De rijtuigen van het Blokkendoosmaterieel zijn opgebouwd
uit een geklonken stalen geraamte waar de stalen plaat panelen tegenaan zijn
geklonken. De stijlen van het geraamte zijn zeer zwaar uitgevoerd en aan de onderzijde
aan het onderstel geklonken. Aan de bovenzijde zijn de geraamten van de
zijwanden met ronde profielen verbonden. Deze dienen weer als dragers van het
houten dak. Het onderstel is opgebouwd uit in elkaar geklonken U-profielen en H-profielen, waarbij
de U-vormige stel balken met het lijf naar de buitenzijde zijn gekeerd. Daarmee werd een draagbalk met een glad buitenaanzicht verkregen,
het plaatwerk reikte namelijk tot de ligger en dekte deze niet af zoals bij
later ontworpen materieel. Aan de liggers aan voor- en achterzijde waren
de buffers bevestigd. Bij de eerste exemplaren waren dat korfbuffers, later
zijn deze vervangen door de algemeen toegepaste ringveerbuffers. De buffers waren middels
een verenigde stootinrichting met een zware bladveer verbonden. Daarmee werd
bereikt dat er in bogen steeds buffer aan buffer gereden kon worden, hetgeen de rustige loop van de rijtuigen bevorderde. Bij de
tussenrijtuigen waren de trekhaken onderling verbonden met een trekstang en een
trekwerkkast (trekveer). De motorrijtuigen hadden geen doorgaand trek werk. In
dat geval was de trekhaak verend aan de achterzijde van de bufferbalk
bevestigd. Het pijpwerk en de bekabeling was in het
onderstel aangebracht.
Van origine waren voor het
Blokkendoosmaterieel Pennsylvania-draaistellen
toegepast, waarbij het draaistel frame met schroefveren op een gebogen draagjuk
was afgeveerd. Bij het Pennsylvania- of zwanehalsdraaistel ligt het draagjuk bovenop de aspotten.
In de praktijk bleken de schroefveren van deze draaistellen sterk door te
zakken. Met de toepassing van vierkant stalen veren werd een stuggere vering
verkregen. De rijtuigbak rustte bij deze draaistellen op een wiegbalk die aan
weerszijden via drie naast elkaar gemonteerde volelliptische
bladveren aan het draaistelframe was opgehangen. Met de komst van het in 1931
voor de Noordhollandse lijnen gebouwde materieel
werden andere draaistellen toegepast. De draagjukken werden niet meer aan de
bovenzijde, maar aan de onderzijde van de aspotten bevestigd. Dit maakte de
kans op breuken in het draagjuk kleiner en liet bovendien meer ruimte voor de
primaire vering, die in principe gelijk bleef. Voor de nieuwe, sinds 1931
gebouwde loopdraaistellen (type V) werden tonnenlagers van SKF gebruikt. Deze
lagers bleken zeer goed bestand tegen de retourstroom via de aspotten en de
wielen naar de rails. De NS besloot daarom in 1936 ook het overige
Blokkendoosmaterieel, dat met glijlageraspotten was
uitgevoerd, alsnog van rollageraspotten te voorzien. Hierbij moet worden
opgemerkt dat normale kogellagers vanwege het kleine contactvlak niet tegen een
zekere stroomloop zijn bestand. Vandaar dat men in het verleden voor elektrisch
materieel bij voorkeur glijlageraspotten gebruikte, ofschoon deze bij het verwaarlozen van de smering snel warm
lopen. Remwerk Voor de beremming was het
Blokkendoosmaterieel uitgevoerd met de Westinghouse-snelrem.
Ten opzichte van de gewone Westinghouse-rem heeft de Westinghouse-snelrem een snelwerkende tripleklep
waarmee bij een snelremming, met een grote drukvermindering in de treinleiding,
ook luchtdruk van de treinleiding in de remcilinders stroomt en niet alleen uit
de hulpreservoirs. Om een grotere remdruk te bewerkstelligen was het remwerk,
sinds de bestelling van 1924, voorzien van een tweede remcilinder. Bovendien
werd door de Westinghouse-snelrem automatisch de
remdruk beneden
De tractiemotoren van Mat '24, zoals toegepast in de
motorrijtuigen mABD, mBD, mB4D, mC en mCd, waren van het type TM 8 dat door Westinghouse
is ontwikkeld. Deze motoren werden in Nederland onder licentie kleinen. Dit
bracht met zich mee dat ook de remdruk iets lager was. Daarentegen
kwamen de triplekleppen sneller in de losstand, omdat
het verschil tussen treinleidingdruk en hoofdreservoirdruk
(tot 7,5 bar) tijdens de vulstoot met de remkraan relatief groter was. Om een
gelijkmatige werking van de remmen te verkrijgen werd de
maximum treinlengte tot 12 rijtuigen beperkt. Een verbetering van het remwerk
was de toepassing van automatische remverstellers van SAR. Hiermee werd de
afstand tussen de aan slijtage onderhevige remblokken en de wielen automatisch
constant gehouden, zodat de rijtuigen steeds een ongeveer gelijkblijvende
remkracht leverden. Automatische SAB-remverstellers zijn alleen bij de tussenrijtuigen toegepast. Bij de
motorrijtuigen moest de afstand tussen de remblokken en de wielen nu en dan
handmatig worden versteld.
