ВАГОН-ХОППЕР КРЫТЫЙ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ СЫПУЧИХ ГРУЗОВ

Предлагаемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к вагонам-хопперам для перевозки сыпучих грузов с гравитационной выгрузкой.
Известен вагон-хоппер (патент России № 158610), содержащий ходовые тележки, автосцепное и тормозное оборудование, кузов, состоящий из основания в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стенок, бункеров с разгрузочными люками и крыши с загрузочными люками, при этом кузов изготовлен из алюминиевого сплава, а боковые стенки и крыша выполнены выпуклыми наружу и криволинейными в поперечном сечении вагона-хоппера соответственно по радиусу в интервале от 3400 до 4600 мм и от 1100 до 2900 мм.
Прототипом предлагаемой полезной модели является вагон-хоппер (патент России № 160611), который содержит ходовые тележки, кузов, бункеры с разгрузочными люками, механизм разгрузки, тормозную систему и автосцепное устройство. Кузов состоит из рамы, двух боковых стен и крыши с загрузочными люками, выполненных криволинейной формы. Торцевые стены и фрамуги, соединяющие торцевые стены с крышей, выполнены как части цилиндрических оболочек.
К технической проблеме данных решений следует отнести недостаточное использование пространства над консольной частью вагона-хоппера вследствие отсутствия сечений переменного радиуса в геометрии торцевой стены, что приводит к уменьшению полезного объёма кузова.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение полезного объёма кузова, в частности, за счёт максимального использования пространства над консольной частью вагона-хоппера.
Для достижения указанного технического результата в вагоне-хоппере, содержащем ходовые тележки, кузов, бункеры с разгрузочными люками и механизмом разгрузки, тормозную систему и автосцепное устройств, при этом кузов состоит из рамы, двух боковых стен, двух торцевых стен и крыши с загрузочными люками, при этом боковые стены и крыша выполнены криволинейными, например из цилиндрических или эллиптических оболочек, а торцевые стены выполнены криволинейными, например из эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса в поперечном направлении или из боковых плоскостей, совмещённых с эллиптической оболочкой. В варианте исполнения торцевые стены выполнены из эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса в поперечном и продольном направлении. При этом крыша выполнена выпуклой и криволинейной, например, по радиусу в интервале от 1100 до 2900 мм, а боковые стены вагона-хоппера выполнены выпуклыми наружу и криволинейными в поперечном сечении вагона-хоппера, например, по радиусу от 3400 до 4600 мм. При этом переменный радиус торцевой стены находится в интервале от 3700 до 13000 мм.
Заявляемый вагон-хоппер, крытый для перевозки сыпучих грузов, отличается от прототипа тем, что торцевые стены выполнены как части эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса в интервале от 3700 до 13000 мм в продольном и поперечном направлениях; крыша выполнена выпуклой и криволинейной по радиусу в интервале от 1100 до 2900 мм; боковые стены вагона-хоппера выполнены выпуклыми наружу и криволинейными в поперечном сечении вагона-хоппера по радиусу от 3400 до 4600 мм. Такое отличие от ближайших аналогов даёт основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Предлагаемая полезная модель пояснена графическим материалом, где на фиг. 1 показан фрагмент кузова крытого вагона-хоппера с торцевой стеной, выполненной из эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса в поперечном направлении, на фиг. 2 показан фрагмент кузова крытого вагона-хоппера с торцевой стеной, выполненной из эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса в поперечном и продольном направлении, на фиг. 3 показано сечение А-А с фиг. 1 и фиг. 2, на фиг. 4 показано сечение Б-Б с фиг. 2.
Кузов вагона-хоппера (фиг. 1 и фиг. 2) состоит из рамы 5, двух боковых стен 4 и крыши 1, выполненных как части цилиндрических оболочек. Торцевые стены 6 и фрамуги 2 выполнены как части эллиптических оболочек с сечением переменного радиуса. На кузове, для подкрепления консольной части рамы, установлены стойки 3, соединяющие фрамугу 2 и раму 5.
Заявляемый технический результат, заключающийся в увеличении полезного объёма кузова, в частности, за счёт максимального использования пространства над консольной частью вагона-хоппера, обеспечивается следующим образом.
Выполнение боковых стен радиусом более 4600 мм приведёт к необходимости применения массивных подкрепляющих элементов, что увеличит массу вагона-хоппера и снизит его грузоподъёмность, а выполнение боковых стенок радиусом менее 3400 мм приведёт к ухудшению условий истекания груза, а также уменьшению внутреннего объёма кузова. При выполнении крыши по постоянному радиусу более 2900 мм понижается её прочность, возникает необходимость в массивных подкрепляющих элементах, что приводит к увеличению массы вагона-хоппера и уменьшению его грузоподъёмности, а при выполнении крыши по постоянному радиусу менее 1100 мм уменьшается внутренний объем кузова или нарушается вписывание вагона-хоппера в габарит. При выполнении радиуса торцевой стены более 13000 мм не будет достигаться существенный эффект увеличения внутреннего объёма кузова, а выполнение радиуса торцевой стены менее 3700 мм приведёт к существенному усложнению конструкции сопряжения торцевой стены с бункером, возможному выходу торцевой стены за габарит.