ГОСТ &quot

___________________________________________________________________________________
ЕВРАЗИЙСКИЙ СОВЕТ ПО СТАНДАРТИЗАЦИИ, МЕТРОЛОГИИ И СЕРТИФИКАЦИИ
(ЕАСС)
EURO-ASIAN COUNCIL FOR STANDARDIZATION, METROLOGY ANDCERTIFICATION
(EASC)
МЕЖГОСУДАРСТВЕННЫЙ
СТАНДАРТ
ВАГОНЫ ГРУЗОВЫЕ И
ПАССАЖИРСКИЕ
Правила проектирования
Настоящий проект стандарта не подлежит
применению до его утверждения
Москва
Стандартинформ
201_
ГОСТ
(проект, первая
редакция)
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Предисловие
Евразийский совет по стандартизации, метрологии и сертификации
(ЕАСС) представляет собой региональное объединение национальных
органов
по
стандартизации
государств,
входящих
в
Содружество
Независимых Государств. В дальнейшем возможно вступление в ЕАСС
национальных органов по стандартизации других государств.
Цели,
основные
межгосударственной
принципы
и
стандартизации
«Межгосударственная
система
положения»
1.2-2009
и
ГОСТ
стандартизации.
рекомендации
Стандарты
по
порядок
проведения
установлены
работ
ГОСТ
стандартизации.
межгосударственной
1.0-92
Основные
«Межгосударственная
межгосударственные,
по
система
правила
стандартизации.
и
Правила
разработки, принятия, применения, обновления и отмены»
Сведения о стандарте
1 РАЗРАБОТАН
исследовательский
Открытым акционерным обществом «Научноинститут
вагоностроения») совместно с
«Научно-исследовательский
вагоностроения»
(ОАО
«НИИ
Открытым акционерным обществом
институт
железнодорожного
транспорта»
(ОАО «ВНИИЖТ»)
2 ВНЕСЕН
Межгосударственным техническим комитетом
по
стандартизации МТК 524 «Железнодорожный транспорт»
3 ПРИНЯТ
Евразийским советом по стандартизации, метрологии
и сертификации (протокол №
II
от
201_ г.)
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
За принятие проголосовали:
Краткое
Код страны
Сокращенное наименование
наименование
по МК (ИСО национального органа по
страны по
3166) 004-
МК (ИСО 3166) 004-
97
стандартизации
97
Азербайджан
AZ
Азстандарт
Армения
AM
Минэкономики Республики
Беларусь
BY
Армения
Казахстан
KZ
Госстандарт Республики Беларусь
Кыргызстан
KG
Госстандарт Республики Казахстан
Молдова
MD
Кыргызстандарт
Российская
RU
Молдова-Стандарт
Федерация
TJ
Росстандарт
Таджикистан
TM
Таджикстандарт
Туркменистан
Главгосслужба
«Туркменстандартлары»
Узбекистан
UZ
Агентство «Узстандарт»
Украина
UA
Минэкономразвития Украины
4 ВВЕДЕН ВПЕРВЫЕ
III
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Информация о введении в действие (прекращении действия)
настоящего стандарта и изменений к нему на территории указанных
выше
государств
публикуется
в
указателе
национальных
(государственных) стандартов, издаваемых в этих государствах, а
также в сети Интернет на сайтах соответствующих национальных
органов по стандартизации.
В случае пересмотра, изменения или отмены настоящего
стандарта соответствующая информация будет также в сети
Интернет на сайте Межгосударственного совета по стандартизации,
метрологии и сертификации в каталоге «Межгосударственные
стандарты»
Исключительное право официального опубликования настоящего
стандарта на территории указанных выше государств принадлежит
национальным органам по стандартизации этих государств
IV
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Содержание
1 Область применения……………………………………………………….……....
2 Нормативные ссылки…………………………………………………………….....
3 Термины и определения……………………………………………………………
4 Общие требования……………………………………………………...…………..
4.1 Общие положения……………………………………………………………..
4.2 Требования к расчетным силам и расчетным режимам………………..
4.3 Правила расчета вагонов на прочность и устойчивость……………….
4.4 Правила оценки качества хода вагонов…………………………………..
5 Правила проектирования соединений деталей …………...…………………..
5.1 Общие правила…………………………………………………………………
5.2 Правила расчета соединений заклепками и болтами…………………..
5.3 Правила расчета соединений, выполняемых дуговой
сваркой…………………………………………………………………………………..
5.4 Правила расчета соединений, выполняемых контактной
(точечной и шовной) сваркой……………………………………………………..
6 Правила и рекомендации по проектированию кузовов и рам вагонов ……
6.1 Правила проектирования грузовых вагонов……………………………….
6.2 Правила проектирования пассажирских вагонов…………………………
6.3 Требования к вагонам при их перевозке на морских паромах и
ветровые нагрузки на вагоны при их движении по мосту Тамань-Керчь…….
7 Правила и рекомендации по проектированию тележек вагонов ……………
7.1 Общие правила………………………………………………………………….
7.2 Правила расчета рессорного подвешивания………………………………
8 Правила и рекомендации по проектированию автосцепного устройства ..
9 Правила и рекомендации по проектированию механической части
автотормозов ……………………………………………………………………….
9.1 Требования к тормозным устройствам…………………………………….
V
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
9.2 Рекомендации по прочностным расчетам механической части
тормозов……………………………………………………………………………..
10 Требования к материалам ………………………………………………….......
11 Требования по коррозии элементов вагонов и абразивному износу ……
12 Требования по внутренней планировке пассажирских вагонов …………..
Приложение
А
(обязательное)
Статистическое
распределение
максимумов растягивающих и сжимающих продольных
сил, действующих на вагон через автосцепку за год
эксплуатации……………………………………………………….
Приложение Б (обязательное) Условная схема нагружения консоли вагона
при нецентральном взаимодействии автосцепок двух
вагонов………………………………………………………………
Приложение В (рекомендуемое)Основные механические характеристики
металлов, применяемых в вагоностроении…………………..
Приложение Г(обязательное) Основные размеры купе для пассажиров и
купе для проводника………………………………………………
Приложение
Д
(обязательное)
Основные
параметры
кресла
пассажирского……………………………………………………...
Библиография
VI
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
М Е Ж Г О С У Д А Р С Т В Е Н Н Ы Й
С Т А Н Д АР Т
_______________________________________________________________
ВАГОНЫ ГРУЗОВЫЕ И ПАССАЖИРСКИЕ
Правила проектирования
Freight and passenger railcars. Design rules
Дата введения –
1 Область применения
Настоящий стандарт устанавливает единые требования к
конструкции грузовых вагонов и пассажирских вагонов локомотивной тяги,
распространяется на вновь разрабатываемые (модернизируемые),
изготавливаемые железнодорожный подвижной состав и его составные
части, выпускаемые в обращение для использования на железнодорожных
путях общего и необщего пользования шириной колеи 1520 мм на со
скоростями движения до 200 км/ч включительно и распространяется на
железнодорожный подвижной состав, включающий:
- пассажирские вагоны локомотивной тяги (далее – пассажирские
вагоны) [1];
- грузовые вагоны [2]…[4];
- специальный железнодорожный подвижной состав [1], [2];
- высокоскоростные вагоны со скоростями свыше 200 км/ч [5],
включающие немоторные вагоны, предназначенные для перевозки
пассажиров и (или) багажа, почтовых отправлений.
2 Нормативные ссылки
В настоящем стандарте использованы нормативные ссылки на
следующие межгосударственные стандарты:
ГОСТ 8.417–2002 Государственная система обеспечения единства
измерений. Единицы величин
1
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
ГОСТ 25.502—79 Расчеты и испытания на прочность в
машиностроении. Методы механических испытаний металлов. Методы
испытаний на усталость
ГОСТ 380-2005 Сталь углеродистая обыкновенного качества. Марки
ГОСТ 535-2005 Прокат сортовой и фасонный из стали углеродистой
обыкновенного качества. Общие технические условия
ГОСТ 1050—2013 Прокат сортовой, калиброванный, со специальной
отделкой поверхности из углеродистой качественной конструкционной
стали. Общие технические условия
ГОСТ 1215—79 Отливки из ковкого чугуна. Общие технические
условия
ГОСТ 1412-85 Чугун с пластинчатым графитом для отливок. Марки
ГОСТ 1583-93 Сплавы алюминиевые литейные. Технические
условия
ГОСТ 3475-81 Устройство автосцепное подвижного состава
железных дорог колеи 1520 (1524)мм. Установочные размеры
ГОСТ 4543-71 Прокат из легированной конструкционной стали.
Технические условия
ГОСТ 4598-86 Плиты древесноволокнистые. Технические условия
ГОСТ 4728-2010 Заготовки осевые для подвижного состава
железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия
ГОСТ 4835-2013 Колесные пары для вагонов магистральных
железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Технические условия
ГОСТ 5267.0-90 Профили горячекатаные для вагоностроения.
Общие технические условия
ГОСТ 5267.1-90 Швеллеры. Сортамент
ГОСТ 5267.2-90 Профиль зетовой. Сортамент
ГОСТ 5267.3-90 Профиль зетовой для хребтовый балки. Сортамент
ГОСТ 5267.4-90 Профиль для верхней обвязки. Сортамент
ГОСТ 5267.5-90 Профиль двутавровый №19 для хребтовый балки.
Сортамент
ГОСТ 5267.6-90 Профиль вагонной стойки. Сортамент
ГОСТ 5267.7-90 Профиль верхнего листа поперечной балки рамы
полувагона. Сортамент
ГОСТ 5267.8-90 Профиль упорных плит автосцепки. Сортамент
ГОСТ 5267.9-90 Профиль для клина автосцепки. Сортамент
ГОСТ 5267.10-90 Профиль для бандажных колец. Сортамент
ГОСТ 5267.11-90 Профиль порога вагонов. Сортамент
ГОСТ 5267.12-90 Профиль для притвора двери. Сортамент
ГОСТ 5267.13-90 Профиль обвязки двери. Сортамент
2
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
ГОСТ 5520-79 Прокат листовой из углеродистой низколегированной
и легированной стали для котлов и сосудов, работающих под давлением.
Технические условия
ГОСТ 5582-75 Прокат тонколистовой коррозионно-стойкий,
жаростойкий и жаропрочный. Технические условия
ГОСТ
5632-72
Стали
высоколегированные
и
сплавы
коррозионностойкие, жаростойкие и жаропрочные. Марки
ГОСТ 6713-91 Прокат низколегированный конструкционный для
мостостроения. Технические условия
ГОСТ 7293—85 Чугун с шаровидным графитом для отливок. Марки
ГОСТ 7350-77 Сталь толстолистовая коррозионно-стойкая,
жаростойкая и жаропрочная. Технические условия
ГОСТ 7409-2009 Вагоны грузовые. Требования к лакокрасочным
покрытиям
ГОСТ 8617-81 Профили прессованные из алюминия и алюминиевых
сплавов. Технические условия
ГОСТ 8673-93 Плиты фанерные. Технические условия
ГОСТ 9045-93 Прокат тонколистовой холоднокатаный из
низкоуглеродистой качественной стали для холодной штамповки.
Технические условия
ГОСТ 9238-2013 Габариты приближения строений и подвижного
состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм
ГОСТ
9246-2013
Тележки
двухосные
грузовых
вагонов
магистральных железных дорог колеи 1520 (1524) мм. Технические
условия
ГОСТ 10304-80 Заклепки классов точности В и С. Общие
технические условия
ГОСТ 10791-2011 Колеса цельнокатаные. Технические условия
ГОСТ 10885-85 Сталь листовая горячекатаная двухслойная
коррозионно-стойкая. Технические условия
ГОСТ 13715-78 Плиты столярные. Технические условия
ГОСТ 13913-78 Пластинки древесные слоистые (ДСП). Технические
условия
ГОСТ 14637-89 Прокат толстолистовой из углеродистой стали
обыкновенного качества. Технические условия
ГОСТ 14959-79 Прокат из рессорно-пружинной углеродистой и
легированной стали. Технические условия
ГОСТ 15150—69 Машины, приборы и другие технические изделия.
Исполнения для различных климатических районов. Категории, условия
3
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
эксплуатации, хранения и транспортирования в части воздействия
климатических факторов внешней среды
ГОСТ 16350-80 Климат СССР. Районирование и статистические
параметры климатических факторов для технических целей
ГОСТ 17232-99 Плиты из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия
ГОСТ 19281-2014 Прокат из стали повышенной прочности. Общие
технические условия
ГОСТ 19433-88 Грузы опасные. Классификация и маркировка
ГОСТ 21357-87 Отливки из хладостойкой и износостойкой стали.
Общие технические условия
ГОСТ 21447-75 Контур зацепления автосцепки. Размеры
ГОСТ 21631-76 Листы из алюминия и алюминиевых сплавов.
Технические условия
ГОСТ 22235-2010 Вагоны грузовые магистральных железных дорог
колеи 1520 мм. Общие требования по обеспечению сохранности при
производстве погрузочно-разгрузочных и маневровых работ
ГОСТ 22703-2012 Детали литые автосцепного устройства
подвижного состава железных дорог колеи 1520 мм. Общие технические
условия
ГОСТ 23846-79 Вагоны рефрижераторные магистральных железных
дорог колеи 1520 (1524) мм. Покрытия лакокрасочные. Технические
условия
ГОСТ 24705-2004 Основные нормы взаимозаменяемости. Резьба
метрическая. Основные размеры
ГОСТ 30243.1-97 Вагоны-хопперы открытые колеи 1520 мм для
сыпучих грузов. Общие технические условия
ГОСТ 30243.2-97 Вагоны-хопперы закрытые колеи 1520 мм для
перевозки цемента. Общие технические условия
ГОСТ 30243.3-97 Вагоны-хопперы крытые колеи 1520 мм для
сыпучих грузов. Общие технические условия
ГОСТ 32885-2014 Автосцепка модели СА-3. Конструкция и размеры
ГОСТ 32913-2014 Аппараты поглощающие сцепных и автосцепных
устройств
железнодорожного
подвижного
состава.
Технические
требования и правила приемки
ГОСТ 33211-2014 Вагоны грузовые. Требования к прочности и
динамическим качествам
П р и м е ч а н и е — При пользовании настоящим стандартом целесообразно
проверить действие ссылочных стандартов на территории государства по соответствующему
указателю стандартов, составленному по состоянию на 1 января текущего года, и по
4
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
соответствующим информационным указателям, опубликованным в текущем году. Если
ссылочный стандарт заменен (изменен), то при пользовании настоящим стандартом следует
руководствоваться замененным (измененным) стандартом. Если ссылочный стандарт
отменен без замены, то положение, в котором дана ссылка на него, применяется в части, не
затрагивающей эту ссылку.
3 Термины и определения
В
настоящем
стандарте
применены
следующие
термины
с
соответствующими определениями:
3.1 нормативные силы: Силы, установленные нормативной и
конструкторской документацией для оценки прочности несущей
конструкции вагона и ее составных частей при испытаниях и расчетах.
3.2 конструкционная скорость железнодорожного подвижного
состава: Наибольшая скорость движения, заявленная в технической
документации.
3.3
грузовые вагоны: Вагоны, предназначенные для перевозки грузов,
такие, как крытые вагоны, полувагоны, платформы, вагоны-цистерны,
вагоны
бункерного
типа,
изотермические
вагоны,
зерновозы,
транспортеры, контейнеровозы, специальные вагоны грузового типа.
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.4
пассажирские вагоны (локомотивной тяги): Вагоны, предназначенные
для перевозки пассажиров и (или) багажа, почтовых отправлений, такие,
как почтовые, багажные, вагоны-рестораны, служебно-технические,
служебные, клубы, санитарные, испытательные и измерительные
лаборатории, специальные вагоны пассажирского типа.
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.5
специальный железнодорожный подвижной состав: железнодорожный
подвижной состав, предназначенный для обеспечения строительства,
восстановления,
ремонта
и
функционирования
инфраструктуры
железнодорожного транспорта и включающий в себя несъемные
самоходные подвижные единицы на железнодорожном ходу, такие, как
мотовозы, дрезины, специальные автомотрисы, железнодорожностроительные машины с автономным двигателем и тяговым приводом, а
5
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
также несамоходные подвижные единицы на железнодорожном ходу,
такие, как железнодорожно-строительные машины без тягового привода,
прицепы и специальный железнодорожный подвижной состав, включаемый
в хозяйственные поезда и предназначенный для производства работ по
содержанию, обслуживанию и ремонту сооружений и устройств
железнодорожного транспорта
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.6
скоростной железнодорожный подвижной состав: локомотивы, вагоны
пассажирские, моторвагонный подвижной состав, предназначенные для
обеспечения осуществления перевозок со скоростью движения в
интервале от 141 до 200 км/ч включительно
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.7
высокоскоростной железнодорожный подвижной состав: моторные и
немоторные вагоны, из которых формируется высокоскоростной
железнодорожный подвижной состав, предназначенный для перевозки
пассажиров и (или) багажа, почтовых отправлений со скоростью более 200
км/ч;
[ТР ТС 002/2011, статья 2]
3.8
подвесное оборудование вагона (тележки): Оборудование, закрепленное
на несущей конструкции кузова вагона (на несущей конструкции тележки)
посредством разъемного или неразъемного соединения.
[ГОСТ 33211-2014 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и
динамическим качествам», пункт 3.10]
3.9
составная часть железнодорожного подвижного состава: Деталь,
сборочная единица, комплекс или их комплект, входящие в конструкцию
железнодорожного подвижного состава и обеспечивающие его безопасную
эксплуатацию, безопасность обслуживающего персонала и (или)
пассажиров.
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.10 несущая конструкция вагона: Составные части вагона, которые
передают силы, возникающие при движении вагона в составе поезда и
маневрах, воспринимают силы от действия на вагон груза, подвесного
6
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
оборудования, тормозной системы вагона, установленных механизмов,
служат опорой рамы кузова на составные части тележек.
3.11 несущая конструкция тележки: Составные части тележки, которые
воспринимают силы от действия на тележку рамы вагона, тормозной
системы вагона, и передают их на колесные пары.
3.12
деталь: Изделие, изготовленное из однородного по наименованию и
марке материала, без применения сборочных операций.
[ГОСТ 2.101-68, пункт 6]
3.13
максимальная расчетная масса вагона: Масса вагона брутто при
максимальной расчетной статической осевой нагрузке.
[ГОСТ 33211-2014 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и
динамическим качествам», пункт 3.3]
3.14
общее напряжение: Механическое напряжение, вызываемое
внешней нагрузкой в несущей конструкции с учетом ее основной
геометрии.
П р и м е ч а н и е ̶ Общее напряжение определяют с учетом упругого
деформирования материала с применением методов тензометрии. В общем
напряжении не учитывают концентрацию, связанную с геометрическими
концентраторами напряжений.
[ГОСТ 33211-2014 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и
динамическим качествам», пункт 3.22]
3.15
местное напряжение: Механическое напряжение, вызываемое
внешней нагрузкой в несущей конструкции с учетом ее макро-геометрии
и геометрических концентраторов напряжений.
П р и м е ч а н и е ̶ Местное напряжение определяют с учетом упругого
деформирования материала с применением методов тензометрии. В местном
напряжении не учитывают концентрацию, связанную с наличием сварных швов,
дефектов сварных швов, поверхностных дефектов литых несущих конструкций,
контактом между телами.
[ГОСТ 33211-2014 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и
динамическим качествам», пункт 3.23]
7
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
3.16
назначенный срок службы: календарная продолжительность
эксплуатации продукции, при достижении которой эксплуатация
продукции должна быть прекращена независимо от ее технического
состояния
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.17
назначенный срок хранения: календарная продолжительность хранения
продукции, при достижении которой хранение продукции должно быть
прекращено независимо от ее технического состояния
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.18
стояночный тормоз: устройство с ручным или автоматическим приводом,
расположенное на единице железнодорожного подвижного состава и
предназначенное для ее закрепления на стоянке от самопроизвольного
ухода, а также для принудительной аварийной остановки при наличии
ручного или автоматического привода внутри единицы железнодорожного
подвижного состава
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.19
техническая совместимость: способность железнодорожного подвижного
состава к взаимодействию друг с другом и с инфраструктурой
железнодорожного транспорта в соответствии с установленными
настоящим техническим регламентом ТС требованиями
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.20
железнодорожные пути общего пользования: железнодорожные пути
на территориях железнодорожных станций, открытых для выполнения
операций по приему и отправлению поездов, приему и выдаче грузов,
багажа и грузобагажа, по обслуживанию пассажиров и выполнению
сортировочной и маневровой работы, а также железнодорожные пути,
соединяющие такие станции
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
3.21
железнодорожные пути необщего пользования: железнодорожные
подъездные пути, примыкающие непосредственно или через другие
железнодорожные подъездные пути к железнодорожным путям общего
пользования и предназначенные для обслуживания определенных
8
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
пользователей услугами железнодорожного транспорта на условиях
договоров или выполнения работ для собственных нужд
[ТР ТС 001/2011, статья 2]
4 Общие требования
4.1 Общие положения
4.1.1 Вагоны для перевозки опасных грузов и их оборудование
должны удовлетворять требованиям национальных нормативных
документов государств, приведенных в предисловии, устанавливающих
дополнительные требования.
4.1.2 Разработку новых конструкций вагонов осуществляют с учетом
ГОСТ 1452, ГОСТ 7409,
ГОСТ 10674,
ГОСТ 10935, ГОСТ 15150,
ГОСТ 16350, ГОСТ 23846,
ГОСТ 26686, ГОСТ 26725, ГОСТ 30243.1 –
ГОСТ 30243.3.
4.1.3 Вагоны проектируют с учетом:
- регламентированных современных и перспективных условий
эксплуатации и обеспечения безопасности движения;
- регламентированных требований к их динамическим качествам и
воздействию на путь, обеспечивающих снижение износов вагонов и пути,
уменьшение накоплений остаточных деформаций колеи в плане и
профиле;
- удобства погрузки и разгрузки с применением средств механизации
в соответствии с ГОСТ 22235;
- необходимой прочности и коррозионной стойкости элементов
конструкции;
- обеспечения максимальной грузоподъемности, экономного
использования материалов на изготовление, эксплуатацию и ремонт;
- целесообразной унификации конструкций путем применения
типовых деталей и стандартных профилей в соответствии с ГОСТ 1561,

В РФ действуют: Федеральные нормы и правила в области промышленной
безопасности "Правила промышленной безопасности опасных производственных
объектов, на которых используется оборудование, работающее под избыточным
давлением", Приказ №116 от 25.03.2014г, зарегистрированы в Минюсте РФ 19 мая 2014г.,
регистрационный №32326.
ПБ 03-584-03 «Правила проектирования, изготовления и приемки сосудов, работающих
под давлением». Утверждены Постановлением Госгортехнадзора от 10 июня 2003 г.
№81, зарегистрированы в Минюсте РФ 18 июня 2003 г., регистрационный №4706.
9
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
ГОСТ 1759.4*, ГОСТ 2593, ГОСТ 4835, ГОСТ 5267.0 – ГОСТ 5267.9, ГОСТ
5267.11 – ГОСТ 5267.13, ГОСТ 8733, ГОСТ 8734, ГОСТ 9246, ГОСТ 10304,
ГОСТ 10791, ГОСТ 21447, ГОСТ 22780, национальных нормативных
документов государств, приведенных в предисловии**;
- наибольших удобств и наименьших расходов при эксплуатации,
обслуживании и ремонте;
- возможности модернизации конструкции при ее необходимости;
- охраны труда, требований противопожарной безопасности и санитарно-гигиенических норм для обслуживающего персонала;
- требований к сохранности перевозимых грузов и охране
окружающей среды (требований экологической безопасности);
- возможности и удобства утилизации списанных деталей вагонов.
4.1.4 Продольные силы в поезде при тяге несколькими локомотивами,
установленными с головы поезда массой 1·104 т, не должны превышать
(±250) тс.
При формировании поездов большей массы с расстановкой
локомотивов в голове поезда или в разных частях поезда необходимо
соблюдать нормативы продольных сил, принятых при ведении поезда с
установкой локомотивов в голове поезда.
Для вагонов, которые не следуют в большегрузных поездах,
например, поездах из специализированных вагонов-платформ для
перевозки автотрейлеров, вагонов для перевозки автомобилей, вагоновсцепов массу поезда с вагонами принимать 3 тыс. т.
4.1.5 Грузовые вагоны подразделяют на общесетевые и маршрутные.
Соответствующие им расчетные статические осевые нагрузки и
конструкционная скорость (в соответствии с ГОСТ 9246) приведены в
таблице 4.1.
Т а б л и ц а 4.1 – Характеристики грузовых вагонов
Характеристика вагона
Осевая нагрузка,
кН (тс)
Общесетевые
230,0 (23,5)*
245,0 (25,0)
Конструкционная
скорость, м/с(км/ч)
33,3 (120)
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические
свойства крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты,
винты и шпильки установленных классов прочности с крупным и мелким шагом
резьбы».
** В Российской Федерации применяют ОСТ 24.050.67-87 «Лестницы, подножки и
поручни грузовых вагонов. Размеры и общие технические требования». Утвержден
приказом Минтяжмаш от 26июня 1987 г. № ВА-002/7070.
10
*
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Маршрутные с повышенной
осевой нагрузкой
Маршрутные скоростные
294,0 (30,0) **
25,0 (90)
196,0 (20,0) ***
38,9 (140)
* Вагоны,
предназначенные для безперегрузочного сообщения между железными
дорогами колеи 1435 мм и 1520 мм (типа «Восток-Запад»), проектируют с осевой
нагрузкой 220 кН (22,5 тс).
** Открытые вагоны (полувагоны и хопперы) для перевозки массовых сыпучих
грузов, предназначенные для эксплуатации в поездах постоянного формирования на
замкнутых, специально
*** Осевая нагрузка изотермических вагонов – 226 кН (23 тс).
4.1.6 Расчетную осевую нагрузку Рос, кН, при симметричной схеме
вагона и его загрузке вычисляют по формуле
Pбр
Pос 
(4.1)
nв ,
где Рбр – расчетная сила тяжести (вес) вагона брутто, кН;
nв – число осей в вагоне.
Для вагонов с несимметричной схемой размещения груза, а так же
для сочлененных вагонов, осевую нагрузку определяют расчетом с
помощью уравнений статики.
4.1.7 Погонную нагрузку на путь вычисляют по формулам:
- среднюю статическую погонную нагрузку на путь от вагона qст, кН/м
qст 
где
Pбр
2 Lс
 [qст ] ,
(4.2)
2Lс – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;
qст – допускаемое значение статической погонной нагрузки от
вагона, равное 103 кН/м (10,5 тс/м).
- среднюю динамическую погонную нагрузку на путь от тележки qдин,
кН/м
q дин 
nт Pос
(1  K д.в. )  [q дин ] ,
2l т  l
(4.3)
где
nт – количество осей тележечной группы под одним концом вагона;
2lт – база тележки (в трех- и четырехосных тележках расстояние
между крайними осями), м;
l – длина общей расчетной зоны влияния крайних осей, равная 2,2м;
Kд.в. – расчетный коэффициент вертикальной динамики кузова вагона,
вычисляемый по формулам (4.4) – (4.7);
11
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
qдин – допускаемое значение динамической погонной нагрузки от
тележки, равное 168 кН/м (17,1 тс/м).
4.1.8 Габаритные размеры вагонов не должны превышать
установленных ГОСТ 9238.
4.1.9 Результаты расчетов, выполняемые методами, требующими
обязательного применения ЭВМ, оформляют в виде таблиц, содержащих
напряжения в элементах, а также цветными картами напряжений с
указанием численных значений напряжений в этих элементах.
4.1.10 Все расчеты по настоящему стандарту производят в единицах
измерения СИ, предусмотренных ГОСТ 8.417.
4.2 Требования к расчетным силам и расчетным режимам
4.2.1 При расчете вагонов учитывают следующие основные
нагрузки:
- силу тяжести (вес) конструкции и груза;
- инерционные силы, возникающие при движении вагона по
неровностям пути, кривым участкам пути и на боковое направление
стрелочных переводов;
- силу ветра;
- силы взаимодействия между вагонами, вагоном и локомотивом,
кузовом вагона и грузом при различных режимах движения поезда и
маневровой работе;
- месячную норму снежных осадков.
В зависимости от назначения вагонов и свойств перевозимого груза
учитывают также:
- распор (давление) насыпных и скатывающихся грузов (труб, круглых
лесоматериалов);
- избыточное давление паров жидкостей и сжиженных газов и
пониженное давление (ниже атмосферного) в котлах цистерн, грузовых
емкостях бункерных вагонов и т.п.
Перечисленные силы приводят по направлению действия к
следующим основным расчетным схемам их приложения:
- вертикальной нагрузке;
- горизонтальной поперечной (боковой) нагрузке;
- продольной вдоль оси вагона нагрузке;
- отдельным группам самоуравновешенных сил.
При расчете отдельных сборочных единиц и деталей вагонов
учитывают следующие дополнительные нагрузки:
12
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- силы от колебаний навесного оборудования и силы на
предохранительные устройства;
- силы от действия тормозной системы и гасителей колебаний;
- давление воздуха в тормозных цилиндрах, резервуарах и
трубопроводах;
- силы, возникающие в процессе работы машин и механизмов,
установленных на вагоне;
- силы, действующие на устройства крепления штучных грузов (в том
числе колесной и гусеничной техники) и штабельных грузов;
- силы, действующие на элементы изотермических вагонов от массы
персонала;
- силы, действующие на пятники, подпятники, скользуны и их
крепления;
- давление на поверхности контакта пар трения.
Напряжения от дополнительных сил в случае одновременного
действия суммируют с напряжениями от основных сил по расчетным
режимам.
Кроме вышеперечисленных сил учитывают также:
- силы, действующие на вагон при механизированной погрузке и
выгрузке;
- силы, прикладываемые к вагону при ремонте;
- силы, действующие на вагон при перевозках на паромах.
4.2.1.1 Расчетные силы, независимо от характера их возникновения и
обусловленные ими силы инерции, условно принимают действующими
статически и независимо друг от друга.
4.2.1.2 Значения расчетных сил установлены настоящим стандартом.
Для определения и уточнения нагруженности элементов конструкций
вагонов можно использовать расчетные или экспериментальные методики,
а также результаты испытаний аналогичных конструкций вагонов или их
отдельных деталей.
4.2.1.3 Кузова и тележки вагонов рассчитывают на наиболее
невыгодное возможное сочетание одновременно действующих основных и
дополнительных сил в соответствии с установленными расчетными
режимами. Устанавливают три расчетных режима: I, II и III.
Расчетному режиму I соответствует сочетание относительно редких
максимальных нагрузок, возникающих при осаживании и трогании состава
с места, соударении вагонов при маневрах, в том числе роспуске с
сортировочных горок, экстренном торможении в поездах при малых
скоростях движения.
13
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
К расчетному режиму II относятся расчеты компонентов вагона на
прочность на действие относительно редких нагрузок (ремонтных, при
погрузке-выгрузке, при перевозке вагона на паромах, при проходе вагона
через замедлитель на сортировочной горке).
Расчетному режиму III соответствует частое сочетание умеренных
нагрузок, возникающих в вагоне при движении в поезде с допускаемой
скоростью вплоть до конструкционной при периодических служебных торможениях, периодических рывках и толчках, штатной работе механизмов и
деталей вагона.
4.2.1.4 Основное требование при расчете на прочность по I режиму –
не допустить появления остаточных деформаций и разрушений элементов
и деталей вагона при действии максимальных нагрузок ударного
характера.
Основное требование II режима обеспечить прочность вагона при
относительно редких нагрузках неударного характера.
Основное требование при расчете на прочность по III режиму –
предварительно оценить возможность в эксплуатации повреждения или
разрушения элементов и деталей вагона от действия многоцикловых
нагрузок при его движении, а также обеспечить динамические качества
вагона и его устойчивость от схода с рельсов.
Окончательную оценку прочности ходовых частей, шкворневых,
хребтовых и боковых балок рам вагонов, котлов вагонов-цистерн и заделок
стоек вагонов подтверждают результатами расчетов на сопротивление
усталости.
4.2.2 К основным расчетным вертикальным нагрузкам относят силу
тяжести вагона, силу тяжести груза и вертикальную динамическую нагрузку, в
том числе от продольных сил инерции при соударениях вагонов.
Окончательную оценку прочности ходовых частей, шкворневых, хребтовых
и боковых балок рам вагонов, котлов вагонов-цистерн и заделок стоек
вагонов подтверждают результатами расчетов на сопротивление
усталости.
4.2.2.1 Под собственной силой тяжести понимают суммарную силу
тяжести частей вагона, нагружающих рассчитываемый элемент, включая
силу тяжести самого элемента.
П р и м е ч а н и е – Для изотермических и специальных грузовых вагонов
(например, для перевозки скота) в собственную силу тяжести включают расчетный вес
запаса воды, топлива и других предметов экипировки вагона.
4.2.2.2
Грузоподъемность
вагона
и
соответствующую
ей
максимальную силу тяжести груза устанавливают в техническом задании
(далее – ТЗ) или в другом документе (требования заказчика, условия
14
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
договора), а характер ее приложения зависит от типа вагона и свойств
груза.
П р и м е ч а н и е – Под силой тяжести брутто понимают силу тяжести груза и
собственную силу тяжести (веса) элементов вагона.
4.2.2.3 Вертикальную динамическую нагрузку (или напряжения от нее)
определяют методами математического моделирования системы
«вагон-путь». Допускается при расчетах на прочность вертикальную
динамическую нагрузку (или напряжения от нее) определять умножением
силы тяжести (массы) брутто (или напряжений от этой силы) на
коэффициент вертикальной динамики Кд.в, определяемый по формуле
К д.в 
где
К д.в
4


