Боковые и торцевые стены кузова полувагона представляют каркасы, к которым приварены листы обшивки. К элементам каркаса боковой стены относятся верхняя и нижняя обвязки и, в зависимости от месторасположения, угловые, шкворневые и промежуточные стойки.
Верхние обвязки боковых и торцевых стен предназначены для обеспечения требуемой жесткости указанных узлов в горизонтальной плоскости и для крепления обшивки. Верхние обвязки специализированных полувагонов имеют дополнительную функцию - служат опорой упоров вагоноопрокидывателей. Форма мощного коробчатого сечения верхней обвязки обусловлена обеспечением указанных выше функций.
Нижние обвязки боковых и торцевых стен являются несущими элементами каркаса, воспринимающими все нагрузки, действующие на кузова. К ним крепятся элементы рамы и обшивка.
Стойки боковых и торцевых стен связывают между собой верхние и нижние обвязки, обеспечивая их совместную работу. Так как вагон предназначен для перевозки сыпучих грузов, стойки поддерживают обшивку, воспринимая усилия распора. Угловые стойки связывают друг с другом торцевые и боковые стены.
Каркас перекрыт обшивкой из гнутого листа с периодическими гофрами, состоящей из двух сваренных между собой профилей – верхнего и нижнего. Листовая обшивка предназначена для восприятия нагрузки распора от сыпучего груза и передачи её на промежуточные стойки.
При проектировании полувагона за боковую стену-аналог принимаем боковую стену полувагона с глухими торцевыми стенами постройки УВЗ, принципиальная схема которой приведена на рисунке 3.14.
Рисунок 3.14 – Принципиальная схема боковой стены-аналога: 1 – верхняя обвязка; 2 – нижняя обвязка; 3 – угловая стойка; 4 – шкворневая стойка; 5 - промежуточная стойка; 6 – листовая обшивка
С учётом назначения элементов каркаса и опираясь на конструкцию аналога разрабатывается конструктивная схема боковой стены проектируемого полувагона.
Каркас состоит из верхней и нижней обвязок, 2-х угловых и 2-х шкворневых стоек и 3-х, по числу поперечных балок рамы полувагона, промежуточных стоек. Таким образом, каждая боковая стена имеет по 2 консольных пролёта и 4 пролета в средней части. Расстояния между стойками боковой стены принимаем равные расстояниям между соответствующими балками рамы проектируемого вагона. Ширину сечений стоек также необходимо увязывать с размерами балок рамы.
Верхняя обвязка сварена из гнутого элемента 160х122х90х6 мм и листа толщиной 5 мм и шириной 132 мм. Размер 132 мм принят как один из составляющих толщины боковой стены заданный в ТЭП.
Нижняя обвязка – прокатный уголок 160х100х9 мм. Он укладывается на раму на верхние листы концевых балок, вертикальные рёбра шкворневых балок и вертикали тавров промежуточных балок.
Угловые стойки выполнены в виде пластин из листового проката толщиной 8 мм.
Шкворневые и промежуточные стойки имеют W-образные сечения. Шкворневая стойка устанавливается на нижний горизонтальный лист шкворневой балки, а промежуточная – приваривается с торца к основным поперечным балкам и снизу подкрепляется накладкой (рисунок 2.2.г).
Обшивка состоит из сваренных между собой 4-х миллиметрового верхнего, составляющего около 2/3 высоты стены, и 5-ти миллиметрового нижнего, высотой соответственно около 1/3 стены, листов с продольными выштамповками.
Принципиальная конструктивная схема боковой стены проектируемого специализированного полувагона и сечения ее основных элементов представлена на рисунке 3.15.
Поперечные сечения элементов боковой стены
Рисунок 3.15 - Принципиальная конструктивная схема боковой стены проектируемого специализированного полувагона и сечения ее основных элементов: 1 – верхняя обвязка; 2 – нижняя обвязка; 3 – угловая стойка; 4 – шкворневая стойка; 5 - промежуточная стойка; 6 – листовая обшивка.