РАМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к раме железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров.
Известна рама железнодорожной платформы, содержащая боковые балки, хребтовую балку, концевые балки, шкворневые балки и промежуточные поперечные балки. Причем шкворневые, концевые и промежуточные поперечные балки соединяют боковые балки с хребтовой балкой и лежат в одной плоскости, которая образует плоскость рамы. Каждая боковая балка представляет собой профиль, верхняя часть которого выступает над плоскостью рамы (RU №46727, МПК B61F 1/02, В60Р 3/40, опубл. 27.07.2005).
Недостатком известного решения является недостаточная прочность и жесткость, а также высокая металлоемкость рамы платформы.
Известна рама вагона-платформы, которая включает в себя хребтовую балку, имеющую коробчатое сечение, которое включает два вертикальных листа. Также рама включает две боковые балки, проходящие продольно по отношению к хребтовой балке, поперечные балки, установленные поперек хребтовой балки, при этом поперечные балки имеют сечение, составленное из вертикальной стенки, верхней горизонтальной полки и нижней полки, которая на участке между хребтовой балкой и боковой балкой расположена наклонно, а на участке между вертикальными листами хребтовой балки внутри нее расположена горизонтально. Нижняя полка поперечной балки расположена между вертикальными листами хребтовой балки внутри нее, находится на расстоянии от нижней полки хребтовой балки в диапазоне от 70 до 180 мм, образуя горизонтальную перемычку внутри хребтовой балки между ее вертикальными листами, а расположенная между хребтовой балкой и боковой балкой нижняя полка имеет постоянную ширину по длине (RU №171768, МПК B61D 3/00, B61F 1/00, опубл. 15.06.2017).
Недостатком известного решения является недостаточная прочность и жесткость, а также высокая металлоемкость рамы платформы.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является вагон-платформа для крупнотоннажных контейнеров, включающая ходовые части, автосцепное и тормозное оборудование, раму с фитинговыми упорами, установленными на боковых балках. Рама выполнена из двух концевых и средней частей, скрепленных между собой. Каждая концевая часть рамы содержит поперечные балки - шкворневую и торцевую, а также продольные балки - укороченную хребтовую и выступающие над ней боковые балки двутаврового сечения, к торцам свободных концов которых жестко закреплены плоские заглушки. К укороченной хребтовой балке примыкают два раскоса, соединяющих ее со шкворневой балкой, и два раскоса, соединяющих ее с заглушками боковых балок, при этом к заглушкам примыкают поперечные связи, скрепленные соответственно с верхней и нижней полками раскосов. Средняя часть рамы содержит две боковые балки, жестко соединенные между собой несколькими поперечными балками. Каждая боковая балка выполнена коробчатой, в ее вертикальных стенках изготовлены несколько продольных отверстий, и своей торцевой частью примыкает к заглушке соответствующей боковой балки концевой части рамы с совмещением верхних и нижних полок стыкуемых балок. Наружная вертикальная стенка коробчатого профиля установлена в одной плоскости с вертикальной стенкой двутаврового профиля, а внутренняя вертикальная стенка совмещена с вертикальной стенкой раскоса укороченной хребтовой балки. Раскосы, соединяющие укороченные хребтовые балки с боковыми балками средней части рамы, выполнены из зетобразного профиля, при этом верхние полки профиля обращены к боковым балкам. Боковые балки концевых и средней частей рамы выступают над укороченными хребтовыми балками на величину, равную 0,23-0,25 высоты боковых балок средней части рамы. В нижних накладках, усиливающих места соединения раскосов с укороченными хребтовыми балками, выполнены отверстия, подкрепленные приварными шайбами. Ширина плоских заглушек равна ширине полок боковых балок средней части рамы. Профиль боковых балок концевых частей рамы в нижней части имеет переменную высоту с увеличением к средней части рамы. Места соединения раскосов и боковых балок с заглушками концевых частей рамы усилены горизонтальными и вертикальными ребрами, а с укороченными хребтовыми балками-накладками (RU №2329906, МПК B61D 3/08, B61F 1/02, опубл. 27.07.2008).
Недостатком наиболее близкого технического решения является то, что боковые балки выступают по высоте над укороченными хребтовыми балками, а также над раскосами, имеющими зетовый профиль, тем самым увеличивая неравномерность нагружения при передаче продольных усилий на боковые балки рамы платформы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности стержневой конструкции, за счет применения сварных боковых балок различной толщины и конфигурации, а также консолей, выполненных в одной плоскости по высоте с боковыми балками, для обеспечения равномерной нагрузки всей несущей конструкции рамы, тем самым увеличивая ее коэффициент запаса по ресурсу.
Технический результат достигается тем, что рама железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров включает в себя укороченную хребтовую балку, соединенную с боковыми балками из двутавра через раскосы, шкворневую, лобовую, поперечные балки, а также фитинговые упоры. Рама выполнена длиннобазной. Укороченная хребтовая балка имеет коробчатое сечение с выполнением вертикальных листов переменной толщины и дополнительно снабжена снизу фигурным листом. Раскосы выполнены двутавровым сечением и соединены в зоне примыкания к боковым балкам поперечной соединительной балкой, образуя силовой треугольник. Несущие боковые балки выполнены в виде не симметричного двутавра, в средней части которых имеется дополнительная вертикальная стенка, образующая коробчатое сечение балок, причем в вертикальных стенках несущих боковых балок выполнены отверстия, замкнутые обечайками. Поперечные соединительные балки выполнены из уголков и расположены друг под другом ближе к верхним и нижним полкам несущих боковых балок визуально образуя прямоугольник в сечении. На несущих боковых балках расположены откидные фитинговые упоры, а по углам рамы на лобовых балках П-образного сечения жестко закреплены стационарные фитинговые упоры.
