Рама кузова является основным несущим элементом, воспринимающим и передающим на остальные части кузова продольные усилия тяги и торможения во время движения вагона, вертикальные нагрузки от тары и брутто вагона, динамические вертикальные нагрузки. Источниками этих усилий являются:

• нагрузки от собственного веса кузова, различного оборудования, установленного на нем;
• нагрузки от веса пассажиров;
• нагрузки от тяговых усилий;
• нагрузки от давления ветра;
• нагрузки от центробежной силы при движении по кривым участкам пути;
• усилия при аварийном соударении вагонов.

Все вертикальные нагрузки рама кузова передает тележкам, на которые она опирается через боковые опоры.

Рама является основным элементом, на который опираются боковые и концевые стены кузова, размещается металлический пол и подвагонное оборудование.

Рама кузова моторного вагона

Рама состоит из ряда продольных и поперечных элементов, соединенных между собой электросваркой. Она имеет короткие хребтовые балки по концам рамы между буферными брусьями и шкворневыми балками.

Хребтовая балка сварная, коробчатого сечения и выполнена из стальных листов. Хребтовая балка служит для установки поглощающего аппарата автосцепки.

Устройство хребтовой балки

В силовую структуру средней части рамы входят две шкворневые балки, служащие для соединения рамы с тележками. Над тележками расположены консольные части рамы, с внешней стороны замкнутые буферными брусьями. От средней части рамы их отделяют шкворневые балки. В средней части наружной стенки буферного бруса установлена розетка автосцепки. Сварные хребтовые балки соединяют буферные брусья со шкворневыми балками. Внутри хребтовых балок установлены поглощающие аппараты автосцепок с тяговыми хомутами. На шкворневой балке расположено устройство, соединяющее раму кузова с тележкой, и верхние скользуны, которыми кузов опирается на тележку.

Устройство шкворневой балки

Шкворневая балка коробчатого сечения служит для установки двух верхних боковых скользунов и шкворня, а на рамах прицепных вагонов – верхнего пятника. Примерно от середины каждой шкворневой балки под углом 45^° к осевой линии вагона отходят два раскоса, служащие для передачи тяговых и тормозных усилий к боковым продольным балкам. Между шкворневыми балками расположены поперечные балки из швеллера. Две крайние балки связывают между собой концы раскосов. Поперечные балки служат для придания жесткости всей рамы. К ним приварены балки и кронштейны для крепления электрической и пневматической аппаратуры. Концы шкворневых и поперечных балок связаны между собой двумя боковыми продольными балками, проходящими почти по всей длине рамы вагона, прерываясь в местах установки подножек.

Все детали рамы вагона изготавливаются из горячекатаного проката углеродистых сталей обыкновенного качества по ГОСТ 380, проката сортового из углеродистых качественных конструкционных сталей по ГОСТ 1050. Для наиболее нагруженных элементов рамы кузова – хребтовых балок, шкворневых балок, раскосов, поперечных балок применяется прокат из стали повышенной прочности низколегированной стали марки 09Г2 по ГОСТ 19281.

Рама кузова прицепного вагона

 По несущей конструкции рамы головных, моторных и прицепных вагонов идентичны и отличаются набором вспомогательных узлов и деталей, предназначенных для компоновки различного оборудования вагона.

Консоль рамы кузова прицепного вагона

Передняя консоль головного вагона конструктивно имеет отличия, т.к. она служит для размещения кабины машиниста, должна быть рассчитана на восприятие продольного усилия 250 тс и обеспечить установку автосцепки СА3 на высоте от головки рельсов 1060 ± 20 мм, в отличии от промежуточных консолей, обеспечивающих высоту автосцепки от уровня головок рельсов 1132 ± 20 мм.

Рама кузова головного вагона

Все элементы рамы накрываются металлическим настилом пола. Металлический пол в поперечном сечении кузова собран из двух типов стальных гофрированных листов толщиной 1,8 мм. Центральные листы пола шириной 1060 мм имеют пять гофров высотой 29,8 мм, два боковых листа имеют желоба, которые в дальнейшем служат для прокладки на вагоне с одной стороны высоковольтных, с другой стороны низковольтных кабелей электрооборудования вагона. В полу выполнены отверстия для коробов системы электрооборудования и трубопроводов. На гофрированные листы металлического пола привариваются кронштейны для крепления брусков деревянной обрешетки пола. Металлический пол является одним из несущих элементов кузова, так как его листы придают всей конструкции кузова значительную жесткость.

Устройство передней консоли рамы кузова головного вагона