ln
1
1  РК д.в  ,
(4.4)
Кд.в – средний коэффициент вертикальной динамики;
 – параметр, равный 1,13 для грузовых груженых вагонов; 1,5 – для
порожних грузовых вагонов; 1,0 – для изотермических вагонов и грузовых
вагонов на тележках пассажирского типа;
Р(Кд.в) – односторонняя вероятность. При расчетах на прочность по
допускаемым напряжениям P(Кд.в)=0,97.
Среднее значение Кд.в вычисляют по формулам:
- при v < 15 м/с
(4.5)
K д.в  а ,
где a – коэффициент, равный 0,05 для элементов кузова; 0,10 – для
обрессоренных частей тележки; 0,15 – для необрессоренных частей
тележки;
v – расчетная скорость движения, м/с;
- при v  15 м/с (55 км/ч)
v  15
K д.в  а  3,6 10 4 b
(4.6)
f ст ,
где fст – расчетный статический прогиб рессорного подвешивания
тележки, м;
b – коэффициент, учитывающий влияние числа осей n в тележке или
группе тележек под одним концом экипажа
n2
b
(4.7)
,
2n
Формулы (4.5) и (4.6) справедливы для вагонов на тележках,
имеющих фрикционное или гидравлическое демпфирующее устройство и
статический прогиб рессорного подвешивания под порожним вагоном не
15
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
менее 0,015 м. При статическом прогибе менее 0,015 м
условно
принимают fст = 0,015 м.
При предварительных расчетах на прочность для рам платформ в
случае перевозки тяжелых грузов (50 % грузоподъемности и более),
сосредоточенных на длине менее половины базы, и для рам длиннобазных
платформ (с базой более 16 м), значение fст в формуле (4.6) уменьшают на
½ прогиба середины рамы под статической нагрузкой. Значение Кд.в
уточняют по результатам динамических расчетов.
4.2.3 К основным расчетным боковым силам относят: непогашенную
центробежную силу, силу давления ветра, рамную силу динамического
взаимодействия колесной пары и рамы тележки, поперечную
составляющую от продольных сил взаимодействия вагонов в кривых
участках пути.
4.2.3.1 Непогашенную центробежную силу, возникающую при
движении вагона по кривым участкам пути, принимают для грузовых
вагонов равной 7,5 % ,
а для изотермических вагонов – 10 % силы
тяжести брутто, если в технических требованиях не оговорены особые
условия движения в кривых. При расчете следует учитывать отдельно
центробежные силы кузова и тележки. Центробежную силу прикладывают
в центре соответствующей массы (кузова с грузом и тележки).
При расчете на прочность рам и кузовов вагонов влияние
центробежной силы в кривых участках пути и перевалки кузова при
движении в прямых участках пути учитывают увеличением силы тяжести
брутто (или напряжений от нее) на 10 %, а в шкворневых узлах рамы и
шкворневых стойках (в месте заделок их в раму) – на 20 %.
4.2.3.2 Силу ветра учитывают только при расчетах на устойчивость
вагонов от опрокидывания и определяют из расчета квазистатического
давления ветра на боковую проекцию вагона (с учетом проекции очертания
расчетного груза), равного 500 Па при экстренном торможении поезда и
400 Па – при трогании поезда. Допускается уменьшение силы ветра для
вагонов с хорошей боковой аэродинамической обтекаемостью, например
котлов цистерн, на 20 %* , для вагонов с плавно округленной или ограненной
крышей высотой более метра – 10 % на крышу. Равнодействующие сил
ветра прикладывают в центре площадей боковой проекции кузова с грузом и
тележек (см. также п. 6.3).
16
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.2.3.3 Рамную силу Нр, кН, при движении вагона определяют
методами математического моделирования системы «вагон-путь» или по
эмпирической формуле
Нр  Нр
4

ln
1
1  P( H p ) ,
(4.8)
где Н р – средняя рамная сила, кН;
Р(Нр) – односторонняя вероятность. При оценке прочности
принимают равной 0,97.
Среднюю рамную силу вычисляют по формуле
Р(Нр)
Н р  Pob (5  v) ,
(4.9)
где Ро – расчетная статическая нагрузка от колесной пары на рельсы
(осевая нагрузка), кН;
 – коэффициент, учитывающий тип тележки, равный 0,003 для
вагонов на безлюлечных тележках с большой горизонтальной жесткостью
подвешивания, 0,002 – для тележек с люлькой;
v – скорость движения вагона, м/с.
4.2.3.4 Поперечные силы взаимодействия между соседними вагонами
в кривых при движении поезда с малой скоростью и маневровой работе
PN, кН вычисляют по формулам:
- для случая действия продольных сил растяжения
L
РN  N с ,
(4.10)
R
- для случая действия продольных сил сжатия


 L
L  Lс  l ,

РN  N
1   
 l2 
a R  L


(4.11)
где N – квазистатическая продольная сила, кН, приложенная вдоль оси
корпуса автосцепки, значение которой принимается по таблице 4.2 для I
режима;
R – радиус кривой, равный 350 м, для сил растяжения и 650 м для сил
сжатия;
2l – база вагона, м;
2L – расстояние между упорными плитами автосцепок, м;
2Lс – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;
В Российской Федерации применяют РД 24.050.37-95 «Вагоны грузовые и
пассажирские. Методы испытания на прочность и ходовые качества». Утверждены от
2 февраля 1995 г.
17

ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
a
– расчетная длина корпуса автосцепки (для автосцепки СА-3 при
сжатии a равно 1,0 м, при растяжении – 0,95 м);
δ – возможное одностороннее горизонтальное поперечное
перемещение шкворневого сечения кузова вагона (за счет зазоров
колесной пары в рельсовой колее, зазоров в буксовых направляющих,
пятниках и упругих деформаций рессор) принимают при расчете вагонов
на безлюлечных тележках 0,040 м для четырехосных и сочлененных
вагонов, 0,050 м – для шестиосных и восьмиосных, 0,060 м – на тележках с
люльками.
Силу PN прикладывают к раме кузова в плоскости передних упоров
автосцепного устройства в случае действия растягивающих сил и в
плоскости задних упоров – при действии сжимающих сил.
4.2.4 К основным продольным нагрузкам относят сжимающие и
растягивающие (квазистатические и ударные) силы взаимодействия между
вагонами и между вагоном и локомотивом, действующие при движении
поезда и маневрах и возникающие при действии ударных сил продольные
силы инерции.
4.2.4.1 Значения продольных сил при расчетах вагонов на прочность
приведены в таблице 4.2.
Статистическое распределение продольных сил, действующих на
общесетевые вагоны, приведено в приложении А. Для маршрутных вагонов
данные приложения А корректируют с учетом условий их эксплуатации
(отсутствия роспуска с горок, реальных суточных пробегов).
Продольные силы прикладывают к передним (при растяжении, рывке)
или задним (при сжатии, ударе) упорам автосцепки вагона на уровне ее
продольной оси.
4.2.4.2 Устанавливают следующие расчетные схемы приложения
продольных сил к кузову:
а) квазистатические силы по таблице 4.2 растяжения, сжатия
приложены к упорам
автосцепного устройства, расположенным на
хребтовой балке с обоих концов вагона, при разности высот автосцепок
взаимодействующих вагонов, равной 0,10 м и 0,05 м соответственно по I и
по III режимам см. приложение Б;
б) сила одностороннего удара и рывка (по таблице 4.2) приложена к
упорам автосцепного устройства с одного конца груженого вагона,
находящегося на прямом участке пути, при разности высот автосцепок
взаимодействующих вагонов, равной 0,10 м по I режиму и 0,05 м по III
режиму, уравновешенная продольными силами инерции масс вагона и
груза.
18
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Т а б л и ц а 4.2 – Значения продольных сил при расчете вагонов на
прочность
В меганьютонах
Значение продольной силы
Характеристика
I режим
III режим
вагонов
Маршрутные и
общесетевые
Пассажирские
вагоны
квазистатический
удар, рывок
квазистатический
удар, рывок
– 2,5
+ 2,0
– 2,5
+ 1,5
– 3,5 (– 3,0 )
+2,5
– 2,5
+ 2,0
– 1,0
+1,0
– 0,8
+ 0,8
– 1,0
+1,0
– 1,0
+1,0
*
**
* Вагоны с осевой нагрузкой 25 тс и более.
** Вагоны с осевой нагрузкой не более 23,5тс или не подлежащие роспуску с горок или
оборудованные поглощающими аппаратами класса Т2 и Т3 по ГОСТ 32913.
Примечания
1 Знак « + » значения для сил растяжения и рывка, знак « – » значения для сил
сжатия и удара.
2 Время действия ударных сил (удара и рывка) равно 0,3 с.
3 Для вагонов с ударно-поглощающими устройствами повышенной энергоемкости (не
менее 450 кДж) расчетные продольные силы одностороннего удара (рывка) по I режиму
могут быть уменьшены до 2,5 МН на основе расчетов и испытаний опытных образцов.
4 Вагоны, предназначенные для эксплуатации на международных линиях (с выходом
на колею 1435 мм), дополнительно рассчитывают на силы взаимодействия сжатия с
подвижным составом, оборудованным буферами. Сила сжатия по I режиму равна
1,0 МН на каждый буфер по центру и 0,75 МН – на 50 мм ниже оси буферов. По III
режиму – 0,5 МН на каждый буфер по центру и 0,4 МН – на буфера по диагонали
вагона.
4.2.4.3 При действии продольных ударных сил по перечислению б)
пункта 4.2.4.2,
возникают продольные силы инерции NИ, которые
вычисляют по формуле
m
NИ  NУ
(4.12)
,
mваг
где Nу – продольная сила удара или рывка, приложенная к автосцепке, кН;
m – масса сборочной единицы, детали, груза, для которой определяют
продольную силу инерции, т;
mваг – масса вагона, т.
4.2.4.4 Продольные силы инерции по формуле (4.12) прикладывают в
центре тяжести соответствующей массы. Передачу продольных сил
инерции груза на кузов определяют с учетом свойств груза, сил трения,
условий и устройств его крепления в вагоне: торцовые стенки (борта),
увязочные кольца, скобы, пороги, упоры, днища котлов и т.п. Торцовые
стены (торцовые двери) кузова полувагона, хоппера, торцовые борта
19
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
платформ рассчитывают на равномерно распределенное по всей их
площади динамическое давление от действия 0,3 продольной силы
инерции насыпного груза, определяемой по формуле (4.12), от силы удара
– по таблице 4.3 для Iб режима.
Т а б л и ц а 4.3 – Сочетание основных нагрузок для расчета на
прочность кузовов грузовых вагонов
В меганьютонах
Наименование
основных
расчетных сил
Продольные силы
удара (рывка), сжатия
(растяжения)
Значение силы
Iа режим
По 4.2.4.2 а
При N=-2,5(+2,0)
Iб режим
По 4.2.4.2 б
при Nу
=-3,51)(+2,5)
III режим
По 4.2.4.2 б
при N=Nу=-1,0(+1,0)
Вертикальные силы:
- сила тяжести брутто
- динамическая
нагрузка
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
Не учитывают
По 4.2.4.5
По 4.2.2.3 при
vконструкционной
Боковые силы:
- центробежная сила
Не учитывают
Не учитывают
По 4.2.3.1
- составляющая
продольной
квазистатической силы
По 4.2.3.4 при
N по таблице
4.2
Не учитывают
Не учитывают
По 4.2.5.1
По 4.2.5.1
По 4.2.5.1
По 4.2.5.2
По 4.2.5.2
По 4.2.5.2
По 4.2.5.3
По 4.2.5.3
По 4.2.5.3
Самоуравновешенные
силы:
- распор 2)
- внутреннее
избыточное давление 3)
- вертикальные
кососимметричные
силы 4)
Вагоны с осевой нагрузкой 25 тс и более. Для вагонов с осевой нагрузкой не
более 23,5 тс Nу=-3,0 МН независимо от класса поглощающего аппарата и роспуска
с горок, а также всех вагонов, не подлежащих роспуску с горок, либо оборудованных
поглощающими аппаратами класса Т2 и ТЗ по ГОСТ 32913, для легковесных
вагонов с осевой нагрузкой 125 кН.
1)
20
2)
При перевозке насыпных и скатывающихся грузов.
3)
При перевозке жидкостей и сжиженных газов.
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Наименование
основных
расчетных сил
4)
Значение силы
Iа режим
Iб режим
III режим
Для вагонов с базой более 14 м.
Т а б л и ц а 4.4 – Сочетание основных нагрузок для расчета на
прочность кузовов пассажирских вагонов
Наименование
основных
расчетных сил
Продольные силы
удара (рывка), сжатия
(растяжения)
Значение силы
Iа режим
По 4.2.4.2 а
При N=-2,5(2,0)
Iб режим
По 4.2.4.2 б
при N=-2,51)(+2,0)
III режим
По 4.2.4.2 б
при N=Nу=-1,0(+1,0)
Вертикальные силы:
- сила тяжести брутто
- динамическая
нагрузка
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
Не учитывают
По 4.2.4.5
По 4.2.2.3 при
vконструкционной
Боковые силы:
- центробежная сила
Не учитывают
Не учитывают
По 4.2.3.1
- составляющая
продольной
квазистатической силы
По 4.2.3.4 при
N по таблице
4.2
Не учитывают
Не учитывают
Торцовые стены (торцовые двери) полувагона дополнительно
рассчитывают на продольную силу инерции, возможную при соударении
вагонов, по следующим схемам загружения:
- схема 1 – равномерно распределенную силу инерции 0,3 mгрg
воспринимает нижняя часть стены (двери) до высоты 600 мм по всей
ширине кузова (соответствует случаю перевозки тяжелых, уложенных
штабелями, грузов);
- схема 2 – равномерно распределенную силу инерции 0,25 mгрg
воспринимает вся площадь стены и дополнительный ограждающий щит,
укрепленный над ней сверху с помощью четырех вертикальных стоек,
имеющий контур габарита погрузки (соответствует перевозке штабельных
грузов с шапкой).
4.2.4.5 Вертикальную динамическую силу (добавку) между кузовом и
тележкой ΔPz, кН от действия продольной силы инерции кузова вычисляют
по формуле
21
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Pz  N И.К h к ,
(4.13)
2l
где Nи.к – продольная сила инерции кузова брутто, кН, определяемая по
формуле (4.12);
hк – высота центра тяжести кузова от уровня продольной оси
автосцепки, м;
2l – база вагона, м.
Аналогичным образом определяют динамическое воздействие груза
на раму кузова.
4.2.5 К основным расчетным самоуравновешенным силам относят
давление (распор) насыпных и скатывающихся грузов, внутреннее
избыточное давление паров жидкости или сжиженного газа, наружное
избыточное давление, вертикальные кососимметричные силы.
4.2.5.1 Распор насыпного груза pа, кПа, действующего в
горизонтальном направлении на стенки кузова, в общем случае вычисляют
по формуле
(1  K д.в )gy sin 2 (   )
рa 
2

 ,
sin(



)
sin(



)
(4.14)

sin 2  sin(   ) 1 

sin(   ) sin(   ) 

где Кд.в – коэффициент вертикальной динамики кузова (при расчете по I
режиму Кд.в равен 0,1, а по III режиму вычисляют по формуле (4.4);
γ – насыпная плотность груза, т/м3. В общем случае принимается как
частное от деления грузоподъемности вагона на объем кузова, а для
расчета от действия конкретного груза – по таблице 4.5 либо по ТЗ;
g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2;
y – расстояние от поверхности груза до уровня, м, в котором
определяют давление ра, кПа;
α – плоский угол наклона стенки кузова к горизонту;
ß – плоский угол наклона поверхности груза к горизонту;
δ – плоский угол трения груза о металлические стенки кузова (см.
таблицу 5.3);
φ – угол естественного откоса груза, образуемый поверхностью
свободно насыпанного груза с горизонтальной плоскостью, рад. Угол φ
принимают при расчете по I режиму по таблице 4.5, а по III режиму
равным 0,2 от значения таблицы 4.5.
Т а б л и ц а 4.5 – Усредненные характеристики насыпных грузов
22
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Наименование груза
Железная руда
Железорудные окатыши
Агломерат железной руды
Дробленные бокситы
Порошкообразный глинозем
Гранитный гравий
Влажные песок, глина, грунт
Известняк кусковой
Гранитный щебень
Известковый щебень
Известковый щебень
Цемент
Молотая сухая известь
Мелкий глинозем
Каменный уголь, штыб
Кокс
Сухой торф
Апатит, апатитовый концентрат
Фосфористая мука
Двойной суперфосфат
Сульфат калия
Нитрофоска
Хлористый калий
Простой суперфосфат
Сульфат аммония
Аммиачная селитра
Хлористый аммоний
Товарное зерно
Пищевая мука
Сажа (технический углерод)
Гранулированный полиэтилен
Технологическая щепа
Насыпная
плотность
γ, т/м3
2,50
2,00
1,80
1,25
1,05
1,80
1,80
1,70
1,60
1,40
1,40
1,30
0,75
0,60
0,85
0,50
0,45
1,60
1,30
1,10
1,10
1,00
0,95
0,90
0,90
0,80
0,60
0,75
0,60
0,50
0,50
0,40
Угол
естественного
откоса φ, рад
0,70
0,52
0,52
0,70
0,50
0,52
0,70
0,80
0,78
0,78
0,78
0,61
0,61
0,37
0,62
0,70
0,73
0,61
0,78
0,78
0,70
0,74
0,82
0,60
0,87
0,78
0,87
0,44
0,96
0,70
0,44
0,61
Угол трения
по металлу δ,
рад
0,50
0,35
0,40
0,45
0,45
0,45
0,35
0,50
0,50
0,50
0,50
0,50
0,45
0,40
0,45
0,40
0,40
0,50
0,50
0,50
0,45
0,50
0,50
0,45
0,50
0,45
0,50
0,30
0,60
0,45
0,30
0,45
Для вертикальных стенок (α = 90о) при загрузке без «шапки» (β=0) и
без учета трения груза о стенки кузова (δ = 0) формула (4.14) принимает
вид
π 
p  (1  K
) γgytg 2 (  ) ,
(4.15)
a
д.в
4 2
При определении давления на боковые стенки кузовов вагонов,
перевозящих сыпучие грузы с φ  0,6 (см. таблицу 4.4), Кд.в по III режиму
принимают равным нулю.
23
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Давление на боковые стенки кузовов открытых вагонов, а также на
боковые борта платформ при перевозке труб, бревен и других
скатывающихся грузов определяют по формуле (4.15) при φ, равном нуль,
и
условной
плотности
насыпного
груза,
равной
отношению
грузоподъемности к объему кузова или груза (при загрузке без шапки).
Для
полувагонов
с
торцовыми
дверями
при
перевозке
скатывающихся грузов следует учитывать опирание длинномерного
штабеля на угловые стойки, а у специализированных вагонов – по всем
стойкам на длине штабеля.
Расчетная боковая погонная сила для платформ не должна быть
менее 25 кН на 1 м длины секции бокового борта.
4.2.5.2 Расчетное давление для котлов вагонов-цистерн определяют
как сумму рабочего давления и давления, создаваемого инерцией
жидкости при соударении (гидравлическим ударом).
Под рабочим давлением понимают внутреннее избыточное давление
насыщенных паров перевозимой жидкости (сжиженного газа) при
расчетной температуре, которую принимают равной 50 оС, если ТЗ не
предусмотрено другое требование.
Давление гидравлического удара при действии на вагон-цистерну
продольной ударной силы определяют как отношение силы инерции
жидкости Nиж к площади внутреннего поперечного сечения котла. Силу
инерции жидкости определяют для Iб режима по формуле (4.12), в которой
вместо m подставляют mж – масса жидкости в котле. Давление
гидравлического удара принимают одинаковым от одного днища и по всей
длине обечайки котла.
Пробное давление (внутреннее избыточное давление при испытании)
Рпр, МПа вычисляют с учетом национальных нормативных документов по
формуле
σ  20
p
 1,25 p
(4.16)
пр
σ  t ,
где p – расчетное давление с учетом давления гидроудара по Iб режиму,
МПа;
[σ]20 и [σ]t – допускаемые напряжения для материала котла
соответственно при 20 оС и расчетной температуре, МПа.

В РФ действуют: Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила
промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется
оборудование, работающее под избыточным давлением", Приказ №116 от 25.03.2014г,
зарегистрированы в Минюсте РФ 19 мая 2014г., регистрационный №32326.
24
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Значение рабочего, расчетного и пробного давлений, а также
значение давления регулировки предохранительного клапана указывают в
ТЗ.
Давление регулировки предохранительного клапана котла должно
быть не менее расчетного давления, если ТЗ не предусмотрено иное.
4.2.5.3 Вертикальные кососимметричные силы, представляющие
собой систему взаимно уравновешенных вертикальных сил, для двухосных
тележек изотермических вагонов состоят из четырех равных сил,
приложенных к буксам, из которых две, расположенные по диагонали,
действуют вверх, а две другие – вниз. Силу Рк, кН, приложенную к одной
буксе
двухосной
тележки,
соответствующую
эквивалентному
вертикальному смещению одного колеса, вычисляют по формуле
z 2b C C
Pк    б р ,
(4.17)
4 2 S Cб  C р
где z – вертикальное эквивалентное смещение одного колеса тележки,
соответствующее вертикальному отводу одной рельсовой нити, равному
6,7 ‰ (например, для тележек с базой 2,4 м z равно 0,016 м);
Сб – жесткость буксовых рессор (над одной буксой), кН/м;
Ср – жесткость рамы тележки при кососимметричной нагрузке (на 1/4
рамы), кН/м;
2b – расстояние между центрами буксовых опор рамы, м;
2S – расстояние между кругами катания колес одной колесной пары,
равное 1,58 м.
Кососимметричные силы учитывают также при расчете кузовов
вагонов (с базой более 14 м) с большой жесткостью на кручение, при
движении которых по переходным кривым происходит силовое
замыкание боковых скользунов, расположенных по диагонали. Значения
возникающих при этом кососимметричных сил вычисляют по формуле,
подобной (4.17). При этом расчетное значение отвода возвышения
наружного рельса в кривой равно 3,2 ‰, а суммарный зазор в каждой
паре скользунов по диагонали вагона – 0,004 м.
4.2.6
Основные
продольные,
вертикальные,
боковые
и
самоуравновешенные силы для расчетов на прочность тележек по
допускаемым напряжениям учитывают в соответствии с расчетными
режимами согласно таблице 4.6.
Буксовый проем боковой рамы тележки рассчитывают на продольное
усилие 150 кН при действии продольной силы инерции четырехосного
груженого вагона во время торможения вагонозамедлителем
сортировочной горки.
25
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Т а б л и ц а 4.6 – Значения сил для расчета на прочность тележек
В меганьютонах
Наименование
расчетной силы
Значение силы
Грузовые тележки
I режим
Продольная сила
инерции
III режим
Пассажирские тележки
I режим
III режим
По 4.2.4.2 б
при Nу=3,0(+2,5)1)
По 4.2.4.2 б
при Nу=-1,04)
По 4.2.4.2 б
при Nу=-2,5
По 4.2.4.2 б
при Nу=-1,0
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
По 4.2.2.2
- динамическая
нагрузка
Не учитывают
Не учитывают
- добавка от
продольной
4.2.2.3 при
Vконструкционной
4.2.2.3 при
Vконструкционной
По 4.2.4. при
тележки
Вертикальные
силы:
- сила тяжести
брутто
силы инерции
кузова2)
По 4.2.4. при
Nу=-3,0 (+2,5)1) Не учитывают Nу=-2,5
Не учитывают
Не учитывают
По 4.2.3.35)
при
Vконструкционной
Боковые силы:
- рамная сила
- составляющая
продольной
квазистатической
силы
По 4.2.3.43)
при N по
таблице 4.2
По 4.2.3.35)
при
Vконструкционной
По 4.2.3.43) при
Не учитывают N по таблице
Не учитывают
4.2
Самоуравновешен Не учитывают По 4.2.5.36)
ные силы
1)
Не учитывают
Не учитывают
По 4.2.5.36)
Для изотермических вагонов.
При суммировании с остальными силами учитывают 50 %, а при суммировании
только с силой тяжести брутто учитывают 100 %.
2)
3)
Силу не учитывают при действии сил по 4.2.4.
При расчете боковой рамы на прочность вместо продольной силы инерции
колесной пары учитывают продольную силу Р=32 кН на внешнюю челюсть.
4)
Дополнительно делают расчет боковой рамы тележки модели 18-100 при
действии на наружную челюсть силы Рбок=35 кН.
5)
6)
26
Для тележек с жесткой рамой.
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.2.7 Постоянное оборудование вагона и элементы его крепления
рассчитывают на одновременное действие силы тяжести брутто Рбр
оборудования и продольной Рх, боковой Рy и вертикальной Рz сил инерции
массы брутто оборудования, действующих при движении вагона в поезде
и маневрах.
При определении сил инерции оборудования в качестве расчетных
принимают ускорения, характерные для порожнего вагона.
Силы
инерции
оборудования,
в
том
числе
тормозного
(воздухораспределители, тормозные цилиндры и т.п.), прикладывают в его
центре тяжести.
Нормативы ускорений по I и III расчетным режимам для вагонов типовых
конструкций приведены в таблице 4.7.
Т а б л и ц а 4.7 – Требования к ускорениям для расчета на прочность
подвесного оборудования и элементов его крепления
Наименование вагона
Ускорения в долях ускорения свободного
падения
I режим
III режим
a y
az
ay
ax
ax
az


Оборудование, жестко закрепленное на
кузове вагона1):
- четырехосного грузового
- шестиосного
»
- восьмиосного
»
- изотермического »
- пассажирский
»
Оборудование, жестко закрепленное на
обрессоренной раме тележки:
- изотермического или грузового вагона
- пассажирского
Оборудование, жестко закрепленное на
необрессоренных частях тележки:
- грузовых вагонов всех типов
- изотермических
- пассажирский



