Вагоны-самосвалы ВС-50

Вагоны-самосвалы ВС-50 грузоподъемностью 50 т (рис. 15) изготовлялись Калининградским вагоностроительным заводом в послевоенные годы. Однако на многих предприятиях они до сих пор эксплуатируются. Отличительной особенностью этих первых отечественных вагонов-самосвалов является вращающийся кузов, который своими шарнирными опорами опирается на нижнюю раму.

Нижняя рама вагона-самосвала ВС-50. Металлическая нижняя рама состоит из хребтовой балки, двух шкворневых балок, двух буферных брусьев, связанных раскосами с хребтовой балкой, опор кузова на раме и четырех поперечных швеллеров для крепления цилиндров опрокидывания. Рама вагона опирается на подпятники тележек шкворневыми балками, на которых снизу поставлены стальные литые пятники, прикрепленные к раме восемью заклепками. Хребтовая балка является основным несущим элементом рамы и служит для воспринятия вертикальных статических нагрузок кузова, груза и реакций опор разгрузочных цилиндров, а также горизонтальных динамических нагрузок. Хребтовая балка изготовлена в виде бруса равного сопротивления из двутавров № 30, сваренных и усиленных сверху накладкой из листа толщиной 4 мм.

На хребтовой балке укреплены запасные резервуары, тормозная и разгрузочная магистрали, рычажная передача тормоза и механизм наклона кузова. Поперечные балки нижней рамы вагона, где имеются цилиндры, расположены в средней части рамы. Каждая из них состоит из швеллера № 20, укрепленного на хребтовой балке, и верхнего угольника, который лежит на двутаврах и концами, а виде изогнутых консолей, поддерживает нижний швеллер. Благодаря этому все усилия передаются от разгрузочного цилиндра на хребтовую балку.

Шкворневая балка рамы состоит из литых стальных боковых кронштейнов, перекрытых сверху и снизу накладками. На верхнем листе хребтовой балки установлены восемь нижних стальных литых пустотелых опор кузова, прикрепленных к балке заклепками. Эти опоры имеют отверстия для соединения с верхними опорами кузова. На концах хребтовой балки имеются два буферных бруса, на которых смонтировано центрирующее приспособление автосцепки и буфера. Во избежание перекоса при кососимметричном ударе в буферах брусья укреплены раскосами, состоящими каждый из двух швеллеров № 16. Концы раскосов при помощи косынок присоединены в передней части к верхнему нижнему листу буферного бруса, а в задней части - к двутаврам хребтовой балки.

Буферный брус, расположенный со стороны тормозной площадки, состоит из двух соединенных электросваркой металлических листов, верхнего и нижнего штампованных листов толщиной по 10 мм. К буферному брусу прикреплены болтами следующие детали и узлы вагона: автосцепка; буфера; концевые краны левой и правой разгрузочных магистралей; концевой кран питательной магистрали; концевой кран тормозной магистрали и соединительные рукава; трафареты магистралей «Разгрузка», «Питание», «Тормоз»; кронштейн и державка расцепного рычага; подножка; стоп-кран тормоза; поручень сцепщика; винт ручного тормоза; поручень площадки. Буферный брус, расположенный со стороны нетормозной площадки, сконструирован так же, как и брус, находящийся в противоположной части вагона. Для теплоизоляции и предохранения от скольжения пол тормозной площадки покрыт сосновыми досками толщиной 50 мм, прикрепленными болтами к верхнему листу буферного бруса.

Кузов вагона-самосвала. Два самостоятельных блока (опрокидывающаяся платформа и боковые продольные борта) составляют кузов вагона-самосвала. Опрокидывающаяся платформа вращается на нижних шарнирах и состоит из верхней рамы, лобовых стенок, соединенных с рамой, и настила пола, укрепленного на раме болтами. Рама опрокидывающейся платформы цельнометаллическая, сварной конструкции, состоит из продольных и поперечных балок, образующих ее каркас, покрытый сверху металлическими листами толщиной

3 мм. Эти листы являются несущими, так как передают все нагрузки на каркас рамы.