De tractiemotoren van mat24. zoals
toegepast in de motorrijtuigen mABD, mBD, mB4D, mC en mCd, waren van het type TM8 dat door westinghouse
is ontwikkelld. Deze motorn
werden in Nederland onder licentie door Heemaf
gebouwd, in een totaal van 346 stuks. Bovendien leverde Metropolitan
Vickers Ltd 204
tractiemotoren en de Electrotechnische Industrie W.
Smit & Co 90 stuks. Het proef treinstel dat door Werkspoor was gebouwd was
voorzien van een elektrische uitrusting en tractiemotoren van Westinghouse uit Amerika. Het proef treinstel van Beijnes had een elektrische installatie en tractiemotoren
van Vickers. Heemaf
motoren werden voor het eerst toegepast bij de reserve motorwagen mBD 9002, terwijl Beijnes voor de
eveneens als reserve dienende mC 9003 een Vickers-installatie koppelde aan tractiemotoren van SSW. Van de motoren van SSW liepen de ankerassen in
rollagers, in tegenstelling tot de andere, die in glijlagers
liepen. Ook Smit heeft voor de mC
9035-9037 motoren met rollagers geleverd. In 1931 werd definitief overgegaan
tot de toepassing van tractiemotoren met rollagers, waarvan Heemaf
er 168 leverde voor de mBD
9029 en 9030, de mC 9038, de mCd
9424, de "Alkmaarse" rijtuigen mB4D
9151-9161 (later mCD 91519160) en mCd
9443-9447. Het is nog wel eens voorgekomen dat tractiemotoren met exemplaren
uit de reservevoorraad werden gewisseld. Zo werd nog tijdens de oorlog begonnen
met het overzetten van 40 overgebleven Smit-motoren
in het oude buffermaterieel van de ZHESM. Tijdens de
oorlog was veel materiaal verloren gegaan en was een tekort aan
(reserve)motoren ontstaan, in het bijzonder omdat de Duitsers de magazijnen en
de werkplaatsen hadden leeggeroofd. De NS besloot daarom in 1948 tot de
aanschaf van nog eens 20 tractiemotoren type TM 8 met rollagers. Ter vervanging
van oudere motoren werden nadien nog eens 56 tractiemotoren bijbesteld, maar
die waren van het nieuwe type TM 711 van 194 kW (uurvermogen) welke ook in Mat
'40 werden toegepast. Het type TM 8 heeft daarentegen
een uurvermogen van 165 kW en 132 kW continu, gerekend bij een aangelegde
spanning van 675 V. Dat is de helft van een met 10% gedaalde
bovenleidingspanning. Omdat de motoren per twee continu in serie geschakeld
waren, kregen deze namelijk slechts de halve bovenleidingspanning toegevoerd.
De gebruikte tractiemotoren waren zelfventilerende gelijkstroom seriemotoren,
waarvan, zoals uit de naam blijkt, de anker- en veldwikkelingen in serie zijn
geschakeld. Dit type motor heeft bij de NS steeds de voorkeur gehad boven de
shuntmotor, welke aan een constant aantal omwentelingen van de
ankeras is gebonden. De seriemotor is daarentegen beter in staat verschillende toerentallen te
draaien, waarbij het opgenomen vermogen vrijwel constant blijft. Bovendien is
de seriemotor goed regelbaar en heeft een groot aanzetkoppel. Een nadeel van de
seriemotor is dat deze niet onbelast mag draaien, omdat de seriemotor dan een
ontoelaatbaar hoog toerental gaat ontwikkelen. Bij het gebruik in treinstellen
en locomotieven is de seriemotor constant aan de wielas gekoppeld en zou er
enkel bij slip (doorslaan van de wielen) gevaar zijn voor
een steeds hoger wordend
motortoerental. Ter voorkoming van slip en om een gelijkmatige aanzet te
verkrijgen mogen de tractiemotoren nooit direct op de volle
bovenleidingspanning worden aangesloten, maar via een weerstand of een
elektronische schakeling met halfgeleiders. Gedurende een korte tijd kan de
seriemotor worden overbelast. Vandaar dat er wordt gesproken van uurvermogen en
continuvermogen. De tractiemotoren type TM 8 zijn bij
Mat '24 volgens de zogenaamde tramophanging in het draaistel ingebouwd (zie bij
ZHESM-materieel).