12,0
9,0
7,0
6,5
5,0
-
1,8
1,6
1,2
0,8
0,5
4,0
3,0
2,5
2,5
2,0
1,0
1,0
1,0
1,0
0,4
1,0
0,8
0,7
0,4
0,3
7,0
5,5
-
2,5
2,0
3,0
2,0
1,0
0,6
3,5
3,5
14,0
7,5
6,0
2,0
1,5
1,4
2,5
3,0
3,5
4,5
3,5
2,5
3,0
2,5
2,5
20,0
25,0
30,0
Ускорения a x и a x относятся к пятнику и оборудованию, укрепленному на
раме кузова; ускорения для оборудования, укрепленного на уровне крыши (для
открытых вагонов – на уровне верхней обвязки), принимаются вдвое меньше; в
промежуточных уровнях ускорения определяются по линейной интерполяции.
1)
27
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Продольные силы инерции Nи, кН навесного оборудования на
порожнем вагоне вычисляют по формуле
N И  max .
(4.18)
4.2.8 Навесное и подвесное, упруго закрепленное оборудование,
проверяют на отсутствие резонанса при движении вагона в интервале
эксплуатационных скоростей вплоть до максимальной (конструкционной).
Частоты собственных колебаний оборудования, как правило, должны быть
больше или меньше эффективной частоты вынужденных колебаний (см.
формулу (4.32)) кузова вагона или рамы тележки не менее, чем в 1,5 раза.
4.2.9 Силы на предохранительные устройства, предназначенные для
предотвращения падения на путь подвесного оборудования, равны
двукратной силе тяжести предохраняемого оборудования, если ТЗ не
предусмотрено иное.
4.2.10 Следует учитывать силы, возникающие при работе машин и
механизмов, установленных на вагоне или предусмотренных ТЗ для
погрузки и выгрузки вагона.
4.2.11 Схемы размещения на вагоне устройств для крепления и
фиксации штучных грузов (в том числе колесной и гусеничной техники и
штабелей грузов) принимают с учетом требований национальных
нормативных документов государств, приведенных в предисловии.
4.2.11.1 Силы, действующие на устройства крепления грузов и
буксировочные скобы, приведены в таблице 4.8. Направления действия
сил принимают с учетом схем крепления грузов при перевозке.
Т а б л и ц а 4.8 – Величины сил, действующих на устройства крепления
грузов и буксировочные скобы
В килоньютонах
Полувагоны
Наименование вагона и устройства
Увязочные и лесные скобы и кольца внутри кузова:
- в верхней и средней части стен
- в нижней части стен
Увязочные скобы и кольца снаружи кузова в верхней части стен
Значение
силы
30
150
30
В Российской Федерации применяют «Технические условия размещения и крепления
грузов в вагонах и контейнерах». Утверждены МПС России от 27 мая 2003 г. № ЦМ-943.
28

ГОСТ
Для всех Платформы
вагонов
Крытые
вагоны
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Увязочные скобы, кольца и поворотные кронштейны внутри
кузова:
- в верхней и средней части стен
- в нижней части стен
- на уровне пола
Увязочные скобы и кольца на боковых балках
Анкеры в полу
Лесные скобы
Упоры для фитингов контейнеров
Буксировочные скобы
Устройства для крепления на паромах двумя стяжками каждого
конца шкворневых балок рам вагонов
25
50
80
30
100
150
550
100
300
4.2.11.2 Продольные силы инерции груза на пороги (упоры)
концевых балок полувагонов с торцевыми дверями равны 0,75 МН для
четырехосного полувагона и 1,00 МН – для шести - и восьмиосного.
4.2.12 Устройства и оборудование вагона
рассчитывают на
воздействие обслуживающего персонала.
Крыши и помосты вагонов рассчитывают на две вертикальные силы
по 1 кН каждая, распределенные на площадке 0,25х0,25 м и приложенные
на расстоянии 0,50 м друг от друга в любой части крыши, помоста.
Крыши вагонов с мягкой кровлей рассчитывают на месячную норму
снеговых осадков.
Подножки и лестницы рассчитывают на одновременное действие
двух вертикальных сил по 1 кН каждая, приложенных на расстоянии
0,3 м друг от друга, и продольной (вдоль вагона) силы 1 кН, приложенной в
плоскости подножки и ступени лестницы, а вертикальные и
горизонтальные поручни рассчитывают на одновременное действие
вертикальной и поперечной сил по 1 кН каждая, приложенных по середине
высоты поручня. Конструкция лестниц, поручней и подножек должна
удовлетворять требованиям национальных нормативных документов
государств, приведенных в предисловии*.
Поручень
составителя
на
платформах
для
перевозки
крупнотоннажных контейнеров и колёсной техники должен быть откидным
с фиксацией в вертикальном положении.
В Российской Федерации применяют ОСТ 24.050.67-87 «Лестницы, подножки и поручни грузовых
вагонов. Размеры и общие технические требования». Утвержден приказом Минтяжмаш СССР от 26 июня
1987 г. № ВА-002/7070.
*
29
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.2.13 Пятник**, подпятник и детали их крепления к раме вагона
(надрессорной балке тележки), включая дополнительные упоры,
рассчитывают на срез и смятие при действии продольной силы инерции
тележки по I режиму при ускорении a x , принимаемом по таблице 5.5, в
зависимости от типа вагона.
Рамы вагонов в местах крепления пятников, надрессорные и
соединительные балки тележек в местах крепления подпятников должны
быть проверены по III режиму на местное сжатие сж, МПа, с учетом
краевого опирания пятника на подпятник по формуле
σ сж 
где
P
η
F ,
(4.19)
Р – расчетная нагрузка на пятник по III режиму (Рбр + Рдин), МН;
F – площадь сечения всех вертикальных элементов, расположенных
над опорными поверхностями пятника (под опорными поверхностями
подпятника), м2;
η – коэффициент, учитывающий характер приложения нагрузки при
краевом опирании пятника (для предварительных расчетов принимается
равным 2).
Полученные напряжения суммируют с напряжениями от продольных
и боковых нагрузок III расчетного режима.
4.2.14 Для контактирующих поверхностей пар трения определяют
давления от действия статических расчетных нагрузок.
Площади плоских поверхностей трения пятника, подпятника,
скользуна, фрикционного демпфера определяют по номинальным
размерам без учета галтелей, а поверхностей трения шарниров – условно,
как произведение номинальных диаметра валика и длины втулки.
Допускаемые давления для пар трения из углеродистых и
низколегированных сталей, работающих без регулярной смазки и без
защитных от загрязнений устройств, приведены в таблице 4.9.
Т а б л и ц а 4.9 – Допускаемые давления для пар трения из
низколегированных и углеродистых сталей
В мегапаскалях
Наименование пары трения
Допускаемое
давление, МПа
Опорные
Четырех- и шестиосных грузовых и
поверхности
изотермических вагонов
6,5
пятников и
Восьмиосных вагонов
5,5
подпятников
30
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Опорные
При постоянной опоре кузова
поверхности
на скользуны
боковых
При эпизодическом опирании
скользунов
на скользуны
Поверхности трения фрикционных демпферов тележки
Поверхности трения шарниров рычажных передач
тормоза с износостойкими втулками
2,5
4,0
3,0
80,0
4.2.15 Силы, действующие на вагон при механизированной погрузке и
разгрузке, определяют с учетом типа вагона, вида груза и принимаемых
для погрузки-разгрузки механизмов.
4.2.15.1 Боковые стенки полувагонов и открытых хопперов при
разгрузке на вагоноопрокидывателях рассчитывают на одновременное
действие
вертикальной
и
горизонтальной
сил,
равномерно
распределенных по ширине обвязки на длине 0,8 м в средней части
пролета обвязки между соседними стойками. Расчетную вертикальную
силу на один пролет qв, МН, вычисляют по формуле
qв 
где
Qбр
,
n
(4.20)
Qбр – сила тяжести вагона брутто, МН;
n – число упоров вагоноопрокидывателя, равное 8 (на одну стенку- 4).
Горизонтальную поперечную силу принимают равной 0,25 qв.
4.2.15.2 Крышки горизонтально расположенных люков полувагонов,
элементы их крепления и запоры рассчитывают по III режиму на
одновременное действие силы тяжести груза, приходящегося на крышку
равномерно и динамической вертикальной нагрузки при конструкционной
скорости по формуле (4.4).
Кроме того, каркас крышки люка и каркас глухого горизонтального
пола полувагона рассчитывают по III режиму на силу 50 кН, приложенную в
центре каркаса на площади 0,25х0,25 м.
4.2.15.3 Полы и поддерживающие их элементы рам вагонов, для
погрузки которых предусматривают использование электропогрузчиков и
(или) автопогрузчиков, рассчитывают на действие в любом месте пола
вертикальных сил от колес погрузчика для:
- изотермических вагонов двух сил по 0,02 МН каждая, приложенных к
напольным решеткам на расстоянии друг от друга 0,75 м;
- крытых вагонов двух сил по 0,03 МН каждая, сосредоточенных на
площадках 0,15х0,15 м и отстоящих друг от друга на расстоянии 1,00 м;
31
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- платформ двух сил по 0,05 МН каждая на площадках 0,25х0,25 м,
на расстоянии друг от друга 1,80 м.
При расчете отдельной доски пола, набранного в шпунт, на силы от
погрузчиков, влияние соседних досок учитывают уменьшением расчетной
нагрузки на 10 %, а набранного в четверть – на 5 %.
4.2.15.4 Открытые торцевые борта платформ и кронштейны для их
опоры рассчитывают на две вертикальные силы 0,050 МН, приложенные
на расстоянии друг от друга 1,80 м или посредине торцевых кронштейнов с
обеих сторон платформы, а также на силу 0,035 МН, распределенную на
площадке 0,25х0,25 м посредине борта.
4.2.15.5 Консольную часть рамы платформы, используемой для
перевозки тяжеловесной колесной и гусеничной техники, рассчитывают на
вертикальную нагрузку, приложенную к концевой балке, для определения
отсутствия обезгрузки дальней тележки (при продольном опрокидывании
порожней рамы платформы).
4.2.16 Для всех вагонов в качестве расчетных сил при их ремонте
принимают силы, действующие при подъемке груженого (экипированного)
кузова домкратами, установленными в точках, предусмотренных для их
установки, под концы одной или двух шкворневых балок, под один конец
шкворневой балки (для смены рессорного комплекта или коробки бокового
скользуна тележки), а также порожнего кузова при подъемке его под концы
шкворневых балок, расположенных по диагонали.
4.2.17 Силы, действующие в тормозной системе, определяют исходя
из максимального усилия на штоке поршня тормозного цилиндра при
коэффициенте полезного действия рычажной передачи, равном единице.
Детали тормозной системы и все элементы конструкции вагонов, на
которые эти силы действуют, рассчитывают на действие сил тормозной
системы и сил, возникающих при работе стояночного тормоза.
4.2.18 Внутреннее избыточное давление принимают в резервуарах по
ГОСТ 1561 в рукавах соединительных по ГОСТ 2593, в трубопроводах по
ГОСТ 8733 и ГОСТ 8734.
4.2.19 По требованию заказчика при проектировании вагонов должна
быть предусмотрена возможность их перевозки на морских паромах. Такие
вагоны и приспособления для закрепления их на паромах судовыми
инвентарными устройствами рассчитывают на одновременное действие:
- при крене 12,2° и одновременном действии боковой инерционной
силы – до 0,24g и вертикальной – до 0,98g;
- при дифференте 2,5° при одновременном действии ускорения 0,1g в
продольном и до 1,0g в вертикальном направлениях.
32
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.3 Правила
устойчивость
расчета
вагонов
на
прочность
и
4.3.1 Общие правила
4.3.1.1 При проектировании вагонов и их узлов должны быть
обеспечены необходимая несущая способность всех элементов,
предназначенных для восприятия эксплуатационных нагрузок, и безопасность движения в установленных условиях эксплуатации.
4.3.1.2 Несущую способность вагонных конструкций оценивают
применительно к установленным настоящим стандартом величинам и
сочетаниями расчетных нагрузок по допускаемым значениям:
- напряжений;
- запасов сопротивления усталости;
- запасов устойчивости сжатых элементов;
- прогибов (деформаций).
Расчеты следует выполнять в соответствии с расчетными режимами,
установленными в 4.2.1.3 и 4.2.1.4.
Расчеты элементов ходовых частей, рамы и кузова вагонов (включая
котлы цистерн) осуществляют по допускаемым напряжениям и запасам
сопротивления усталости. Кроме того кузова вагонов и элементы, их
поддерживающие, по запасам устойчивости сжатых элементов.
Расчет
по
допускаемым
деформациям
обязателен
при
проектировании элементов, чрезмерные деформации (прогибы) которых
могут быть причиной нарушения габарита, работоспособности вагона или
узла, а также при проектировании амортизаторов, рессор и т.п. Расчеты
напряжений и деформаций осуществляют в пределах упругой работы
материала.
4.3.1.3 Геометрические параметры сечений определяют исходя из
номинальных размеров элементов. Для несущих конструкций вагонов,
перевозящих агрессивные грузы, и котлов цистерн, изготовленных из
углеродистых и низколегированных сталей, кроме нержавеющих,
расчетная толщина элементов сечений, постоянно контактирующих с
грузом, должна быть уменьшена на величину утонения вследствие
коррозии за срок службы конструкций на основе физико-химических и
эксплуатационных свойств применяемых защитных лакокрасочных или
других покрытий, ожидаемых условий эксплуатации и обслуживания, а
также требований ТЗ, технических условий или договора с заказчиком.
33
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Для оценки устойчивости формы несущих элементов конструкции
необходимо учитывать возможность использования металлопроката с
минусовым допуском толщины.
4.3.1 Правила расчета на прочность
4.3.1.1 Напряжения в элементах конструкции вагона определяют
методами сопротивления материалов, строительной механики и теории
упругости. Оценку напряженно-деформированного состояния элементов и
узлов вагона рекомендуют проводить методом конечных элементов (далее –
МКЭ).
4.3.1.2 При расчете сложно-напряженных элементов вычисляют
эквивалентные напряжения, которые не должны превышать допускаемых,
установленных для соответствующего расчетного режима.
Эквивалентные напряжения э, МПа вычисляют по формуле Мизеса.
Для древесины эквивалентные напряжения не определяют. О ее
прочности судят путем сопоставления напряжений, действующих вдоль и
поперек волокон с допускаемыми напряжениями по таблице 10.5.
4.3.1.3 Для деталей вагонов, работающих в условиях длительного и
интенсивного воздействия динамических нагрузок, выполняют расчет на
сопротивление усталости при многоцикловом нагружении с учетом
вероятностного рассеивания характеристик сопротивления усталости
детали и случайного характера ее динамического нагружения. Расчет
проводят при следующих допущениях:
- кривая усталости во всем диапазоне долговечностей (числа циклов
Ni) имеет вид
 im N i  const ,
(4.21)
- асимметрия циклов динамических напряжений учтена в оценках
значений пределов выносливости вагонных конструкций.
Коэффициент запаса сопротивления усталости n вычисляют по
формуле
σ
n  a, N  [n] ,
(4.22)
σ a,э ки
где a,N – предел выносливости (по амплитуде) натурной детали при
установившемся режиме нагружения при базовом числе циклов N0, для
конструкций из сталей принимают N0 = 107 (для колес и осей колесных пар
 N0 = 108).
34
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
a,э – амплитуда динамического напряжения, приведенная к базовому
числу циклов N0, эквивалентная по повреждающему действию режиму
эксплуатационных случайных напряжений за проектный срок службы
детали, МПа,;
[n] – допускаемый коэффициент запаса сопротивления усталости (см.
таблицу 4.10);
ки – коэффициент использования грузоподъемности вагона, который
принимают:
- 1,00 – для специализированных вагонов;
- 0,95 – для вагонов-цистерн;
- 0,90 – для универсальных полувагонов и несущих элементов
тележек;
- 0,70 – для универсальных платформ и крытых вагонов.
Т а б л и ц а 4.10 – Допускаемые коэффициенты запаса сопротивления
усталости [n]
Значение
Вариант
Исходные условия расчета
[n]
При использовании статистически надежных
экспериментальных данных по пределу
1,3
выносливости a,N при доверительной
А
1,4 (1,6*)
1,7
вероятности P  0,95 и надежных
экспериментальных данных по a,э
При использовании статистически надежных
экспериментальных данных по a,N при P  0,95 и
приближенных данных по нагруженности a,э,,
1,6
Б
определяемых расчетным путем по
1,8 (1,9*)
установленным нормативам динамических сил,
2,0
или при расчетных значениях a,N и надежных
экспериментальных данных по a,э
При использовании приближенных данных по a,N,
1,8
определяемых расчетным путем или экспертной
В
2,0 (2,1*)
оценкой при P = 0,5 и данных по нагруженности
2,1
a,э, определяемых расчетным путем
* Для боковых рам и надрессорных балок трехэлементных тележек.
П р и м е ч а н и е – В каждом варианте условий расчета А, Б и В значения
допускаемых коэффициентов запаса сопротивления усталости относят:
- первое - к элементам кузовов всех типов, кроме рам кузовов и котлов вагоновцистерн;
35
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Вариант
Исходные условия расчета
Значение
[n]
- второе – к тележкам, сцепным и тормозным устройствам, к рамам кузовов и
котлам вагонов-цистерн;
- третье – к колесным парам вагонов и их связям с рамой тележки.
4.3.1.4 Предел выносливости натурной детали а,N определяют по
формуле
σ a , N  σ a , N (1  z p   a , N ) ,
(4.23)
где
 a, N – среднее значение предела выносливости натурной детали, МПа;
zp – квантиль распределения,
соответствующий односторонней

вероятности P неразрушения детали ;
  a , N – коэффициент вариации предела выносливости, который для
деталей из углеродистых, низколегированных и нержавеющих сталей
принимают равным:
- 0,05 – для сварных рам и балок из листового и фасонного проката
при автоматической сварке под слоем флюса и в среде защитного газа;
- 0,07– для сварных рам и балок из листового и фасонного проката
при полуавтоматической и ручной сварке;
- 0,10 – для зон приварки к балкам кронштейнов и других деталей
ручной сваркой;
- 0,10 – для стальных отливок;
- 0,12 – для зон приварки литых деталей к прокатным и наоборот.
Для предварительных расчетов σ a , N вычисляют по формуле
σ a, N 
σ 1
(k σ ) k ,
(4.24)
где σ -1 – среднее значение предела выносливости гладкого стандартного
образца из материала детали при симметричном цикле изгиба на базе N0
(предел выносливости  1 принимают равным 0,6  1 ), МПа;
(k  ) k – среднее значение общего коэффициента снижения предела
выносливости данной натурной детали по отношению к пределу
выносливости гладкого стандартного образца.

Если принять, что a,N – случайная величина, имеющая нормальный закон распределения, то для
основных несущих деталей вагонов рекомендуют принимать вероятность P = 0,95 и zp = 1,645.
36
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Значения  1 определяют по справочным данным. Для наиболее
употребляемых в вагоностроении сталей значения  1 приведены в
приложении В. При отсутствии справочных данных можно использовать
следующие эмпирические зависимости средней величины выносливости от
нормативных (минимальных) значения предела прочности в (по стандартам
или техническим условиям):
- для проката из малоуглеродистых и низколегированных сталей
1  0,5в,
- для стального литья σ 1  0,45в,
- для алюминиевых сплавов σ 1  0,4в.
4.3.1.5 Значения (k σ ) k определяют по экспериментальным данным
для аналогичных деталей. Для некоторых типичных элементов вагонов
значения (k σ ) k приведены в таблице 4.11.
Т а б л и ц а 4.11 – Средние значения (k σ ) k для некоторых типичных
элементов несущих конструкций вагонов
Характеристика элемента и расчетной зоны
(k σ ) k
Стандартный образец с полированной поверхностью
по ГОСТ 25.502
Прокатная или литая полоса с сечением до 20 см2 без
концентраторов напряжений по основному металлу
Балки из фасонного проката (двутавр, швеллер, зет, уголок) и
штампованные из листового проката по основному металлу полок (вдали от
концентраторов напряжений)
Коробчатые балки, сваренные из фасонного или листового проката
продольными угловыми швами без поперечных ребер жесткости и
диафрагм, по сварному шву
Балки из фасонного проката и штамповок, пояса коробчатых балок из
листового проката, сваренные двухсторонними прямыми поперечными
стыковыми швами, в зоне сварного шва
Балки из фасонного проката и штамповок, пояса коробчатых балок из
листового проката, сваренные односторонними прямыми швами (с
непроваром корня шва или при отсутствии подварки)
Балки из фасонного проката и штампованные, балки коробчатые сварные
балки из фасонного проката, штамповок и листа с накладками на полках,
приваренными по контуру угловыми швами у лобового шва прямоугольной
накладки
Балки из фасонного проката и штампованные, коробчатые сварные балки
из фасонного проката, штамповок и листами с ребрами жесткости или
диафрагмами, приваренными поперечными угловыми швами без разделок
кромок и обработки этих швов
1,0
1,6
1,5
1,6
2,4
4,8
4,5
4,5
37
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Характеристика элемента и расчетной зоны
Нахлесточное соединение прокатных элементов с угловыми фланговыми
швами в зоне окончания этих швов
Тавровое соединение элементов из фасонного проката, штамповок,
коробчатых и листовых элементов, сваренных угловыми швами без
разделок кромок в зоне сварных швов
Тавровое соединение элементов из фасонного проката, штамповок,
коробчатых и листовых элементов, сваренных с разделкой кромок и
полным проваром шва
Сварное соединение боковой стойки и нижней обвязки кузова грузового
вагона в зоне окончания лобовых и фланговых швов
Элементы из фасонного и листового проката или штамповок со
сверлеными отверстиями для болтов и заклепок в сечениях по отверстиям
Сварные коробчатые балки рам тележек из стального проката с накладками
и отверстиями для люлечных подвесок в зоне приварки угловыми швами
(без разделки) обечаек этих отверстий
Литые боковые рамы тележек в зоне угла буксового или рессорного проема
(k σ ) k
5,2
4,8
4,0
5,0
2,8
5,5
4,5
Литые надрессорные балки тележек в зоне резких переходов сечения и
технологических отверстий
4,8
Вал (d  150 мм) с напрессованной ступицей при передаче поперечных сил
и (или) моментов в зоне кромки ступицы
4,0
Болты и шпильки с метрической резьбой при деформации растяжениясжатия диаметром резьбы:
От 10 до 20 мм включ.
Св. 20 « 30 мм «
« 30 « 40 мм «
« 40 « 50 мм «
3,5
4,0
4,5
5,5
38
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Характеристика элемента и расчетной зоны
(k σ ) k
Примечания
1 Приведенные значения (k σ ) k относят к элементам с размерами сечений от 100×100
мм до 500х500 мм с толщиной стенок или листов от 5 до 15 мм.
2 Сварные соединения выполнены ручной сваркой. При автоматической сварке под слоем
флюса и в среде защитных газов значения (k σ ) k можно принимать меньше на 10 %.
3 Угловые швы приняты с равными катетами. Для лобовых угловых швов при
соотношении катетов 1:2 допускают уменьшение (k σ ) k на 15 %.
4 Основной металл элементов с сохраненной прокатной и литой поверхностями, сварные
швы без обработки. Влияние поверхностной упрочняющей обработки деталей, в том числе
сварных швов, наклепом (накатка роликами, проковка бойком и т.п.) и тепловой обработкой
зоны, сварных швов неплавящимся электродом приближенно учитывают уменьшением
(k σ ) k на 20 %. Более точная оценка возможна на основе экспериментальных данных.
5 Для не указанных в таблице 6.3 элементов конструкций значение (k σ ) k определяют
экспериментально. Для ответственных несущих элементов конструкций
применять нельзя.
(k σ ) k >5,5
4.3.1.6 (k σ ) k можно также приближенно вычислить по формуле
(k σ ) k  k σ
kн k у
,
k м k пов
(4.25)
где k σ – эффективный коэффициент
концентрации напряжений,
учитывающий снижение сопротивления усталости в связи с местными
изменениями формы и размеров детали: изменение сечения, наличие
сварных швов, отверстий, вырезов, галтелей, канавок прессовой посадки,
резьбы и т.п. Коэффициент k σ принимают по справочным и
экспериментальным данным. Для некоторых типичных для вагонов
конструктивных элементов значения k σ приведены в таблице 4.12.
Ориентировочно k σ вычисляют по формуле
k σ  1  q(ασ  1) ,
(4.26)
где
q – коэффициент чувствительности материала к концентрации
напряжений, равный 0,6 – для углеродистых сталей и 0,7 – для
низколегированных сталей;
В Российской Федерации применяют РД 24.050.37-95 «Вагоны грузовые и
пассажирские. Методы испытания на прочность и ходовые качества». Утверждены от
2 февраля 1995 г.

39
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)

– теоретический коэффициент концентрации напряжений
принимают по результатам расчета или справочной литературе;
kн – коэффициент неоднородности материала, который принимают
равным:
- 1,1 – для стального проката, поковок и горячих штамповок;
- 1,2 – для стальных холодных штамповок и отливок;
- 1,2 – для проката из алюминиевых сплавов;
kу – коэффициент влияния упрочняющей поверхностной обработки
деталей, который принимают равным:
- 1,0 – при отсутствии обработки;
- 0,9 – при аргонодуговой обработке сварочных швов;
- 0,9 – при механической зачистке (заглаживании) швов;
- 0,9 – при обдувке дробью;
- 0,8 – при проковке бойком или накатке роликом;
- 0,75 – при аргонодуговой обработке и проковке бойком;
kм – коэффициент влияния размеров детали (масштабного фактора),
который принимают для деталей с характерными размерами поперечного
сечения (диаметр, высота, диагональ) равным:
- 1,00 – до 50 мм;
- 0,90 – « 100 мм;
- 0,85 – « 150 мм;
- 0,80 – « 300 мм;
- 0,75 – св. 300 мм;
kпов – коэффициент влияния качества поверхности детали, который
принимают равным:
- 1,00 – для шлифованной поверхности;
- 0,90 – для поверхности после чистовой механической обработки;
- 0,85 – для черновой поверхности после прокатки;
- 0,80 – для черновой поверхности с литейной коркой.
Т а б л и ц а 4.12 – Приближенные средние значения эффективного
коэффициента концентрации напряжений k σ
Значение
Характеристика расчетного элемента
kσ
Постоянное сечение элемента вдали от концентраторов напряжений
(сварных швов, отверстий, галтелей и т.п.)
Сварное стыковое соединение продольными швами:
- с полным проплавлением
- с частичным проплавлением
40
1,0
1,2
1,4
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Характеристика расчетного элемента
Сварное стыковое соединение поперечным двусторонним швом без
обработки зоны шва*
о
Сварное стыковое соединение косым (под углом 45 ) двусторонним швом
без обработки зоны шва
Сварное стыковое соединение поперечным двусторонним швом с
обработкой шва заподлицо с основным металлом*
о
Сварное стыковое соединение косым (под углом 45 ) двусторонним швом
с обработкой шва заподлицо с основным металлом*
Сварное стыковое соединение поперечным односторонним швом с
частичным проплавлением
Сварное нахлесточное соединение лобовыми швами с одинаковыми
катетами
Сварное нахлесточное соединение фланговыми швами в зоне концов
швов
Сварное нахлесточное соединение усиливающей плоской накладки к
полке балки в сечении у лобового шва (приварка по контуру)
Сварное тавровое соединение без разделки кромок:
- продольными швами
- поперечными швами
Сварное тавровое соединение с разделкой кромок и полным
проплавлением:
- продольными швами
- поперечными швами
Соединения электрозаклепками по отверстиям, образованным
сверлением
Галтели, закругления, переходы размеров сечений сварных и литых
деталей при отсутствии в зоне перехода сварных швов и других
концентраторов напряжений при радиусе перехода:
- менее 20 мм
- от 50 до 100 мм
- от 152 до 200 мм
Значение
kσ
1,7
1,5
1,5
1,4
3,0
2,3
2,5
2,4
2,5
3,0
2,2
3,0
2,3
2,1
1,8
1,4
*
При несоосности Δ свариваемых листов значения k  увеличивают в
(1+3Δ/S) раз (S – максимальная толщина свариваемых листов).
Примечания
1 Значения k σ относят к основному металлу с сохраненной прокатной
и литой поверхностями и сварным швом с равными катетами без
обработки.
2 При необходимости можно использовать дополнительные
справочные данные по значениям k σ .
41
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.3.1.7 Для повышения сопротивления усталости сварных соединений
целесообразно применять соответствующие способы упрочняющей
обработки сварных швов: механическое заглаживание швов или их
аргонодуговую обработку, поверхностный наклеп, термическую обработку
и комбинированные методы.
4.3.1.8
Значение
эквивалентной
приведенной
амплитуды
динамических напряжений для расчетов на усталость вычисляют по
формуле при прерывной функции распределения амплитуд напряжений
σ a, э  m
Nс k m
 σ a Pi
N 0 i 1 i ,
(4.27)
где
m – показатель степени в уравнении кривой усталости в амплитудах;
Nc – суммарное число циклов динамических напряжений за расчетный
срок службы;
N0 – базовое число циклов (см. формулу (4.22));
σ a i – уровень (разряд) амплитуды напряжения, МПа;
Pi – вероятность появления амплитуды с уровнем σ a i .
Показатель степени m определяют по данным статистической
обработки результатов стендовых испытаний на усталость образцов
рассматриваемой детали либо оценивают по обобщенным данным
испытаний подобных, близких по конструкции и материалу деталей.
Для вагонных конструкций из углеродистых и низколегированных
сталей принимают следующие значения показателя m:
- 8 – для гладких, чисто обточенных и шлифованных валов и осей с
галтелями без поверхностного упрочнения;
- 18 – для гладких, чисто обточенных и шлифованных валов и осей с
упрочненной накаткой поверхностью;
- 4 – для сварных конструкций из проката без упрочняющей обработки
швов;
- 6 – для сварных конструкций из проката с механической или
аргонодуговой обработкой швов;
для стальных отливок с термообработкой:
- 4 – нормализацией;
- 5 – закалкой с отпуском.
Для сварных и литых рам и балок показатель m допускается
вычислять по формуле
42
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
18
,
(4.28)
k k
Способ определения суммарного числа циклов Nc зависит от характера
детали.
Для деталей автосцепного оборудования, рам и кузовов вагонов
используют данные приложения А.
Для деталей, в которых динамические напряжения возникают от
колебаний и вибраций при движении вагона, суммарное число циклов Nc
вычисляют по формуле
N c  f эT p ,
(4.29)
где fэ – центральная (эффективная) частота процесса изменения
динамических напряжений, Гц;
Tp – суммарное время действия динамических напряжений при
движении за расчетный срок службы детали или вагона, с.
Центральную (эффективную) частоту процесса fэ, Гц приближенно
вычислять по формуле
a
g
fэ 
,
(4.30)
2 f ст
где a – коэффициент, равный:
- 1,2 – для кузова изотермического вагона на тележках
пассажирского типа;
- 1,4– для кузова грузового вагона;
- 1,7 – для обрессоренных частей тележки;
- 2,0 – для необрессоренных частей тележек;
g – ускорение свободного падения равное 9,81 м/с2;
fст – расчетный статический прогиб рессорного подвешивания для
расчетного режима загрузки вагона, м; для необрессоренных частей тележек
fст равно 0,005 м.
Суммарное время действия динамических напряжений Тр, с,
вычисляют по формуле
m
Tр  
 