Хребтовая балка рамы состоит из двух швеллеров № 24, соединенных поперечными ребрами. Снизу к швеллеру прикреплены заклепками восемь верхних стальных литых опор. Средние поперечные балки рамы изготовлены из швеллеров № 24, боковые продольные балки - из швеллеров № 20. Поперечные и продольные балки являются опорами настила пола. Листы пола соединены с боковыми швеллерами промежуточными угольниками. На нижней части рамы укреплены:

на средних поперечных балках - четыре стальных литых рога, в которые упираются при опрокидывании или установке кузова на место поршневые штоки цилиндров опрокидывания;

на шкворневых поперечных балках - четыре амортизатора, предназначенные для смягчения ударов о раму при опрокидывании кузова. К выступающим концам швеллеров хребтовой и боковых балок и к листу настила пола приварена электросваркой лобовая стенка кузова.

Лобовая стенка кузова представляет собой вертикальный лист толщиной 6 мм, укрепленный стойками. Основными стойками, воспринимающими горизонтальные удары, являются средние, изготовленные из швеллеров № 20, и боковые, выполненные из уголков сечением 150X 100X12 мм и 100X100 X 10 мм. Верхняя обвязка выполнена из листа, усиленного в средней части (место крепления рычагов бортового механизма) штампованной накладкой. На средних швеллерах снизу укреплены два поручня.

Настил пола, укладываемый на раму опрокидывающейся платформы, имеет три слоя: нижний из стальных листов толщиной 3 мм, средний из деревянных брусьев толщиной 70 мм и верхний из стальных листов толщиной 8 мм. Деревянные брусья уложены поперек вагона, стыки составных брусьев расположены в шахматном порядке так, чтобы последние приходились над швеллерами хребтовой балки. Верхний настил пола съемный, изготовлен из семи листов: два - шириной 555 мм и пять - шириной 1800 мм.

Продольный борт состоит из верхнего, среднего и нижнего продольных швеллеров № 16, вертикальных ребер жесткости, наружного и внутреннего листов обшивки толщиной 6 мм. Борт с левой и с правой сторон усилен концевыми швеллерами № 16, к которым приварены верхний и нижний кронштейны со щеками. Кронштейны валиками соединены с рычагами бортового механизма. Продольный борт по длине состоит из двух-трех металлических листов, места соединения перекрыты накладками. Размеры борта: высота 800 мм, толщина 172 мм, длина по армированным концам 10 555 мм.

Механизм открывания бортов. Процессы наклона кузова при разгрузке и обратной его установке в горизонтальное положение автоматизированы и происходят под действием сжатого воздуха. Наклон и установка кузова в поездное положение осуществляются при помощи механизмов наклона, открывания бортов и запирания кузова. Механизм открывания бортов служит для автоматического поднятия борта при наклоне кузова с той стороны, где должна происходить разгрузка, и опускания борта на место при возвращении кузова в поездное положение.

Механизм открывания (подъема) продольных бортов вагона-самосвала ВС-50
Рис. 16. Механизм открывания (подъема) продольных бортов вагона-самосвала ВС-50

Борт шарнирно соединен верхним горизонтальным рычагом 1 (рис. 16) с точкой А (на лобовой стенке кузова) и наклонным рычагом 2 с верхним концом вертикального рычага 3. В свою очередь, рычаг 3 шарнирно соединен в точке Б с нижним горизонтальным рычагом 5 и в точке В - с рычагом 1. Рычаг 5 шарнирно соединен с нижней рамой вагона. При наклоне кузова (например, вправо) точка А будет опускаться вниз, так как кузов вращается на шарнире центральной опоры, лежащей ниже, чем точка А. Точка Б останется на месте, так как рама вагона стоит неподвижно и рычаг 5 упирается в нижний упорный кронштейн 4. Поэтому верхний конец рычага 3 будет только отклоняться влево и, являясь средней опорой рычага 1, заставит (при опускании точки А вниз) правый конец рычага подняться вверх вместе с бортом.

