КУЗОВ ВАГОНА-ЦИСТЕРНЫ

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям кузовов железнодорожных вагонов-цистерн.
Из уровня техники известен кузов вагона-цистерны, содержащий котел, установленный посредством опорных узлов, включающих опорные листы на участках пересечения шкворневых балок и концевых хребтовых балок, а также рёбра, скреплённые с нижней частью котла, при этом каждое ребро скреплено концами с противолежащими концевыми хребтовыми балками, а участок соединения ребра с концевой хребтовой балкой усилен элементами жёсткости (см. RU 27911 U1, МПК B61D 5/06, опубл. 27.02.2003).
Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является недостаточная прочность и надёжность в узле соединения хребтовой балки и ребра. Обусловлена данная техническая проблема тем, что из-за резкого перепада площадей сечения хребтовой балки и сечения ребра в местах их соединения при продольных нагрузках возникают местные локальные изгибные напряжения, что приводит к высокой повреждаемости данного узла в эксплуатации.
Технический результат заявляемой полезной модели – повышение прочности и надежности кузова вагона-цистерны.
Достигается заявленный технический результат кузовом вагона-цистерны, содержащим котёл, опирающийся на полурамы, включающие хребтовые и шкворневые балки, а также рёбра, установленные в нижней части котла. Рёбра и хребтовые балки полурам соединены с помощью вставок переменной высоты, при этом высота «h» каждой вставки в месте примыкания к ребру равна высоте ребра, а высота «H» каждой вставки в месте примыкания к хребтовой балке полурамы равна высоте хребтовой балки, при этом длина «L» каждой вставки находится в диапазоне 5H≤L≤2H.
Заявляемая полезная модель отличается от аналога тем, что рёбра и хребтовые балки полурам соединены с помощью вставок переменной высоты, при этом высота «h» каждой вставки в месте примыкания к ребру равна высоте ребра, а высота «H» каждой вставки в месте примыкания к хребтовой балке полурамы равна высоте хребтовой балки, при этом длина «L» каждой вставки находится в диапазоне 5H≤L≤2H, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где: на фиг. 1 представлен общий вид кузова-вагона цистерны; на фиг. 2 разрез А-А на фиг.2; на фиг. 3 разрез Б-Б на фиг.1.
Кузов вагона-цистерны содержит котёл 1 (Фиг. 1), опирающийся на полурамы 2, включающие хребтовые балки 2.1, а также рёбра 3, установленные в нижней части котла 1. Рёбра 3 и хребтовые балки 2.1 полурам 2 соединены с помощью вставок 4 переменной высоты, при этом высота «h» каждой вставки в месте примыкания к ребру 3 равна высоте ребра (3), а высота «H» каждой вставки в месте примыкания к хребтовой балке 2.1 полурамы 2 равна высоте хребтовой балки, при этом длина «L» каждой вставки 4 находится в диапазоне 5H≤L≤2H. Вставки 4 могут быть выполнены из профиля Г-образного сечения.
Повышение прочности и надёжности кузова вагона-цистерны достигается за счёт того, что длина «L» каждой вставки находится в пределе 5H≤L≤2H. Указанный диапазон является оптимальным, так как при длине вставки L<2H не обеспечивается плавность перехода сечения хребтовой балки и поперечного сечения ребра в месте их соединения, и, следовательно, сохраняется высокий уровень концентрации напряжений. При длине вставки L>5H уровень концентрации напряжений более не снижается. Для дополнительного повышения прочности и надёжности конструкции вставки могут быть выполнены из профиля Г-образного сечения, тем самым увеличивая момент инерции сечения профиля и, следовательно, жёсткость вставки на изгиб.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях железнодорожных вагонов-цистерн.