10 3
Lc
V
Тk ,
(4.31)
где: α – количество дней эксплуатации за год без учета простоя в
ремонтах, принимать α = 360 сут/год.
Tk – нормативный или назначенный ТЗ срок службы детали или
вагона, год;
L c – среднесуточный пробег груженого вагона; принимают в общем
случае равным 210 км/сут, если другое значение не предусмотрено ТЗ. Для
43
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
вагонов, которые предусматривают использовать в маршрутных поездах,
имеющих большие суточные пробеги, допускается выполнять расчет на
общий пробег не менее 2,5 млн км, при условии указания в ТЗ проведения
ремонта вагонов по пробегу без права перестановки ходовых частей под
другие вагоны, в том числе этого поезда;
𝑉̅ – проектная техническая скорость движения вагона, м/с, указанная
в таблице 4.13.
Т а б л и ц а 4.13 – Рекомендуемое значение вероятности скорости V i
Средняя
Pvi при конструкционной скорости м/с
Интервал скорости
скорость
интервала
движения
Vi , м/с
(км/ч)
38,9
(140)
0,02
0,06
0,07
0,10
0,15
0,15
0,15
0,10
0,08
0,05
0,05
0,02
24,3
(87,5)
V i , м/с
от 0 до 12,5
св. 12,5 « 15,0
« 15,0 « 17,5
« 17,5 « 20,0
« 20,0 « 22,5
« 22,5 « 25,0
« 25,0 « 27,5
« 27,5 « 30,0
« 30,0« 32,5
« 32,5 « 35,0
« 35,0 « 37,5
« 37,5 « 40,0
Проектная техническая
скорость, м/с (км/ч)
6,25
13,75
16,25
18,75
21,25
23,75
26,25
28,75
31,25
33,75
36,25
38,75
–
33,3
(120)
0,03
0,07
0,10
0,18
0,15
0,15
0,15
0,09
0,06
0,02
–
–
22,0
(80,0)
27,8
(100)
0,05
0,12
0,30
0,20
0,15
0,10
0,06
0,02
–
–
–
–
18,3
(66,0)
25
(90)
0,15
0,30
0,35
0,13
0,05
0,02
–
–
–
–
–
–
14,2
(53,0)
При определении σ a , э используют формулу
 a,э 
m
Tp f э
No
K vi
K i
 P 
i 1
vi
m
ai i
P ,
(4.32)
где Pi – частота (вероятность) появления амплитуд напряжений с
уровнем ai в i-ом интервале скоростей движения вагона, Гц;
Pvi – доля времени, приходящаяся на эксплуатацию в i-ом интервале
скоростей; значение Pvi принимают по таблице 4.12.
Ki и Kvi – принятое соответственно число разрядов амплитуд
напряжений
в i-ом интервале скоростей и число разрядов скоростей
движения.
При
узкополосном
спектре
и
нормальном распределении
динамических напряжений можно использовать формулу
44
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
σ a ,э   m
где
Tp f э
No
K vi
S
m
σ vi
Pvi ,
(4.33)
γ – коэффициент. Значения γ указаны в таблице 4.14;
Т а б л и ц а 4.14 – Значение функции γ
γ
γ
m
m
2,00
2,20
2,40
2,60
2,80
3,00
3,20
3,40
3,60
3,80
4,00
4,20
4,40
4,60
4,80
5,00
5,20
5,40
5,60
5,80
6,00
6,20
6,40
1,41
1,44
1,47
1,50
1,53
1,55
1,58
1,61
1,63
1,66
1,68
1,71
1,73
1,75
1,78
1,80
1,82
1,84
1,86
1,89
1,91
1,93
1,95
6,60
6,80
7,00
7,20
7,40
7,60
7,80
8,00
8,20
8,40
8,60
8,80
9,00
9,20
9,40
9,60
9,80
10,00
10,20
10,40
10,60
10,80
11,00
1,97
1,99
2,01
2,03
2,05
2,07
2,09
2,10
2,12
2,14
2,16
2,18
2,20
2,21
2,23
2,25
2,27
2,28
2,30
2,32
2,33
2,35
2,37
m
γ
m
γ
11,20
11,40
11,60
11,80
12,00
12,20
12,40
12,60
12,80
13,00
13,20
13,40
13,60
13,80
14,00
14,20
14,40
14,60
14,80
15,00
15,20
15,40
15,60
2,38
2,40
2,42
2,43
2,45
2,46
2,48
2,49
2,51
2,52
2,54
2,56
2,57
2,59
2,60
2,61
2,63
2,64
2,66
2,67
2,69
2,70
2,72
15,80
16,00
16,20
16,40
16,60
16,80
17,00
17,20
17,40
17,60
17,80
18,00
18,20
18,40
18,60
18,80
19,00
19,20
19,40
19,60
19,80
20,00
–
2,73
2,74
2,76
2,77
2,79
2,80
2,81
2,83
2,84
2,85
2,87
2,88
2,89
2,91
2,92
2,93
2,95
2,96
2,97
2,98
3,00
3,01
–
Sσ vi –
среднее квадратичное отклонение текущих значений
динамических напряжений в i-м интервале скоростей.
4.3.1.9 Для оценки эквивалентных напряжений  a ,э в боковых рамах
и надрессорных балках тележки и жестких рамах кузовов вагонов,
обусловленных колебаниями вагона при движении, используют формулу
 a ,э   ст кД э ,
(4.34)
где ст номинальное или локальное номинальное напряжение в детали;
к д э – коэффициенты полученные при обработке динамических
напряжений в тележке типа 2 по межгосударственному стандарту ГОСТ
45
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
9246 (на базе 107 циклов при сроке службы 32 года) по формулам п. 6.28
равными:
- 0,51 – в боковой раме тележки;
- 0,36 – в надрессорной балке тележки и шкворневой балке кузова.
П р и м е ч а н и е – Для тележек других типов следует определять Кдэ путем
сравнительных расчетов.
4.3.2 Правила расчета на устойчивость
4.3.2.1 Устойчивость сжатых элементов вагонов проверяют при
действии квазистатических сил по I режиму (см. таблицу 4.2) с учетом
таблицы 4.15.
Т а б л и ц а 4.15 – Постоянные значения
Модуль
Модуль
упругости
сдвига
E,
G,
Материал
ГПа
ГПа
Углеродистые и
низколегированные
210
80
стали
Коэффициент
Пуассона

Коэффициент
линейного
расширения
 , 1/град
0,3
1210
-6
-6
Нержавеющие стали
200
76
0,3
1610
Алюминиевые
сплавы
70
27
0,3
2710
-6
4.3.2.2 Устойчивость котла безрамного вагона-цистерны проверяют,
если толщина стенки составляет менее 12 мм, при действии избыточного
внешнего давления согласно требованиям национальных нормативных
документов*.
Примечание – Вагоны-цистерны, подвергающиеся промывке или пропарке,
должны быть проверены на действие избыточного атмосферного давления.
4.3.2.3 При расчете устойчивости рам вагонов необходимо учитывать
начальные прогибы от действия силы тяжести на вагон и груз, при действии
сил сжатия по I режиму (см. таблицу 4.2).
В Российской Федерации применяют «Правила перевозки железнодорожным транспортом грузов
наливом в вагонах-цистернах и вагонах бункерного типа для перевозки нефтебитума». Утверждены
приказом МПС России от 18 июня 2003 г. № 25, зарегистрированы в Минюсте России от 19 июня 2003 г.
№ 4769.
*
46
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
При расчете устойчивости котла вагона-цистерны с толщиной стенки
менее 8 мм необходимо учитывать начальные отклонения формы согласно
конструкторской документации.
4.3.3.4 Собственные значения (масштабные множители приложенных
нагрузок), полученные в результате расчета на устойчивость, сравнивают с
коэффициентами запаса устойчивости. Собственные значения должны
составить не менее 1,1. При расчете устойчивости котла вагона-цистерны,
передающего продольные силы, собственные значения должны составить не
менее 1,3.
4.4 Правила оценки качества хода вагонов
4.4.1 Оценку качества хода вагонов проводят расчетными и
экспериментальными методами. К основным показателям ходовых качеств
вагонов относят:
- коэффициент вертикальной динамики K д.в (по напряжениям);
- рамную силу H p ;
- коэффициент запаса устойчивости колесной пары от схода с
рельсов по условию отсутствия вкатывания гребня колеса на головку
рельса Кус;
- коэффициент запаса устойчивости вагона от опрокидывания в кривых
Kуо.
4.4.1 Расчетную оценку значений коэффициентов динамики и рамных
сил проводят по формулам (4.4) и (4.8).
4.4.2 Допускаемые значения коэффициентов динамики, рамных сил
грузовых вагонов приведены в таблице 4.16.
Т а б л и ц а 4.16 – Допускаемые значения динамических показателей
элементов вагонов
Оценка хода
вагона при
конструкционной
скорости
движения
Коэффициент динамики
(вертикальной) [Кд.в]*, не более
Рамные силы в долях осевой
нагрузки Ро [Нр/Ро],не более
Порожний
груженый
порожний
груженый
Кузов грузового
вагона
0,75
0,65
–
–
Необрессоренные
элементы рамы
тележки
0,98
0,90
0,40
0,38
47
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Примечания
1 Значение показателей для кузовов и рам тележек изотермических вагонов
следует принимать на 30 % меньше, чем для грузовых вагонов.
2 На малозагруженные и легковесные вагоны с осевой нагрузкой брутто до
125 кН распространяются динамические показатели порожних грузовых вагонов.
Оценку полученных расчетом значений динамических показателей
проводят по верхним границам доверительных интервалов, исходя из
условий:
P{ K д.в < [ K д.в ]}  0,97;
P { H p < [ H p ]}  0,97.
4.4.3 Устойчивость движения вагонов от схода с рельсов для двух
расчетных случаев должна удовлетворять условию
К ус 
tg  μ Рв

 К ус ,
1  μtgβ Рб
(4.35)
где  – угол наклона образующей гребня нового колеса с горизонталью,
для колес с профилем по ГОСТ 10791 (β = 600);
 –коэффициент трения между колесом и рельсом, равный 0,25;
Pв – вертикальная реакция набегающего колеса на головку рельса,
кН;
Pб – горизонтальная (поперечная) реакция набегающего колеса на
головку рельса, кН.
[Kус] – допускаемое значение коэффициента запаса устойчивости.
4.4.3.1
Первый расчетный случай дает оценку коэффициентов
запаса устойчивости колеса против схода с рельса при движении
порожнего и груженого вагонов с максимальной скоростью по неровностям
прямого пути хорошего состояния с допускаемыми сочетаниями
отступлений в плане, перекосами и просадками.
Для первого случая формула (4.35) имеет следующий вид
ba
 b  a2

r
2
1  K
  b K
2Q ст 
H
 qн

ш
дв1
дбк
p
кп


2
S
2
S
2
S
2
S
tg  μ


К


 [ K ],
ус 1  μ tgβ
ус

b

a
ba


b
r
 ст
н
1 1  K
1
 
H  μ 2Q
K
H
q


p
ш  2S 
дв1  2 S дбк 
p 2S
кп 2 S




(4.36
)
ст
где Qш – сила тяжести обрессоренных частей вагона, приходящаяся на
шейку оси колесной пары, кН;
н
q кп
– сила тяжести необрессоренных частей, приходящихся на
колесную пару, кН;
48
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
K дв1 – расчетное значение коэффициента вертикальной динамики
экипажа, приблизительно равное 0,75 K дв
( K дв
вычисляют по формуле
(4.6) для обрессоренных частей тележки);
K дбк – расчетное значение коэффициента динамики боковой качки,
приблизительно равное 0,25 K дв ;
H p – расчетное среднее значение рамной силы, кН, вычисляемое по
формуле (5.6);
2b – расстояние между серединами шеек оси, для стандартных
колесных пар 2b=2,036 м;
2S – среднее расстояние между точками контакта колес с рельсами,
равное 1,58 м;
а1,2 – расчетные расстояния от точек контакта до середин шеек
принимают а1=0,250 м, а2=0,220 м соответственно для набегающего и не
набегающего колеса;
r – радиус среднеизношенного колеса, для колес по ГОСТ 10791
r равно 0,45 м.
Допускаемые коэффициенты запаса устойчивости [Кус] для данного
расчетного случая принимают:
- для грузовых вагонов [Кус] = 1,3;
- для изотермических вагонов на тележках пассажирского типа
[Кус] = 1,4 .
Окончательную оценку устойчивости вагона проводят по результатам
ходовых динамических испытаний опытных образцов.
4.4.3.2 Второй расчетный случай характеризует устойчивость
колесной пары от схода с рельсов при «выжимании» порожнего вагона в
круговой кривой (без возвышения наружной нити) при движении со
скоростью 5 км/ч продольными силами сжатия, возникающими при
торможении поезда, в составе которого находится вагон.
Коэффициент запаса устойчивости колесной пары вагона Kус для
этого случая вычисляют по формуле
К ус
 δL 
L h
L h
РТ  2 γN  2 1   п   с  п
a  hа
R  2S
tgβ  μ
l 


 К ус  ,
1  μ tgβ
 δL 
L
Lс 
hп 
Lс hц  hп 
μРТ  2 γN  2 1    α 1  μ
α

a
R 
2S 
R 2S 
 l 
(4.37)
где РТ – вертикальная нагрузка от тележки на путь с учетом ее обезгрузки
при эксцентричном действии продольных сил, кН;
49
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
,  – коэффициенты перекоса;
N – расчетные квазистатические продольные сжимающие силы,
длительно действующие более 3 с на автосцепки порожнего вагона,
принимают равными: 0,5 МН – для четырехосных; 1,0 МН – для шести и
восьмиосных вагонов;
2 – суммарный свободный поперечный разбег рамы кузова вагона
относительно оси пути в направляющем сечении (по шкворню); для
вагонов на
тележках с учетом износов гребней колес, пятника и
подпятника, а также поперечных зазоров между буксой и боковой рамой
принимают: 2δ = 0,05 м – для четырехосных вагонов с люлькой и с
безлюлечным подвешиванием; 2δ = 0,06 м – для шести- и восьмиосных
вагонов;
2l – база вагона, м;
2L – расстояние между упорными плитами автосцепок, м;
2Lc – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;
a – длина корпуса автосцепки от оси сцепления до конца хвостовика
(для автосцепки СА-3 a = 1,0 м);
hп, hц – высота рабочей плоскости пятника и центра тяжести вагона
над уровнем головок рельсов соответственно, м;
2S – расстояние между кругами катания колес, равное 1,58 м;
R – радиус кривой, равный 350 м.
В формуле верхние знаки «+» или «–» соответствуют установке I,
когда набегающее колесо вкатывается на наружный рельс, нижние –
установке II, когда набегающее колесо вкатывается на внутренний рельс.
Вертикальную нагрузку от тележки на путь РТ , МН, вычисляют с
учетом ее обезгрузки под действием продольной силы, вызванной
разностью высот осей автосцепок исследуемого и соседнего вагонов, по
формуле
РТ  РТСТ
где
50




h  L  l L
1

N

2
С l 
2a  2l
l
1 в 

N L 


,




N 
L2
1

1
1 2
N
L


2aСв
l 1
2

Св l 

(4.38)
РТСТ – вертикальная статическая нагрузка от тележки на путь, МН;
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
h – разность уровней осей автосцепок в соединении двух вагонов,
равная 0,1 м;
Св – вертикальная жесткость рессорного подвешивания одной
тележки, МН/м.
Остальные обозначения по формуле (4.37).
Коэффициенты  и  вычисляют по формулам
N
1
N ка
1
γ
,
α
(4.39)
N
N ,
1
1
N ка
N кб
где Nка и Nкб – продольные критические силы, МН, приводящие к
относительному перекосу вагонов и осей автосцепок в плане,
вычисляемые по формулам
N ка 
Сг l 2
,
L L
1
а
N кб  a Cг ,
(4.40)
где Сг
–
горизонтальная
(поперечная)
жесткость
рессорного
подвешивания одной тележки, МН/м.
Остальные обозначения по формуле (4.37).
Перед определением Кус следует проверить выполнение условия
δ у  [δ у ] ,
(4.41)
где у и [у] – упругая поперечная деформация рессорных комплектов
тележек под действием поперечных горизонтальных сил Н, МН,
приложенных к подпятникам тележек, и предельное (по конструкции)
поперечное упругое одностороннее перемещение надрессорной балки
относительно рамы тележки соответственно.
Значение Н1,2, МН, вычисляют по формуле
L
L 
 δL
Н1, 2  γ N  2 (1  )   c  ,
a
R
l
(4.42)
Обозначения по формуле (4.37).
При у ≥ [у] в формуле (4.37) следует вместо  подставить  =  +
[у] и принять α = γ = 1.
Допускаемые значения коэффициента запаса устойчивости [КУС ]
колесной пары против схода с рельсов вагона при «выжимании»
принимают 1,2 – для грузовых вагонов; 1,3 - для изотермических вагонов
на тележках пассажирского типа.
51
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
4.4.3.3 Два расчетных случая характеризуют боковую устойчивость
вагона (груженого и порожнего) против опрокидывания наружу и внутрь
кривой (см. рисунки 4.4.1 и 4.4.2).
Рисунок 4.4.1
Рисунок 4.4.2
При оценке устойчивости вагона от опрокидывания наружу кривой
рассматривается его движение в составе поезда с максимальным
непогашенным ускорением. При этом учитывают центробежные,
ветровые силы и поперечные составляющие продольных
квазистатических сил сжатия, направленные наружу кривой. Учитывают
также обезгрузки тележек при действии вертикальных составляющих
продольных сил на автосцепках вследствие разности высот продольных
осей автосцепок исследуемого и соседнего вагонов.
При оценке устойчивости вагона от опрокидывания внутрь кривой
рассматривают его движение в составе поезда с малой скоростью (когда
практически отсутствуют центробежные силы) в режиме тяги поезда. При
этом учитывают ветровые нагрузки и поперечные составляющие
52
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
квазистатических сил тяги, сил тяжести от возвышения наружного
рельса, направленные внутрь кривой.
В обоих случаях учитывают опрокидывающие моменты сил тяжести
кузова и тележек за счет поперечных смещений от центрального
положения продольной оси вагона центров тяжести кузова и тележек в
результате относительных поперечных перемещений элементов вагона
из-за наличия поперечных зазоров между ними, боковых наклонов
кузова за счет зазоров между скользунами и односторонних просадок
рессорных комплектов при действии боковых сил.
Коэффициент запаса устойчивости вагона от опрокидывания
вычисляют по формуле
K у.о 
Рст
 [ K у.о ] ,
Рдин
(4.43)
гдеPст – статическая вертикальная сила давления колеса на рельс с
учетом обезгрузки при действии вертикальных составляющих
продольных сил, действующих на вагон через автосцепку, МН;
Рдин – динамическая вертикальная сила давления колеса на рельс,
вызванная действием поперечных сил с учетом перемещений центров
тяжести кузова и тележек, МН;
[Ку.о] – допускаемый коэффициент запаса устойчивости вагона от
опрокидывания.
Силы Pст и Рдин, МН, вычисляют по формулам
Gв  2 РNв
Рст 
,
2nв
P
дин

n
Fk hц.к  2 Fт hц.т  Fв.k hв.к  2 Fв.т hв.т  2 РN
hа Gk  к  2Gт Т
nв 2 S
(4.44)
,
(4.45)
где
Gв – сила тяжести вагона, МН;
Р Nв – вертикальная составляющая продольной силы, действующей
на кузов вагона через автосцепку, МН;
nв – число осей вагона;
Fк, Fт – боковые силы, действующие на кузов и тележку, равные
разности центробежных сил и поперечных составляющих сил тяжести,
возникающих от возвышения наружнего рельса, МН;
53
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Fв.к, Fв.т – силы давления ветра на кузов и тележку соответственно,
МН;
Р Nn – поперечная (горизонтальная) составляющая продольной
силы, действующая на вагон через автосцепку, МН;
Gк, Gт – силы тяжести кузова и тележки соответственно, МН;
hц.к, hц.т – высота от уровня головок рельсов до центров тяжести кузова
и тележки соответственно, м;
hв.к, hв.т – высота от уровня головок рельсов до геометрических
центров боковых проекций кузова и тележки соответственно, м;
hа – высота от уровня головки рельсов до продольной оси
автосцепок, м;
к, т – суммарные перемещения центров тяжести кузова (с грузом,
в том числе жидким при неполном наливе) и тележки, параллельные
плоскости головок рельсов относительно центрального положения
продольной оси вагона соответственно, м;
2S – расстояние между кругами катания колес, равное 1,58 м.
Силы Fк, Fт, МН вычисляют по формулам
Fк  mк aнеп ; Fт  mт aнеп ,
(4.46)
где mк и mт – массы кузова и тележки соответственно, т;
анеп – боковое непогашенное ускорение вагона в кривой, равное
0,7 м/с2 наружу кривой и 0,9 м/с2 внутрь кривой при отсутствии
центробежных сил .
Силы Fвк, Fвт определяют по 4.2.3.2 при давлении ветра
500 Па при опрокидывании наружу кривой и 400 Па при опрокидывании
внутрь кривой.
Значения Р Nn и РNв , МН, вычисляют по формулам
h
L
,
Р Nn  N c , РNв  N
(4.47)
2a
R
гдеN – продольная квазистатическая сила, действующая на кузов через
автосцепку, МН.
Значения N принимают равными для порожних четырехосных
вагонов, сочлененных вагонов, а также малозагруженных (например,
порожними контейнерами) и легковесных вагонов (см. примечание 2 к
таблице 8.1) силы сжатия Nсж = 0,5 МН, силы растяжения Nраст = 0,7 МН;
54
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
для всех груженых вагонов, а также порожних шести- и восьмиосных
1,0 МН, Nраст= 1,4 МН;
Nсж=
2Lс – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;
R – радиус расчетной кривой, при опрокидывании наружу кривой,
равный 650 м, а внутрь кривой, равный 300 м;
h – разность уровней продольных осей автосцепок исследуемого
и соседних вагонов, одинаковая с обоих концов исследуемого вагона и
равная 0,08 м;
2 a – длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными
автосцепками, для вагонов с типовой автосцепкой равная 2 м при сжатии и
1,8 м при растяжении.
Суммарное смещение центра тяжести кузова к в общем случае
образуется за счет:
1 – поперечного одностороннего перемещения из центрального
положения рам тележек относительно букс колесных пар;
2 – поперечного одностороннего перемещения из центрального
положения надрессорных балок, относительно рам тележек;
3 – поперечного одностороннего перемещения из центрального
положения пятников (шкворневых устройств) рамы кузова относительно
надрессорных балок;
4 – установочного (технологического) поперечного смещения
(отклонения центра тяжести кузова относительно продольной оси,
проходящей через центры пятников (шкворневых устройств));
5 – смещения центра тяжести кузова при боковом наклоне кузова
за счет зазоров между скользунами кузова и тележек;
6 – смещения центра тяжести кузова при боковом наклоне кузова
за счет одностороннего прогиба рессор при действии боковых сил;
7 – то же за счет поперечного смещения центра тяжести твердых
грузов предусмотренного национальными нормативными документами
государств, приведенных в предисловии* и жидких грузов при наклоне
вагона-цистерны.
В Российской Федерации применяют «Технические условия размещения и крепления
грузов в вагонах и контейнерах». Утверждены МПС России от 27 мая 2003 г. № ЦМ-943.
*
55
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Перемещения 1, 2, 3 определяют с учетом номинальных
поперечных зазоров между сопряженными деталями, наиболее
неблагоприятного сочетания допусков деталей и максимально
допускаемых износов сопрягаемых поверхностей. Для четырехосных
грузовых вагонов на тележках типа 2 по ГОСТ 9246 можно принимать
∆т=Δ1+Δ2+Δ3 = 12 мм, а для восьмиосных – 16 мм.
Перемещение 4 для вагонов длиной по осям сцепления
автосцепок до
16 м принимают равным 10 мм, для более длинных
вагонов с увеличением пропорционально длине.
Перемещение 5 вычисляют по формуле
5 
δ
(hц.к  hп ) ,
Sс
(4.48)
где δ – максимально возможный зазор (или упругий ход) между
скользунами с одной стороны вагона; для четырехосных вагонов на
типовых тележках δ =16 мм, а для восьмиосных – 20 мм;
2S с – поперечное расстояние между продольными осями скользунов,
м;
hп – высота от уровня головок рельсов до плоскости подпятника, м.
Величину 6 вычисляют по формуле
f
 6  э (hц.к  hресс ) ,
(4.49)
bэ
где f э – дополнительный прогиб рессорного подвешивания с
догружаемой стороны вагона и такой же подъем рессор с разгружаемой
стороны при действии боковых сил, мм;
2bэ – поперечное расстояние между центрами рессорных
комплектов, м;
hресс – высота от уровня головок рельсов до верхней плоскости
рессорных комплектов, м.
При расчете 6 необходимо проверить равенство опрокидывающего
момента Мопр, создаваемого действующими на кузов силами Fк, Fв.к, 2РNn и
Gк относительно центральной продольной оси вагона, проходящей через
центры шкворней в плоскости подпятников, и реактивного момента
рессорного подвешивания, вычисляемого по формуле
M реак  f э 2bэ cв' ,
(4.50)
где cв – вертикальная жесткость рессорных комплектов одной стороны
вагона, кН/м;
56
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Величины 6 и к определяют методом последовательных приближений
путем корректировок первоначально принятого значения f э , равного 8 мм,
до достижения равенства Мопр и Мреак с относительной погрешностью не более
5 %.
Допускаемые коэффициенты запаса устойчивости принимают
равными:
- при проверке опрокидывания наружу кривой для грузовых вагонов
н
[Ку.о] =1,3, для изотермических – [Ку.о]н =1,5;
- при проверке опрокидывания внутрь кривой для грузовых вагонов
В
[Ку.о] =1,2, для изотермических [Ку.о]В =1,3.
4.4.3.4 Для обеспечения устойчивости от опрокидывания и
снижения интенсивности боковых колебаний высота центра тяжести
вагона от уровня головок рельсов не должна превышать 2,55 м для
груженых вагонов и 1,95 м для порожних.
При определении положения центра тяжести принимают, что вагон
загружен до полного использования грузоподъемности, при этом
учитывают следующий объем загрузки вагона, если технической
документацией не установлены другие требования:
- для крытых вагонов, в том числе крытых хопперов и изотермических
вагонов, – до уровня верхней обвязки кузова;
- для полувагонов, загруженных с «шапкой», – до допускаемых
очертаний габарита погрузки;
- для открытых хопперов – с учетом прямоугольной «шапки»
высотой 300 мм;
- для вагонов-платформ – до допускаемых очертаний габарита
погрузки;
- для газовых вагонов-цистерн – 85 % внутреннего объема;
- для остальных вагонов-цистерн – при полном использовании
внутреннего объема, если не установлены другие условия.
57
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
5 Правила проектирования соединений деталей
5.1 Общие правила
Основным способом соединения несущих элементов конструкции
вагона должна быть сварка. Применение резьбовых или заклепочных
соединений допускают только для деталей, подлежащих замене или
снятию при плановых ремонтах вагона.
Применение сварных, резьбовых и заклепочных соединений в одном
соединении не допускают. Расчетные напряжения в соединениях
сопоставляют с допускаемыми напряжениями, установленными в таблицах
10.1 – 10.4.
5.2 Правила расчета соединений заклепками и болтами
5.2.1 Заклепки применяют в соединениях, воспринимающих только
поперечные (срезывающие) силы, и рассчитывают сопротивление на срез τ и
смятие σсм, МПа, по формулам
τ
где
Qi
mF ,
(5.1)
Qi – срезывающее усилие на заклепку, кН;
m – число рабочих срезов заклепки;
F – площадь отверстия под заклепку, м2.
σ см 
Qi
dΣδ ,
(5.2)
где
d – диаметр стержня заклепки, м;
 – суммарная толщина соединяемых элементов, м.
Расчетное усилие на заклепку Qi, кН, в общем случае при действии
перерезывающей силы Q и момента М (см. рисунок 7.1) вычисляют по
формуле

