БОКОВАЯ РАМА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается в частности конструкции боковой рамы тележки грузового вагона.
Известна боковая рама тележки грузового вагона, включающая верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами, челюстные приливы на наклонных поясах, переходы от опорных площадок к челюстным приливам и наружные усиливающие ребра в зонах переходов, нижняя часть которых расположена вдоль наклонного пояса, причем по концам усиливающие ребра содержат скосы. (RU 2463183, МПК B61F 5/52, опубл. 10.10.2012).
Известна боковая рама тележки грузового вагона, включающая верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами, челюстные приливы на наклонных поясах, переходы от опорных площадок и челюстным приливам, а в зонах переходов наружные усиливающие ребра со скосами на концах, причем нижняя часть усиливающих ребер расположена вдоль наклонного пояса, а средняя часть расположена вдоль перехода, при этом верхняя часть усиливающего ребра расположена под углом к опорной площадке и направлена вверх. (Чертежи запасных деталей вагонов железных дорог колеи 1524 мм. Ходовые части, ударные приборы и амортизаторы переходных площадок./В. Безценный, Г. Осадчук, К. Сизов. - М.: Транспорт, 1970. - 455 с. - с. 216-218, чертеж 11606-Н или RU 102344 U1, B61F5/52, опубл. 27.02.2011 - выбранный за прототип).
Недостатками данных технических решений является форма усиливающего ребра в зоне перехода опорной площадки буксового проема в наклонный пояс, не обеспечивающая эффективное перераспределение нагрузок в опасном сечении.
Технический результат полезной модели заключается в повышении прочности и надежности боковой рамы, за счет изменения формы усиливающего ребра приводящего к снижению напряжений опасного сечения в месте перехода опорной площадки надбуксового участка в наклонный пояс.
Технический результат достигается тем, что боковая рама тележки грузового вагона включает верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками и образующие совместно с последними рессорный проем, горизонтальные надбуксовые участки с опорными площадками, сопряженные с верхним горизонтальным поясом и наклонными поясами, челюстные приливы на наклонных поясах, переходы от опорных площадок к челюстным приливам, а в зонах переходов наружные усиливающие ребра со скосами на концах, причем нижняя часть усиливающих ребер расположена вдоль наклонного пояса, средняя часть расположена вдоль радиусного перехода, а верхняя часть усиливающего ребра расположена под углом к опорной площадке и направлена вверх, при этом в средней части дополнительно выполнен технологический прилив, а угол между верхним участком усиливающего ребра и опорной площадкой составляет от 25 до 70°.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 - вид боковой рамы сбоку, фиг. 2 - увеличенный вид на буксовый проем, фиг. 3 - объемное изображение усиливающего ребра, фиг. 4 - направление возникающих реакций от нагрузок по сравнению с прототипом, фиг. 5 - вариант изготовления усиливающего ребра.
Боковая рама тележки грузового вагона содержит следующие основные элементы: верхний 1 и нижний 2 пояса, соединенные вертикальными колонками 3 и образующие с последними рессорный проем 4; горизонтальные надбуксовые участки 5 с опорными площадками 6; наклонные пояса 7; наружные усиливающие ребра 8. Горизонтальные надбуксовые участки 5 с одной стороны сопряжены с верхним поясом 1 и наклонным поясом 7, а с другой заканчиваются внешней челюстью 9. Наклонные пояса 7 выполнены с челюстными приливами 10. Горизонтальные надбуксовые участки 5, внешние челюсти 9 и челюстные приливы 10 образуют буксовый проем 11. Между опорной площадкой 6 горизонтального надбуксового участка 5 и челюстным приливом 10 наклонного пояса 7 выполнен фигурный радиусный переход 12.
Наружные усиливающие ребра 8 расположены на стенках (не показано) боковой рамы и состоят из нижней части 13, средней части 14 и верхней части 15. Нижняя часть 13 усиливающего ребра 8 расположена вдоль наклонного пояса 7, средняя часть 14 расположена вдоль фигурного радиусного перехода 12, а верхняя часть 15 расположена под углом «α» к опорной площадке 6 и направлена вверх.
Нижняя часть 13 и верхняя часть 15 имеют плавные скосы 16 к стенкам боковой рамы (стенке наклонного пояса 7 и надбуксового участка 5 соответственно), что приводит к снижению концентрации напряжений в этом месте.
Выполнение верхней части 15 усиливающих ребер 8 под углом «α» к опорной площадке 6 обеспечивает усиление нагруженного участка тем, что реакция от возникающих нагрузок в этом месте так же направлена в данном направлении.
Угол «α» может составлять от 25 до 70°. Величина угла зависит от типа тележки, в которой используется боковая рама (двухосная, трехосная, четырехосная), от грузоподъемности вагона, а так же от величины фигурного радиусного перехода 12. Так, например, при большой грузоподъемности вагона, где предполагается использовать раму тележки, или при небольшом радиусе перехода 12 необходимо угол «α» выбирать ближе к 70° и наоборот. Увеличение угла «α» больше 70° нецелесообразно, т.к. далее происходит резкое снижение возникающих в зоне радиусного перехода напряжений и размещение усиливающих ребер под углом более 70° не приведет к их гашению, что может стать причиной образования трещин и изломов боковой рамы тележки. Это же касается и угла «α» меньше 15°. В средней части 14 усиливающего ребра 8 дополнительно выполнен технологический прилив 17, обеспечивающий усиление конструкции как за счет принятия части возникающих в этом месте нагрузок, так и за счет более плавного остывания металла при изготовлении боковой рамы, вследствие чего снижаются концентраторы напряжений и уменьшаются усадочные раковины.