ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОЛУВАГОН С РАЗГРУЗОЧНЫМИ ЛЮКАМИ В ПОЛУ КУЗОВА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может применяться в конструкции железнодорожных грузовых полувагонов с разгрузочными люками в полу кузова.
Известен грузовой полувагон с разгрузочными люками в полу кузова, который содержит боковые и торцевые стены, пол, образованный рамой, включающей в себя хребтовую балку, и крышками разгрузочных люков, шарнирно соединёнными с хребтовой балкой и оборудованными торсионами с отогнутыми концами, при этом один отогнутый конец торсиона шарнирно прикреплён к крышке разгрузочного люка, а другой - к качающемуся рычагу, шарнирно связанному с хребтовой балкой (см. Вагоны. Конструкция, теория и расчёт. Под ред. Л.А. Шадура, Москва: Транспорт, 1980, с. 311-312. Рис. XI.16).
Известен также железнодорожный полувагон с разгрузочными люками в полу, кузов которого содержит боковые и торцевые стены, пол, образованный рамой, включающей в себя хребтовую балку, и крышками разгрузочных люков, шарнирно соединёнными с хребтовой балкой и оборудованными торсионными устройствами, содержащими торсионы, представляющие собой упругие стержни с отогнутыми концами, при этом один отогнутый конец торсиона шарнирно прикреплён к крышке разгрузочного люка, а другой - к качающемуся рычагу, шарнирно связанному с хребтовой балкой (см. интернет-ресурс «Железная дорога: конструкция вагонов, их особенность строения», опубл. 05.08.2009, http://www.aswn.ru/design/freihtcars/poluvagony/12-541?start=2;%20%D0%B0.%D1%81.%20205874 ).
Техническая проблема известных полувагонов состоит в применении типовых торсионных устройств одинаковой конструкции на крышках всех разгрузочных люков, что не позволяет ограничиться применением торсионных устройств только данной конструкции в железнодорожных полувагонах с крышками разгрузочных люков, имеющими разные конструкции в межтележечной и надтележечных пространствах полувагона.
Техническим результатом полезной модели является облегчение поднятия крышек разгрузочных люков в железнодорожном полувагоне с крышками разгрузочных люков разной конструкции, расположенными в межтележечном и надтележечных пространствах.
Указанный технический результат достигается тем, что в железнодорожном полувагоне с разгрузочными люками в полу кузова, содержащем ходовую часть с тележками и кузов, включающий в себя боковые и торцевые стены, пол, образованный рамой, имеющей в своём составе хребтовую балку, и крышками разгрузочных люков, шарнирно соединёнными с балками рамы и оборудованными торсионными устройствами, содержащими торсионы, представляющие собой упругие стержни с отогнутыми концами и рабочей частью между отогнутыми концами, согласно полезной модели, рама имеет в своём составе продольные промежуточные балки, расположенные в надтележечных пространствах полувагона, крышки разгрузочных люков в межтележечном пространстве шарнирно соединены с хребтовой балкой рамы, крышки разгрузочных люков в надтележечных пространствах соединены с продольными промежуточными балками рамы, при этом торсионы на крышках разгрузочных люков в межтележечном пространстве выполнены каждый с рабочей частью длиной L1 и отогнутыми концами, один из которых прикреплён к крышке разгрузочного люка, а другой шарнирно соединён с хребтовой балкой рамы, торсионы на крышках разгрузочных люков в надтележечных пространствах выполнены каждый с рабочей частью длиной L2, рычагами между рабочей частью и отогнутыми концами, один из которых со стороны рычага шарнирно соединён с крышкой разгрузочного люка, а другой прикреплён к продольной промежуточной балке рамы.
В частных формах реализации торсионы на крышках разгрузочных люков в межтележечном пространстве выполнены длиной L1 рабочих частей торсионов в интервале от 650 мм до 750 мм; торсионы на крышках разгрузочных люков в надтележечных пространствах выполнены длиной L2 рабочих частей в интервале от 400 мм до 500 мм, длиной L3 рычагов в интервале от 250 мм до 350 мм.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан железнодорожный полувагон, главный вид; на фиг. 2 - железнодорожный полувагон, вид снизу на разгрузочные люки в надтележечном и межтележечном пространствах, фрагмент; на фиг. 3 - местный вид А на фиг. 2; на фиг. 4 - торсионное устройство на крышке разгрузочного люка в межтележечном пространстве, аксонометрическая проекция; на фиг. 5 - крышка разгрузочного люка с торсионным устройством в надтележечном пространстве, аксонометрическая проекция.
Железнодорожный полувагон с разгрузочными люками в полу кузова содержит ходовую часть с тележками 1 и кузов, опирающийся на тележки 1. Кузов включает в себя раму 2, на которой установлены боковые 3 и торцевые 4 стены. Рама 2 содержит продольную хребтовую балку 2.1 и продольные промежуточные балки 2.2, закреплённые между поперечными балками в надтележечных пространствах, представляющих собой участки полувагона над тележками 1.
