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.
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
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. Связанные рамы применяются в вагонах, имеющих кузов. Основную часть нагрузок, действующих на вагон, воспринимают элементы рамы, а некоторую часть - элементы кузова. Связанные с кузовом рамы имеют большинство грузовых вагонов: крытых, полувагонов, хопперов, цистерн и др. 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.
Конструкция
Конструктивно рама вагона выполнена из:
балок: продольных - хребтовой (2) и боковых (7) и поперечных - концевых (1), шкворневых (3) и промежуточных (4, 5)
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.
На концевых балках рамы вагона размещаются ударно-тяговые приборы с расцепными приводами, поручни для составителей вагонов, а на пассажирских вагонах - буферные комплекты.
Поперечные балки по концам соединяются боковыми балками или боковыми стенками кузова вагона. Рамы пассажирских вагонов длиной 23,6 м могут быть со сквозной хребтовой балкой и без хребтовой балки. В первом случае рама состоит из шкворневых 2, концевых 3, поперечных 4 и хребтовых 1 балок. Хребтовая балка имеет три части: две концевые, состоящие из швеллеров, и среднюю - также из швеллеров. К раме привариваются продольные и поперечные балки и гофрированные листы 5, образующие пол вагона. Рама пассажирского вагона без хребтовой балки имеет мощные боковые продольные балки, предназначенные для передачи продольных усилий на боковые стены кузова.
Требования к пассажирским рамам
Запрещается постановка в поезда и следование в них вагонов, у которых в раме имеется хотя бы одна из следующих неисправностей:
- излом или трещина, переходящая с горизонтальной на вертикальную полку хребтовой, боковой, шкворневой или концевой балки, трещины в узлах сочленения хребтовой и шкворневой балок;
- вертикальные, продольные и наклонные трещины любой длины, если они проходят более чем через одно отверстие для болтов или заклепок (в усиливающих планках или накладках, ранее поставленных при ремонте на балках рамы, не допускаются изломы и трещины те же, что и в самих балках рамы, трещины, перекрытые накладками, не учитываются);
- продольные трещины в балках рамы длиной более 300 мм;
- трещины в надпятниковой плите (фланце) пятника длиной более 30 мм;
- обрыв сварного шва или ослабление заклепочного или болтового крепления пятника к раме вагона;
- длина вертикальных или наклонных трещин, расположенных на одной стенке балки, более 100 мм при измерении по вертикали между концами трещин;
- обрыв по сварке или разрыв накладок, соединяющих верхние листы поперечных балок рамы полувагона с нижним обвязочным угольником;
- трещины или разрывы верхнего или вертикального листа поперечной шкворневой или концевой балок рамы;
- вертикальные прогибы продольных балок у четырех- и шестиосных грузовых вагонов более 100 мм (в случае выявления замеряется на расстоянии между шкворневыми балками);
- трещины любой длины в рамах длиннобазных платформ.
Недопустимые дефекты
У пассажирских вагонов, включаемых в поезда не допускаются:
- трещины в балках рамы;
- трещины в опорных скользунах шкворневой балки;
- ослабление заклепочного или болтового крепления пятника;
- ослабление заклепочного крепления передних и задних упорных угольников к раме вагона;
- трещины или вырывы в концевых балках, буферных брусьях и местах крепления буферных комплектов.
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:
- заварка трещин двутавра с последующей постановкой накладок, при условии, что трещина со стенки не распространяется на нижнюю полку двутавра;
При ремонте концевой балки всех типов вагонов разрешается:
- заварка не более трех трещин или одного излома в любом месте концевой балки;
- приварка накладок пораженных мест коррозией, при условии что толщина стенки не менее 4 мм и площадь не более 0,4 м2;
- постановка на полувагоны усиливающей накладки над ударной розеткой.
При ремонте шкворневой и промежуточных балок всех типов вагонов разрешается:
- заварка трещин или изломов верхнего или нижнего листа шкворневой балки с усилением накладки не более трех. Допускаемое расстояние от начала трещины или излома до границы крайнего элемента хребтовой балки не менее 100 мм;
- заварка трещины длиной не более 50 мм без постановки усиливающей накладки;
- заварка трещин, изломов вертикальных листов с постановкой накладок.
При наличии трещин в пятниках и вертикальных прогибов балок более 50 мм вагоны направить в ремонтное депо.