При этом наклонный рычаг 2 будет поднимать нижний конец борта по отношению к его начальному положению. При наклоне кузова груз начинает высыпаться через образовавшееся отверстие между опускающейся вниз правой частью пола и поднимающимся вверх бортом. При этом левая сторона пола кузова будет двигаться вверх и поднимать левый борт, который под действием силы тяжести все время находится в закрытом состоянии. Левый горизонтальный рычаг 5 свободно выйдет из гнезда упорного кронштейна 4 и поднимется вверх со всей системой левых рычагов.

Вертикальный рычаг 3 состоит из двух боковин сечением 14 X X 1Ю мм, соединенных при помощи прокладок тремя заклепками.

нен вертикальный рычаг 3 (точка В), а к рычагу 3 - наклонный рычаг 2. Другим кондом рычаг 3 шарнирно соединен с горизонтальным рычагом 5 и через него с нижней рамой вагона. Упорный кронштейні состоит из сваренных двух штампованных боковин и средней скобы. В верхней части боковины имеют форму развилки для улавливания нижнего рычага при его опускании. Упорные кронштейны приварены к концевым диафрагмам и к раскосам буферного бруса.

Механизм наклона кузова. Наклон кузова в любую сторону и установка его в поездное положение осуществляются при помощи четырех цилиндров разгрузки, укрепленных по два с каждой стороны вагона. Цилиндры приводит в действие сжатый воздух, поступающий в них из запасного резервуара. Механизм опрокидывания кузова показан на рис. 17, а и б.

Цилиндры 1 разгрузки прикреплены к верхним полкам швеллеров поперечных балок каждый шестью болтами 3 с гайками 2. Между цилиндрами и швеллерами поставлены косые шайбы. При нормаль ном положении кузова шток поршня вместе с поршнем под действием силы тяжести опускается и заплечики 4 головки штока опираются на верхнюю крышку цилиндра. При впуске воздуха под поршень (например, левого цилиндра) поднимающийся вверх шток поршня, прижатый при подъеме пружиной к хребтовой балке, выполняет последовательно две операции:

внутренним выступом (зубом) 6 зацепляет за эксцентрик, посаженный на вал трансмиссии; этот вал, вращаясь, повертывает собачку механизма запирания кузова и освобождает кузов со стороны разгрузки; в результате кузов может опрокинуться только на правую сторону;

наружным углублением правый выступ 5 упирается в малый выступ рога 7 и повертывает кузов до тех пор, пока его центр тяжести не переместится вправо за центр вращения кузова (за середину вагона); дальнейшее опрокидывание кузова происходит под действием силы тяжести.

С правой стороны кузова (со стороны его наклона) рог опрокидывания, опускаясь, пройдет через отверстие, имеющееся во внутреннем выступе 6 головки штока, а затем своим правым выступом опустится в углубление наружного выступа 5 этой головки. После разгрузки воздух впускают под поршень правого цилиндра. Посту пая вверх, воздух увлекает за собой шток, а последний поднимает правую половину кузова. При этом верхний рог опрокидывания 7, двигаясь по радиусу, будет немного отходить вправо (наружу вагона) и отодвигать шток. Такое положение штока дает возможность его выступу 6 при движении мимо трансмиссии не зацепить за эксцентрик (не освободить механизм запирания кузова с левой стороны вагона). В результате этого кузов, вернувшись в горизонтальное положение (исходное), под действием сил инерции не опрокинется на левую сторону вагона

После установки кузова на место поршень и шток опускаются вниз. При этом пружина вновь отодвигает шток в нормальное положение, т. е. к хребтовой балке вагона. Цилиндр наклона кузова является механизмом одностороннего действия. Поступательное движение вверх поршень получает под действием воздуха, а движение вниз - под действием силы тяжести.

Корпус цилиндра, верхняя и нижняя крышки изготовлены из чугунного литья. Корпус цилиндра с двух сторон имеет опорные лапы, усиленные вертикальными ребрами, при помощи которых он укреплен болтами на поперечных балках. В нижней крышке цилиндра есть прилив для крепления трубы, подводящей воздух. Для герметичности цилиндра в месте соединения крышки с корпусом стоит кольцевая прокладка из резины или паронита. Литой чугунный поршень цилиндра соединен с направляющей поршня - цельнотянутой трубой (наружный диаметр 273 мм, толщина стенок 8 мм). В верхней крышке цилиндра имеется отверстие для центрирования трубы поршня.

