23 października 2017


Wkrótce upłynie sto osiemdziesiąt pięć lat od chwili, gdy pierwsza grupa pasażerów odbyła podróż wagonem kolejowym, ciągnionym lokomotywą parową. Te prawie dwa wieki historii były okresem nieustannej ewolucji w zakresie przewozu ludzi po szynach, któremu towarzyszyło pełne upowszechnienie tego sposobu podróżowania. Sieć połączeń nieustannie się rozrastała, zwiększała się prędkość przejazdu, zmienił się rodzaj napędu wykorzystywany w tych podróżach, a także cechy, określające warunki komfortu i otoczenia pasażerów odbywających podróże

Marcin Szcześniak

Rys1_Salonka_lata-50te_sPierwsze stulecie ewolucji pojazdów szynowych charakteryzowało się intensywnym rozwojem napędu parowego lokomotyw, zaś w wagonach pasażerskich, o drewnianej konstrukcji, dążono do zwiększania luksusu i wszelkiej obfitości form. Tramwaje miejskie w tym okresie, przeszły w całości na napęd elektryczny, zaś ich wnętrza stanowiły raczej wyraz funkcjonalności, odpowiedniej dla epoki. W okresie międzywojennym w Europie można zaobserwować postępujący rozwój alternatywnych układów napędowych pojazdów szynowych – pojawiły się lokomotywy spalinowe i elektryczne, a w konstrukcji wagonów pasażerskich coraz powszechniej zaczęto używać stali. W ostatnim półwieczu zniknęły lokomotywy parowe, a na trasach przewozów pasażerskich rozpoczął się francusko-japoński wyścig superszybkich pociągów dalekobieżnych.
Mimo ogromnego postępu technicznego w budowie pojazdów szynowych ostatnich lat, w zasadzie niezmienna pozostała konstrukcja pudła wagonu. Solidna stalowa rama – ostoja wagonu, stanowi bazę dla konstrukcji szkieletu z profili stalowych.Rys2a_Szkielet-do-zabudowy_s Dla zapewnienia wymaganej stateczności i wytrzymałości całego pojazdu, poszczególne żebra szkieletu połączone są ze sobą wspawanymi profilami wzdłużnymi. Konstruktor, opracowujący strukturę pudła wagonu musi dysponować wiedzą i doświadczeniem, pozwalającym na dobranie właściwych rozmiarów profili szkieletu, niezależnie od wykonywanych obliczeń inżynierskich. Rozmieszczenie poszczególnych odcinków szkieletu musi uwzględnić rozplanowanie instalacji funkcjonalnych przyszłego pojazdu. Przede wszystkim elektrycznej i grzewczej, a w wagonach kolejowych także klimatyzacyjnej i pneumatycznej. Szczególna uwaga projektanta poświęcona musi być odpowiedniemu dopasowaniu kształtu profili szkieletu w obszarze okien i drzwi pojazdu, zapewniającemu właściwe ich zamontowanie. Dalsza konstrukcja pudła pojazdu szynowego polega na opracowaniu kształtu wykrojów blach poszycia zewnętrznego.

Rys2b_Szkielet_kpl_CATIA Rys2b_Szkielet_zoom_CATIA

Rysunki modelu CAD szkieletu wagonu

Blachy te muszą być zespawane ze szkieletem w taki sposób, aby maksymalnie wyeliminować deformacje blachy pod wpływem ciepła spoin i zapewnić płaskość ścian bocznych. Tradycyjnie w naszym kraju, blachy poszycia spawa się do fragmentów szkieletu w przyrządach spawalniczych i jako gotowe zespoły montuje na ostoi. Po zamknięciu pudła wagonu, blachy boków muszą zostać dodatkowo wyprostowane, co stanowi nie lada sztukę. W nowoczesnych technologiach budowy wagonów, szkielet spawany jest na ramie, zaś blachy pudła wagonu napinane są równomiernie na całej konstrukcji szkieletowej. Okna i drzwi w pojazdach szynowych powstają w specjalistycznych firmach, zgodnie z charakterystyką techniczną pojazdu, którego wyposażenie mają stanowić. W konstrukcjach starszych pojazdów, które obecnie przechodzą remonty generalne, okna najczęściej były przykręcane do szkieletu pudła wagonu, natomiast współczesne, nowoczesne wagony dysponują oknami wklejanymi. Ościeżnice drzwi są nadal przykręcane do szkieletu. Równocześnie z konstrukcją pudła wagonu trwa rozwój konstrukcji instalacji funkcjonalnych – elektrycznej, pneumatycznej, wentylacyjno-grzewczej i wodnej.

Wybrane Polskie Normy, odnoszące się do konstrukcji wnętrza wagonów kolejowych

Polskie Normy
PN-92/K-02502 Tabor kolejowy. Podatność na zapalenie siedzeń wagonowych. Wymagania i badania
PN-92/K-02504 Tabor kolejowy. Pomiar sztywności skrętnej
PN-93/K-02505 Tabor kolejowy. Stężenie tlenku i dwutlenku węgla wydzielanych podczas rozkładu termicznego lub spalania materiałów. Wymagania i badania
PN-K-02511 Tabor kolejowy. Bezpieczeństwo przeciwpożarowe materiałów. Wymagania
PN-EN 12663 Kolejnictwo. Wymagania konstrukcyjno wytrzymałościowe dotyczące pudeł kolejowych pojazdów szynowych
PN-K-11010 Tabor kolejowy. Instalacja klimatyzacji i ogrzewania nawiewnego wagonu. Wymagania ogólne
PN-EN 13129-1 Kolejnictwo. Klimatyzacja pojazdów linii głównych. Część 1: Parametry komfortu