Qi   Q12i  Q22i  2Q1iQ2i cos(Q1i Q2i ) ,
(5.3)
где  – коэффициент, учитывающий неравномерность нагружения
отдельных заклепок, в соединении с шестью и более заклепками
рекомендуют  = 1,1, в остальных случаях  = 1;
58
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Q1i  Q
F
n
F
,
(5.4)
где F – площадь отверстия под заклепку, м2;
n – число заклепок;
Q2i  M
ρi
n
ρ
,
2
i
(5.5)
где i – радиус, соединяющий центр сечения заклепки, в которой
определяют напряжение, с центром сечений всех заклепок соединения, м.
В качестве расчетной заклепки принимают наиболее нагруженную.
Рисунок 5.1
5.2.2 Болты могут воспринимать как поперечные (срезывающие), так и
продольные (растягивающие) силы, а также комбинации этих сил. Различают
соединения с установкой болтов в отверстия соединяемых деталей:
- с зазором,
- без зазора (без натяга или с натягом).
5.2.3 Болты, установленные с зазором, рассчитывают только на
растяжение:
σ
Pi
,
Fi
(5.6)
где
Рi – расчетное осевое усилие на болт, кН;
Fi – площадь поперечного сечения болта по внутреннему диаметру
резьбы, м2.
59
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
При передаче таким соединением только поперечного усилия болты
рассчитывают на усилие затяжки болтов Рз = Рi, величину которой
выбирают из условия создания в соединении сил трения, достаточных для
восприятия поперечной силы Q
(5.7)
 Pз f  K з Q ,
где f – средний коэффициент трения между соединяемыми деталями
(для сталей f принимают равным 0,15);
Кз – коэффициент запаса, равный 2.
При передаче соединением продольной силы Р (болты крепления
крышек тормозных цилиндров, устройств продольной связи тележек с кузовом
и т.п.) расчетное усилие Рр определяют специальным расчетом с учетом
податливости болтов и фланцев соединяемых деталей, усилия затяжки и
действующей внешней продольной силы. Усилие затяжки при этом выбирают
из условия обеспечения плотности (нераскрытия) стыка при действии
продольной рабочей силы Р.
Наиболее общий случай нагружения соединения при установке
болтов с зазором при передаче ими одновременных поперечных и
продольных сил показан на рисунке 5.2 на примере крепления к раме
вагона подвесного оборудования.
60
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Рисунок 5.2
После приведения в плоскость стыка болтового соединения усилий Рx,
Рy, и Рz, приложенных в центре тяжести подвешенного оборудования
(определение этих усилий см. 5.7), в соединении действуют усилия Рx, Рy, Рz и
моменты (см. рисунок 5.2), вычисляемые по формулам
M  P z  P y,
(5.8)
x
y
z
M  P z  P x,
(5.9)
y
x
z
M  P y  P x,
(5.10)
z
x
y
где x, y, z - координаты центра тяжести подвешенного оборудования
относительно центра сечений болтов в плоскости стыка.
Для определения наиболее неблагоприятного сочетания усилий и
моментов следует рассмотреть все варианты их действия, учитывая, что
усилия Рx и Рy в эксплуатации могут менять свое направление.
Указанную систему сил и моментов можно разделить на две группы
силовых факторов, действующих:
61
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
2
2
- в плоскости стыка соединения Q  Px  Py и Mz (см. рисунок 5.2б);
- в плоскостях, перпендикулярных плоскости стыка Рz, Мx, Мy (см. рисунок
5.2 в).
Первая группа усилий создает перерезывающую силу на болт,
значение которой определяют по формуле (5.3), при этом в качестве F
принимают поперечное сечение болта.
Вторая группа нагружает каждый болт продольной силой Рi, кН,
величину которой вычисляют по формуле




yi
xi 
F

Pi  α Pz n
 Mx n
My n
(5.11)
,
2
2
  F
 yi
 xi 


2
где F – площадь поперечного сечения болта, м ;
xi, yi – координаты центра сечения болта, в котором определяют
усилие относительно центра сечения всех болтов, м;
n – число болтов;
 – коэффициент неравномерности нагружения болтов, принимаемый
равным 1,2.
Прочность болта вычисляют по формуле (5.6), как в предыдущем
случае,
на продольную силу Рр, кН,
определяемую с учетом
податливости болтов и фланцев как сумму усилия затяжки и части
внешней силы Рi..
При этом усилие затяжки Pзi , кН, выбирают из условия, с учетом
уменьшения затяжки от действия внешней силы Рi, кН
m Pзi f  kз Q i ,
(5.12)
где kз – коэффициент запаса, не менее 2,5;
m – число пар поверхностей трения в соединении.
Проверку прочности болтов соединения во всех случаях ведут по
наиболее нагруженному болту.
5.2.4 Болты, устанавливаемые в отверстие без зазора, применяют в
ответственных соединениях, работающих в режиме ударных и
вибрационных нагружений поперечными нагрузками. Для указанных
соединений применяют болты повышенной точности с увеличенным
диаметром стержня по сравнению с резьбовой частью с установкой их в
развернутое отверстие.
Такие болты рассчитывают на срез и смятие по формулам (5.1) и (5.3).
Силы трения, возникающие в соединении, в расчете не учитывают.
62
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
В случае одновременного действия поперечных и продольных сил (в
т.ч. сил затяжки болтов) вычисляют каждую силу отдельно.
5.2.5 Размещение заклепок и болтов в узле проводят по
конструктивным соображениям; оно должно быть по возможности
симметричным и равномерным. При этом выполняют следующие условия:
- наименьший шаг между осями заклепок (болтов) – 3 d (d – диаметр
отверстия под заклепку или стержня болта);
- наибольший шаг в ответственных силовых соединениях не
превышает 8 d; в монтажных и слабонагруженных соединениях – 12 d;
- максимальное расстояние от кромки детали до оси заклепки или
болта не более 4 d; минимальное расстояние вдоль действия сил
рекомендуют не менее 1,5 d и поперек действия сил – 1,3 d;
- число заклепок (болтов), крепящих детали, передающих нагрузку, не
должно быть менее двух;
- суммарная толщина всех соединяемых заклепками деталей не
должна быть больше четырех диаметров заклепки;
- диаметр заклепок и болтов, поставленных в полках несущих
элементов, не должен быть больше 1/4 ширины полки.
5.3
сваркой
Правила
расчета
соединений,
выполняемых
дуговой
5.3.1 Сварные соединения выполняют стыковыми и угловыми швами.
5.3.2 Расчету на прочность подлежат швы, передающие усилия
между соединяемыми деталями.
Расчет сварных соединений на прочность осуществляют обычно по
сечениям швов.
Следует обеспечивать равнопрочность сварного шва и основного
металла
наиболее слабого из соединяемых элементов. В случае
присоединения детали швами, находящимися не в одной плоскости,
напряжения в швах определяют в каждой из плоскостей расположения
швов. Расчетное сечение шва при этом дополняют сечением детали,
находящимся в плоскости сечения данного шва.
5.3.3 Проверку прочности швов стыковых соединений проводят по
формулам:
- прямые швы на сжатие-растяжение
σ
N
,
sl
(5.13)
- косые швы на сжатие-растяжение
63
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
σ
N
sin  ,
sl
(5.14)
τ
N
cos ,
sl
(5.15)
- косые швы на срез
где
N – расчетная сила, действующая на соединение, МН;
s – стыковой шов, м;
l – расчетная длина шва, м;
 – угловой шов.
Расчетную толщину шва при полном проплавлении стыка принимают
равной наименьшей толщине соединяемых деталей tmin.
Расчетную длину шва вычисляют по формуле (см. рисунок 5.3 а)
l  l1  2s ,
(5.16)
где l1 – проектная длина шва, м.
Если сварные швы выполнены с применением выводных планок (см.
рисунок 5.3 б) или замкнуты по периметру, то принимают l = l1.
Проверку прочности стыкового соединения в общем случае при
одновременном действии продольной и поперечной сил и изгибающих
моментов, проводят по формулам (см. рисунок 5.3 в)
σ
M
N
M
 y z,
 sl Wy Wz
Q
τ
,
 sl
(5.17)
(5.18)
гдеN и Q – продольная и поперечная силы в расчетном сечении шва
соответственно, МН;
My, Mz – изгибающие моменты в расчетном сечении шва, кНм;
Wy, Wz – моменты сопротивления по шву на изгиб в соответствующей
плоскости, м3.
64
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Рисунок 5.3
5.3.4 Нахлесточные соединения выполняют угловыми швами, которые
разделяются на лобовые, направленные перпендикулярно к действующему
усилию (см. рисунок 5.4 а) и фланговые – параллельные направлению усилия
(см. рисунок 5.4 б). В соединении могут быть применены комбинации лобовых
и фланговых швов (см. рисунок 5.4 в).
65
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Рисунок 5.4
Пояснения обозначений приведены в пояснениях к формулам (5.13) –
(5.16).
Эквивалентные напряжения в шве σэкв, МПа, вычисляют по формуле
(5.19)
 экв   2  3 2 ,
Расчет угловых швов при действии усилия в плоскости нахлесточного
соединения ведут на срез по формуле
τ
где
Q
,
 аili
(5.20)
Q – расчетная сила, кН;
аi, li – расчетные толщина шва и длина отдельных участков швов
соответственно, м.
Катет углового шва рассчитывают по формуле
a
z
(5.21)
,
кш
где z – меньший проектный катет шва (меньший катет прямоугольного
треугольника, вписанного во внешнюю часть углового шва), м;
66
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
кш – коэффициент эффективности проплавления, зависящий от
способа и режима сварки. Значения коэффициента кш приведены в
таблице 5.1.
Т а б л и ц а 5.1 − Значения коэффициента эффективности проплавления
Коэффициент эффективности проплавления, кш
Сварка в двуокиси
Сварка в
углерода
двуокиси
проволокой
Катет
Сварка
Ручная
углерода
диаметром менее
шва, мм
под
дуговая
проволокой
1,4 мм, в смесях
флюсом
сварка
диаметром от аргона с двуокисью
1,4 мм и более
углерода или
кислородом
от 3 до 8 включ.
1,0
0,85
от 9 до 12 включ.
0,9
0,80
0,7
0,7
свыше 12
0,7
0,70
Расчетную длину незамкнутых угловых швов вычисляют по
формуле (5.16).
Фланговые и лобовые швы длиной менее 30 мм или четырех
полусумм катетов швов, при расчете не учитывают.
Расчетную длину флангового шва принимают не более 60 полусумм
катетов шва независимо от фактически большей длины шва.
Допускается увеличение расчетной длины шва при условии, что это
подтверждено расчетно-экспериментальными данными.
Проверку прочности нахлесточного соединения в общем случае, при
одновременном действии в плоскости соединения силы Q и крутящего
момента М (см. рисунок 7.4 в), проводят по формуле
τ
где
τ12  τ 22  2τ1τ 2 sin(Q, ρ) ,
(5.22)
1 – напряжение от силы Q определяют по формуле (7.18), кН;
2 – напряжения от действия изгибающего момента М, кН;
 – радиус, проведенный из центра площади сечения швов к точке
шва, в которой определяют напряжение, м.
Напряжение от действия момента М вычисляют по формуле
2 
M
ρ,
Jρ
(5.23)
67
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
где J – полярный момент инерции сечения, м4, имеющего конфигурацию,
соответствующую расположению швов.
Толщину (ширину) участков этого сечения принимают равной
расчетной толщине шва.
J p  Jx  Jy
.
(5.24)
где Jx – момент инерции относительно оси x;
Jy – момент инерции относительно оси y.
5.3.5 Тавровое соединение выполняют швами без разделки или с
разделкой кромок. Прочность таврового соединения без разделки кромок
проверяют по формулам для угловых швов (см. 5.3.4), а с разделкой
кромок – по формулам для стыковых швов (см. 5.3.3).
5.4 Правила расчета соединений, выполняемых контактной
(точечной и шовной) сваркой
5.4.1 Соединения точечной и шовной сваркой проектируют для
работы на срез.
5.4.2 В точечных швах напряжения следует проверять по формулам:
- при проверке на вырывание (при толщине свариваемых деталей не
менее 2 мм)
τ
где
Q
πdδnk ,
(5.25)
Q – расчетное усилие среза, действующее на соединение, МН;
d – проектный диаметр точки, м;
 – наименьшая толщина соединяемых деталей, м;
n – количество точек, воспринимающих нагрузку;
k – количество плоскостей среза точки, в односрезном соединении
k = 1 (см. рисунок 5.5 а), в двухсрезном k = 2 (см. рисунок 5.5 б);
68
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Рисунок 5.5
- при проверке на срез (при толщине свариваемых деталей не менее
2 мм)
τ
4Q
2
πd nk
.
(5.26)
5.4.3 При одновременном действии в плоскости соединения силы Q
и момента М (см. рисунок 5.5 в) напряжения в точечном шве вычисляют по
формуле
τ  τ12  τ 22  2τ1τ 2 sin (Q , ^ ρi ) ,
(5.27)
где 1 − напряжение, МПа, от силы Q, МН, вычисляемое по формуле
(5.26);
2 − напряжение в точке от момента, МПа.
Напряжение от действия момента М вычисляют по формуле
τ2  M
ρi
2 ,
F
ρ
 i i
(5.28)
где
Fi − площадь сечения точки, м2;
i − радиус, соединяющий центр рассматриваемой точки с центром
сечений всех точек, м.
69
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
5.4.4 При диаметре точки, большем тройной толщины самой тонкой из
соединяемых деталей, прочность на разрыв материала этой детали
должна удовлетворять условию
0 ,4
где
d
τ  σ ,
δ
(5.29)
d − диаметр точки, м;
 − наименьшая толщина соединяемых деталей, м;
 − касательное напряжение в точке, МПа, вычисляемое по формуле
(5.26);
5.4.5 Напряжения в сварном непрерывном шве (см. рисунок 5.6)
вычисляют по формуле
τ
Q
еl ,
где
Q − расчетное усилие, МН;
(5.30)
 = 0,8 − коэффициент неравномерности нагруженности шва;
е − ширина шва, м;
l − длина шва, м.
е
Рисунок 5.6
70
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
6 Правила и рекомендации по проектированию кузовов
и рам вагонов
6.1 Правила проектирования грузовых вагонов
6.1.1 Расчет прочности рамы вагона и кузова (котла вагона-цистерны)
проводят на одновременное действие сил по I и III расчетным режимам по
таблице 4.4 и 4.5 соответственно, а также местных сил в соответствии с
указаниями раздела 4, а при продлении срока службы вагона учитывают
данные по коррозии элементов (см. раздел 11).
6.1.2 При проектировании кузовов (котлов вагонов-цистерн) должна
быть обеспечена устойчивость их элементов, работающих на сжимающие
нагрузки.
Устойчивость верхних поясов боковых стенок полувагонов и открытых
хопперов из их плоскости проверяют на одновременное действие сил
тяжести, продольной растягивающей квазистатической силы и распора
насыпного груза по I режиму.
Устойчивость стоек, поддерживающих торцевые части кузовов
вагонов-хопперов, проверяют на одновременное действие сил тяжести и
инерционных сил при одностороннем ударе в автосцепку силой 3 МН.
6.1.3 Номинальные толщины листов стальной обшивки кузовов
рекомендуют принимать:
- от 4 до 5 мм – для нижней части боковых и торцевых стенок
полувагонов и хопперов;
- от 3 до 4 мм – для верхней части боковых и торцевых стенок
полувагонов и хопперов;
- от 2,5 до 3 мм – для нижней части крытых вагонов;
- от 2,0 до 2,5 мм – для верхней части крытых вагонов;
- от 1,5 до 2,0 мм – для крыш.
Первые значения толщин относятся к листам из коррозионноустойчивых сталей, а вторые – к листам из обычных сталей;
Для котлов вагонов-цистерн толщина листов должна быть не менее:
- 12 мм – для нижних листов обечайки и днищ котлов;
- 10 мм – для верхних листов обечайки котлов и люка-лаза.
Толщину обшивки кузовов изотермических вагонов принимают не
менее: 2 мм – для стен, 1,5 мм – для крыш.
Толщину листов торцевых бортов платформ принимают не менее
4 мм, а продольных бортов – не менее 3 мм.
6.1.4 Крытые вагоны, по требованию заказчика, должны иметь:
71
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- выдвижные или постоянные подножки у дверных проемов;
- задвижные двери, открывающиеся снаружи и изнутри, с запорами,
исключающими возможность вскрытия вагона без видимых следов;
- конструкцию притворов дверей и люков, предотвращающую
попадание внутрь кузова атмосферных осадков;
- вентиляционные окна;
- специальные крепления для установки приспособлений для
перевозки людей.
Крытые вагоны для перевозки опасных грузов разрабатывают с
учетом требований безопасности при перевозке опасных грузов
железнодорожным транспортом.
6.1.5 Универсальные и специализированные саморазгружающиеся
вагоны для насыпных грузов, в том числе полувагоны и хопперы, должны
иметь:
- возможно большую площадь проходного сечения разгрузочных
люков при их открытии и наименьшую площадь поверхностей перемычек
рамы при открытых люках;
- крышки разгрузочных люков (бортов) без выступающих, поперечных
к направлению потока высыпающегося груза, ребер;
- разгрузочные люки, борта и двери, их притворы и механизмы
закрытия, исключающие утечку насыпных грузов;
- устройства для облегчения открывания и закрывания вручную
крышек люков;
- приспособления для защиты ходовых частей от засыпания их
грузом (при необходимости);
- вентиляционные отверстия с прикрытием кожухом (для крытых
хопперов).
Вагоны, подлежащие разгрузке на вагоноопрокидывателях, не
должны иметь деталей, мешающих нормальному контакту опорных
поверхностей вагона и вагоноопрокидывателя, а также деталей,
выпадающих при опрокидывании.
Дополнительные требования к вагонам с наклоняющимися или
поднимающимися при разгрузке кузовами, а также к вагонам со
специальными (например, пневматическими) системами выгрузки,
устанавливают в техническом задании на проектирование.
6.1.6 Вагоны для насыпных грузов проектируют с учетом применения
вибрационных машин, удовлетворяющих требованиям ГОСТ 22235.
П р и м е ч а н и е ‒ рекомендуются: гладкие внутренние поверхности кузовов;
при наличии на этих поверхностях болтов и заклепок их головки должны быть
потайными или полупотайными.
72
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Применение вибрационных машин допускается только после
проведения специальных исследований их воздействия на конструкцию
вагона.
6.1.7 Универсальные полувагоны и платформы должны иметь
увязочные кольца, увязочные и лесные скобы и другие приспособления
для крепления лесных грузов, труб, металлических и железобетонных
конструкций, колесной и гусеничной техники, грузов в ящичной упаковке и
т.п. Расстояние между соседними приспособлениями принимают равным
от 1,5 до 2,0 м, если ТЗ не предусмотрены другие требования. Лесные
скобы полувагонов в нерабочем положении по возможности не должны
выступать за плоскость внутренней поверхности стенки. Допускается по
согласованию с потребителем увязочные и лесные кольца и скобы не
устанавливать.
Платформы должны иметь приспособления для закрепления боковых
бортов в открытом положении.
Длина и ширина погрузочной площади универсальных полувагонов и
платформ должны быть кратными размерам распространенных типов
контейнеров и стандартным длинам лесоматериалов с учетом
необходимых зазоров при их загрузке.
6.1.8 Специализированные вагоны, в том числе крытые и платформы
для перевозки легковых автомобилей, контейнеров, металлопроката и
других тяжелых штучных грузов оборудуют
штатными упорами
(фиксаторами) жесткой или трансформируемой конструкции для
удержания этих грузов при действии нагрузок, возникающих в
эксплуатации.
6.1.9 Изотермические вагоны с помещениями для постоянного
пребывания обслуживающего персонала проектируются
с учетом
требований к пассажирским вагонам или по специальным требованиям.
6.1.10 Конструкции котлов вагонов-цистерн должны удовлетворять
требованиям национальных нормативных документов государств,
приведенных в предисловии†*.
Вагоны-цистерны должны быть снабжены:
- устройствами для налива и слива продукта и приспособлениями,
обеспечивающими полный слив продукта;
- клапаном предохранительно-впускным (в необходимых случаях);
†*
В РФ действуют: Федеральные нормы и правила в области промышленной безопасности "Правила
промышленной безопасности опасных производственных объектов, на которых используется
оборудование, работающее под избыточным давлением", Приказ №116 от 25.03.2014г,
зарегистрированы в Минюсте РФ 19 мая 2014г., регистрационный №32326.
73
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- лазовыми люками с запорными устройствами, лестницами и
помостами;
- дополнительным оборудованием, предусмотренным техническим
заданием в зависимости от перевозимых грузов и условий эксплуатации.
6.1.11 Вагоны-цистерны для опасных грузов должны быть снабжены
средствами защиты от повреждений котлов, сопровождающихся утечкой
опасного груза, при аварийных столкновениях с другими вагонами, сходах
с рельсов, опрокидываниях и т.п.
В качестве таких средств защиты котлов должны быть:
- поглощающие аппараты автосцепных устройств класса не ниже Т2
или подвижные хребтовые балки;
автосцепки
с
верхним
и
нижним
ограничителями,
предупреждающими саморасцеп соседних автосцепок. Ограничители не
должны препятствовать проходу вагонов-цистерн через переломы
профиля сортировочной горки или апарельного съезда;
- экраны для защиты нижней части днища котла вагонов-цистерн для
перевозки опасных грузов 2-го и 6-го классов опасности по ГОСТ 19433 от
продольных ударов автосцепкой или грузом соседнего вагона.
Дополнительными средствами защиты котлов и арматуры могут быть:
- удлиненные (по сравнению с котлом) рамы платформ;
- колпаки-кожухи или дуги безопасности для защиты от повреждения
арматуры котла;
- дополнительное крепление предохранительных клапанов изнутри
котлов нефтебензиновых цистерн;
- противопожарное покрытие снаружи котлов для сжиженных
углеводородных газов.
Выбор конкретных средств защиты котлов должен быть
дифференцирован в зависимости от степени опасности груза и тяжести
возможных последствий аварий. Соответствующие требования приводят в
техническом задании на проектирование.
6.1.12 Не допускается изготовление вагонов-цистерн безрамной
конструкции с котлами из алюминия, алюминиевых сплавов и
нержавеющей стали.
6.1.13 Для нефтебензиновых цистерн допускается свес котла над
рамой платформы не более 200 мм.
6.1.14 Котлы вагонов-цистерн, предназначенные для перевозки
жидких веществ с температурой вспышки до 61 °С и для
воспламеняющихся сжиженных газов, должны иметь электропроводящие
соединения с ходовыми частями для обеспечения заземления котлов.
74
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
6.1.15 Рамы кузовов вагонов оборудуют типовыми подножками и
поручнями
составителя
(кроме
вагонов-платформ
с
боковыми
откидывающимися бортами), а также поручнями помощника составителя
(на противоположных концах вагона по диагонали), кронштейнами
поездных сигналов и буксировочными скобами с учетом требований
ГОСТ 22235. Допускается не оборудовать концевую балку поручнем
помощника составителя, если вал стояночного тормоза может служить в
качестве поручня.
6.1.16 Хребтовые и боковые балки рам кузовов рекомендуется
изготовлять из цельных прокатных профилей.
6.1.17 Допускается изготовление из листового проката сварных
профилей для боковых и хребтовых балок. Для рам вагонов с базой менее
10 м допускается одна стыковка профиля и две стыковки при базе более
10 м разнесенными стыковыми швами (для полок и стенки) в зонах, где
напряжения изгиба от действия перевозимого груза минимальны.
6.1.18 При проектировании длиннобазных платформ (база от 17 м)
рекомендуется:
а) выполнять продольные элементы рамы платформы (хребтовая и
боковые балки) из цельного проката или из листового проката без стыковки
горизонтальных полок сваркой.
Допускается выполнение стыковыми соединениями продольных
элементов при следующих условиях:
- стенки прокатных профилей рекомендуется стыковать под углом
45; при стыковке сварных профилей из листового проката стыковые швы
на полках следует сместить от стыкового шва стенки на длину не менее
300 мм,
- стыковые швы на полках размещают в слабонагруженных зонах (не
более двух) базового пространства платформы,
- проведение испытаний на ресурс экспериментального образца
вагона-платформы в сборе для выявления слабых зон стыковки элементов
рамы.
б) рассчитывать раму длиннобазной платформы на следующие
схемы нагрузок:
- два груженых контейнера 40/ (1А, 1АА, 1ААА),
- три груженых контейнера 20/ (1С, 1СС), два из которых (самых
тяжелых) грузят по концам платформы, а один – в средней части,

В Российской Федерации применяют также ОСТ 24.050.67-87 «Лестницы, подножки и поручни грузовых
вагонов. Размеры и общие технические требования». Утвержден приказом Минтяжмаш СССР от 26 июня
1987 г. № ВА-002/7070.
75
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- четыре груженых контейнера 20/, два из которых массой не менее 20
т каждый грузят по консолям платформы, а два 20/ массой не более 15 т
каждый ‒ в средней части.
П р и м е ч а н и е ‒ Схемы погрузки контейнеров при местных условиях
эксплуатации не должны допускать размещение в средней части платформы на
тележках модели 18-100 двух или трех груженых 20/ контейнеров. Для платформ,
оборудованных тележками с осевыми нагрузками 25 т на ось и (или) статическим
прогибом рессорного подвешивания 65 ‒ 68 мм, допустимость в эксплуатации
указанных схем погрузки должна быть обоснована,
- перевозка двух пакетов труб длиной по 12,5 м;
в) выполнять расчет на усталость продольных элементов рамы для
наиболее тяжелых схем нагружения сечений элементов как цельных, так и
содержащих стыковые швы.
6.1.19 Прогибы от груза середин продольных балок рам вагонов,
измеренные на базе вагона, рекомендуется принимать не более 22 мм,
чтобы обеспечивать разницу частот собственных колебаний рамы
(изгибных и на рессорах) не менее чем в 1,5 раза.
6.2 Правила проектирования пассажирских вагонов
6.2.1 Проектирование пассажирских вагонов ведут с учетом главы 12, а
также [1], [5], [6] и [7].
6.3 Требования к вагонам при их перевозке на морских
паромах и ветровые нагрузки на вагоны при их движении по
мосту Тамань-Керчь
6.3.1. Концы шкворневых балок рам вагонов, предназначенных для
перевозки на паромах, необходимо оборудовать устройствами крепления
двумя стяжками, рассчитанных на нагрузку 150 кН каждая. Для вагонов с
нагрузкой от оси на рельс более 235 кН, следует предусмотреть установку
дополнительной стяжки с каждой стороны вагона.
6.3.2. При движении по железнодорожному мосту Тамань-Керчь,
необходимо учитывать увеличение в этом регионе ветровых нагрузок на
подвижной состав до 1250 кПа для сохранности перевозимых грузов, в том
76
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
числе порожних контейнеров от их опрокидывания, учитывая непрерывное
действие такой нагрузки в течение нескольких недель. Для остальной сети
железных дорог следует принимать 500 кПа.
6.3.3.
Расчетные
оценки
максимальных
величин
ускорений,
действующих на кузова вагонов в условиях волнения в акватории Черного
моря, составляют:
а) при крене 12,2° и одновременном действии боковой инерционной
силы – до 0,24g и вертикальной – до 0,98g;
б) при дифференте 2,5° при одновременном действии ускорения 0,1g в
продольном и до 1,0g в вертикальном направлениях.
П р и м е ч а н и е – согласно расчетам и данным эксплуатации по повреждениям
грузовых вагонов на морских паромах повреждались места крепления вагонов
судовыми инвентарными устройствами за места, неадаптированные к условиям
морских перевозок.
7 Правила и рекомендации по проектированию тележек
вагонов
7.1 Общие правила
7.1.1 Тележки должны обеспечивать безопасное движение вагона по
рельсовому пути и необходимые ходовые качества. Тип, параметры и
конструкция тележек зависят от типа вагона, его назначения и технических
характеристик.
7.1.2 Тележки вагонов, предусмотренных для международных
перевозок, должны допускать эксплуатацию вагонов как на путях колеи
1520 мм, так и на путях колеи 1435 мм.
7.1.3 Базу двухосной тележки для грузовых вагонов с осевой
нагрузкой до 245 кН (25 тс) рекомендуется принимать не менее 1,8 м.
Базу трехосной тележки (по крайним осям) с осевой нагрузкой до
245 кН (25 тс) рекомендуется принимать не менее 3,5 м.
77
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Базу четырехосной тележки (по соединительной балке) с осевой
нагрузкой до 230 кН (23,5 тс) рекомендуется принимать не менее 3,2 м, при
этом расстояние между осями внутренних колесных пар должно быть не
менее 1,35 м, а крайних – не менее 5,05 м.
Базу двухосной тележки для изотермических вагонов с осевой
нагрузкой до 226 кН (23 тс) рекомендуется принимать не менее 2,4 м.
Для вагонов с другими параметрами тележек их базу определяют на
основании конструкторских решений с учетом требований ГОСТ 9246,
технического задания на проектирование и результатов соответствующих
расчетов.
7.1.4 Для обеспечения свободного перемещения деталей тележки
относительно кузова при проходе одиночного вагона по круговой кривой
малого радиуса по ГОСТ 22235 необходима проверка, чтобы при повороте
тележки вокруг ее центра имелись зазоры между тележкой и рамой кузова
с установленными на ней деталями, достаточные для компенсации других
возможных относительных горизонтальных смещений (за счет забегания
боковин тележек с нежесткой рамой, смещений кузова в центральном
подвешивании и в зазорах пятника) и вертикальных смещений (за счет
статической и динамической осадки рессор и вертикальных износов
сопрягаемых деталей кузова и тележки). Проверку проводят
прочерчиванием или с помощью средств анимации в проектирующих
системах и экспериментально.
7.1.5 Оценку прочности тележек проводят на действие сил по
расчетным режимам, а также местных сил в соответствии с разделом 4.
Тележки рассчитывают на наибольшую вертикальную нагрузку,
предусмотренную ТЗ и допускаемую колесными парами с учетом
допускаемых статической и динамической погонных нагрузок по п. 4.1.7.
7.1.6 Усилия от кузова на тележки передают посредством пятников
либо других устройств, воспринимающих вертикальные и горизонтальные
(продольные и боковые) силы. Как правило, в соединении тележки с
кузовом устанавливают боковые скользуны, обеспечивающие ограничения
боковых колебаний кузова относительно тележки, а в некоторых случаях
частично воспринимающие силу тяжести кузова.
7.1.7 Необходимый момент трения для уменьшения амплитуды
извилистого движения тележек в прямых участках пути и пологих кривых,
возникающий в постоянно замкнутых упруго-катковых и прочих скользунах
при повороте тележки относительно кузова в плане, принимают не более
12 кНм.
78
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Для уменьшения извилистого движения тележек возможно
использование других конструкторских решений, например использование
возвращающих и демпфирующих устройств.
7.1.8 Расчет на прочность деталей тележки проводят:
- по допускаемым напряжениям и деформациям;
- на сопротивление усталости.
Значения и сочетания расчетных нагрузок при расчете по I и III
режимам принимают по таблице 4.6.
7.2 Правила расчета рессорного подвешивания
7.2.1 Рессорное подвешивание должно обеспечивать необходимую
плавность хода и динамическую устойчивость вагона при движении в
установленных условиях со скоростью вплоть до конструкционной.
7.2.2 Распределение силы тяжести кузова на рессорные комплекты
тележек должно быть, как правило, равномерным. Смещение центра
тяжести порожнего кузова вдоль оси вагона допускается не более 0,07 его
базы, а поперек оси вагона – не более 0,04 расстояния между кругами
катания колес колесной пары. При этом осевая нагрузка брутто для
наиболее нагруженной оси не должна превышать осевую нагрузку,
предусмотренную ТЗ, а менее нагруженной оси не должна отличаться
более 10 % от наиболее нагруженной.
Для вагонов, имеющих конструктивное смещение центра тяжести
кузова более 0,04 от его базы в продольном направлении и 0,02 от
поперечного расстояния между кругами катания колес, жесткость рессор
рекомендуется подбирать из условий:
(С1  С2 )l1  (С3  С4 ) l2 ;
(7.1)
(С1  С3 ) B1  (С2  С4 ) B2 ,
(7.2)
где С1, С2 - С3 , С4 – жесткость двух рессорных комплектов 1-й и 2-й
тележек соответственно, кН/м;
l1 и l2 – расстояния от пятников 1-й и 2-й тележек до вертикальной
поперечной плоскости, проходящей через центр тяжести кузова, м;
В1 и В2 – расстояния от центров рессорных комплектов до
вертикальной продольной плоскости, проходящей через центр тяжести
кузова, м.
При этом осевая нагрузка для наиболее нагруженной тележки не
должна превосходить предусмотренную ТЗ.
7.2.3 Проектные значения общих статических прогибов fст рессорного
подвешивания устанавливают в ТЗ на проектирование вагонов (тележек) с
учетом конструкционных скоростей, указанных в таблице 4.1.
79
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Рекомендуются следующие проектные значения общих статических
прогибов fст под нагрузкой брутто:
- 70 мм – для маршрутных скоростных вагонов для скоростей 38,9
м/c (140 км/ч);
- от 60 до 70 мм – для общесетевых вагонов для скоростей 33,3 м/с
(120 км/ч);
П р и м е ч а н и е – рекомендуемый статический прогиб для вагонов-самосвалов
принимают по [3], а железнодорожных транспортеров по [4].
- 90 мм – для маршрутных вагонов с повышенной осевой нагрузкой
для скоростей 25 м/с (90 км/ч);
- от 80 до 120 мм – для изотермических вагонов для скоростей 39 м/с
(140 км/ч).
Для прицепных пассажирских вагонов высокоскоростных поездов
проектные значения общих статических прогибов fст под нагрузкой брутто
принимают по [5].
Допустимость принимаемого общих статических прогибов fст при
двойном рессорном подвешивании должна быть проверена на условие
ограничения валкости кузова на рессорах по формуле
bб2
f СТ

