Каркас (обрешетка) кузова грузового вагона грузоподъемностью 16,5—18 т

Кузов грузового вагона. Двухосные грузовые кры­тые вагоны выпуска до 1925 г. грузоподъемностью 16,5—18 т имеют кузова с деревянным каркасом (рис. 286). Каркас состоит из 20 стоек (4 угловых, 4 дверных, 4 лобовых и 8 боковых проме­жуточных), двух верхних обвязочных продольных брусков, двух поперечных лобовых фрамуг и поперечных потолочных дуг — гну­тых или выпиленных. Стойки каркаса дубовые или лиственнич­ные, все другие деревянные детали каркаса из сосны.

Внизу стойки прикреплены к раме скобами и болтами, вверху боковые стойки соединены с обвязочными брусками посредством шипов. Угловые и лобовые стойки соединяются с фрамугами бол­тами, фрамуги и потолочные дуги связаны с продольными бру­сками обвязки шипами «ласточкин хвост». Все угловые соедине­ния усилены привернутыми на болтах железными угольниками. Способы соединения брусков каркаса показаны на рис. 287.

К продольным брускам обвязки и к наружным сторонам фра­муг привинчен карниз.

Стены с внутренней стороны обшиты досками (вагонкой) тол­щиной 22 мм, сплоченными в паз и гребень без клея; гребень всегда обращен кверху. Торцы обшивки прирезаны в фальцы, отобранные в угловых и дверных стойках. В углах прикреплены бруски треугольного сечения, прикрывающие все стыки. Обшивка начинается от рамы, так что доски пола торцами примыкают к низу обшивки. К деревянным стойкам и дугам обшивка при­креплена гвоздями, а к металлическим элементам — винтами. Стыки торцов досок обшивки верха вагона делают вразбежку (в шахматном порядке), обязательно посредине ширины дуги. Ширина обшивочной доски с гребнем 99 мм.

Рис. 287. Способы соединения элементов каркаса грузового вагона:

1 — угловая стойка; 2 — фрамуга; 3 — верхний обвязочный брус; 4 — металлический угольник для дополнительного крепления соединения фрамуги с верхним обвязочным брусом; 5 — железная полоса для усиления потолочной дуги; 6 — промежуточная пото­лочная дуга; 7 — стальная потолочная дуга; 8 — дверная потолочная дуга; 9 — двервая стойка; 10 — металлическая деталь для дополнительного крепления соединения дверной стойки с верхним обвязочным брусом; 11 — промежуточная стойка; 12 — металлический угольник для дополнительного крепления соединения угловой стойки с верхним обвязочным брусом

Пол настлан поперек вагона досками толщиной 48 мм и ши­риной 244 мм, сплоченными в четверть без клея. К обвязке рамы доски пола прикреплены болтами, а к деревянным брусьям ра­мы— гвоздями. Примыкание настила к лобовым стенам вагона закрыто треугольным бруском на гвоздях, а примыкание к обшивке— полоской стали сечением 40x6 мм, привинченной к об­вязке вагонной рамы.

Дверь грузового вагона представляет собой раму, обшитую вагонкой с наружной стороны. Рама состоит из двух стоемных брусков, двух поперечных, одного горизонтального средника и од­ного раскосного (диагонального) бруска. Доски обшивки распо­ложены вертикально; к горизонтальным брускам они прикреплены гвоздями, к раскосу — шурупами.

Внутреннее оборудование кузова грузового вагона исключи­тельно простое. Оно состоит из несъемных настенных досок и подставных брусков, привинченных к продольным стенкам ку­зова. Служит оно для настила двухъярусных нар и вещевых по­лок. Поперечное сечение настенных досок 228X50 мм.

Грузовые крытые вагоны с деревянным каркасом кузова не­достаточно устойчивы, поэтому при капитальном ремонте вагонов описанного типа деревянные стойки каркаса заменяют металличе­скими из уголковой стали, устанавливают металлические рас­косы, а обшивку лобовых стен на 1440 мм от рамы делают тол­щиной 40 мм.

