РАМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Предложенное техническое решение относится к конструкциям железнодорожных транспортных средств, а именно к рамам вагонов, в частности грузовых.
Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в SU 1733303, опубл. 15.05.1992, принятое в качестве наиболее близкого аналога и содержащее хребтовую балку и концевую балку, прикреплённую к хребтовой балке, при этом высота концевой балки больше высоты хребтовой балки.
Недостаток данного устройства заключается в низкой прочности и надёжности из-за длинных сварных швов, повышенной металлоёмкости.
Техническая проблема известного технического решения заключается в размерах, в частности, высоте концевой балки.
Технический результат заключается в снижении металлоёмкости и массы рамы железнодорожного транспортного средства при одновременном повышении её прочности.
1
2
2
1
Технический результат достигается за счёт того, что рама железнодорожного транспортного средства содержит хребтовую балку высотой Hи концевую балку высотой H, прикреплённую к хребтовой балке, при этом отношение k высоты H концевой балки к высоте H хребтовой балки удовлетворяет условию 0,5 ≤ k < 1.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что концевая балка имеет коробчатое сечение.
2
1
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что отношение k высоты H концевой балки к высоте H хребтовой балки удовлетворяет 0,5 ≤ k ≤ 0,9.
Примерный вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:
- Фиг. 1 представлен вид на раму со стороны концевой балки,
- Фиг. 2 представлен вид сверху на консольную часть рамы,
- Фиг. 3 представлен разрез А-А, отмеченный на Фиг. 2.
1
2
2
1
Рама железнодорожного транспортного средства содержит предпочтительно металлические хребтовую балку 1 высотой H и концевые балки 2 высотой H, предпочтительно приваренные к хребтовой балке 1, при этом отношение k высоты H концевых балок 2 к высоте H хребтовой балки 1 удовлетворяет условию 0,5 ≤ k < 1. Результаты компьютерного моделирования выявили, что при k менее 0,5 происходит значительное снижение прочности концевой части рамы, а, соответственно, рамы в целом, что не позволяет использовать её при выполнении реальных задач. Также результаты моделирования выявили наиболее предпочтительный диапазон, из которого задают k, а именно от 0,5 до 0,9, т. е. k удовлетворяет условию 0,5 ≤ k ≤ 0,9. Указанный предпочтительный диапазон является наиболее рациональным и технологичным и менее материалоёмким, например, металлоёмким, с точки зрения конструкции, в частности в нём достигается оптимальное соотношение между прочностью и массой концевой части рамы и, соответственно, рамы в целом.
На Фиг. 3 представлен разрез концевой балки 2. Концевая балка 2 имеет коробчатое сечение и содержит верхнюю стенку 3, нижнюю стенку 4 и две боковые вертикальные стенки 5, прикреплённые, предпочтительно приваренные, к верхней стенке 3 и нижней стенке 4.
За счёт уменьшения высоты концевой балки 2 снижена материалоёмкость, например, металлоёмкость (если по меньшей мере один элемент рамы, балки 1, 2), масса консольной части рамы железнодорожного транспортного средства, рамы железнодорожного транспортного средства и железнодорожного транспортного средства в целом. Уменьшение длины сварных швов в местах соединения балок 1, 2 и в местах соединения частей концевой балки 2 позволило уменьшить вероятность появления дефектов, обусловленных сваркой, что повысило прочность, надёжность консольной части рамы железнодорожного транспортного средства, рамы железнодорожного транспортного средства и вагона в целом. Дополнительно, коробчатое сечение концевой балки 2 увеличило прочность, надёжность, грузоподъёмность рамы железнодорожного транспортного средства, что позволило увеличить технологичность и срок эксплуатации железнодорожного транспортного средства.
1
2
2
1
В конкретном примере реализации высота Hхребтовой балки составляет 310 мм, высота H каждой концевой балки составляет 200 мм, при этом отношение k высоты H концевой балки к высоте H хребтовой балки составляет 0,65, что удовлетворяет условию 0,5 ≤ k < 1.
Предложенное техническое решение может использоваться в известных из уровня техники вагонах, предпочтительно грузовых вагонах. В качестве грузовых вагонов могут использоваться полувагоны, например, с разгрузочными люками.