Voor de regeling van de tractiestroom moet bij Mat '24
onderscheid worden gemaakt tussen de treinstellen met een elektrische
installatie van Heemaf/Westinghouse
en die van Vickers. De laatste is veelvuldig in de
rijtuigen van Beijnes toegepast. Het belangrijkste
verschil tussen beide installaties is de volgordewals, die bij de Vickers-installatie ontbreekt. Bij de tractieregeling van Vickers bekrachtigt de stuurstroom, via de contacten van
het begrenzingsrelais, direct de magneetspoelen van
de rijschakelaars. De regeling door middel van stuurstroom wordt ook wel
treinschakeling genoemd en is van belang bij de bediening van meerdere
tractie-installaties vanuit één cabine, zoals bij het Blokkendoosmaterieel. De
stuurstroom wordt verkregen van de motorgenerator en wordt met de door de
bestuurder bediende hoofdschakelwals via
verschillende contacten naar de stuurstroomverbinding
tussen de rijtuigen geleid. De rijkruk voor de bediening van de hoofdschakeIwals werkte bij Mat '24 tevens als dodemaninstallatie (voor éénmansbediening). De bestuurder
(ook Mat '24 kende bestuurders en geen machinisten) moest de rijkruk tijdens de
rit steeds neergedrukt houden. Bij het loslaten van de rijkruk werd de
stuurstroom verbroken en de luchtdrukrem in werking gesteld. In een
noodsituatie hoefde de bestuurder de rij kruk alleen maar los te laten. De rij
kruk was, zoals later bij de treinstellen tot en met Plan V steeds is
toegepast, gekoppeld aan een voetpedaal, waarmee de bestuurder ook de dodeman ingedrukt kan houden en op die manier zijn handen
vrij heeft. De rijkruk en daarmee de hoofdschakelwals,
kende bij de Westinghouse-installatie vijf rijstanden
en bij de Vickers-installatie vier. Dat hield verband
met de serie-zwakveldschakeling die bij de Vickers-installatie ontbrak. De schakeling van de tractie
stroom door de motoren bij de verschillende rijstanden geschiedde als volgt:
R = Rangeerstand
de rijschakelaars worden
ingeschakeld met vier motoren in serie. Het begrenzingsrelais
is kortgesloten en alle weerstanden blijven voorgeschakeld.
S = Seriestand
het seriebegrenzingsrelais
(
ingeschakeld en de rijweerstand
wordt in zeven trappen automatisch kortgesloten.
SZ = Serie-zwakveldschakeling
(ontbreekt bij Vickers-installatie)
na kortsluiting van alle weerstandtrappen wordt het veld van de motoren
verzwakt door ca. 40% van de veldwikkelingen kort te sluiten. Als gevolg
daarvan zal er een grotere stroom door de motoren vloeien.
P = Parallelstand
na een overgangsschakeling,
nodig om zonder onderbreking van de stroom te kunnen doorschakelen, worden de
motoren in twee groepen van twee parallel geschakeld. Een gedeelte van de
weerstandtrappen wordt tegelijkertijd weer voorgeschakeld
en door tussenkomst van het parallelbegrenzingsrelais
(
PZ = Parallel-zwakveldstand
nadat alle weerstanden zijn
kortgesloten vindt in deze stand nog 40% veldverzwakking plaats (zie bij SZ).
In de standen R, S en P van deze installatie speelt het
in de hoofdstroomketen opgenomen begrenzingsrelais
een belangrijke rol. Dit relais meet de stroom door de tractieketen en maakt
contact als die stroom beneden een ingestelde waarde is gedaald. Via het
gemaakte contact vloeit de stuurstroom naar de spoelen
van de volgordewals, die daarop steeds een stand verder draait en als gevolg
daarvan een deel weerstand kortsluit of een andere schakeling doet
plaatsvinden. Het begrenzingsrelais is in de eerste
rijstand ("R") kortgesloten. De volgordewals krijgt dan niet de kans
om verder te draaien en alle weerstandtrappen blijven voorgeschakeld.