У крытого грузового вагона грузоподъемностью 20 т каркас металлический. Обшивка прикреплена болтами, опалубка для крыши — гвоздями к деревянным брускам, вставленным в ме­таллические потолочные дуги. Нижняя часть обшивки стен сде­лана из досок толщиной 40 мм. Обшивка двери деревянная.

Малопогрузные вагоны в 16,5—18 и 20 г все больше вытесня­ются четырехосными грузовыми вагонами грузоподъемностью 50 и 60 т. Каркас большегрузного вагона цельнометаллической свар­ной конструкций. Деревянная обшивка крепится к, каркасу бол­тами. У лобовых стен до высоты 1870 мм, а у боковых до вы­соты 1430 мм обшивка сделана из досок толщиной 40 мм и шири­ной 110 мм. Верхняя часть обшивки и опалубка кровли — из до­сок толщиной 22 мм.

Рама двери металлическая, обшивка двери состоит из горизонтально расположенных досок, из которых одиннадцать (снизу) толщиной 40 мм, а остальные толщиной 22 мм.

Кузов пассажирского вагона. Каркас деревянного кузова пассажирского вагона состоит из верхних и нижних обвя­зок, сделанных из продольных и поперечных брусьев, продольных и поперечных балок под настил пола, из стоек и раскосов для стен, из фрамуг и потолочных дуг.

Продольные брусья обвязок — составные по длине; сращивают их в замок с натяжным клином. Соединение усиливается металли­ческими накладками, стянутыми болтами. Продольные и попереч­ные балки под настил пола соединяются с брусьями нижней об­вязки шипами, причем места соединений дополнительно крепятся металлическими угольниками на глухарях.

Шиповое соединение угловых стоек с обвязками, особенно с нижней, очень сложно как по разметке, так и по выполнению (рис. 288). Разметкапроизводится по шаблонам, выработка ши­пов и гнезд делается вручную, так как здесь станочная обработка недоступна. Все остальные стойки — дверные, оконные и проме­жуточные — соединяются с обвязкой прямым глухим одинарным шипом. Рядом с оконными стойками пропускаются длинные болты (струны), стягивающие бруски верхней и нижней обвязки и скреп­ляющие кузов с рамой вагона.

Рис. 288. Соединение угловых брусков с обвязкой:

а — вверху; б — внизу;   1 — продольный   брусок  обвязки; 2 — стойка; 3 — поперечный брусок обвязки

Рис. 289. Скрепление стоек и раскосов в каркасе кузоза пассажирского вагона:

1 — брус нижней обвязки; 2 — стойка; 3 — брус верхней обвязкн; 4 — башмак; 5 — раскос; 6 — болты  (струны); 7 — швеллер рамы вагона

В глухих местах стен кузова, т. е. там, где нет оконных или дверных проемов, между вертикальными стойками вставлены по диагонали раскосы (рис. 289). Раскосы вдалбливают шипами в дубовые башмаки, привертываемые глухарями в угол между стой­кой и брусом обвязки.

Вверху поперек кузова устанавливают металлические пото­лочные дуги и деревянные фрамуги, соединяющиеся с продоль­ными брусьями верхней обвязки. К металлическим дугам прикреп­ляют болтами и шурупами выпиленные деревянные дуги, к кото­рым крепят гвоздями опалубку для крыши и обшивку потолка.

Фрамуги располагают над поперечными внутренними перего­родками кузова. Их соединяют с обвязочными брусьями шипами. По нижней кромке каждой фрамуги пропущен плоский или круг­лый стальной прут для поперечного стягивания брусьев обвязки.

Все угловые соединения деревянных деталей кузова дополни­тельно укрепляются металлическими угольниками на болтах.

Материал угловых, дверных и оконных стоек, нижней обвязки и брусьев для настила пола — дуб или лиственница; все осталь­ные деревянные детали кузова из сосны.

Стены, потолок и пол деревянного кузова пассажирского ва­гона имеют двойную обшивку из сосны — наружную и внутрен­нюю. Размеры досок для обшивки, их расположение и способ сплачивания приведены в табл. 34.

Таблица 34