2. Рамы вагонов

Общая особенность рам вагонов обусловлена тем, что значительные внешние сосредоточенные силы, воздействующие на кузов, приложены именно к раме. Такими силами являются продольные сосредоточенные силы, передаваемые ударно-тяговыми приборами

(автосцепкой), и сосредоточенные реакции опор кузова от тележек (рис.2). На раму воздействует обычно и полезная нагрузка.

Чтобы обеспечить достаточную и местную прочность, правильно распределить и передать на конструкцию кузова большие сосредоточенные силы, в раме устраиваются специальные усиленные балки (элементы). Обычно такими элементами являются

-8-

шкворневые балки 1, воспринимающие опорные реакции, и хребтовая балка 2, загруженная продольными силами (рис.2).

В раме имеются, кроме того, промежуточные поперечные балки 4 и концевые поперечные балки 3. Шкворневые и промежуточные поперечные балки работают на изгиб, причем изгибающие моменты имеют наибольшую величину на среднем участке и убывают к концам. Указанные балки, с целью снижения их массы, как правило, выполняются в форме бруса, равного сопротивления изгибу.

Посередине шкворневых балок, снизу размещаются пятники, посредством которых кузов у большинства конструкций вагонов опирается на подпятники тележек. Боковая перевалка кузова относительно надрессорных балок тележек ограничивается боковыми вспомога-тельными опорами – скользунами. В центральные отверс-тия пятников и подпятников вставляются шкворни, вокруг геометрических осей которых происходят повороты тележек относительно кузова. Шкворни служат для пре-дотвращения выскакивания пятников из подпятников при случайных неблагоприятных соударениях вагонов. Гори-зонтальные силы передаются от тележек на кузов цили-ндрическими бортами подпятников через борты пятников.

В пассажирских вагонах применяются также конструкции, в которых осуществляется опора кузова

только на боковые скользуны. В этих случаях горизонтальные силы передает усиленный замковый шкворень.

В конструкцию рамы входят также боковые балки 5, одновременно являющиеся нижними продольными элементами боковых стен.

На рис. 2 сплошными линиями изображена схема

-9-

рамы, применяемой в современных грузовых и

пассажирских вагонах. Стрелками показаны сосредоточенные силы, действующие на раму: R- реакция пятников, Тс- продольные силы, передаваемые автосцепкой. Штриховыми линиями изображены боковые стены и крыша кузова. Полезная нагрузка, не показанная на рис. 2, непосредственно воздействует на настил пола и передается последним на боковые, поперечные и хребтовые балки рамы.

В полувагонах и крытых вагонах элементы рамы соединяются с несущими элементами боковых стен в единую несущую систему. Таким образом достигается наибольшая жесткость кузова и необходимая прочность при меньшей массе. Вертикальную нагрузку в этом случае несут главным образом жесткие боковые стены, а хребтовая балка в основном предназначена для передачи продольных сил.