,
bб2
(7.3)

hц  1,5  χ  2 1  χ 
bц


где 2bб , 2bц – поперечные расстояния между центрами рессор буксового
и центрального подвешивания соответственно, м;
hц – высота центра тяжести кузова над уровнем оси колесной пары, м;
 – отношение прогиба буксового подвешивания fб к общему прогибу
fст.
7.2.4 Наибольший полный расчетный прогиб fр рессор подвешивания
должен быть не меньше проектного значения общего статического прогиба
fст, умноженного на коэффициент конструкционного запаса прогиба Кз.
Значения коэффициента Кз для рессор (пружин) с постоянной жесткостью
рекомендуется принимать не менее 1,75.
Значение коэффициента КЗ для рессор с постоянной
жесткостью
рекомендуется принимать не менее:
грузовых вагонов со статическим прогибом до 50 мм……………..1,80;
грузовых вагонов со статическим прогибом свыше 50 м………….1,75;
изотермических вагонов…………………………………………………..1,65;
почтовых и багажных вагонов……………………………………………1,50;
пассажирских вагонов общего назначения………………………….…1,50.
80
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Для тележек изотермических вагонов коэффициент конструкционного
запаса прогиба центральной ступени КЦ принимают от 1,6 до 1,65 при
условии, что в буксовой ступени КБ больше 1,65.
Если центральное рессорное подвешивание почтовых, багажных
вагонов имеет минимальный коэффициент конструкционного запаса
прогиба в пределах от 1,50 до 1,53, то коэффициент конструкционного
запаса прогиба буксовой ступени подвешивания должен быть не менее
1,53.
В
случае
применения
подвешивания
с
нелинейными
характеристиками жесткости коэффициент
конструкционного запаса
прогиба определяют как отношение силы, соответствующей полному,
допускаемому конструкцией, сжатию рессоры, к силе ее статического
нагружения брутто. При этом значение коэффициента конструкционного
запаса прогиба должно быть не меньше того, который указан для рессор
подвешивания с постоянной жесткостью. Определение конструкционного
запаса прогиба проводят с учетом проектного распределения нагрузок,
исходя из номинальных размеров пружин.
Разница высот винтовой пружины при наибольшем полном расчетном
прогибе и при полном сжатии витков должна быть не менее 3 мм.
7.2.5 Жесткость рессорного комплекта или отдельной рессоры с
линейной характеристикой (постоянной жесткостью) С, кН/м, вычисляют
по формуле
P
C  ст ,
(7.4)
f СТ
где Рст – расчетная нагрузка от силы тяжести на рессорный комплект
или отдельную рессору, кН;
fст – статический прогиб рессорного комплекта или отдельной
рессоры при силе Рст, вычисленный без учета сил трения
(демпфирования), м.
Горизонтальное подрессоривание обеспечивают упругие элементы
подвешивания или маятниковые устройства. Допускается в указанных
целях использовать упругие свойства элементов вертикального
подрессоривания при их деформировании поперечными боковыми силами.
Горизонтальное
подрессоривание
вагона
Сг
характеризуют
приведенной длиной lпр эквивалентного математического маятника (см.
формулу (7.13) или горизонтальной (боковой) жесткостью подвешивания,
вычисляемой по формуле
Р
СГ  ст ,
(7.5)
lпр
81
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
где
Рст – вертикальная статическая нагрузка на тележку, кН.
Горизонтальную жесткость Сг, кН/м, элементов боковой амортизации
в тележке рекомендуется выбирать из условия отсутствия резонансных
боковых колебаний по формуле
Av 2 mк
Cг 
2 ,
(7.6)
rS   l т  
1    
n   S  
где v – конструкционная скорость по техническому заданию, м/с;
mк – масса кузова брутто, т;
r – радиус круга катания колес, м;
n – уклон поверхности катания колес (для колес по ГОСТ 10791
n = 0,05);
2lт – база тележки, м;
2S – расстояние между кругами катания колес колесной пары, м (для
колесных пар по ГОСТ 4835 2S = 1,58 м);
A – коэффициент, равный от 1,0 до 1,5.
Жесткость упругих элементов подвешивания вычисляют по
формулам:
- вертикальная жесткость эллиптической рессоры (типа Галахова) Св
E bh 3
Св 
i 3m  2n ,
(7.7)
12 l 3
где E – модуль упругости при растяжении материала рессоры, ГПа;
b – ширина листа, м;
h – толщина листа, м;
2l – рабочая длина рессоры, м;
i – число рядов в эллиптической рессоре;
m – число коренных и подкоренных листов (n и m принимают для
одной половины ряда рессор);
n – число листов ступенчатой части;
- вертикальная жесткость цилиндрической пружины
CВ 
где
G d4 ψ
8 D3 n
,
(7.8)
G – модуль сдвига, ГПа;
d – диаметр прутка, м;
 – коэффициент, равный cos2 (- угол подъема винтовой линии
ненагруженной пружины);
D – средний диаметр витка пружины, м;
n – число рабочих витков;
82
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
общее число витков
n0  n  1,5 ;
(7.9)
- горизонтальную жесткость цилиндрической пружины при
одновременном действии на нее горизонтальной Т и вертикальной Р сил
(см. рисунок 7.1) вычисляют по формуле
3Е d 4
Сг 
,
8Dn[ H 2 2     3D 2 ]
(7.10)
где
Е – модуль упругости, ГПа;
Н – расчетная высота пружины под вертикальной нагрузкой,
вычисляемая по формуле H  H c  d  f p (Hc – высота пружины в
свободном состоянии; fр – расчетный прогиб пружины от вертикальной
нагрузки);
 – коэффициент Пуассона.
Рисунок 7.1
7.2.6 Для обеспечения устойчивости пружин отношение высоты
ненагруженной пружины Нс к ее диаметру D должно удовлетворять
условию
1
1 
 Hc 
,

 
1
 D 
1
1 
2
где η – коэффициент, зависящий от характера закрепления
витков пружины, равный:
(7.11)
торцевых
π2
, когда нижний торец жестко закреплен, а верхний свободен;
4
π 2 , когда оба торца шарнирно оперты;
20,2, когда нижний торец жестко закреплен, а верхний
оперт;
шарнирно
83
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
2
4π , когда оба торца жестко закреплены;
 – коэффициент Пуассона материала пружины.
Рекомендуют принимать:
- при шарнирном закреплении
подвижные опоры)
опорных
витков
(специальные
Нс
 1,75 ;
D
(7.12)
- при жестком закреплении опорных витков (жесткое основание)
Нс
 3,5 ;
D
(7.13)
7.2.7 Для изотермических и специализированных вагонов на тележках
пассажирского типа, расчетную длину эквивалентного маятника
lпр
центрального подвешивания рекомендуют принимать равной от 300 до
400 мм (см. рисунок 7.2).
Рисунок 7.2
Для однозвенной люлечной подвески приведенную
длину
lпр
вычисляют по формуле
Pст
lпр  b 
,
(7.14)
 Сгi
где b – длина серьги, м;
Рст – статическая нагрузка на подпятник или скользуны тележки, МН;
Сгi – суммарная поперечная жесткость пружин центрального
подвешивания тележки, для отдельной пружины Сг вычисляют по формуле
(7.10), МН/м.
7.2.8 При демпфировании вертикальных колебаний сухим трением
необходимый коэффициент относительного трения трехэлементных
тележек принимают по ГОСТ 9246, а к тележкам вагонов пассажирского
типа по национальным стандартам*.
В Российской Федерации применяется ГОСТ Р (проект) «Тележки пассажирских вагонов локомотивной
тяги. Технические условия».
*
84
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
7.2.9 В трехэлементных тележках конструкция фрикционных гасителей
должна обеспечивать стабильность демпфирования и необходимую
жесткость для ограничения взаимного продольного забегания боковых рам
при допускаемых нормативах износов элементов гасителей в условиях
действующей системы планово-предупредительных ремонтов.
7.2.10 В центральном подвешивании тележек пассажирского типа с
пружинными комплектами рекомендуется применять гидравлические
демпферы колебаний. Коэффициент сопротивления β гидравлического
демпфера колебаний центральной ступени подвешивания (при линейной
зависимости усилия от скорости перемещения штока) устанавливают
раздельно для гашения вертикальных и горизонтальных колебаний.
Для гашения вертикальных колебаний рекомендуется коэффициент
сопротивления демпфера βв вычислять по формуле
βв  0,2  0,3 βвкр ,
(7.15)
где βвкр – критическое значение коэффициента демпфирования,
f ст
,
вычисляемое по формуле βвкр  2С
g
С – вертикальная жесткость рессорного комплекта, МН/м;
fст – расчетный статический прогиб, м;
g – ускорение свободного падения, равное 9,81 м/с2.
Для гашения горизонтальных колебаний рекомендуется коэффициент
сопротивления демпфера βг вычислять по формуле
βг  0,3  0,4  βгкр ,
где
(7.16)
βгкр – критическое значение коэффициента демпфирования,
вычисляемое по формуле βгкр  2С
f ст2
,
g lпр
где lпр – приведенная длина эквивалентного маятника, м.
Фактическое значение коэффициента сопротивления демпфера
определяют путем его натурных испытаний на стенде, воспроизводящем
частоты и перемещения штока, соответствующие или близкие к
действительным условиям его работы на вагоне.
Для одновременного демпфирования вертикальных и горизонтальных
колебаний кузова вагонов используют наклонно поставленные демпферы.
Угол наклона демпфера α к горизонтали в этом случае вычисляют
по формуле
85
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
tgα 
βв
,
βг
(7.17)
Коэффициент сопротивления наклонного демпфера вычисляют по
формуле
βв
β
β
 г2 ,
(7.18)
2
sin α cos α
Работоспособность гидравлических демпферов должна быть
обеспечена по ГОСТ 15150 (климатическое исполнение УХЛ, категория
размещения 1 и 1.1) в интервале рабочих температур от минус 60 °C до
55 °C.
7.2.11 Расчет на прочность цилиндрических пружин по ГОСТ 1452
проводят по формулам:
в 
8Pp Dξ
d 3
  I ,
(7.19)
где Рр – вертикальная расчетная сила, действующая на пружину и
определяемая для I и III режима по рекомендациям раздела 4;
 – поправочный коэффициент, вычисляемый по формуле
ξ 1
1,250 0,875

,
Cи
Си2
(7.20)
D
.
d
Напряжения по I режиму при нагрузках при кивке кузова от удара
оценивают по формуле
где Си 
 в   I
(7.21)
Напряжения по III режиму при действии расчетной вертикальной силы
вычисляют по формуле
(7.22)
   в   III .

8 Правила и рекомендации по проектированию
автосцепного устройства
8.1 Вновь проектируемое автосцепное устройство вагонов должно
соответствовать требованиям национальных нормативных документов
86
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
государств, приведенных в предисловии* по комплектации и
функционированию устройства, его деталей и сборочных единиц,
прочности, надежности, а также условиям автоматического сцепления
единиц железнодорожного подвижного состава и прохода сцепленных
единиц железнодорожного подвижного состава кривых участков пути.
8.2 Для оценки прочности деталей и сборочных единиц автосцепного
устройства установлены следующие критерии:
а) для маятниковой подвески и центрирующей балочки расчетные
напряжения при квазистатическом нагружении не должны превышать
предела прочности в;
б) для остальных узлов и деталей автосцепного устройства при
нормативных нагрузках, установленных национальными нормативными
документами государств приведенных в предисловии, расчетные
напряжения не должны превышать 0,9т.
8.3 Обеспечение автоматического сцепления вагонов в кривых и на
участке сопряжения кривой и прямой проверяют по формуле
n  (2l  n)  lт2
(8.1)
B
 ,
2R
где n –
длина консоли от центра пятника до оси сцепления у
рассматриваемого конца вагона, м;
2l – база вагона, м;
2lт – база тележки, м;
R – радиус расчетной кривой*, м;
 – дополнительное возможное поперечное смещение центров
зацепления автосцепок, указанное в таблице 8.1;
В – эффективная ширина захвата автосцепки, м.
Т а б л и ц а 8.1 – Дополнительное возможное поперечное смещении
центров зацепления автосцепок
В метрах
Тип вагона
Грузовой вагон на двух и четырехосных тележках с нежесткой рамой
Грузовой вагон на трехосных тележках с нежесткой рамой
Пассажирский и грузовой вагон на тележках с жесткой рамой и люлечным
подвешиванием

0,026
0,013
0,010
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 54749–2011 «Устройство сцепное и автосцепное
железнодорожного подвижного состава. Технические требования и правила приемки».
*
87
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Для автосцепки с контуром зацепления по ГОСТ 21447 эффективную
ширину захвата В, м, определяют по формуле
B  B  [1,655  sin( 65o   0 )  0,5],
(8.2)
где B − полная ширина захвата при параллельных осях сцепок; для
автосцепки модели СА-3 по ГОСТ 32885: без направляющего крыла
В'=0,175 м; с направляющим крылом − В' =0,2 м;
0 − угол между осью вагона и касательной к оси пути в кривой в
плоскости сцепления, определяемый по формуле
ln
0 
57,3о ,
(8.3)
R
Для грузовых вагонов длиной по осям сцепления менее 21 м
дополнительно проверяют возможность сцепления с помощью
составителя на участке сопряжения прямой с кривой радиусом R = 90 м.
Критерием выполнения сцепления является возможность поперечного
отклонения головы автосцепки от усилия составителя, равного 250 Н, на
величину Х, определяемую формулой
n  (2l  n)  l т2
(8.4)
X
   B.
2R
8.4 Проверка обеспечения прохода кривых (в плане) сцепа вагонов
участков пути и их сопряжения с прямой, должна быть проведена для трех
расчетных случаев:
- сцепа из двух проектируемых (однотипных) вагонов по S-образной
кривой;
- проектируемого вагона в сцепе с эталонным вагоном по S-образной
кривой;
- проектируемого вагона в сцепе с эталонным вагоном по участку
сопряжения кривой и прямой.
Расчетная схема приведена на рисунке 8.1.
За эталонный вагон принимают четырехосный полувагон с базой 8,65 м,
длиной консоли до оси сцепления 2,635 м, на тележках типа 2 по ГОСТ 9246 с
базой 1,85 м. Радиусы расчетных кривых принимают в соответствии с
требованиями национальных нормативных документов государств,
приведенных в предисловии.

В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 54749–2011 «Устройство сцепное и автосцепное
железнодорожного подвижного состава. Технические требования и правила приемки».
88
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
В качестве критериев обеспечения прохода по расчетным кривым
принимают углы поперечного отклонения продольной оси автосцепки от
оси вагона, которые определяют для каждого сцепа по формулам:
    ,
(8.5)
     ,
(8.6)
где углы , ', , ' и  показаны на рисунке 8.1.
Рисунок 8.1 − Расчетная схема прохода сцепом кривых
Углы и линейные величины поперечных отклонений при
расположении вагонов на S-образной кривой определяют по формулам
l  na  a
(8.7)
 arctg
,
R
l   na  a
(8.8)
 arctg
,
R'
  arcsin
b  b'
,
2a
(2l  na )  na  lò  a 2
(8.9)
2
b
2R
,
(8.10)
89
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
b'
(2l   na )  na  (lò ) 2  a 2
2 R'
(8.11)
,
где
2l, 2l’ – базы сцепленных вагонов, м;
na, n'a – длины от центра пятника до центра шарнира хвостовика
автосцепки сцепленных вагонов, м;
a – длина корпуса автосцепки от центра шарнира хвостовика до оси
зацепления; для автосцепки модели СА-3 по ГОСТ 32885: а = 0,87 м;
2lт, 2l'т – базы тележек сцепленных вагонов, м; для 3-осных и 4-осных
тележек (2lт) (2l'т) принимают равными сумме квадратов составляющих
полубаз тележек (для трехосной тележки – половины расстояний между
соседними осями, для четырехосной тележки – половинами баз двухосных
тележек и расстояния между осями их вращения на соединительной
балке);
 – дополнительное взаимное отклонение шарниров автосцепок в
поперечном направлении, указанное в таблице 8.2;
R, R' – расчетные радиусы кривых, м;
Для участка сопряжения прямой и кривой расчет производят по
формулам (8.7) − (8.11), при этом для эталонного вагона, расположенного
на прямой, принимается R = ∞.
Т а б л и ц а 8.2 – Дополнительное взаимное отклонение 
В метрах
Дополнительное взаимное отклонение 
Тип вагона
Грузовой вагон на двух и
четырехосных тележках с
нежесткой рамой
Грузовой вагон на трехосных
тележках с нежесткой рамой
Пассажирский и грузовой вагон
на тележках с жесткой рамой и
люлечным подвешиванием
на сопряжении
прямой с
кривой
на S-образной кривой
в сцепе с
в сцепе с
эталонным
однотипным
вагоном
вагоном
0,032
0,002
0,043
0,019
- 0,011
0,049
- 0,025
- 0,057
- 0,030
Оценку проходимости сцепа вагонов, оборудованных автосцепкой с
контуром зацепления по ГОСТ 21447, установленной по ГОСТ 3475,
проводят с помощью ограничительных контуров, приведенных на рис. 8.2.
Условные обозначения ограничительных контуров для сцепов вагонов с
упорами в различных сочетаниях, изготовленными с учетом требований
90
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
национальных нормативных документов государств,
предисловии*, приведены в таблице 8.3.
приведенных в
°
 °
Рисунок 8.2 – Ограничительные контуры для автосцепки по ГОСТ 21447
Т а б л и ц а 8.3 – Обозначения ограничительных контуров
Тип упора на вагоне 2
Тип упора на
вагоне 1
УП1
УП2
УП3
УП1
УП2
УП3
Проход сцепа по кривой может быть обеспечен, если точка с
координатами (, ') находится внутри контура, образованного
соответствующей ограничительной линией и осями координат, и не
обеспечен при ее расположении снаружи этого контура.
Для сцепа вагонов с автосцепками любого типа аналогичные
ограничительные контуры образуются четырьмя линиями, описываемыми
в координатной системе  и ' уравнениями:
 

 q   q   57,3
н
,
a  a   q
        57,3
a  a   q  max
  н 
,
q
max
(8.12)
(8.13)
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р 52916 «Упоры автосцепного устройства для грузовых и
пассажирских вагонов. Общие технические условия».
*
91
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
   max 
 
