Skip to main content

Совершенствование кузовов вагонов

Posted in

вагонОсновной принцип при разработке кузовов — достижение как можно меньшей массы тары (металлоемкости) с целью минимизации расходов на перевозки.

Во-первых, используется преимущественно высокопрочная прокатная сталь, которая хорошо поддается электросварке. Общими техническими условиями для прокатных сталей повышенной прочности (ГОСТ 19281-89) установлены классы прочности — значения гарантированного предела текучести в Н/мм2 (или в МПа, поскольку 1 МПа = 1 Н/мм2). Важное значение имеют сопротивление усталости и ударный изгиб сталей, исходя из особенностей  эксплуатации кузовов. Классы прочности, категории качества и другие основные характеристики существующих кузовных сталей приведены в таблице.Завершается разработка сталей, имеющих класс прочности 450÷500. Для изготовления неответственных деталей используются ординарные конструкционные стали, содержащие углерода до 22% и имеющие гарантированную свариваемость.

Во-вторых, необходимо как можно полнее использовать несущую способность стальных штампосварных оболочек, включающих рамы, боковые стены и крыши. Для этого используется оптимальное проектирование. Постановка задачи:  целевая функция определяет минимальный объем (материалоемкость) конструкции; функции ограничений — условия прочности и жесткости. В качестве переменных координат назначают геометрические параметры конструктивных элементов (типы и размеры прокатных или штампованных несущих и подкрепляющих элементов, толщины листов обшива и др.).

Кузова универсальных вагонов

Полувагоны
Наиболее слабым узлом старотипных полувагонов являются торцевые двери. Они не обеспечивают связь между боковыми стенами на уровне верхних обвязок, чем фактически нарушается общая прочность кузова. Под действием усилий распора часто возникают обрывы стоек в местах их приварки к поперечным балкам рамы. Кроме того, торцевые двери принимают на себя продольные инерционные силы во время соударений вагонов и чаще всего повреждаются. У современных полувагонов вместо торцевых дверей устанавливают мощные торцевые стены. Внешнее подкрепление торцевой стены образуют: концевая балка рамы, угловые стойки кузова и верхняя торцевая обвязка. Кроме того, конструкция усиливается тремя горизонтальными балками и двумя вертикальными.

Вторым слабым узлом кузова полувагона являются крышки разгрузочных люков. Под ударным воздействием крупнокусковых грузов они часто повреждаются и допускают просыпание груза. Поэтому часть полувагонов выпускается с глухим днищем, но они менее универсальны, поскольку пригодные для разгрузки методом высыпания только с помощью вагоноопрокидователей.

К конструктивным формам кузовов относится требование, чтобы отсутствовали выступающие элементы, за которые могут случайно зацепиться детали кранов во время грузовых работ.