Конструкция крытого вагона модели 11-066

Введение

 

Кузова вагонов являются сложными, статически неопределимыми системами. Расчет их производится на базе современных методов сопротивления материалов - метода сил, метода перемещений и метода конечных элементов и др. методов. Расчеты кузовов и рам выполняются как поверочные. Расчет позволяет найти напряжения, определить прочности и устойчивости, а также оценить жесткость кузова при принятых размерах деталей. Таким образом, расчет позволяет выяснить, удачно ли установлены размеры: площади сечений, моменты инерции, длины стержней и т.п. Первоначально же размеры в начальной стадии проектирования устанавливают на основе прикидочных расчетов с использованием простейших приближенных расчетных схем, обычно статически определимых, и путем анализа существующих конструкций подобного типа.

Выполнение поверочных расчетов с использованием ЭВМ для нескольких вариантов размеров деталей (многовариантные расчеты) позволяет приблизиться к выбору оптимальных размеров, при которых обеспечиваются целесообразные значения запасов прочности при минимальной массе.

 

Конструкция крытого вагона модели 11-066

 

Крытый вагон модели 11-066 предназначен для перевозки штучных, зерновых и других грузов широкой номенклатуры требующих укрытия от атмосферных осадков. Кузов этих вагонов состоит из следующих основных узлов: рамы со сплошным полом, боковых и торцовых стен и крыши. В боковых стенах кузова расположены двери, предназначенные для погрузки и выгрузки грузов, и люки, служащие для освещения кузова при людских перевозках и вентиляции при перевозке овощей и фруктов, а также для загрузки зерна и других сыпучих грузов.

В крыше вагонов обычно имеются люки, предназначенные для загрузки вагона зерном, и печные разделки для пропуска труб печей отопления, устанавливаемых при людских перевозках.

Четырехосный крытый вагон модели 11-066 грузоподъемностью 68 т с кузовом емкостью 120 м³ (рисунок 1) строится серийно с 1960 г.

 

Рисунок 1 - Четырехосный крытый вагон модели 11-066

 

Рама кузова этого вагона имеет хребтовую балку 1, по две боковых 2, концевых 3, шкворневых 4, средних 5 и промежуточных поперечных 6 балок, а также по четыре раскоса 7 и продольных балок 8 (в зоне дверного проема - шесть) для поддержания досок пола, одну балкудля крепления тормозного цилиндра и две убирающиеся подножки боковых дверей.

 

Рисунок 2 - Рама кузова вагона

 

Ферма боковой стены (рисунок 3 ) имеет верхнюю обвязку 1, две угловых 2, две шкворневых 3, две промежуточных 4 и две дверных 5 стойки, а также два дверных 6, два шкворневых 7и два концевых 8 раскоса, угольник люкового проема, дверной рельс, кожухи порог.

 

 

Рисунок 3 - Ферма боковой стены крытого вагона

 

Крыша вагона состоит из 16 дуг, продольных элементов (стрингеров), двух фрамуг (с торцовых сторон) и обшивки из металлического листа толщиной 1,5 мм с поперечными гофрами. Сварные швы, соединяющие листы между собой, одновременно прикрепляют их к дугам и стрингерам крыши. С боковых сторон листы крыши привариваются к обвязкам боковых стен, а с торцовых сторон нижние обвязки фрамуг крыши привариваются к обвязкам торцовых стен.

Ширина дверного проема вагона по сравнению с крытыми вагонами прежних конструкций (емкостью кузова 90 и 106 м³) увеличена с 1830 до 2000 мм для более удобного применения механизмов при производстве погрузочно-разгрузочных работ.

Обшивка боковых стен примерно на ²/₃ высоты, за исключением нижней доски, выполнена из досок толщиной 35 мм. Толщина нижней и верхних досок равна 22 мм. Такая толщина нижней доски обеспечивает достаточное место для опоры концов досок пола на горизонтальную полку швеллера боковой балки рамы, имеющей ширину полки 76 мм.

Обшивка торцовых стен также примерно на ²/₃ высоты от пола вагона выполнена досками толщиной 35 мм, а выше - 22 мм. Доски обшивки стен, соединенные между собой в шпунт и гребень, прикреплены болтами к стойкам и раскосам фермы кузова.

Пол вагона изготовлен из досок толщиной 55 мм, соединенных в четверть и окантованных по периметру пола уголком 45Ч45Ч4 мм. Доски прикреплены к боковым балкам рамы вагона болтами и гайками, а к подпольным промежуточным балкам и раскосам - болтами и скобами специальной формы.

Крыша снизу подшита двухслойными древесноволокнистыми плитами общей толщиной 8 мм. Обшивка крыши прикреплена гвоздями к деревянным брускам, расположенным в дугах крыши. В местах печных разделок обшивка не доходит до отверстия, предназначенного для прохода дымовой трубы, на 320 ч 330 мм, бруски печной разделки обшиты асбестом и кровельной сталью.

Все основные металлические элементы кузова вагона выполнены из низколегированной стали марки 09Г2Д (ГОСТ 5058-65).

 

Основные технические характеристики вагона 11-066

Грузоподъемность, т	68
Масса тары, т	22
Объем кузова, м3	120
База вагона, мм	10000
Длина, мм	14730
Ширина, мм	3279
Высота от уровня головок рельсов, мм	4700
Коэффициент тары	0,32
Конструкционная скорость, к/ч	120
Изготовитель	АВЗ