    max
  
57,3о ;
a  a
  
о
a  a
57,3 .
(8.14)
(8.15)
где max, 'max – максимальные плоские углы в плане боковых отклонений
корпусов автосцепок вагонов сцепа до упора их в края окон розеток при
смещении шарниров хвостовиков в противоположную сторону до упора,
градус;
, ' – возможные поперечные смещения шарниров хвостовиков от
центрального положения, м;
, ' – длины корпусов автосцепок вагонов сцепа от центра шарнира
хвостовика до оси зацепления, м;
q, q' – расстояние вдоль оси вагона от центра шарнира до точки упора
боковой грани хвостовика в угол розетки соответственно для каждого
вагона сцепа, м;
н, 'н – номинальный плоский угол бокового отклонения корпуса
автосцепки до упора его в край окна розетки при центральном положении
центра шарнира хвостовика – соответственно для каждого вагона сцепа,
градус.
8.5 Проверку обеспечения прохода сцепом вагонов без саморасцепа
по сортировочной горке или аппарельному съезду парома выполняют по
условию
S max  S доп  hасц ,
(8.16)
где Smax − максимальное относительное вертикальное смещение
автосцепок при проходе сцепом вагонов переломов профиля горки,
рассчитанное по формулам (8.17) − (8.31), м;
Sдоп − допускаемая по условиям сцепления разность уровней
продольных осей автосцепок модели СА-3 по ГОСТ 32885: при
использовании центрирующего прибора с жесткой опорой хвостовика
автосцепки − Sдоп = 0,18 м; при использовании центрирующего прибора с
упругой опорой хвостовика автосцепки и наличия кронштейна
(ограничителя вертиткальных перемещений) − Sдоп= 0,25 м при сцеплении
с аналогичной автосцепкой; при сцеплении автосцепок, одна из которых
использует центрирующий прибор с жесткой опорой хвостовика
автосцепки, другая − центрирующий прибор с упругой опорой хвостовика
автосцепки − Sдоп = 0,18 м;
hасц – допускаемая начальная разность уровней осей автосцепок;
hасц = 0,10 м.
92
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Определение разности высот осей автосцепок сцепленных вагонов
выполняют путем математического моделирования прохода сцепа вагонов
по соответствующему участку пути. Расчетная схема приведена на рисунке
8.3.
Рисунок 8.3 – Расчетная схема определения разности высот осей
автосцепок при прохода сцепа вагонов по вертикальным кривым
где 2L – длина вагона по осям сцепления автосцепок, м;
2l – база вагона, м;
n = (2L-2l)/2 – консоль вагона от пятника до оси сцепления автосцепок,
м;
2lТ – база тележки вагона, м;
Hk – высота пути в точке замера Х, м;
Т – высота пути в точке контакта c колесной парой, м;
S – высота оси автосцепки, м
Построение расчетной модели выполняют следующим образом.
Формируют массив данных, содержащий значения высот уровня
головки рельсов Hk через каждый 1 м пути профиля на участке 100 м от
горба горки. При формировании массива следует принять горку с
переломом профиля 55 ‰ между плоскостями надвижной и спускной
частей, сопряженными вертикальной кривой радиусом 250 м. Для
паромных переправ угол сопряжения смежных прямолинейных элементов
принимают по ГОСТ 32700.
Координаты автосцепок первого вагона рассчитывают по формулам
(8.17)  (8.25). Для каждой координаты по горизонтальной оси в
соответствующих столбцах вычисляют следующие параметры:
93
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- уклон пути ik между точками значений высот определяют по формуле
ik  arcsin(( H k 1  H k ) /( X k 1  X k )) ,
(8.17)
где Xk – горизонтальная координата пути в точке k значения высоты
головки рельса, м;
Hk – высота головки рельса в точке k, м;
- высоту точки контакта колес первой колесной пары принимают равной
ординате головки рельса Т1=Hk в данном месте.
- высоту точки контакта колес второй колесной пары Т2 этой же тележки
рассчитывают по формуле
T2  T1  2l т  ik ,
(8.18)
где 2lT – база тележки, м;
- горизонтальные координаты и высоты точек контакта колес третьей и
четвертой колесной пары Т3 и Т4 (второй тележки) определяют аналогичным
образом со смещением вдоль пути на величину базы вагона 2l. В частном
случае, когда база вагона кратна шагу замера профиля пути, эти значения
равны значениям Т1 и Т2, для соответствующих координат, рассчитанных на
2l/X строк таблицы ниже. В общем случае, когда базы вагонов сцепа
различны и не кратны шагу замера, шаг замера разделяют на ε интервалов с
одинаковым уклоном, где ε  наибольшее целое число, которому кратны базы
обоих вагонов;
- высоту пятника тележек определяют как полусумму высот ее осей:
P1  (T1  T2 ) / 2 ;
(8.19)
P2  (T3  T4 ) / 2 ,
(8.20)
Угол наклона оси хребтовой балки первого вагона к горизонтали
рассчитывают по формуле
1  arcsin[( P2  P1 ) / 2l ] ;
(8.21)
- вертикальные координаты точек пересечения оси зацепления и оси
автосцепки рассчитывают по формулам:
S1  P1  n1  sin( 1 ) ,
(8.22)
S 2  P2  n2  sin( 1 ) .
(8.23)
- горизонтальные координаты точек пересечения оси зацепления и оси
автосцепки (т.е. плоскостей зацепления автосцепок) относительно координаты
первой колесной пары первого вагона, совпадающего с координатой пути X
определяют по формулам:
A1  X  2lò / 2  n ,
(8.24)
A2  A1  2L1 .
(8.25)
94
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Координаты
автосцепок
второго
вагона
рассчитывают
аналогичным способом со смещением по горизонтали на величину, равную
длине первого вагона по осям сцепления 2L1 .
A3  A1  2L1 ,
(8.26)
A4  A3  2L2 .
(8.27)
Вертикальную координату автосцепки S3 определяют следующим
образом:
- определяют ближайшую к координате А3 точку значения высоты пути Xj,
для которой Xj < А3 , и вычисляют смещение координаты λ между точками
значений высоты пути
  A3  X j .
(8.28)
- вертикальную координату автосцепки S3 определяют аналогично первой
сцепке первого вагона, учитывая при этом изменение угла наклона оси
хребтовой балки между значениями Xj и Xj+1.
S 3  P3  n2  sin[(    j 1  ( X j 1  X j   ) /( X j 1  X j ))] .
(8.29)
Текущее значение разности высот автосцепок определяют по формуле
S  S 2  S 3 .
(8.30)
По результатам выполнения в табличном редакторе расчетов данных
параметров, выполненных по формулам (8.16)  (8.25) с шагом,
соответствующим расстоянию между точками замеров высоты головки
рельсов, формируют двухмерный массив данных. Столбцы массива содержат
следующие параметры: X, X, H, i, Т1, Т2, Т3, Т4, P1, P2, 1, S1, S2, А1, A2, Т5, Т6, Т7, Т8,
P3, P4, 2, А3, A4, λ, S3, S4, S. Каждая строка массива содержит исходные или
расчетные значения этих параметров для всех значений горизонтальных
координат горки с шагом X. По данным расчетной таблицы строят график S
(Х) изменения разности высот автосцепок при прохождении горки и
определяют ее максимальные положительное и отрицательное значение.
Для моделирования прохода горки сцепом сочлененных вагонов
перемещения концевых сцепок (по концам сочлененного вагона)
рассчитывают по формулам (8.17) – (8.27). Шарнир в узле сочленения,
расположенный над центральной тележкой, исключает относительные
вертикальные перемещения. Для этого узла рассчитывают угол поворота
шарнира в вертикальной плоскости при проходе переломов профиля горки по
формуле
  1   2 ,
(8.31)
где 1, 2  плоские углы наклона двух, соединенных шарниром, половин
хребтовой балки (полурам), рассчитанных по формуле (8.31), градус.
95
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
По результатам расчетов выполняют сравнение максимальных значений
положительных и отрицательных вертикальных смещений автосцепок с
величиной, допускаемой конструкцией используемой автосцепки, при
превышении которой возможен саморасцеп вагонов.
Для сочлененных вагонов выполняют сравнение максимальных
значений углов поворота шарнира в вертикальной плоскости при проходе
сортировочной горки и углов, допускаемых конструкцией шарнира.
9 Правила и рекомендации по проектированию
механической части автотормозов
9.1 При расчетах на прочность деталей стояночного тормоза, КПД
рычажной передачи от штурвала до колодки (накладки) принимают равным
единице.
9.2 При расчете механической части тормозов вагонов на прочность,
максимальное усилие Ршт, кН, на штоке поршня тормозного цилиндра
вычисляют по формуле
Pшт  pцmax
πd ц2
,
4
(9.1)
где рцmax – максимальное расчетное давление воздуха в тормозном
цилиндре, равное 442 кПа (4,5 кгс/см2);
dц – диаметр тормозного цилиндра, м.
При этом КПД для тормозного цилиндра принимают равным единице.
9.3 Тяги рычажной передачи рассчитывают на растяжение,
рычаги – на изгиб от сосредоточенных сил, а затяжки и стержневые
приводы регуляторов рычажной передачи – на сжатие с проверкой на
продольный изгиб. Номинальный диаметр тяг тормозной системы должен
быть не менее 22 мм. Для тяг длиной менее 2,0 м допускается принимать
диаметр меньше 22 мм (но не менее 16 мм) при условии подтверждения
расчетом достаточной прочности и жесткости.
9.4 Расчет проушин тяг и рычагов на смятие, срез, а также на изгиб и
растяжение от сосредоточенной нагрузки Р выполняют методом конечных
элементов. Рекомендуются проушины с параметрами m от 2,2 до 2,7 (
m
2R
), где d1 – диаметр отверстия проушины, R – радиус наружного
d1
очертания проушины.
У проушин типа «головка» – предусматривают плавный переход к
стержню.
96
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
9.5 Для втулок, устанавливаемых в проушинах, изготовленных из:
- цементированной стали, максимальные напряжения к.см не должны
превышать 400 МПа;
- из спеченных материалов на основе железа и подобных
композиций, конструкция и размеры которых соответствуют требованиям
национальных нормативных документов государств, приведенных в
предисловии*, рекомендуется принимать следующие значения расчетных
механических характеристик:
- 200 МПа – предел прочности при растяжении-сжатии вр;
- 0,3 – коэффициент Пуассона ;
- 100 ГПа – модуль упругости E.
В качестве допускаемых напряжений принимают следующие:
- 30 МПа – при расчете на сжатие и изгиб [сж] ;
- 180 МПа – при расчете на контактное давление (местное смятие)
[к.см].
9.6 Валики (оси) шарнирных соединений рычажной передачи, цапф и
триангелей рассчитывают на изгиб по МКЭ.
Деформация изгиба триангелей не должна превышать 2 мм.
9.7
Подвеску тормозного башмака рассчитывают на действие
возникающих при торможении вертикальных сил P1, кН, и инерционных
вертикальных сил P2, кН. Эти силы вычисляют по формулам
P1  K рк.р ,
(9.2)
где Kр – расчетная сила нажатия тормозной колодки на колесо при
давлении в тормозном цилиндре Pц max = 442 кПа (4,5 кг/см2);
к.р – расчетный коэффициент трения колодки по колесу, равный
0,27 – для чугунных тормозных колодок, 0,36 – для композиционных
колодок;
P2  azн m ,
(9.3)
где m – масса подвешенного оборудования, т;
azн – ускорение массы тормозного оборудования, приходящейся на
подвеску, м/с2. Определяют по
4.2.7.
9.8 Расчетные усилия, действующие на автоматические регуляторы
рычажных передач, не должны превышать прочность конструкции
применяемых регуляторов.
В Российской Федерации применяют ОСТ 24.151.07-90 «Втулки из порошковых материалов для
шарнирных соединений вагонов железных дорог широкой и узкой колеи. Конструкция и размеры».
Утвержден приказом Минтяжмаш СССР от 26 декабря 1989 г. № ВА-002-1-2298.
*
97
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
9.9 Крепление тормозного оборудования на кузове вагона
рассчитывают
с
учетом
максимальных
продольных
ускорений,
допускаемых для соответствующих вагонов согласно таблице 4.7.
9.10 При расчете тормозных дисков следует учитывать действие
центробежных сил.
9.11 Упругие разрезные втулки малой кривизны, используемые для
связи венца тормозного диска со ступицей (осью), рассчитывают по МКЭ.
9.12 Расчет на прочность воздушных резервуаров, рукавов
соединительных и трубопроводов производят по 4.2.18.
10 Требования к материалам
10.1 В основных несущих элементах вагонов (хребтовые,
продольные, боковые, шкворневые и поперечные балки рам вагонов,
стойки и обвязки кузовов, котлы цистерн, подвески подвагонного
оборудования, элементы рессорного подвешивания и тормозной рычажной
передачи) применяют прокат из низколегированных (легированных)
сталей. В обоснованных случаях для перечисленных выше элементов, а
также для ограждающих конструкций кузовов (крыш, стен, дверей, полов),
котлов цистерн, грузовых бункеров, баков, емкостей и т.п. допускается
применение углеродистой, низколегированной, нержавеющей или
двухслойной стали, алюминия или алюминиевых сплавов и др.
Алюминиево-магниевые сплавы не допускается применять для
кузовов и котлов цистерн при температуре перевозимых грузов свыше
150 оС.
Для изготовления несущих литых деталей (боковых рам и
надрессорных балок тележек, деталей автосцепного устройства и т.п.)
применяют низколегированные стали с термообработкой отливок.
Оси колесных пар изготавливают из специальных марок сталей и
подвергают поверхностной упрочняющей накатке.
Пружины рессорного подвешивания тележек, поглощающих
аппаратов автосцепок, буферов, разгрузочных и других механизмов,
торсионы и т.п. изготавливают из специальных рессорно-пружинных
сталей и подвергают термообработке. Пружины рекомендуется подвергать
дробеструйной упрочняющей обработке и (или) заневоливанию.
Данные по основным характеристикам металлов, применяемых в
вагоностроении, приведены в рекомендуемом приложении В.
10.2 Применение для несущих элементов новых марок сталей и
материалов согласовывают с заказчиком при технико-экономическом
обосновании, технологической подготовке производства и ремонтной базы.
98
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Технологии сварки должны быть аттестованы.
10.3 Допускаемые напряжения для хребтовой и шкворневых балок
рамы кузова, котлов и их опор принимают по таблице 10.1.
При учете в сочетании сил по I режиму ударных продольных сил
(удара, рывка) допускаемые напряжения принимают равными пределу
текучести т.
Для котлов безрамных вагонов-цистерн при действии расчетных сил
по 4.2.5.2 допускаемые напряжения принимают 0,85т.
При отсутствии в раме вагона хребтовой балки допускаемые
напряжения в боковых балках – согласно таблице 10.1.
Т а б л и ц а 10.1 – Допускаемые напряжения для хребтовой и шкворневых
балок рамы кузова, котлов и их опор
В мегапаскалях
Вид, класс прочности и марка
материала
Стальной прокат:
Ст3, 15, 20, 16Д, 20К
Ст5, 30
295
09Г2, 09Г2С
325
09Г2С, 15ХСНД
345
09Г2С, 15ХСНД
375
10Г2Б, 12Г2ФД
390
12Г2Б, 10ХСНД, 12Г2ФД, 14Г2АФ, 15Г2СФ
12Х18Н10Т, 10Х14Г14Н4Т
10Х13Г18Д, 08Х13ГНФ
Прокат из алюминиевых сплавов
Листы и профили:
АМг5, Амг5М
АМг6, Амг6М
1915
Плиты:
АМг5
АМг6
1915Т
Сварной шов при ручной сварке электродами
Э46А, Э50А, а также при автоматической и
полуавтоматической сварке под слоем флюса
или в среде защитного газа сварочной
проволокой 08Г2С и других марок
режим
ср
см]
III режим
 
ср
см]
0,90
0,90
0,55
0,55
1,25
1,25
160
180
95
105
230
255
0,90
0,55
1,25
190
110
265
0,90
0,55
1,20
195
120
290
0,90
0,55
1,20
210
130
310
0,90
0,55
1,20
230
135
340
0,90
0,90
0,90
0,55
0,55
0,55
1,20
1,20
1,20
240
140
340
195
210
115
125
255
295
120
145
175
70
80
100
-
80
90
110
50
55
65
-
100
125
160
60
75
95
-
70
80
100
45
50
60
-
0,85
0,55
-
0,60
0,40
-
I
 
99
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Вид, класс прочности и марка
материала
I
 
режим
ср
см]
III режим
 
ср
см]
Заклепки нормальной точности по ГОСТ 10304:
- из Ст3
155
350
120
250
- из стали 09Г2
170
380
150
280
Болты по ГОСТ 24705:
- нормальной точности класса прочности 5.8
ГОСТ 1759.4*
240
145
350
160
95
220
- повышенной точности (для отверстий из-под
развертки) класса прочности 5.8
270
180
390
170
140
300
* В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические свойства
крепежных изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки
установленных классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы».
Примечания
1   – допускаемые напряжения растяжения-сжатия и изгиба.
2 cp – допускаемые напряжения среза.
3 cм – допускаемые напряжения смятия.
4  = T – минимальный предел текучести.
Допускаемые напряжения для котлов и арматуры вагонов-цистерн,
систематически работающих при температуре не ниже 50 оС принимают с
учетом понижающего коэффициента:
0,95…………………………. при температуре до 50 °С включ.;
0,90………………………….
«
от 51 °С до 100 °С включ.;
0,85………………………….
«
от 101 °С до 150 °С включ.;
0,80………………………….
«
от 151 °С до 200 °С включ.;
0,75………………………….
«
от 201 °С до 250 °С включ.;
0,70………………………….
«
от 251 °С до 300 °С включ.
10.4
Допускаемые напряжения для элементов кузовов, за
исключением хребтовых и шкворневых балок, котлов и опор котлов
цистерн, принимают по таблице 10.2.
Т а б л и ц а 10.2 – Допускаемые напряжения для элементов кузова, за
исключением хребтовой и шкворневых балок, котлов цистерн и их опор
В мегапаскалях
Вид, класс прочности и марка
материала
Стальной прокат:
Ст3, 15, 20, 16Д, 20К
Ст5, 30
295
09Г2, 09Г2С
325
09Г2С, 15ХСНД
345
100
I
режим
III
режим
[ ]
ср ]
[см ]
[ ]
ср]
[ см]
0,95
0,95
0,60
0,60
1,20
1,20
165
185
100
110
245
270
0,95
0,6
1,30
195
115
280
0,95
0,60
1,30
205
125
305
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Вид, класс прочности и марка
материала
09Г2С , 15ХСНД, 10ХНДП
375
10Г2Б, 12Г2ФД
390
10ХСНД, 12Г2Б, 12Г2ФД
Пружины:
65, 65Г
55С2, 55С2А, 60С2
60С2ХФА
Стальные отливки:
20ГЛ, 20ГЛ-Б
20ФЛ, 20ГТЛ
20ГФЛ, 20Г1ФЛ
20ГФЛ, 20Г1ФЛ
30ГСЛ,
30ХГСФЛ
закалка с
отпуском
Нормализация
закалка с
отпуском
Прокат из алюминиевых сплавов
Листы и профили:
АМг5, АМг5М
АМГ6, АМг6М
1915
Плиты:
АМг5
АМг6
1915Т
Сварной шов при ручной сварке
электродами Э46А, Э50А, а также
автоматической
и
полуавтоматической сварке под слоем флюса
или в среде защитного газа
проволокой 08Г2С и других марок
Сварной шов при контактной
точечной и шовной сварке:
- однорядное соединение
- многорядное соединение
Заклепки нормальной точности по
ГОСТ 10304:
- из Ст3
- из стали 09Г2
I
режим
[ ]
0,95
ср ]
0,60
[см ]
1,30
[ ]
220
ср]
135
[ см]
325
0,95
0,60
1,30
240
140
355
0,95
0,60
1,30
250
150
370
0,95
0,95
0,95
0,65
0,65
0,65
-
500
750
900
350
600
750
-
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,90
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
0,60
1,20
1,20
1,20
1,20
1,20
1,20
150
155
165
200
270
330
90
95
100
125
160
190
240
245
250
300
400
500
130
150
185
75
85
110
-
90
115
130
55
60
75
-
110
130
170
65
80
100
-
80
95
120
50
55
70
-
0,90
0,60
-
0,65
0,45
-
-
0,55
0,40
-
-
0,45
0,30
-
160
180
350
400
-
125
155
III
режим
-
260
300
101
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Вид, класс прочности и марка
материала
Болты по ГОСТ 24705:
- нормальной точности класса
прочности 5.8 по ГОСТ 1759.4*
- повышенной точности (для
отверстий из-под развертки) класса
прочности 5.8 по
ГОСТ 1759.4*
I
режим
III
режим
[ ]
ср ]
[см ]
[ ]
ср]
[ см]
250
150
370
180
110
260
280
190
380
180
150
310
* В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические свойства крепежных
изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных
классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы».
П р и м е ч а н и е  Обозначения в таблице (см. примечания к таблице 10.1).
Напряжения для элементов кузовов, за исключением хребтовых и
шкворневых балок, котлов и опор котлов цистерн, определяют при
действии сочетания сил по таблице 4.3.
При учете в сочетании сил по I режиму ударных продольных сил
(удара, рывка) допускаемые напряжения принимают равными пределу
текучести т.
Допускаемые напряжения по III режиму для заделок стоек от
действия распора сыпучих грузов, а также для средних сечений
продольных балок универсальных платформ для случаев эпизодической
перевозки специальных сосредоточенных грузов на длине 4,5 м,
гусеничной и колесной техники при расположении их посредине
платформы принимают равными 0,8т.
Допускаемые напряжения для кузовов, систематически работающих при
температуре не ниже 100 оС, принимают с учетом понижающего
коэффициента для температуры 100 оС – 0,90; 150 оС – 0,85; 200 оС – 0,80;
250 оС – 0,75; 300 оС – 0,70.
Допускаемые напряжения по таблице 10.2 принимают для подвесного
и навесного постоянного оборудования и его крепления при действии сил
по 4.2.7, для пятников – при действии сил по 4.2.13, для крышек люков
полувагонов – при действии нагрузок по 4.2.15.2.
10.5 Допускаемые напряжения для элементов тележки, за
исключением колесных пар, принимают по таблице 10.3 при cочетании
сил по таблице 4.6.
102
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Т а б л и ц а 10.3 – Допускаемые напряжения для элементов тележки, за
исключением колесных пар
В мегапаскалях
Вид и марка материала
Стальной прокат
Ст3, 20, 16Д
Ст5, 30
295
09Г2, 09Г2С
325
09Г2С, 15ХСНД
345
09Г2С, 15ХСНД
Пружины
55С2, 55С2А, 60С2
закалка с
60С2ХФА
отпуском
Стальные отливки
20Л, 25Л
20ГЛ (ГОСТ 977), 20ГЛ-Б
20ФЛ, 20ГТЛ , 20ФТЛ, 20ГЛ
20ГФЛ, 20Г1ФЛ
Сварной шов при ручной сварке
электродами Э42А, Э46А, Э50А, а
также при автоматической сварке под
слоем флюса и в среде защитного
газа проволокой типа 08Г2С и других
марок
Заклепки нормальной точности по
ГОСТ 10304
- из Cт3
- из стали 09Г2
Болты по ГОСТ 24705
- нормальной точности класса
прочности 5.8 по ГОСТ 1759.4*
- повышенной точности (для
отверстий из-под развертки) класса
прочности 5.8 по ГОСТ 1759.4*
режим
ср ]
[см ]
[ ]
режим
ср]
[ см]
0,90
0,90
0,55
0,55
1,10
1,10
150
170
90
100
200
230
0,90
0,55
1,10
180
105
250
0,90
0,55
1,10
190
115
275
0,90
0,55
1,10
205
125
300
1000
1350
750
1000
-
850
1050
650
800
-
0,85
0,85
0,85
0,85
0,50
0,50
0,50
0,50




140
170
180
185
90
100
100
105
180
230
240
250
0,80
0,50
-
-
150
165
330
370
-
115
145
240
270
230
140
330
160
95
210
250
170
380
165
135
290
I
[ ]
III
0,55 0,40
-
* В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические свойства крепежных
изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных
классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы».
П р и м е ч а н и е – Обозначения в таблице (см. примечания к таблице 10.1).
10.6 Допускаемые напряжения для деталей тормоза принимают
103
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
согласно таблице 10.4 при действии сил по 4.2.17 и 4.2.18.
Т а б л и ц а 10.4 – Допускаемые напряжения для деталей тормоза
В мегапаскалях
Детали, марка материала,
класс прочности
295
09Г2, 09Г2С
325
09Г2С, 15ХСНД
345
09Г2С, 15ХСНД
Ст 5,30
Пружины:
65, 65Г
55С2, 55С2А, 60С2
60С2ХФА
Стальные
отливки:
20Л, 25Л
20ГЛ, 20ГЛ-Б
20ФЛ, 20ГТЛ
20ГФЛ, 20Г1ФЛ
закалка
с отпуском
нормализация
Сварной
шов
при
ручной
сварке
электродами Э42А, Э46А, Э50А, а также при
автоматической и полуавтоматической под
слоем флюса и в среде защитного газа
проволокой типа 08Г2С и других марок
Заклепки по ГОСТ 10304
нормальной точности:
- из Ст3
- из стали 09Г2
Болты по ГОСТ 24705:
- нормальной точности класса прочности
3.6 по ГОСТ 1759.4*
5.8 по ГОСТ 1759.4*
- повышенной точности класса прочности
3.6 по ГОСТ 1759.4*
5.8 по ГОСТ 1759.4*
При максимальном усилии на штоке
поршня тормозного цилиндра
 