De periode dat in de rangeerstand wordt gereden moet zo kort mogelijk worden
gehouden daar anders de kans bestaat dat de rijweerstanden door overmatige
opwarming verbranden. De motoren van Mat '24 werden geschakeld door krachtige elektropneumatische schakelaars, voorzien van blaas spoelen
en vonkschotten om de schadelijke effecten van vonkvorming op de contacten te
minimaliseren. Bij de Vickers-installatie zonder
volgordewals werd via het begrenzingsrelais steeds
een magneetspoel van een volgende rij schakelaar ingeschakeld. Dat was mogelijk
door toepassing van extra hulpcontacten op de rijschakelaars die het begrenzingsrelais toeliet de volgende rij schakelaar te
bekrachtigen. De eenvoudige en storingsvrije werking van de Vickers-schakeling
(patent berust bij de General Electric
Company) deed de NS
besluiten om dit systeem als basis te gebruiken voor een standaard
tractieregeling voor het stroomlijnmaterieel '46 en '54. Pas bij Plan T werd
weer een volgordewals toegepast, maar van een heel andere constructie, die 360
graden kan draaien. De volgordewals van de Westinghouseinstallatie
moest, om een lagere rijstand te bereiken, steeds terugdraaien in de
beginstand. Dat hield in dat deze wals veel moest schakelen. Als mechanisch
apparaat diende het ook gesmeerd te worden. Door overtollige smering raakten de
walscontacten regelmatig vervuild en brandden in. Een rit moest dan wel eens
worden onderbroken om de koperen walscontacten met een poetslap, die de
bestuurder altijd bij zich had, schoon te poetsen. Betrof het de wals in de
bediende cabine dan kon dit karwei met behulp van de Hc
tijdens de rit worden geklaard. In het andere geval zat er voor de bestuurder
niets anders op dan zich met de poetslap naar een andere cabine te begeven. Waren Blokkendoosrijtuigen met verschillende
installaties samengevoegd, dan werd de stand "SZ"
niet gebruikt. Voor het overige konden beide installaties
Motorrijtuig 2e klas met bagageafdeling, mBD 9004 door elkaar worden
gebruikt, omdat iedere installatie met eigen begrenzingsrelais
en dus autonoom werkte. Overigens kon ook de Vickers-installatie
niet in een lagere rijstand worden geschakeld zonder eerst naar de nulstand
terug te schakelen om alle relais te laten afvallen. De stuurstroom werd bij
Mat '24 verkregen van de motorgenerator. Deze was aan de motorzijde aan de 1500
V -bovenleidingspanning aangesloten. Aan de generatorzijde leverde de
motorgenerator 24 V gelijkstroom. Bij lange Blokkendooscombinaties kon de
stuurstroom tot 34 V worden verhoogd, om spanningsverlies door de lengte van de
stuurstroomkabel te compenseren. De installatie was
ruim genoeg bemeten om zo'n hogere spanning te kunnen
verwerken. De 1500 V werd per motorrijtuig afzonderlijk uit de bovenleiding
betrokken.
Voor de verwarming beschikte ieder rijtuig over een
doorgaande 1500 V hoogspanningsleiding. Hierop waren twee parallel geschakelde
groepen van 17 verwarmingselementen aangesloten, die in totaal 15 kW
verbruikten. Tot 1936 waren er twee typen verwarmingselementen: ronde en
rechthoekige. De laatste waren opgesloten in een geperforeerde stalen kast,
terwijl bij de eerste een kast ontbrak. Na 1936 werd bij vervanging alleen nog
het rechthoekige type toegepast. De temperatuurregeling geschiedde middels een thermostaat. Het gehele verwarmingssysteem was
beveiligd en kon pas worden ingeschakeld als de koppeldozen aan de voor- en
achterzijde van de trein gesloten waren. Zodoende kon men vanaf de grond nooit
in aanraking komen met de bovenleidingspanning.
Zoals gewoonlijk bij rijtuigen toegepast, werd de energie voor de verlichting betrokken van een aan de wielassen gekoppelde dynamo. Deze dynamo verzorgde tevens de lading van de accubatterij die de verlichting deed branden bij stilstand van het rijtuig. Een in een toilet aangebracht regeltoestel zorgde voor de juiste samenwerking tussen de dynamo en de batterij, en een constante batterijlading bij verschillende toerentallen van de dynamo. De opgewekte spanning was 24 V, wat tevens de werkspanning van de gloeilampen was. In de eerste en tweede klas werden lampen van 40 Watt toegepast, wat een verbetering was ten opzichte van de in het begin toegepaste 25 Watt lampen. De reizigers in de derde klas moesten het in de jaren twintig nog doen met lampen van 20 Watt, die na het vrijkomen van de lampen uit de tweede en eerste klas door exemplaren van 25 Watt werden vervangen. Bij de motorrijtuigen werd de 24 V-verlichtingsstroom betrokken van de motorgenerator, die tevens in de batterijlading voorzag. Ook de front- en sluitseinen waren op dit net aangesloten. In 1952 werden bij wijze van proef bij de Bec 8560 de gloeilampen vervangen door TL-verlichting. Dit was een belangrijke verbetering, die echter niet bij de overige Blokkendozen werd doorgevoerd. Gloeilampverlichting was toegepast in al het materieel en het zou te veel hebben gekost om alle ornamenten door TL-verlichting te vervangen. Mat '46 heeft deze verbouwing nog wel meegemaakt, nadat met Mat '54, waarmee Mat '46 vaak gekoppeld reed, de TL-verlichting definitief was ingevoerd.