ГРУЗОВОЙ ПОЛУВАГОН

Полезная модель относится к области железнодорожных транспортных средств и может быть использована в конструкции грузовых полувагонов повышенной вместимости и грузоподъёмности.
Известны конструкции торцевой части полувагона в составе торцевой стены, концевой балки и узла их соединения, за счёт которых увеличивается вместимость и грузоподъемность кузова полувагона.
Известен, например, полувагон, включающий в себя кузов, который содержит боковые и торцевые стены, состоящие из панелей обшивки и каркасов и закрепленные на раме, состоящей из хребтовой балки, шкворневых и поперечных балок, концевых балок, наружные вертикальные стенки которых состоят из пяти сегментов, из которых два боковых сегмента отдалены вдоль продольной оси полувагона от центрального сегмента, к которому крепится розетка переднего упора автосцепки, и сопряжены с центральным сегментом с помощью двух сегментов, расположенных под углом к плоскостям боковых сегментов (RU 123384 U1, опубл. 27.12.2012).
Наиболее близким к заявляемой полезной модели является грузовой полувагон, содержащий установленную на ходовые тележки раму, включающую хребтовую балку и концевые балки, автосцепные устройства, тормозное оборудование и закрепленный на раме кузов, содержащий боковые стены и торцевые стены, каждая из которых состоит из соединённых с обшивкой вертикальных стоек и горизонтальных балок, выполнена плоской формы с вырезом в нижней части для исключения возможности контакта торцевой стены с автосцепкой и закреплена на соответствующей концевой балке на расстоянии 130-300 мм, измеренном по горизонтали от обшивки торцевой стены до центрального сегмента концевой балки, к которому крепится ударная розетка автосцепного устройства, при этом наружные стенки концевых балок состоят из пяти сегментов, из которых два боковых сегмента отдалены на величину 130-300 мм вдоль продольной оси полувагона от центрального сегмента и сопряжены с центральным сегментом с помощью двух сегментов, расположенных под углом к плоскостям боковых сегментов (RU 159868 U1, опубл. 20.02.2016).
Техническая проблема, которая не решена при осуществлении аналогов полезной модели, заключается в повышенной металлоёмкости концевых балок рамы полувагона. Это обусловлено тем, что для увеличения вместимости и грузоподъёмности полувагона торцевые стены смещены наружу кузова путём их закрепления на боковых сегментах наружных стенок концевых балок, которые (боковые сегменты) отдалены наружу кузова относительно центральных сегментов концевых балок. Изготовление концевых балок с выступающими боковыми сегментами наружных стенок требует соответствующего увеличения ширины верхних горизонтальных полок и нижних наклонных полок, что в совокупности повышает расход металла на изготовление концевых балок.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение массы тары грузового полувагона.
Для достижения указанного технического результата грузовой полувагон содержит, также как и наиболее близкий аналог, установленную на ходовые тележки раму, включающую хребтовую балку и концевые балки, автосцепные устройства, тормозное оборудование и закрепленный на раме кузов, содержащий боковые стены и торцевые стены, каждая из которых состоит из соединённых с обшивкой вертикальных стоек и горизонтальных балок, выполнена с вырезом в нижней части и закреплена на расстоянии S, измеряемом вдоль продольной оси полувагона от обшивки до наружной стенки концевой балки в месте установки ударной розетки автосцепного устройства. Отличием является то, что наружные стенки концевых балок выполнены плоскими на всём своём протяжении от места установки ударных розеток до концевых частей, при этом торцевые стены закреплены на консольных опорах, размещённых на наружных стенках концевых балок.
В частных случаях реализации полезной модели консольные опоры выполнены в виде листовой конструкции коробчатого профиля с длиной L и шириной B.
В частных случаях реализации длина L консольных опор не превышает величину расстояния S и составляет 130-300 мм.
В частных случаях реализации торцевые стены закреплены на консольных опорах посредством вертикальных стоек, выполненных с шириной С.
В частных случаях реализации ширина В консольных опор равна ширине С вертикальных стоек, либо больше или меньше ширины С не более, чем на 5 мм.
Полезная модель поясняется графическими материалами, где показаны: на фиг. 1 - главный вид грузового полувагона; на фиг. 2 – вид на кузов грузового полувагона со стороны торцевой стены; на фиг. 3 – разрез по А-А на фиг. 2; на фиг. 4 – аксонометрическая проекция узла крепления торцевой стены к раме грузового полувагона.
Грузовой полувагон содержит (фиг. 1) ходовые тележки 1, раму 2, установленную на тележки 1, автосцепное устройство 3, тормозное оборудование 4 и закреплённый на раме 2 кузов 5.