ср
см
170
100
200
180
110
220
200
120
230
160
95
180
650
900
1200
450
650
850
-
130
145
150
160
80
85
90
95
170
230
250
260
0,50
0,35
-
-
120
150
250
280
140
170
85
100
230
250
150
170
120
130
250
300
В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические свойства крепежных
изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных
классов прочности с крупным и мелким шагом резьбы».
П р и м е ч а н и е – Обозначения в таблице (см. примечания к таблице 10.1).
104
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
10.7
Допускаемые напряжения для деталей автосцепного
устройства, при расчете принимают по таблице 10.1. Для корпуса
автосцепки допускаемые напряжения принимают 1,1т.
10.8 Допускаемые напряжения для новых материалов, не указанных
в таблицах 10.1 – 10.4, устанавливают исходя из:
- статистически достоверных пределов прочности, текучести,
показателей
ударной
вязкости,
пластичности,
трещиностойкости,
хладоломкости и т.д. для I режима;
- статистически достоверных пределов выносливости при
циклических
вибрационных
и
повторно-ударных
воздействиях,
коррозионной стойкости, чувствительности к концентрации напряжений и
др. для III режима.
10.9 Допускаемые напряжения по II режиму принимают равными
0,9 т:
- для буксового проема боковой рамы при действии сил по 4.2.6;
- для устройств крепления и фиксации грузов и буксировочных скоб
при действии сил по 4.2.11;
- для устройств и оборудования вагонов при воздействии
обслуживающего персонала по 4.2.12;
- для элементов и деталей кузовов при механизированной погрузке и
выгрузке при действии сил по 4.2.15, кроме 4.2.15.5;
- для кузовов при действии сил во время ремонта по 4.2.12;
- для кузовов и тележек при действии сил при перевозке на паромах по
4.2.19.
Допускаемые напряжения принимают равными т:
- для крышек люков при действии сил по 4.2.15.2.
10.10 Для таблиц 10.1 – 10.4 следует учитывать, что:
- после оценки напряжений в несущих конструкциях вагонов по III
режиму окончательную оценку их прочности проводят по результатам
расчетов на усталость зон с концентраторами (К)к  3, где амплитуды
динамических напряжений превышают 25 МПа;
- допускаемые напряжения для марок сталей с гарантированным
содержанием меди (09Г2Д, 09Г2СД и др.) следует принимать равными
допускаемым напряжениям для исходных марок сталей (09Г2, 09Г2С и
др.);
- допускаемые напряжения для сварных швов определяют по
таблицам 10.1 – 10.4;
105
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- допускаемые напряжения в таблицах 10.1–10.4 указаны для
заклепок с круглой головкой. Для заклепок с потайными головками
допускаемые напряжения понижают на 20 %, полупотайными – на 15 %;
- при нахлесточном одностороннем соединении деталей, а также при
соединении двух деталей через промежуточную деталь (например, через
одностороннюю накладку), допускаемые напряжения по таблицам 10.1 –
10.4 в заклепках и болтах понижают на 10 %;
- допускаемые напряжения для болтов даны с учетом напряжений от
предварительной затяжки.
10.11 При оценке прочности следует иметь в виду, что допускаемые
напряжения приведены для регулярных сечений элементов (номинальные
напряжения). В зонах стыковки элементов рам кузовов, рам и
надрессорных балок тележек (в горячих точках) допускаемые напряжения
увеличивают на 10 % по I и III режимам, если зона повышенных
напряжений не превышает 5 % сечения элемента.
10.12 Для внутреннего оборудования вагонов, элементов опор,
прокладок, настила пола можно применять деревянные детали и детали
из столярных, фанерных, древесно-волокнистых, древесно-стружечных
плит и древесно-слоистого пластика. Допускаемые напряжения для
деревянных деталей указаны в таблице 10.5.
Т а б л и ц а 10.5 – Допускаемые напряжения для деревянных деталей
В мегапаскалях
Пиломатериалы
Вид,
материал
Столярные
плиты
по ГОСТ
13715
106
Порода (марка)
Дуб, ясень, клен
Лиственница
Дуб, береза
Обыкновенная
сосна, ель
Сосна и якутская,
кольская,
кавказская ель
Пихта, кедр, осина
Типа СР
Изгиб и сжатие
вдоль волокон
[ ]
III режим
Срез
поперек
волокон
[ τ ср ]
Смятие и сжатие
поперек волокон
[см]
11,0
10,0
9,0
6,0
4,0
5,0
3,0
1,8
2,4
8,5
4,0
1,5
7,5
7,0
6,0
3,5
3,0
-
1,3
1,2
-
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Вид,
материал
Фанерные
плиты
по ГОСТ 8673
Плиты
древесноволокнистые
по ГОСТ 4598
Пластик
древеснослоистый
по ГОСТ
13913
Изгиб и сжатие
вдоль волокон
[ ]
III режим
Срез
поперек
волокон
[ τ ср ]
Смятие и сжатие
поперек волокон
[см]
Марки ПФ-А
Марки ПФ-В
15,0
20,0
4,0
5,0
3,0
4,0
Марки Т-350
Марки Т-400
Марки СТ-500
8,0
8,5
10,0
-
-
Марки ДСП-А
Марки ДСП-Б
Марки ДСП-В
-
-
30,0
25,0
20,0
Порода (марка)
П р и м е ч а н и е – Допускаемые напряжения для I расчетного режима и условий
механизированной погрузки-выгрузки определяют путем умножения допускаемых напряжений по III
режиму на коэффициент 1,6.
11 Требования по коррозии элементов вагонов и
абразивному износу
11.1 Геометрические параметры сечений определяются, исходя из
номинальных размеров элементов. При этом для несущих конструкций из
углеродистых и низколегированных сталей, кроме нержавеющих,
расчетная толщина элементов сечений принимается с учетом утончения
вследствие коррозии за срок службы конструкций на основе физикохимических и эксплуатационных свойств применяемых защитных
лакокрасочных или других покрытий, ожидаемых условий эксплуатации и
обслуживания, а также требований технического задания.
Ориентировочные средние скорости коррозии элементов вагона и
долговечности типовых лакокрасочных покрытий для универсального
подвижного состава приведены в Таблицах 11.1 и 11.2.
107
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Таблица 11.1 Скорость коррозии элементов вагонов
1
ПАССАЖИРСКИЕ ВАГОНЫ
(Материал ОТ 3, сталь 15, сталь 20, окраска по ГОСТ 1254967 грунт ФЛ-ОЗк, мастика 579)
Внутренняя поверхность пола и нижнего пояса боковой
стенки:
- середина вагона
- консоль
- зона туалетов
2
Средняя
долговечность
покрытия в
годах
3
0,10
0,20
0,30
12
6
4
Внутренняя поверхность среднего и верхнего поясов боковой
стенки:
- середина
- консоль
- зона туалетов
0,07
0,07
0,10
14
14
12
Внутренняя поверхность торцовых стен и наружной
поверхности нижней части кузова
Внутренняя поверхность крыши
0,15
0,07
10
16
0,10
0,15
0,20
0,20
0,5
0,1
2,0
2,0
0,20
0,20
0,20
2,0
0,8
2,0
Наименование элемента и
характеристика поверхности
ПОЛУВАГОНЫ
(материал обшивки стен и крышек лаков – сталь I0ХНДП,
рамы 09Г2Д. Окраска по ГОСТ 7409-73 железным суриком)
Внутренняя поверхность обшивки стен
Внутренняя поверхность крышек люков
Двутавр хребтовой балки (с одной стороны)
Подкладки, вертикальные листы поперечных и шкворневых
балок (с одной стороны)
Зеты хребтовой балки (верхние полки)
Внутренняя поверхность нижнего обвязочного угольника
Верхняя поверхность горизонтального ласта лобового бруса
108
Средняя
скорость
коррозии
мм/год
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Наименование элемента и
характеристика поверхности
КРЫТЫЕ ГРУЗОВЫЕ ВАГОНЫ
(материал крыши - I0ХНДП, рама - 09Г2Д. Окраска по ГОСТ
7409 железным суриком)
Внутренняя поверхность крыши
Наружная поверхность элементов рамы
Поверхности элементов рамы, контактирующие с
древесиной
РЕФРИЖЕРАТОРНЫЕ ВАГОНЫ
(материал - Ст 3, окраска по ГОСТ 23846 грунт ФЛ-ОЗк,
эмаль ЛФ 115)
Внутренняя поверхность:
- пола по периметру кузова
- боковин на высоте до 400 ми от пола
- боковин на высоте более 400 мм от пола
- торцовых стен
- крыши
Наружная поверхность
- кузова
- элементов рамы
Средняя
скорость
коррозии
мм/год
Средняя
долговечность
покрытия в
годах
0,07
0,05
10,0
2,0
10
3,0
0,30.
0,30
0,15
0,15
0,07
4,0
4,0
8,0
8,0
8,0
0,04
0,07
2,0
2,0
Таблица 11.2 Относительная коррозионная стойкость материалов в
рабочих средах
Марка стали
Ст3, сталь 20
09Г2
09Г2Д
10Г2БД
15ХСНД
10ХНДП
12Х13Г18Д
АД0
АМГ6
Атмосферная
Атмосферная
Состояние
коррозия
в коррозия
плюс постоянного
промышленной зоне износ от трения увлажнения
груза
1,0
1,0
1,0
0,7
1,0
1,0
1,0
1,2
1,0
1,0
1,5
1,0
1,2
1,5
1,2
1,5
2,0
1,0
10,0
10,0
10,0
10,0
8,0
6,0
6,0
109
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
11.2 Образивная износостойкость клиньев рессорного комплекта
трехэлементных тележек должна обеспечивать требования по трению 0,07
в порожнем состоянии вагона при изношенных клиньях в рессорном
комплекте до следующего планового ремонта с вероятностью не менее
0.999 по п. 5.3.10 ГОСТ 9246-2013.
12 Требования по внутренней планировке пассажирских
вагонов
Внутренние планировки пассажирских вагонов локомотивной тяги
(далее вагоны) определяются числом этажей, типами и классами.
12.1.1 Число этажей:
- одноэтажные;
- двухэтажные.
12.1.2Типы вагонов:
- спальные;
- с местами для сидения;
- специальные.
12.1.3 Классы вагонов:
- люкс;
- первый класс;
- второй класс;
-третий класс.
12.2 Одноэтажные спальные вагоны могут иметь купейную планировку
или планировку открытого типа (некупейную со спальными местами).
Двухэтажные спальные вагоны должны иметь купейную планировку.
Вагоны с местами для сидения, независимо от этажности, могут иметь
купейную планировку или общий салон.
Планировка специальных вагонов определяется техническими
заданиям на каждый конкретный тип вагона.
12.3 Купейный вагона класса люкс должен быть одноэтажным, а его
планировка предусматривать одноместные пассажирские купе с
туалетными помещениям, умывальниками и душевыми, служебное
отделение, купе для отдыха проводников, туалет общего пользования и
котельное отделение при использовании водяного отопления.
12.4 Во всех типах вагонов первого, второго и третьего классов должны
быть предусмотрены:
служебное отделение, купе для отдыха
сопровождающего персонала и котельное отделение при использовании
110
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
водяного отопления. В спальных вагонах и в вагонах с креслами для
сидения указанных классов должны быть предусмотрены два туалетных
помещения общего пользования, в вагонах специального назначения - не
менее одного туалетного помещения на вагон.
12.5 В одноэтажных и двухэтажных купейных вагонах первого класса
размещаются двухместные пассажирские купе.
12.6 В одноэтажных и двухэтажных купейных вагонах второго класса
размещаются четырехместные пассажирские купе с четырьмя спальными
местами (двумя диванами и двумя спальными полками).
12.7 Планировка одноэтажного открытого спального вагона третьего
класса должна предусматривать расположение спальных мест в открытых
пассажирских отсеках. В каждом отсеке размещаются три спальных дивана
и три спальных полки.
12.8 Штабной одноэтажный и двухэтажный купейный вагон второго класса
должен быть оборудован:
купе с радиооборудованием,
купе для проезда инвалида, использующего коляску, и
сопровождающего его лица,
бытовым помещением с душем для поездной бригады,
пассажирскими купе второго класса,
двумя туалетами общего пользования, один из которых
доступен для инвалидов, использующих коляску.
12.9 Одноэтажные и двухэтажные вагоны с креслами (местами) для
сидения могут быть купейного, салонного или смешанною исполнения.
12.10 Вагоны купейного исполнения второго класса должны быть
оборудованы трех-шести местными купе с креслами (местами) для
сидения и коридором.
12.11 Вагоны салонного исполнения первого и второго классов должны
быть оборудованы одним или несколькими пассажирскими салонами с
креслами (местами) для сидения соответствующего класса и проходом.
12.12 В вагонах с местами для сидения салонного типа должны
устанавливаться багажные полки с глубиной не менее 400 мм и не более
600 мм.
12.13 К специальным вагонам пассажирского типа относятся: вагонырестораны, вагоны с купе-буфетом, багажные, почтовые, вагоны-салоны,
туристические вагоны, вагоны-магазины, вагоны-клубы, вагоныполиклиники, вагоны-храмы, вагоны для перевозки спецконтингента и
другие.
12.14 Одноэтажные и двухэтажные вагоны-рестораны должен быть
оборудованы одним или несколькими обеденными залами со столами и
111
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
креслами (диванами), барной стойкой с посадочными местами около
стойки, кухней, отсеком или помещением для мытья столовой посуды,
кладовой для хранения продуктов, раковиной для мытья рук пассажиров,
туалетным помещением с душем для персонала вагона-ресторана.
12.15 В обеденном зале устанавливаются кресла (диваны), глубина
которых в одноэтажных вагонах должна быть не менее 450 мм, а в
двухэтажных – не менее 430 мм. Ширина одноместного сиденья не менее
480 мм, а двухместного сиденья не менее 970 мм, высота сиденья от пола
не менее 430 мм в одноэтажных вагонах и 400 мм в двухэтажных, высота
спинки не менее 350 мм. Расстояние в горизонтальной проекции между
краем стола и передним краем сиденья в обеденном зале должно быть не
менее 60 мм.
12.16 Вагон с кафе-буфетом предназначен для организации питания
пассажиров в пути следования на маршрутах с продолжительностью
поездки до 16 часов.
Кафе - буфет должен быть оборудован: буфетной стойкой, кухонным
отделением, мойкой столовой посуды, кладовой для хранения продуктов.
Кроме того вагон должен быть оборудован: пассажирскими купе со
спальными местами или салоном с местами для сидения, раковиной для
мытья
рук
пассажиров,
одним
туалетным
помещением
для
обслуживающего персонала вагона и одним туалетным помещением для
общего пользования.
12.17Ступеньки на подножках при входе в пассажирский вагон должны
иметь глубину не менее 300 мм, ширину не менее 250 мм, расстояние
между ступеньками по вертикали не более 250 мм. Нижняя ступенька
подножки должна быть не выше 550 мм над уровнем головки рельсов.
Ступеньки межэтажных лестниц двухэтажных вагонов должны иметь
глубину не менее 220 мм, ширину не менее 550 мм, расстояние межу
ступеньками по вертикали не более 250 мм
12.18 Рабочий тамбур вагонов всех типов и классов должен
обеспечивать свободный проход пассажиров с багажом, быструю
эвакуацию в аварийной ситуации, иметь размеры не менее 2700х850 мм.
12.19 Коридоры (проходы) должны быть удобными для передвижения
пассажиров с багажом, иметь высоту не менее 2100 мм и иметь ширину:
- в вагонах всех классов и вагонах, предназначенных для эксплуатации в
международном сообщении со спальными полками, не менее 680 мм на
уровне локтей и 550 мм на полу;
- в вагоне с местами для сидения - не менее 600 мм;
- перед входом в купе для инвалидов в креслах-колясках не менее 1000мм.
12.20 В вагоне-ресторане:
112
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
- ширина прохода в салоне между рядами столов должна быть не менее
600 мм.
- ширина коридора рядом с кухней должна быть не менее 615 мм на
уровне локтей и 550 мм по полу.
12.21 Дверные проемы в свету в вагонах должны обеспечивать
свободное движение пассажиров с багажом и иметь размеры, не менее:
- наружные боковые двери 1900х780 мм для вагонов всех классов и
1790х760 мм для вагонов, предназначенных для эксплуатации в
международном
сообщении;
- наружные торцевые двери 1800х700 мм для вагонов всех классов и
1800х630 мм для вагонов, предназначенных для эксплуатации в
международном сообщении.
По обеим сторонам дверного проема должны устанавливаться поручни
с высотой над ступенями 850-880 мм
12.22 Независимо от конструкции окон должны обеспечиваться
следующие размеры светового проема:
- высота нижней кромки остекления от пола - не более 930 мм;
- верхней кромки для одноэтажных вагонов и первых этажей двухэтажных
вагонов - не менее 1670 мм, для вторых этажей двухэтажных вагонов - не
менее 1350 мм.
Все окна в служебных помещениях и туалетах должны иметь
открывающиеся форточки.
12.23 Служебное помещение проводника должно иметь площадь не
менее 2,6 м2.
12.24 Купе для отдыха проводника должно быть оборудовано не менее
чем одним спальным местом.
12.25 Основные размеры купе пассажирского и купе для отдыха
проводника должны соответствовать требованиям приложения Г.
12.26 В вагонах с местами для сидения должны устанавливаться
кресла, соответствующие классу вагона и с соблюдением следующих
размеров установки кресел:
- шаг установки кресел при многорядной посадке не менее 930 мм;
- расстояние между сиденьями при расположении кресел друг против
друга не менее 500 мм.
12.27 В вагонах с креслами (местами) для сидения салонного
исполнения должны устанавливаться багажные полки с глубиной не менее
400мм и не более 600 мм.
12.28 Кресла пассажирские (кроме последних в ряду) должны быть
оборудованы откидными столиками. Расстояние от попа до поверхности
столика, в разложенном состоянии, должно составлять 650 - 800 мм.
113
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
12.29
Основные параметры кресла пассажирского должны
соответствовать требованиям приложения Д.
12.30 В вагоне должно быть предусмотрено не менее двух туалетных
помещений, площадью не менее 1,2 м2 при ширине не менее 900 мм для
вагонов всех классов.
12.31 Площадь туалетного помещения индивидуального пользования с
душем в вагонах класса люкс должна быть не менее 0,9 м2 при ширине не
менее 800 мм.
12.32 Туалетное помещение для инвалидов в коляске должно иметь
размеры 1825х1500 мм для одновременного присутствия в нем инвалида и
сопровождающего лица, а высота поручня на боковых стенах туалета от
пола должна быть (900-1100) мм.
12.33 В помещении туалета должен быть установлен унитаз. Размеры
унитаза должны иметь:
- высоту поверхности сиденья от опоры для ног (400 – 450) мм;
- верхнюю часть унитаза овальной формы длиной (500 – 560) мм,
шириной (360-430) мм;
- внутреннее отверстие поверхности унитаза должно быть не менее:
- по длине 280 мм;
- по ширине 240 мм.
На стене туалетного помещения возле унитаза на высоте (700-750) мм
должны крепиться: поручень, ящик с одноразовыми мешками для сбора
мусора, держатель для туалетной бумаги. На высоте (400-500) мм должна
располагаться емкость с моюще-дезинфицирующим раствором и ершом.
Умывальник в туалете должен устанавливаться на высоте (750-850) мм.
Двери туалетных помещений не должны открываться наружу. Размеры
дверных проемов в свету в туалетных помещениях для вагонов всех
классов, в том числе и вагонов, предназначенных для эксплуатации в
международном сообщении, должны быть не менее 1880x490 мм, для
инвалидов в кресле-коляске - не менее 1889x850 мм.
12.34 При проектировании купе для проезда инвалида, использующего
коляску, необходимо учитывать требования [6].
114
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Приложение А
(обязательное)
Статистическое распределение максимумов растягивающих и
сжимающих продольных сил, действующих на вагон через автосцепку
за год эксплуатации
Статистическое распределение продольных сил, относящееся к
общесетевым вагонам, приведено в таблице А.1. Для маршрутных вагонов
данные таблицы А.1 корректируют с учетом условий их эксплуатации
(отсутствие роспуска с сортировочных горок, реальные суточные пробеги).
Спектр относится к вагонам, подлежащим роспуску с сортировочных
горок. Для вагонов, не подвергаемых роспуску с горок, учитывают силы до
2,0 МН.
Для вагонов, у которых годовые пробеги отличаются от
среднесетевых в  раз, число циклов корректируют во столько же раз.
Т а б л и ц а А.1
Продольная сила,
МН
От 0,1 до 0,4 включ.
Св. 0,4<<0,8<<
<<0,8 << 1,2<<
<<1,2<<1,6<<
<<1,6<<2.0<<
<<2,0<<2,4<<
<<2,4<<2,8<<
<<2,8<<3,2<<
<<3,2<<3,5<<
Итого
Число продольных сил
растягивающих сжимающих
2650
800
5700
2000
5120
2230
3050
1410
800
800
150
200
30
50
0
9
0
1
17500
7500
115
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Приложение Б
(обязательное)
Условная схема нагружения консоли вагона при нецентральном
взаимодействии автосцепок двух вагонов
Б.1 При нецентральном взаимодействии автосцепок двух вагонов
(см. рисунок Б.1) на консоли их кузовов дополнительно действуют
вертикальные усилия, вычисляемые по формуле
e
Р  N ,
(Б.1)
b
где N – расчетная продольная сила по таблице 4,2 МН;
е – разность уровней осей сцепленных автосцепок по 4.2.4.2, м;
b – длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными
автосцепками по условным шарнирам в точках опоры на вагоны А и В. Для
типовых четырехосных грузовых вагонов с автосцепкой типа СА-3
(установка по ГОСТ 3475) b равно 2,0 м – при сжатии, b равно 1,8 м – при
тяге.
Для восьмиосных полувагонов с автосцепкой типа СА-3М b равно 2,014 м –
при сжатии, b равно 1,796 м – при тяге.
Рисунок Б.1
Б.2 Расстояние а, м точки приложения Р от плоскости лобового бруса
вычисляют по формуле
b
а   с  h,
(Б.2)
2
где с – конструктивный вылет автосцепки за пределы концевого бруса, м;
h – полный ход поглощающего аппарата (знак «+» – при сжатии, знак
«–» –при тяге), м.
116
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Приложение В
(рекомендуемое)
Основные механические характеристики металлов,
применяемых в вагоностроении
Т а б л и ц а В.1
Наименование металла
Толщина,
мм
т*
в*
МПа
 1
До 20
305
440
200
09Г2,09Г2С
20–32
295
430
200
Лист,
гнутые
профили
09Г2
09Г2, 09Г2С
До 20
20–32
305
295
440
430
200
200
Сортовой,
полосовой,
фасонный
09Г2С
До 20
325
450
210
Фасонный
15ХСНД
До 32
325
450
210
Лист,
гнутые
профили
09Г2С
10–20
325
450
210
20–60
325
450
210
Вид проката
Сортовой,
полосовой,
фасонный
Характеристика
металла
295
09Г2
325
Прокат из стали
повышенной прочности
по ГОСТ 19281
345
Сортовой,
полосовой,
фасонный
09Г2С,
10ХНДП
15ХСНД,
До 20
345
480
220
Лист,
гнутые
профили
09Г2С,
10ХНДП
15ХСНД
До 10
До 10
До 32
345
345
345
490
470
490
225
220
225
Сортовой,
полосовой,
фасонный
10Г2Б
До 10
375
510
235
10Г2Б
До 10
375
510
235
375
Лист,
гнутые
профили
117
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Продолжение таблицы В.1
Наименование металла
Прокат из стали
повышенной прочности
по ГОСТ 19281
Характеристика
металла
Толщи
на, мм
т*
Сортовой,
полосовой,
фасонный
375
10Г2Б
До 10
375
510
235
До 10
375
510
235
Лист,
гнутые
профили
Прокат фасонный из
низколегированной стали
для вагоностроения
Прокат тонколистовой
холоднокатаный из
низкоуглеродистой
качественной стали для
холодной штамповки по
ГОСТ 9045
Прокат листовой из
углеродистой
низколегированной и
легированной стали для
котлов и сосудов,
работающих под
давлением по
ГОСТ 5520
Прокат сортовой
калиброванный со
специальной отделкой
поверхности из
углеродистой
качественной
конструкционной стали
по ГОСТ 1050
Прокат
низколегированный
конструкционный для
мостостроения
по ГОСТ 6713
118
в*
 1
Вид
проката
МПа
10Г2Б
Сортовой,
полосовой,
фасонный
390
10ХСНД
До 15
390
530
240
Фасонный
390
12Г2ФД
До 20
390
520
240
0,7–
1,5
1,5–
2,0
2,0–
3,9
10-20
20-32
От 180
до 205
195
От 250
до 350
250
-
325
305
470
460
210
210
До 80
До 20
21–40
196
205
225
245
275
295
315
335
355
375
235
225
320
330
370
410
450
490
530
570
600
630
375
375
190
200
220
240
250
270
280
170
170
До 20
21-40
41-60
235
235
215
375
375
375
170
170
165
Тонкий
лист
Лист
Сортовой
Лист
Сортовой,
фасонный
08Ю
09Г2С
08
10
15
20
25
30
35
40
45
50
16Д
16Д
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Продолжение таблицы В.1
Наименование металла
Вид
проката
Прокат сортовой и
фасонный из стали
углеродистой
обыкновенного качества
по
ГОСТ 535, ГОСТ 380
Прокат толстолистовой
из углеродистой стали
обыкновенного качества
по
ГОСТ 14637,
ГОСТ 380
Прокат из легированной
конструкционной стали
по ГОСТ 4543
Сортовой,
фасонный
Толстолистовая
коррозионностойкая,
жаростойкая и
жаропрочная сталь по
ГОСТ 5632, ГОСТ 7350
Тонколистовой
коррозионностойкий,
жаростойкий и
жаропрочный прокат по
ГОСТ 5632, ГОСТ 5582
Толстый
лист
Листовая горячекатаная
двухслойная
коррозионностойкая
сталь по ГОСТ 10885
Лист
Характеристика
металла
Толщи
на, мм
Ст3сп
До 10
10–20
До 10
10–20
20–40
40–100
До 20
20–40
40–100
До 20
20–40
40–100
До 15
Ст5сп
Лист,
полоса
Ст3сп
Ст5сп
Полосы,
прутки
(закалкаотпуск)
Тонкий
лист
15Х
20Х
40Х
18ХГТ
25ХГМ
38ХС
40ХС
30ХГС
30ХГСА
30ХГСН2А
38ХГН
38ХН3МА
08Х13
08Х22Н6Т
12Х18Н10Т
До 25
4–50
08Х13
0,7–3,9
08Х22Н6Т
10Х13Г18Д
10Х14Г14Н4Т
12Х18Н10Т
15Х25Т
Ст3сп+12Х18Н10Т
4–60
Ст3сп+08Х22Н6Т
20К+12Х18Н10Т
20К+08Х22Н6Т
09Г2+12Х18Н10Т
09Г2С+12Х18Н10
10ХСНД+12Х18Н10Т
т*
в*
 1
МПа
255
245
295
285
275
265
245
235
225
285
275
265
490
635
785
885
1080
735
1080
835
835
1375
685
980
295
345
235
380
370
490
490
490
490
370
370
370
490
490
490
690
780
980
980
1180
930
1230
1080
1080
1620
780
1080
420
590
530
180
170
230
230
225
225
-
315
295
205
225
225
245
245
295
345
390
410
640
640
690
530
530
370
370
400
400
450
490
510
-
119
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Продолжение таблицы В.1
Наименование металла
Вид проката
Прокат из
рессорнопружинной
углеродистой и
легированной стали по
ГОСТ 14959
Прутки и
полосы
Стальные отливки по
ГОСТ 977
Нормализация
Закалка отпуск
Отливки из
хладостойкой и
износостойкой стали
по ГОСТ 21357
Нормализация
Закалка отпуск
Литые детали
автосцепного устройства
по ГОСТ 22703
Характеристика
металла
Толщина,
мм
65Г
До 180
55С2,
55С2А
60С2
60С2А
60С2ХФА
20Л
25Л
30Л
20ГЛ
20ФЛ
20Г1ФЛ
30ГСЛ
30ХГСФЛ
20ГЛ
30ГСЛ
32Х06Л
30ХГСФЛ
20ГЛ
20ФТЛ
30ХГ2СТЛ
20ГЛ
20ФТЛ
30ГЛ
30ХГ2СТЛ
30ХЛ
Детали первой группы
Закалка-отпуск
Детали второй группы
Нормализация
Литые детали. Боковая
рама и надрессорная
балка по национальным
нормативным
документам государств,
приведенных в
предисловии**
Заготовки осевые для
подвижного состава ж.д.
колеи 1520мм.
ГОСТ 4728
Цельнокатаные колеса
по ГОСТ 10791
120
Нормализация, то же с
отпуском
20ГЛ, 20ГФЛ
20ГТЛ, 20ФТЛ
-
т*
в*
 1
МПа
785
1175
1175
1175
1375
1470
216
235
255
275
294
314
343
392
334
392
441
589
300
320
600
400
450
490
650
550
400
450
500
980
1270
1270
1270
1570
1670
412
441
471
540
491
510
589
589
530
638
638
785
500
520
700
550
570
660
750
660
540
560
600
450
570
570
570
700
750
165
175
190
215
195
200
230
240
210
230
-
295
345
294
343
490
510
490
510
-
Квадрат
круг
-
До 350
-
580
620
650
260
275
280
Колеса
1
2
-
-
880
910
-
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
продолжение таблицы В.1
Наименование металла
Вид проката
Чугун с пластинчатым
графитом для отливок по
ГОСТ 1412
Чугун с шаровидным
графитом для отливок по
ГОСТ 7293
Отливки из ковкого
чугуна
по ГОСТ 1215
Плиты из алюминия и
Плита
алюминиевых сплавов по
ГОСТ 17232
Листы из алюминия и
Лист
алюминиевых сплавов по
ГОСТ 21631
Прессованные профили
Прессованиз алюминия и
ные
алюминиевых сплавов по профили
ГОСТ 8617
Алюминиевые сплавы
литейные по ГОСТ 1583
Характеристика
металла
СЧ15
СЧ20
СЧ25
СЧ30
СЧ35
ВЧ35
ВЧ40
ВЧ45
ВЧ50
КЧ 30-6
КЧ 35-10
КЧ 37-12
КЧ 45-7
АДО
АДО
АМг 2
АМг 2
АМг 3
АМг 3
АМг 5
АМг 5
АМг 6
АМг 6
АМг 6
1915
АМr2
АМг 3
АМг 3
АМг 5М
АМг 5М
АМг 5
АМг 5
АМг 6М
АМг 6
1915
АМг 2
АМг 3, АМг5,
АМг5М, АМг6
АМг 6М
1915
1915Т
1935
1935Т
Ак12 (АЛ2)
АМг5Мц (АЛ28)
АМг6Л (АЛ23)
АМг6лч (АЛ23-1)
Толщина,
мм
т*
До 50
220
250
310
320
69
59
120
110
145
135
130
195
80
80
145
130
130
130
155
155
195
59
78
127
157
196
216
155
155
-
11–25
25–80
11–25
25–80
1–125
25–80
11–25
25–80
11–25
25–80
50–80
11–20
5,0–10,5
5,0–6,0
6,0–10,5
0,6–4,5
4,5–10,5
5,0–6,0
6,0–10,5
До10,5
5,0–10,5
5,0–0,5
Все
размеры
-
в*
 1
МПа
105
140
180
220
260
350
400
450
500
294
333
362
441
78
64
175
155
185
165
265
255
305
295
275
315
175
185
185
275
275
275
275
315
315
315
147
176
255
314
314
343
245
245
147
196
186
196
100
100
100
100
110
110
90
110
110
120
-
121
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Окончание таблицы В.1
Наименование металла
Металл шва или
наплавленный металл:
- электроды покрытые
ГОСТ 9467
- сварка в двуокиси
углерода
- сварка под флюсом
Металл шва или
наплавленный металл.
Электроды покрытые
ГОСТ 10052
Заклепки классов
точности В и С по
ГОСТ 10304
Болты, винты, шпильки
по ГОСТ 1759.4***
Вид
проката
т*
Э42, Э42А,
Э46, Э46А,
Э50А
-
268
293
390
412
451
490
-
Св-08Г2С
Св -08ГА, Св-10Г2
Э-07Х19Н11М3Г2Ф
Э-08Х19Н10Г2Б
Э-08Х20Н9Г2Б
Э-10Х25Н13Г2Б
Э-03Х15Н9АГ4
Ст. 2, Ст. 3
10кп, 15кп
10, 15
09Г2
12Х18Н9Т
Амг5П
класс 3.6
10, 10кп
класс 5.8
10,10кп,20,20кп
-
400
400
-
539
539
539
588
588
(250)
(250)
(250)
(380)
(430)
(160)
-
 2–24
в*
 1
Толщина,
мм
Характеристика
металла
МПа
Горячая
штамповка
190
330
 6–36
Холодная
штамповка
420
520
* Интервалы значений т, и в даны в зависимости от способности к вытяжке ВОСВ, ОСВ, СВ.
-
** В Российской Федерации применяют ОСТ 32.183-2001 «Тележки двухосные грузовых вагонов колеи
1520 мм. Детали литые. Рама боковая и балка надрессорная». Утвержден указанием МПС России от 01
апреля 2002 г. №П-281у.
*** В Российской Федерации применяют ГОСТ Р ИСО 898-1-2011 «Механические свойства крепежных
изделий из углеродистых и легированных сталей. Часть 1. Болты, винты и шпильки установленных классов
прочности с крупным и мелким шагом резьбы».
Примечания
1 Характеристики материалов, не указанных в таблице В.1, устанавливают по соответствующим
техническим условиям и стандартам.
2 В обозначении марки и класса прочности сталей по ГОСТ 19281 с повышенной стойкостью против
атмосферной коррозии, поставляемой по требованию заказчика с гарантированным содержанием меди,
добавляется буква Д (09Г2Д, 09Г2СД и т.д.). Механические характеристики таких сталей идентичны
исходным (09Г2, 09ГС и т.д.).
3 Для двухслойных сталей по ГОСТ 10885 механические свойства принимают по основному слою.
Обозначения в таблице (см. примечания к таблице 10.1)
4 Приведенные минимальные величины σт, σв даны с односторонней вероятностью от 0,90 до 0,95.
5 Значения пределов выносливости в стандартах не указаны; в таблице В.1 приведены средние значения
 1 для деформации изгиба по данным литературных источников, справочным и экспериментальным
данным. Для деталей, работающих в условиях определяющих деформаций растяжения - сжатия
(ответственные высоконагруженные болты, подвески), рекомендуется предел выносливости определять по
приближенной зависимости  1 p  0,75 1 .
122
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Приложение Г
(обязательное)
Основные размеры купе для пассажиров и купе для проводника
Нормативное значение
Купе для пассажиров в вагонах
№
п/п
Наименование показателя
люкс
1 класс
2 класс
1
Дверной проем в свету, мм,
не менее:
- высота
- ширина
2
Длина купе, мм, не менее
2000
1900
1900
3
Спальная полка, мм, не менее:
- длина
- ширина
1840
700
1840
600
1840
600
420
420
420
4
Высота от пола до поверхности
сиденья, мм, не менее
1900
550
3 класс
2-х
этажный
Предназначенных для
эксплуатации в
международ ном сообщении
Купе для
проводника
1900
520
(430 для
последнего
купе)
1900
520
(430 для
последнего
купе)
1900
430
1900
550
1900
430
1900
1900
1900
1840
600
1840
600
1665
600
420
420
420
1665
580
420
123
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
5
6
124
Расстояние по высоте между
верхней спальной полкой и
потолком, мм, не менее
Ширина прохода между
спальными полками или между
спальной полкой и перегородкой,
мм, не менее
500
880
880
500
500
590
(до
багажной
полки)
500
780
600
780
500
500
500
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Приложение Д
(обязательное)
Основные параметры кресла пассажирского
Значение показателя
1 и 2 класс
3 класс
1 Геометрические размеры кресла
Высота поверхности сиденья от опорной
поверхности для ног, мм:
3
- нерегулируемая
390 – 420
390 - 430
90
- регулируемая
390 - 450
Ширина сиденья, мм, не менее
480
440
Глубина сиденья, мм:
- нерегулируемая
430 – 450
430 - 450
- регулируемая
430 - 530
Высота спинки с заголовником, мм, не менее
790
790
Ширина спинки, мм, не менее:
- на высоте 270 мм от сиденья
470
440
- на высоте 560 мм от сиденья
400
Высота подлокотников от уровня сиденья, мм:
- нерегулируемая
- регулируемая
220±10
180 - 270
Длина подлокотника, мм, не менее
330
Ширина, подлокотника, мм, не менее
50
Расстояние между внутренними гранями
подлокотников, мм, не менее
470
2 Эргономические параметры кресла
Выступ опорной поверхности заголовника от
опорной поверхности спинки на уровне 670 мм от
сиденья, мм, не более
80
Наклон подлокотника от горизонтали, град.:
- нерегулируемый, не более
- регулируемый
5
0 - 20
Наклон сиденья (опорной поверхности) к
горизонтали, град.:
- нерегулируемый
5 ±1
4±1
- регулируемый
5 - 20
Наклон спинки относительно опорной
поверхности сиденья, град.:
- нерегулируемый
105 ± 1
100 - 106
- регулируемый
105 - 130
Наклон опорной поверхности заголовника, град.,
не более
12
Высота установки вершины поясничной опоры от
опорной поверхности сидения, мм
170 - 250
Наименование параметра
125
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
Библиография
[1]
Нормы для расчета и проектирования новых и
модернизируемых вагонов железных дорог МПС
колеи
1520 мм
(несамоходных).
ВНИИВВНИИЖТ, 1983. Утверждены МПС СССР от 01
ноября 1983 г. и Министерством тяжелого и
транспортного машиностроения от 11 июля 1983 г.
Изменения
1.
Утверждены
Указанием
Министерством тяжелого и транспортного
машиностроения №ВА-00212052 от 18.11.1986 г.
срок введения установлен 01.01.87г.
Изменения 2. Указанием Министерством тяжелого
и транспортного машиностроения №ВА-310/5916
от 23.05.1988 г. срок введения установлен
01.09.88г.
[2]
Нормы для расчета и проектирования вагонов
железных
дорог
МПС
колеи
1520 мм
(несамоходных). ГосНИИВ-ВНИИЖТ, М., 1996.,
319 с. Утверждены комитетом РФ по
машиностроению 07.02.96г. и Министерством
путей сообщения РФ 22.01.1996 г.
Дата введения 06 июля 1996 г.
Изменения
и
дополнения.
Утверждены
Министерством экономики РФ 1.02.2000 г. и
Министерством путей сообщения РФ 23.12.1996 г.
Срок введения в действие с 01.02.2000 г.
Изменения
и
дополнения
2.
Указанием
Министерством промышленности, науки и
технологии РФ 10.12.2001г. и Министерством
путей сообщения РФ 24.12.2001 г. Срок введения в
действие с 01.03.2002 г.
[3]
Нормы для расчета и проектирования новых
вагонов-самосвалов (думпкаров) колеи 1520 мм.
М.:ВНИИ вагоностроения, 1986, 155с. Указанием
Министерством
тяжелого
и
транспортного
машиностроения от 10 июня 1986 г. срок введения
установлен 01.01.87г.
126
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
[4]
Нормы для расчета и проектирования новых и
модернизируемых
железнодорожных
транспортеров общего назначения колеи 1520 мм.
М.:ВНИИВ: ВНИИЖТ, 1988, 137с. Указанием
Министерством
тяжелого
и
транспортного
машиностроения от 18 мая 1988 г. №ВА-311/5738
срок введения установлен 01.01.89г.
[5]
Временные нормы для расчета и проектирования
механической части прицепных (несамоходных)
пассажирских вагонов для высокоскоростных
поездов
железных
дорог.
М.: ВНИИЖТ:
ГосНИИВ:, 1993г, 79с. Срок введения в действие
настоящих Временных норм устанавливается с 01
марта 1993г.
[6] О+Р 531
Унификация требований к пассажирскому вагону,
предназначенному для перевозки пассажиров в
инвалидных колясках
127
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
_______________________________________________________________
УДК 621.643.3-592:629.4:006.354
Ключевые
слова:
вагоны
МКС 45.060
грузовые
и
Д
ОКП 31
пассажирские,
правила
проектирования, автосцепное устройство, кузов, тележка, автотормоза,
прочность
_________________________________________________________________________________________
Открытое акционерное общество «Научно-исследовательский институт
вагоностроения» (ОАО «НИИ вагоностроения»)
Генеральный директор
Председатель МПК 7 «Вагоны»
А.С.Серебряков
Заместитель заведующего отделом
Исследований и испытаний грузовых вагонов
Д.П. Павлычев
Ведущий научный сотрудник
А.А. Шустер
Главный специалист
М.Л. Каменомост
Заведующий отделом технического
регулирования и стандартизации
Л.Ф.Коляда
128
ГОСТ
Вагоны грузовые и пассажирские. Правила проектирования
(проект, первая редакция)
129