Сущность полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлены вид сбоку и вид сверху рамы вагона-платформы; на фиг. 2 - выносной элемент А, на котором изображена консоль; на фиг. 3 - аксонометрическая проекция консоли при ее ориентации сверху; на фиг. 4 - аксонометрическая проекция консоли при ее ориентации снизу; на фиг. 5 - выносной элемент К, на котором изображены раскосы и поперечная балка консоли; на фиг. 6 - сечение Б-Б на фиг. 5, на котором изображены раскосы, имеющие форму двутавра; на фиг. 7 - сечение В-В на фиг. 5, на котором изображена поперечная балка, имеющая форму двутавра; на фиг. 8 - сечение Г-Г на фиг. 1, на котором изображен верхний лист переменной толщины боковой балки; на фиг. 9 - сечение Д-Д на фиг. 1, на котором изображена боковая балка, имеющая форму несимметричного двутавра; на фиг. 10 - сечение Е-Е на фиг. 1, на котором изображена боковая балка, имеющая форму несимметричного двутавра с замкнутыми между собой обечайками; на фиг. 11 - сечение Ж-Ж на фиг. 1, на котором изображена боковая балка, имеющая форму несимметричного двутавра с дополнительной стенкой, которые в совокупности образуют коробчатое сечение балки; на фиг. 12 - сечение 3-3 на фиг. 1, на котором изображена шкворневая балка; на фиг. 13 - сечение Л-Л на фиг. 1, на котором изображена поперечная балка; на фиг. 14 - сечение И-И на фиг. 1, на котором изображена лобовая балка П-образного сечения.
Рама железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров (фиг. 1) выполнена длиннобазной и состоит из двух консолей 1, соединенных с несущими боковыми балками 2 шкворневыми балками 3. Несущие боковые балки 2 соединены между собой поперечными соединительными балками 4. По углам рамы на лобовых балках 5 П-образного сечения, являющихся замыкающим звеном рамы, жестко закреплены стационарные фитинговые упоры 6. На несущих боковых балках 2 расположены откидные фитинговые упоры 7 для установки и закрепления контейнеров.
Консоль 1 рамы железнодорожной платформы (фиг. 2) состоит из хребтовой балки 8, раскосов 9 и поперечной балки 10. Хребтовая балка 8 выполнена укороченной, имеет коробчатое сечение и содержит нижнюю 11 и верхнюю 12 полки, ее стенки выполнены из двух листов 13 и 14 переменной толщины (фиг. 2). От продольных нагрузок нижняя полка 11 усилена снизу фигурным листом 15 (фиг. 3-4). Раскосы 9 имеют двутавровое сечение и содержат нижнюю 16 и верхнюю 17 полки, а также стенку 18 (фиг. 4-6) и соединены с поперечной балкой 10 образуя силовой треугольник. Поперечная балка 10 имеет двутавровое сечение, является замыкающим звеном в силовом треугольнике консоли 1 и включает в себя нижнюю 19 и верхнюю 20 полки, а также стенку 21 (фиг. 4-7). Стык вертикального листа 14 хребтовой балки 8 и вертикального листа 18 раскоса 9, выполнен вертикальным листом 22 (фиг. 3-4).
Несущие боковые балки 2 рамы железнодорожной платформы (фиг. 9) выполнены из несимметричного двутавра и состоят из верхней 23, нижней 24 полок не равной ширины (верхняя полка 23 шире нижней полки 24), стенки 25 и дополнительной стенки 26 (фиг. 11), которые в совокупности образуют коробчатое сечение балки. В стенках 25 и 26 выполнены отверстия 27 (фиг. 1), расположенные друг против друга и замкнутые между собой обечайками 28 (фиг. 10) для повышения прочности и устойчивости рамы платформы. Верхняя 23 и нижняя 24 полки выполнены переменной толщины, причем их толщина уменьшается от центра балки 2 к ее краям. Стенка 25 балки 2 выполнена переменной толщины, причем ее толщина увеличивается от центра балки 2 к ее краям (фиг. 8).
Несущие боковые балки 2 и консоль 1 соединены между собой шкворневой балкой 3 (фиг. 12), верхние 29 и нижние 30 листы которой выполнены встык с верхним 12 и нижним 11 листами хребтовой балки 8 соответственно, а также с верхним 23 и нижним 24 листами несущей боковой балки 2 соответственно, тем самым повышая в местах стыков коэффициент сопротивления усталости.
Несущие боковые балки 2 соединены между собой поперечными соединительными балками 4 (фиг. 13), выполненными из уголков и расположенных друг под другом ближе к верхним 23 и нижним полкам 24 несущих боковых балок 2 визуально образуя прямоугольник в сечении.
Шкворневые 3, лобовые 5 и поперечные балки 4 соединяют несущие боковые балки 2 с укороченной хребтовой балкой 1 и лежат в одной плоскости, которая образует верхнюю плоскость рамы.
Каждая боковая балка представляет собой профиль, верхняя часть которого выполнена в одной плоскости по высоте с консолями, для обеспечения равномерной нагрузки всей несущей конструкции рамы, тем самым увеличивая ее коэффициент запаса по ресурсу.