Плотное прилегание поршня к цилиндру осуществлено при помощи манжеты, распорного кольца, подтягивающего манжету к корпусу цилиндра, прижимного кольца и стяжных болтов. Манжета поршня изготовлена из кожи или из маслостойкой морозоустойчивой резины. Шток поршня с фасонной верхней головкой имеет слева выступ с углублением для подъема кузова. В этом выступе имеется прямоугольное отверстие, необходимое для прохода рога опрокидывания 7. Шток центрируется буртиком сферической формы, который ложится на центральный прилив верхней крышки, и нижней пружиной, отжимающей шток в одну сторону (к хребтовой балке вагона).

Механизм запирания кузова вагона-самосвала ВС-50 (при горизонтальном положении кузова)
Рис. 18. Механизм запирания кузова вагона-самосвала ВС-50 (при горизонтальном положении кузова)

Шток поршня цилиндра опрокидывания расположен внутри трубы поршня. Чтобы шток не выскочил из гнезда, он имеет снизу два кольца, которые входят в лабиринты головки поршня. Два ребра, имеющиеся на стержне штока (со стороны большого выступа), не

Трансмиссия запирающего ме
Рис, 19. Трансмиссия запирающего ме

Позволяют ему отклониться от центра Цилиндра влево (к середине вагона). Рог опрокидывания прикреплен восемью болтами к вертикальным стенкам и нижним полкам швеллеров средних поперечных балок кузова (над цилиндром опрокидывания). Рог имеет два выступа: большой - для опрокидывания кузова с грузом и малый - для опоры при переходе кузова из наклонного положения в поездное.

Механизм запирания кузова. Для удержания кузова при движении вагона в горизонтальном положении и для освобождения поддерживающих деталей при наклоне кузова предназначен механизм запирания (рис. 18). Он состоит из двух систем: механизма запирания и передаточной трансмиссии. В вагоне установлены четыре комплекта таких механизмов. Трансмиссия состоит из двух частей, обслуживающих противоположные стороны вагона. Правая трансмиссия управляет механизмами запирания левой стороны вагона, а левая трансмиссия - механизмами правой стороны вагона.

Внутри шкворневых балок нижней рамы укреплены рычаги 3 опоры рога, шарнирно связанные внизу с рамой, а вверху соединенные с горизонтальными верхними рычагами 1 при помощи валиков 2 и 5 и шайб 4. Верхний рычаг 1 опирается одним концом на двутавр хребтовой балки, а нижней частью своей развилки - на упор рычага 6. Рог амортизатора кузова сверху давит на наклонную плоскость рычага 3 и стремится повернуть его в сторону хребтовой балки, чему препятствует рычаг 1, опирающийся на зуб рычага 6. Верхняя часть развилки рычага 1 опирается на верхний зуб собачки трансмиссии.

Трансмиссия механизма запирания показана на рис. 19. Валы 3 трансмиссии у вагонов первого выпуска были целые стальные квадратной формы (сечение 60x60 мм). В дальнейшем для снижения веса вагона они были заменены трубчатыми валами диаметром 70 мм, -составленными из трех частей. Трубы в местах установки собачек 2 запирающего механизма и эксцентриков 4 выполнены квадратными. Каждая часть вала вращается в двух подшипниках 1, укрепленных на хребтовой балке. Валы 5 (средние и крайние) стыкуются в эксцентриках. Противовесы 6, насаженные на вал трансмиссии, позволяют валу повернуться в исходное положение. Собачка 2 имеет три зуба (выступа): на первый зуб опирается верхняя часть развилки верхнего рычага; второй зуб нажимает на нижнюю часть развилки рычага и возвращает его в исходное положение; третий зуб упирается в выступ, имеющийся с этой же стороны вагона, и удерживает трансмиссию в нормальном положении. Эксцентрик 4 вала трансмиссии имеет зуб, который упирается при подъеме поршня в головку штока цилиндра и повертывает вал. Подшипник вала трансмиссии имеет двойные опорные площадки для обоих валов; он укреплен на хребтовой балке рамы четырьмя болтами.

