ПРОДОЛЬНЫЙ БОРТ ВАГОНА ТИПА ДУМПКАР
DUMP CAR LENGTHWISE BOARD

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а конкретно к вагонам-самосвалам, предназначенным для эксплуатации в карьерах и открытых горных разработках, и касается конструктивного исполнения продольных бортов.
Известен продольный борт вагона-самосвала тяжелого типа (RU 109067, МПК B61D 9/00, опубл. 10.10.2011 г.), содержащий сварную металлоконструкцию, выполненную в виде функциональной внутренней обшивки, петель для шарнирных соединений с кузовом и с механизмом открывания борта, нескольких продольных обвязок, верхняя из которых усилена продольным элементом, соединенных между собой торцевыми стенками-стойками и промежуточными стойками. Верхняя продольная обвязка выполнена из квадратной трубы, и ее усиливающий продольный элемент выполнен двухскатным в виде уголка, наложенного своими полками на верхнюю сторону или на две верхние смежные стороны квадратной трубы, или замкнутого гнутого прокатного профиля. Промежуточные стойки выполнены из нижних и верхних частей, при этом петли для шарнирных соединений с кузовом выполнены совместно с утолщенными нижними частями промежуточных стоек, и последние соединены между собой и с торцевыми стенками-стойками продольными вставками, образующими нижнюю продольную обвязку сварной металлоконструкции.
3
Недостатком описанного плоского борта вагона является невозможность увеличения объема кузова за счет увеличения высоты борта при заданных размерах ширины и длины кузова, вследствие того, что при повороте кузова на 45° верхняя кромка борта не должна быть ниже уровня головок рельсов. Существующая модель четырехосного думпкара при длине кузова 10 м имеет максимальный геометрический объем кузова 35 м при зазоре от верхней кромки борта до уровня головок рельсов, равном нулю при повернутом кузове на 45°. Кроме того, плоскость борта в наклонном положении кузова (на 45°) удалена от головки рельса (ребро опрокидывания) на значительное расстояние - 1270 мм, что снижает устойчивость вагона при разгрузке. Кроме того, к недостаткам описанного продольного плоского борта можно отнести его недостаточную жесткость при значительной его массе. При длине борта 10 м у четырехосных думпкаров прогиб борта под нагрузкой достигает 100 мм, а у шестиосных думпкаров при длине борта 15 м - более 100 мм.
Изобретение решает задачу увеличения объема кузова с одновременным повышением устойчивости вагона при разгрузке за счет изменения конфигурации продольных бортов вагона и увеличения их высоты.
Для получения необходимого технического результата в продольном борте вагона типа думпкар, содержащем сварную металлоконструкцию, выполненную в виде функциональной внутренней обшивки, продольных обвязок, соединенных между собой торцевыми стенками-стойками, петель для шарнирных соединений с кузовом и с механизмом открывания борта, предлагается верхнюю большую часть функциональной внутренней обшивки борта расположить под углом 130-135°C к ее нижней части, которую, в свою очередь, предлагается расположить под углом 40-45°C к полу кузова в поездном положении.
В предлагаемой конфигурации продольного борта можно увеличить высоту верхней части борта на величину зазора, образовавшегося за счет изгиба нижней части продольного борта, между верхней кромкой борта и уровнем головок рельсов при наклоне кузова на 45°. При этом, несмотря на увеличение объема кузова, значительно повышается устойчивость вагона-думпкара против опрокидывания при разгрузке, вследствие того, что при наклоне кузова на 45° плоскость борта расположена ближе к головке рельса (ребру опрокидывания) почти на 19% (240 мм) и составляет 1030 мм.
При использовании в вагоне-думпкаре продольного борта предлагаемой конфигурации, которая позволяет увеличить высоту продольного борта при заданных габаритах по ширине и длине вагона, геометрический объем кузова увеличивается, как показали выполненные расчеты на 16%.
На прилагаемых схемах изображено:
на фиг. 1 - вагон-думпкар, предлагаемый продольный борт вагона, вид сбоку;
на фиг. 2 - ближайший аналог, продольный борт вагона-думпкара, вид сбоку.
На схеме приняты следующие обозначения:
1 - продольный борт;
2 - верхняя большая часть функциональной внутренней обшивки продольного борта;
3 - нижняя часть функциональной внутренней обшивки продольного борта;
4 - петля для шарнирного соединения с кузовом;
5 - пол кузова;
6 - верхняя рама;
7 - разгрузочные цилиндры;
8 - головка рельса.
Описание функционирования вагона-думпкара с предлагаемым продольным бортом.
При наклоне кузова разгрузочными цилиндрами 7 происходит поворот верхней рамы 6 и одновременный поворот борта 1. При наклоне кузова на угол 45° нижняя часть 3 функциональной внутренней обшивки продольного борта располагается вертикально, а верхняя часть 2 функциональной внутренней обшивки продольного борта - под углом 45° к горизонту. В начальный период разгрузки высыпание груза происходит с верхней рамы 6 непосредственно на верхнюю часть 2 внутренней обшивки борта, верхняя кромка которого расположена в это время на кратчайшем возможном расстоянии от головки рельса 8 (ребра опрокидывания) думпкара (1030 мм). Наружная плоскость борта 1 находится в этом случае на минимальном расстоянии от габарита тележки.
3
Таким образом, предлагаемое изобретение повышает безопасность разгрузки, исключая опрокидывание вагона, и, кроме того, позволяет увеличить геометрический объем кузова, который, по расчетам, составляет 40,7 м, что на 16% больше, чем у ближайшего аналога.