В состав рамы 2 входят (фиг. 2, 4) хребтовая балка 2.1 и концевые балки 2.2, закреплённые на концах хребтовой балки 2.1. К центральным частям концевых балок 2.2 крепятся ударные розетки 3.1 автосцепных устройств 3. Концевые балки 2.2 выполнены в виде сварной листовой конструкции коробчатого профиля и состоят из наружных 2.2.1 и внутренних 2.2.2 стенок, верхних горизонтальных полок 2.2.3 и нижних наклонных полок 2.2.4. Наружные стенки 2.2.1 расположены на уровне торцов ударных розеток 3.1 автосцепных устройств 3 и выполнены ровными и плоскими, на всём своём протяжении от места установки ударных розеток до концевых частей наружных стенок 2.2.1. Соответственно, верхние полки 2.2.3 и нижние полки 2.2.4 выполнены с прямыми ровными кромками со стороны их приваривания сверху и снизу к наружным стенкам 2.2.1. На наружных стенках 2.2.1 закреплены консольные опоры 6, имеющие длину L и ширину В.
Кузов 5 состоит (фиг. 2, 3, 4) из боковых 7 и торцевых 8 стен. Каждая из торцевых стен 8 состоит из обшивки 8.1, соединённой с подкрепляющими элементами в виде вертикальных стоек 8.2 и горизонтальных балок 8.3. В нижней части каждой торцевой стены 8 выполнен вырез 8.4 прямоугольной или трапециевидной формы, предназначенный для исключения возможности контакта торцевой стены с автосцепным устройством 3. Со стороны кузова 5 вырез 8.4 перекрыт листовой конструкцией. Торцевые стены 8 закреплены на концах консольных опор 6 на расстоянии S от наружных стенок 2.2.1 концевых балок 2.2. Указанное закрепление торцевых стен 8 может быть осуществлено посредством вертикальных стоек 8.2, имеющих толщину С. Между торцевыми стенами 8 и торцами консольных опор 6 могут быть установлены пластины 9. Расстояние S измеряется по горизонтали между поверхностью наружных стенок 2.2.1 и поверхностью обшивки 8.1, либо поверхностью пластин 9, в случае их установки для компенсации разницы величин длины L консольных опор 6 и расстояния S.
При осуществлении полезной модели в грузовом полувагоне повышенной вместимости и грузоподъёмности концевые балки 2.2 изготавливают с плоскими наружными стенками 2.2.1, без сегментов, выступающих наружу кузова 5. На каждой концевой балке 2.2 закрепляют, по меньшей мере, по две консольные опоры 6 с целью закрепления на них торцевых стен 8 со смещением наружу кузова 5. Консольные опоры 6 могут представлять собой сварные листовые конструкции коробчатого профиля с переменной площадью сечения. Концом с большей площадью сечения консольные опоры приваривают к наружным стенкам 2.2.1; к концу с меньшей площадью сечения приваривают, непосредственно или посредством пластин 9, вертикальные стойки 8.2 торцевых стен 8.
Длина L консольных опор 6 может быть равна величине смещения S торцевых стен 8 и находиться в пределах от 130 мм до 300 мм, либо может быть меньше этой величины. Указанный диапазон размеров обусловлен тем, что выполнение длины L кронштейнов 6 и расстояний S менее 130 мм не обеспечивает увеличения вместимости и грузоподъёмности полувагона, достаточного для полного использования статической осевой нагрузки 25 тс и более, а выполнение длины L кронштейнов 6 и расстояний S более 300 мм приводит к возможности касания торцевой стеной 8 кузова смежного полувагона в процессе эксплуатации. В тех случаях, когда консольные опоры 6 выполнены с длиной L, меньшей, чем расстояние S, образованные просветы заполняют прокладками 9.
Ширина В консольных опор 6 может быть равна ширине С вертикальных стоек 8.2, либо отличаться от ширины С в большую или меньшую сторону не более, чем на 5 мм. Превышение указанного диапазона влечёт за собой увеличение расхода металла на изготовление консольных опор 6; при ширине В консольных опор 6, меньшей ширины С вертикальных стоек 8.2 более чем на 5 мм, не обеспечивается требуемая прочность сварного соединения за счёт уменьшения длины сварного шва.
Выполнение наружных стенок 2.2.1 концевых балок 2.2 плоскими с прямой и ровной поверхностью и расположение их на уровне торцов ударных розеток 3.1 обеспечивает минимальный размер концевых балок 2.2 и, как следствие, сокращает расход металла на их изготовление, в отличие от конструкции концевых балок известных аналогов.
Закрепление торцевых стен 8 на консольных опорах 6, размещённых на выполненных плоскими наружных стенках 2.2.1, позволяет вынести торцевые стены 8 вдоль продольной оси полувагона наружу без увеличения ширины концевых балок 2.2 путём вынесения наружу их боковых сегментов.
С учётом того, что концевые балки грузового полувагона представляют собой элементы со значительной массой и металлоёмкостью, применение предлагаемых консольных опор снижает металлоёмкость конструкции, что позволяет снизить массу тары грузового полувагона.