Для смягчения ударов кузова о раму вагона при его наклоне вагоны-самосвалы ВС-50 оборудованы амортизаторами. Корпус амортизатора отлит за одно целое с опорным рычагом, поэтому амортизатор одновременно является также устройством, удерживающим кузов в горизонтальном положении в поездных условиях. Амортизатор укреплен болтами к полкам швеллеров. Корпус амортизатора изготовлен из стального литья и имеет основание, коробку для пружин, рог опрокидывания и усиливающее ребро. Узел коробки корпуса состоит из двух спиральных пружин круглого сечения (наружной и внутренней), бойка и его направляющей.

Пневматическая система управления разгрузкой. Универсальная пневматическая система управления разгрузкой вагона-самосвала ВС-50 позволяет выполнять одновременный наклон вагонов состава, начиная с любого вагона-самосвала или от локомотива, а также каждого вагона в отдельности. Для этого необходимо разъединить междувагонные рукава магистралей «Разгрузка» или перекрыть концевые краны этих магистралей. Вдоль вагона проложены три магистрали из труб диаметром 1": средняя из них - питательная, две крайние - разгрузочные. С обоих концов вагона все магистрали оборудованы типовыми концевыми кранами и соединительными рукавами.

Разобщительный кран (кран переключения), применяемый для тормозных магистралей (условный № 163-4, обычный), соединен с трубой диаметром 3/4". Этот кран предназначен для отключения запасного резервуара (при ремонте) от питательной и подающей магистралей. Кран состоит из чугунного корпуса, в котором вращается бронзовая пробка. Пробка повертывается при помощи ручки, посаженной на ее квадрат. Окно для прохода воздуха в пробке - прямое сквозное прямоугольного сечения.

Обратный клапан, применяемый для тормозных магистралей (условный № 3700а/1), поставлен на трубу диаметром 3/4". Обратный клапан соединяет питательную магистраль с запасным резервуаром и предназначен для предупреждения утечки воздуха. Этот клапан состоит из чугунного корпуса, бронзового клапана, прижимаемого к седлу корпуса давлением воздуха со стороны запасного резервуара, и двух концевых заглушек-гаек, закрывающих внутреннюю полость корпуса. Запасной резервуар цилиндров опрокидывания имеет емкость 500 л, рабочее давление 60-65 Н/сма (6-6,5 ат, минимально необходимое давление для разгрузки 4 ат).

Кран управления разгрузкой (условный № 486) предназначен для впуска и выпуска воздуха в цилиндры опрокидывания через воздухозамедлитель. Кран подает воздух к нижнему клапану воз-духозамедлителя, который, поднимаясь, сообщает резервуар с цилиндрами опрокидывания. Чтобы выпустить воздух из цилиндров, ручку крана ставят в крайнее левое положение. Для регулирования подачи воздуха в цилиндры опрокидывания и отсечки его при определенном положении поршня думпкары оборудованы воздухоза-медлителем (см. рис. 8). При отсутствии отсечки наполнение цилиндра опрокидывания сжатым воздухом будет происходить на всем ходу поршня, что может вызвать ускоренное опрокидывание кузова и сильный его удар о шкворневые балки нижней рамы. Такой усиленный удар должен быть исключен, так как может вызвать подскакивание вагона и как следствие - сход тележек с рельсов.

Тормозное оборудование. Вагон-самосвал ВС-50 оборудован автоматическим тормозом с воздухораспределителем системы Матросова и ручным тормозом с приводом на тормозной площадке, расположенной с одного конца вагона.

С торцовых сторон вагон оборудован автоматической сцепкой СА-3 с буферами. Рама вагона опирается на две двухосные типовые для грузовых вагонов МПС тележки (база 1800 мм) с поясными боковыми рамами и комбинированным рессорным подвешиванием.

Вагоны-самосвалы 2ВС-35 колеи 1000 мм | Вагоны-самосвалы | Вагоны-самосвалы ЗВС-50