СЪЁМНЫЙ ГРУЗОВОЙ МОДУЛЬ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Предложенная полезная модель относится к области транспортировки грузов, в частности к конструкциям съёмных грузовых модулей железнодорожного транспортного средства.
Из уровня техники известен контейнер для транспортировки или хранения материалов (Заявка на патент Китая № CN201183656 (Y), опубликована 21.01.2009), содержащий корпус рамы и стальной пол, установленный на корпусе рамы, при этом корпус рамы включает в себя две нижние боковые балки, расположенные с двух продольных сторон корпуса рамы, нижнюю поперечную балку, горизонтально соединенную между двумя нижними боковыми балками, нижние балки и дверные пороги, причем стальной пол и корпус рамы соединены разъёмно.
Также известен съёмный грузовой модуль железнодорожного транспортного средства (Патент России на полезную модель №195014, опубликован 13.01.2020), принятый за прототип, содержащий корпус, включающий торцевые стенки с горизонтальными стойками и боковые стенки, верхнюю обвязку и нижнюю обвязку, и днище, включающее балочную раму, образованную боковыми продольными и торцевыми балками и закреплённым на них настилом пола, при этом днище шарнирно закреплено на нижней обвязке корпуса и снабжено запорными устройствами для фиксации в закрытом состоянии на корпусе, причем по периметру днища закреплены уплотняющие элементы в виде металлических профилей, и профиль нижней обвязки корпуса соответствует профилю уплотняющих элементов.
Недостатком известных технических решений, в том числе прототипа, является низкая прочность торцевых стен съёмного грузового модуля при продольных и вертикальных нагрузках.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема низкой прочности торцевых стен съёмного грузового модуля при продольных и вертикальных нагрузках.
Технический результат заключается в повышении прочности торцевых стен съёмного грузового модуля железнодорожного транспортного средства при продольных и вертикальных нагрузках.
Технический результат достигается тем, что съёмный грузовой модуль железнодорожного транспортного средства содержит корпус, включающий торцевые стенки с поперечными поясами и боковые стенки, днище, включающее балочную раму, образованную торцевыми балками и боковыми продольными балками, причем между торцевыми балками рамы и торцевыми стенками установлены усиливающие панели, причём высота усиливающей панели задана из диапазона от 0,075 до 0,25 высоты торцевой стенки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что усиливающие панели установлены между торцевыми балками рамы и нижними поперечными поясами торцевых стенок корпуса.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что усиливающие панели закреплены посредством сварки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что усиливающие панели закреплены под наклоном.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется фигурами, на которых показано:
Фиг.1 – общий вид съёмного грузового модуля железнодорожного транспортного средства, где 1 – корпус, 2 – торцевые стенки, 3 – нижний поперечный пояс, 4 – боковые стенки, 5 – днище, 6 – торцевая балка, 7 – продольная балка, 8 – усиливающая панель.
Фиг. 2 – вид сбоку съёмного грузового  модуля железнодорожного транспортного средства, где 1 – корпус, 2 – торцевые стенки, 3 – нижний поперечный пояс, 6 – торцевая балка, 8 – усиливающая панель, L – высота усиливающей панели 8, H – высота торцевой стенки 2.
Фиг. 3 – график зависимости напряжений σ (МПа) в зоне заделки торцевой стенки от отношения высоты L усиливающей панели к высоте H торцевой стены.
Съёмный грузовой модуль железнодорожного транспортного средства (фиг. 1, фиг. 2) содержит корпус 1, включающий торцевые стенки 2 с поперечными поясами 3 и боковые стенки 4. Также содержит днище 5, включающее балочную раму, образованную торцевыми балками 6 и боковыми продольными балками 7. Между торцевыми балками 6 рамы и торцевыми стенками 2 установлены усиливающие панели 8.
Из проведенных расчетов выявлена зависимость (фиг. 3) и установлено, что за счет наличия усиливающей панели 8, закрепленной между торцевой балкой 6 и торцевой стенкой 2, увеличиваетcя площадь сечения нижней части торцевой стенки 2, и, соответственно, увеличивается момент сопротивления, вследствие чего снижаются напряжения от продольных и вертикальных нагрузок в зоне заделки торцевой стенки 2. Тем самым достигается технический результат, заключающийся в повышении прочности торцевой стенки 2 съёмного грузового модуля железнодорожного транспортного средства при продольных и вертикальных нагрузках.
В предпочтительном варианте выполнения полезной модели, усиливающие панели 8 установлены между торцевыми балками 6 рамы и нижними поперечными поясами 3 торцевых стенок 2 корпуса 1, что дополнительно усиливает прочность торцевой стенки 2 из-за образования замкнутого контура. Также в предпочтительном варианте выполнения полезной модели, усиливающие панели 8 закреплены посредством сварки. В предпочтительном варианте выполнения полезной модели наиболее оптимальная высота L усиливающей панели 8 установлена в диапазоне от 0,075 до 0,25 высоты H торцевой стенки 2, что дополнительно повышает прочность торцевой стенки 2. При отношении L/H менее 0,075 не достигается достаточное повышение прочности торцевой стенки 2, поскольку в этом случае напряжения σ превышают допустимые (345 МПа). Отношение L/H более 0,25 не целесообразно, поскольку максимальные нагрузки сосредоточены в нижней части торцевой стенки 2, при этом из графика видно, что дальнейшее увеличение отношения (более 0,25) не приводит к существенному снижению напряжений, однако увеличивается металлоемкость усиливающей панели 8.
В предпочтительном варианте выполнения полезной модели усиливающая панель 8 закреплена под наклоном, за счет чего обеспечивается ее опирание на днище 5, а именно на торцевую балку 6, и торцевую стенку 2, а именно на нижний поперечный пояс 3, вследствие чего дополнительно повышается прочность торцевой стенки 2 съёмного грузового модуля железнодорожного транспортного средства при продольных и вертикальных нагрузках.
Таким образом, как показано в вышеприведённом описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в повышении прочности торцевых стен съёмного грузового модуля железнодорожного транспортного средства при продольных и вертикальных нагрузках.
Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники грузовых модулях.