background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   1 / 12 

Nadwozia stalowe pojazdów szynowych 

 
Nadwozia pojazdów szynowych mogą być: 
- niesamonośne,  – przeważnie lokomotywy jednokabinowe ze zwężonym nadwoziem (kapotami), część 

wagonów towarowych, 

- półsamonośne   – większość pojazdów szynowych, 
- samonośne        – nie stosowane w pojazdach szynowych, ze względu na konieczność przenoszenia 

dużych sił wzdłużnych. Powszechne w samochodach osobowych. 

 
Nadwozia składają cię z : 
-  ostoi 
-  pudła 
 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   2 / 12 

Ostoja 

Jest to główna rama nadwozia 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

                jeżeli ostojnica jest belką w osi podłużnej pojazdu, nazywa się belką grzbietową 

 
 
 
 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   3 / 12 

Pudło pojazdu 

Rozwiązania konstrukcyjne szkieletu lokomotywy 

Normalne lokomotywy dwukabinowe posiadaja nadwozie zbudowane ze szkieletu i poszycia. 
Szkielet w części środkowej może się składać z  
- podłużnic, ich zespoły  nazywane są:  - pasem podłogowym 

- pasem pod - nadokiennym 
- pasem dachowym 

- słupków 
- krokwi (elementy poprzeczne na dachu).  
Szkielet wykonuje się z blach wyginanych na zimno o grubości 3 – 6 mm. Części dachu między 
krokwiami są przeważnie w lokomotywach odejmowane ( lub cały dach odejmowalny, a krokwie są 
odkręcalne). 
 Poszycie lokomotyw i wagonów może być z blach płaskich lub ryflowanych, o grubości 1,5 – 3 mm. 
Ostatnio wprowadza się klejenie blach poszycia do szkieletu. 

 
Pudło lokomotyw manewrowych buduje się często jako 
kapotowe. Przedział silnikowy osłonięty jest zdejmowalnymi 
kapotami mocowanymi do ostoi, pozwalając po ich zdjeciu na 
dobry dostęp do urządzeń lokomotywy 
 

 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   4 / 12 

Przykłady budowy pudeł lokomotyw 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   5 / 12 

 

 

                          Kabina maszynisty 
Kabiny współczesnych lokomotyw muszą spełniać wymagania dotyczące ochrony personelu w trakcie 
ewentualnej kolizji i są odpowiednio wzmocnione. Wykonuje się je przeważnie ze stali.  
 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   6 / 12 

Wymagania konstrukcyjno-wytrzymałościowe pudeł pojazdów szynowych 

 
Konstrukcja  pudła  pojazdu  trakcyjnego  ze  względu  na  charakter  pracy  obwarowana  jest 

szczegółowymi wymaganiami konstrukcyjno-wytrzymałościowymi (aktualna norma EN 12663). 

 

 Kategorie pojazdów szynowych 
Wagony towarowe 

-  kategoria F-I 

wagony, które mogą być przetaczane bez ograniczeń; 

-  kategoria F-II 

wagony wyłączone z przetaczania na górkach rozrządowych i z przetaczania 

swobodnego. 
 

Pojazdy pasażerskie i lokomotywy 

-  kategoria P-I 

wagony pasażerskie i lokomotywy; 

-  kategoria P-II 

zespoły wagonowe; 

-  kategoria P-III 

pojazdy metra i szybkich kolei miejskich; 

-  kategoria P-IV 

lekkie pojazdy metra i pojazdy tramwajowe o dużym obciążeniu; 

-  kategoria P-V 

pojazdy tramwajowe. 

 

Przykładowo statyczna siła ściskająca na poziomie zderzaków i/albo na poziomie sprzęgu 

dla różnych kategorii pojazdów szynowych 

Wagony towarowe 

Pojazdy pasażerskie 

Kategori

a F-I 

Kategori

a F-II 

Kategori

a P-I 

Kategori

a P-II 

Kategori

a P-III 

Kategori

a P-IV 

Kategori

a P-V 

2000 kN 

1200 kN 

2000 kN 

1500 kN 

800 kN 

400 kN 

200 kN 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   7 / 12 

 

Przykładowo dla kategorii P-1 wszystkie statyczne obciążenia wzdłużne pudła pojazdu: 

-  siła ściskająca na poziomie zderzaków 2000 kN 
-  siła ściskająca po przekątnej na zderzaki ostoi 500 kN, 
-  siła rozciągająca w rejonie sprzęgu 1000 kN (1500 kN dla niektórych typów sprzęgów) 
-  siła ściskająca na poziomie 150 mm powyżej górnego poziomu podłogi przy czołownicy 400 kN, 
-  siła ściskająca na poziomie pasa podokiennego 300 kN, 
-  siła ściskająca na poziomie obwodziny dachowej 300 kN. 

 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   8 / 12 

Pudło wagonu z aluminium 

 

Zalety i wady pudeł aluminiowych: 
- brak naddatków na korozję 
- trzykrotnie mniejszy ciężar właściwy, niż stal, 
- nieco tylko mniejsza, niż dla stali wytrzymałość, 
- długa żywotność pudeł, 
- brak konieczności obsługi nadwozia, 
- większe koszty produkcji, 
- konieczna znacznie lepsza technologia, zwłaszcza łączenia elementów. 
W sumie pudło wagonu pasażerskiego z aluminium waży połowę pudła ze stali, co redukuje masę 
całego pojazdu o 10 do 15 %, co pozwala zmniejszyć koszty energii lub zwiększyć nośność wagonu, 
dając zyskowne przedsięwzięcie. 
Eksperymentalne wagony z aluminium były wyprodukowane przed II wojną światową. Pierwszy 
pociągami z aluminium w masowej produkcji były wagony londyńskiego metra w 1952 r.  
Pudła pojazdów z aluminium mogą być budowy klasycznej lub z wielkogabarytowych profili 
wytłaczanych. 
 

 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   9 / 12 

Łączenie elementów aluminiowych 
We wcześniejszych konstrukcjach stosowano się jako główną metodę łączenia nitowanie lub połączenia 
śrubowe. Połączenia te są jeszcze stosowanie współcześnie w przypadku łączenia aluminium ze stalą. 
Współcześnie powszechne jest łączenie aluminium spawaniem: 

- konieczne jest stosownie spawalnych stopów aluminium, 
- spawanie przebiega w osłonie argonowej, 
- ze względu na dyfundowanie zanieczyszczeń wymagana jest czystość elementów, 
- duża rozszerzalność cieplna aluminium powoduje duże deformacje konstrukcji po spawaniu, co 

wymaga zawansowanej technologii. 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   10 / 12 

 

 

Pudło z aluminiowych wielkogabarytowych profili wytłaczanych 

 

 

Dwuwarstwowy dach pociągu Shinkansen 700 wykonany z wielkogabarytowych profili wytłaczanych 

 

 
 
 
 
 

Przekrój pudła wagonu Shinkansen serii 700 

 
 
 
 
 
 

      
 

 

profil 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   11 / 12 

Przykład zastosowania tworzyw sztucznych w budowie lokomotyw

 

 
Połączenia kabiny z laminatu (włókno szklane-
tworzywo) w Lok 2000 
1  osłona z laminatu, 
2  struktura stalowa, 
3  masa klejowa, 
4  element dystansowy, 
5  struktura typu sandwich, 
6  osłona wierzchnia, 
7  wzmocnienie, 
8  tworzywo spienione, 
9  profil gumowy, 
10  szyba czołowa. 
 

 

background image

T. Piechowiak   3 Nadwozia pojazdów szynowych   12 / 12 

Gotowe surowe pudło

 

 

                                       gotowy pociąg