С хребтовой балкой 2.1 в межтележечном пространстве, представляющем собой участок полувагона между тележками 1, шарнирно соединены крышки разгрузочных люков 5. С продольными промежуточными балками 2.2, расположенными симметрично на расстоянии от хребтовой балки 2.1, в надтележечных пространствах шарнирно посредством петель соединены крышки разгрузочных люков 6, которые имеют меньшие габариты в сравнении с крышками разгрузочных люков 5. В закрытом положении крышки разгрузочных люков 5, 6 совместно с хребтовой балкой 2.1 и продольными промежуточными балками 2.2 образуют пол кузова. Крышки разгрузочных люков 5 имеют угол открывания 30° и более. Крышки разгрузочных люков 6 вследствие ограниченного пространства над тележками 1 имеют меньший угол открывания, который не превышает 20°.
Крышки разгрузочных люков 5, 6 оборудованы торсионными устройствами, конструкции и габариты которых различаются ввиду различий между собой крышек разгрузочных люков 5, 6.
Торсионное устройство, смонтированное на каждой из крышек разгрузочных люков 5 межтележечного пространства, содержит два торсиона 7, скобы 8, закреплённые в середине крышки разгрузочного люка 5, и качающийся рычаг 9, шарнирно соединённый по центру крышки разгрузочного люка 5 с хребтовой балкой 2.1 рамы 2 посредством кронштейна. Каждый из торсионов 7 представляет собой цилиндрический металлический упругий стержень и выполнен с рабочей частью 7.1 и отогнутыми концами 7.2, 7.3, один из которых, наружный конец 7.2, прикреплён к крышке разгрузочного люка 5, а другой, внутренний конец 7.3 шарнирно соединён с качающимся рычагом 9.
Торсионное устройство, смонтированное на каждой из крышек разгрузочных люков 6 надтележечного пространства, содержит два торсиона 10, качающиеся рычаги 11, закреплённые по обеим сторонам крышки разгрузочного люка 6, и скобу 12, закреплённую по центру крышки разгрузочного люка 6 на продольной промежуточной балке 2.2 рамы 2. Каждый из торсионов 10 представляет собой цилиндрический металлический упругий стержень и выполнен с рабочей частью 10.1, рычагом 10.2 и отогнутыми концами 10.3, 10.4, из которых один, наружный конец 10.3 со стороны рычага 10.2 шарнирно, посредством качающегося рычага 11, соединён с крышкой разгрузочного люка 6, а другой, внутренний конец 10.4 прикреплён к скобе 12. С целью исключения перемещений торсиона 10 предусмотрены закрепляющие элементы в виде ушек 13, соединённых с продольной промежуточной балкой 2.2, и шплинта 14.
Для равномерного поднятия крышек разгрузочных люков 5, 6, которые имеют разные конструкции в части габаритов и угла открывания, и для обеспечения закрывания и удержания крышек 5, 6 торсионы 7 в межтележечном пространстве должны обладать большей жёсткостью, чем торсионы 10 в надтележечном пространстве. С этой целью торсионы 7 и торсионы 10 выполнены с разной длиной рабочих частей 7.1 и 10.1. Длина L1 рабочих частей 7.1 торсионов 7 составляет от 650 мм до 750 мм. Длина L2 рабочих частей 10.1 торсионов 10 составляет от 400 мм до 500 мм, при этом длина L3 рычагов 10.2 торсионов 10 составляет от 250 мм до 350 мм. При выборе интервалов размеров торсионов обеспечено требуемое значение жёсткости, с одной стороны, не превышающее критических напряжений в торсионах, от которых зависит их прочность и долговечность, и, с другой стороны, при котором крышки разгрузочных люков 5, 6 полностью открываются и после выгрузки поднимаются и возвращаются в закрытое положение. При длине L1, L2 рабочих частей 7.1, 10.1 и длине L3 рычагов 10.2 менее нижних границ указанных интервалов снижается усилие торсионов 7, 10, при этом упругих напряжений недостаточно для закрывания крышек разгрузочных люков 5, 6. Увеличение значений размеров более верхних границ указанных интервалов ограничено габаритами крышек разгрузочных люков 5, 6.
Работает полезная модель следующим образом.
Перед началом разгрузки железнодорожного полувагона крышки разгрузочных люков 5, 6 освобождают от запоров 15, расположенных вдоль боковых стен 3 кузова. Под действием силы тяжести груза и собственного веса крышки разгрузочных люков 5, 6 поворачиваются на петлях и открываются. Торсионы 7, 10 при этом закручиваются, в результате чего в них появляются упругие напряжения, а на отогнутых концах торсионов 7, 10 возникает сила упругости, стремящаяся поднять крышки 5, 6. Через открытые крышки разгрузочных люков 5, 6 происходит выгрузка сыпучего груза самотёком. После освобождения крышек разгрузочных люков 5, 6 от груза упругая деформация кручения торсионов 7, 10 в автоматическом режиме обеспечивает подъём крышек разгрузочных люков 5, 6 в исходное закрытое положение без участия обслуживающего персонала. Тем самым, достигается облегчение поднятия крышек разгрузочных люков в железнодорожном полувагоне с расположенными в межтележечной и надтележечных пространствах крышками разгрузочных люков разной конструкции.