ПОЛУВАГОН ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ШЕСТИОСНЫЙ

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции грузового полувагона, в частности конструкции кузова шестиосного полувагона.
3
Из уровня техники известна конструкция 6-осного цельнометаллического полувагона, модель 12-П152 [«Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Альбом - справочник 002И-97 ПКБ ЦВ.», Проектно-конструкторское бюро, 1998, стр. 50], содержащая кузов с автосцепными устройствами и тормозной системой, установленный на трехосные тележки. Кузов состоит из рамы с продольной и поперечными балками, из двух торцевых стен и двух боковых стен с каркасом и обшивкой. Также кузов имеет пол на всю свою длину. При этом на кузове отсутствует тормозная площадка. Объем кузова данного полувагона составляет 106 м. Длина полувагона по осям сцепления автосцепок составляет 16400 мм, а база полувагона составляет 10440 мм. Расстояние от оси автосцепки до начала кузова 630 мм.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком данной конструкции полувагона является небольшая разность размеров базы и длины полувагона по осям автосцепки (малая длина консольных частей относительно его базы). Данный недостаток приводит к тому, что сыпучий груз, равномерно распределенный по всей площади пола, оказывает большое воздействие на среднюю часть рамы полувагона. У нагруженного полувагона рама начинает прогибаться в средней части, а консольные части рамы, на которых закреплены автосцепные устройства, приподнимаются, что в свою очередь изменяет расстояние (1040-1080 мм) от оси автосцепки до уровня головки рельса, влияющее на сцепляемость вагонов. В процессе эксплуатации в раме появляются остаточные деформации в виде прогиба в средней части, который невозможно устранить при деповских и капитальных ремонтах. Эти остаточные деформации под воздействием собственных колебаний полувагона, возникающих при движении полувагона по рельсовому пути, начинают приводить к возникновению различных усталостных трещин в конструкции рамы.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции кузова железнодорожного шестиосного полувагона, которая обеспечит уменьшение прогиба в средней части рамы и уменьшение размеров остаточных деформаций в межбазовом пространстве рамы в процессе эксплуатации шестиосного полувагона, с целью повышения эксплуатационной надежности.
Поставленная задача решается за счет того, что длина шестиосного полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 15759 до 15799 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, при этом отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.
3
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что полувагон железнодорожный шестиосный содержит кузов с внутренним объемом не менее 104 м, установленный на две трехосные тележки, состоящий из стен торцевых, стен боковых и рамы, включающей продольную и поперечные балки, оборудованный тормозной системой и автосцепками, при этом длина полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 15759 до 15799 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, вместе с этим, отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом:
фиг. 1 - полувагон железнодорожный шестиосный (общий вид).
3
Полувагон железнодорожный шестиосный содержит кузов 1 с внутренним объемом не менее 104 м, установленный на две трехосные тележки 2. Кузов 1 состоит из стен торцевых 3, стен боковых 4 и рамы 5. Рама 5 включает в себя продольную, хребтовую балку 6 и поперечные (концевые, шкворневые, промежуточные) балки 7. Также кузов 1 имеет пол на всю свою длину. Полувагон оборудован тормозной системой 8 и автосцепками 9. Длина полувагона по осям сцепления 10 автосцепок 9 находится в интервале от 15759 до 15799 мм (возможен вариант решения конструкции, а также длина полувагона по осям сцепления 10 автосцепок 9 находится в интервале от 15800 до 19140 мм, известном из уровня техники), а центральная поперечная ось 11 тележки 2 находится от оси 10 ближайшей автосцепки 9 на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм (возможен вариант решения конструкции, а также центральная поперечная ось 11 тележки 2 находится от оси 10 ближайшей автосцепки 9 на расстоянии в интервале от 3574,6 до 4350 мм известном из уровня техники). Вместе с этим отношение расстояния от центральной поперечной оси 11 тележки 2 до оси 10 ближайшей автосцепки 9 к расстоянию между центральными поперечными осями 11 тележек 2 полувагона (база полувагона) находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.
Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что конструкция шестиосного полувагона, в котором длина полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 15759 до 15799 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, при этом отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789, обеспечивает повышение эксплуатационной надежности полувагона за счет уменьшения прогиба в средней части рамы и уменьшения размеров остаточных деформаций в межбазовом пространстве рамы, возникающих в процессе эксплуатации полувагона.
В подтверждение технического результата, например, возможно произвести расчет.
Пример 1:
центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии 3574,5 мм;
отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона соответствует 0,41323;
база полувагона равна 8650 мм (3574,5/0,41323=8650 мм);
длина полувагона по осям сцепления автосцепок составит 15799 мм (8650+(3574,5·2)=15799 мм);
длина кузова полувагона составит 14539 мм (15799-(630·2)=14539 мм), при этом 630 мм расстояние от оси автосцепки до начала кузова.
Таким образом, на среднюю часть кузова полувагона воздействует 60% груза (8650·100/14539=60%).
Пример 2:
центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии 3015 мм;
отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона соответствует 0,30863;
база полувагона равна 9769 мм (3015/0,30863=9769 мм);
длина полувагона по осям сцепления автосцепок составит 15799 мм (9769+(3015·2)=15799 мм);
длина кузова полувагона составит 14539 мм (15799-(630·2)=14539 мм), при этом 630 мм расстояние от оси автосцепки до начала кузова.
Таким образом, на среднюю часть кузова полувагона воздействует 67% груза (9769·100/14539=67%).
В полезной модели выполнен подбор соотношений размеров шестиосного полувагона, с целью обеспечения более равномерного распределения напряжений в раме за счет воздействия на среднюю ее часть только 60-67% перевозимого сыпучего груза, при этом остальная часть груза воздействует на две консольные части полувагона.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация.