ГРЕБЕНКА УВЯЗОЧНОГО УСТРОЙСТВА ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ ТАКЕЛАЖА К ВНУТРЕННИМ СТЕНКАМ ПОЛУВАГОНА, КУЗОВ ПОЛУВАГОНА С УВЯЗОЧНЫМ УСТРОЙСТВОМ И ПОЛУВАГОН

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Полезная модель относится к средствам для крепления растяжек и обвязок, а также для крепления укрытий в различных моделях открытых универсальных железнодорожных полувагонах при бестарной перевозке твердых сыпучих грузов.
В частности, полезная модель касается многоразовых средств для крепления укрытий гранулированной и комовой серы, перевозимой железнодорожным транспортом в открытых железнодорожных полувагонах.
СВЕДЕНИЯ О ПРЕДШЕСТВУЮЩЕМ УРОВНЕ ТЕХНИКИ
При транспортировке груза в транспортных средствах груз должен быть подготовлен таким образом, чтобы в процессе перевозки были обеспечены: сохранность самого груза и транспортного средства; а также безопасность движения транспортного средства.
Для крепления грузов в вагонах применяются растяжки, обвязки, стяжки, увязки, деревянные стойки, бруски и щиты, упорные башмаки, кассеты, пирамиды, ложементы, турникетные устройства и другие приспособления. Средства крепления могут быть одноразового и многоразового использования.
При установке элементов крепления и крепежных устройств в качестве крепежных изделий используются болты, шпильки, строительные скобы и другие изделия.
Для крепления грузов в вагонах часто используют растяжки, обвязки, стяжки и увязки. Растяжка закрепляется одним концом за увязочное устройство на грузе, а другой конец растяжки закрепляется к увязочному устройству на кузове вагона. Обвязка охватывает груз и закрепляется обоими концами за увязочные устройства на кузове вагона. Стяжка - средство крепления, предназначенное для соединения между собой и натяжения других средств крепления, в том числе растяжек и обвязок.
Для крепления растяжек и обвязок, а также для крепления укрытий в полувагонах используются: нижние увязочные устройства в виде металлических косынок; средние увязочные устройства в виде металлических петель, находящиеся на стойках боковых стен на высоте 1100-1200 мм от пола; верхние увязочные устройства в виде скоб внутри и снаружи верхней обвязки кузова (Технические условия размещения и крепления грузов в вагонах и контейнерах. - М.: Юридическая фирма «Юртранс», 2003. - 544 с.). На фиг.1 показаны увязочные устройства универсального полувагона (УПВ) с торцовыми дверями и приняты следующие обозначения: 102 - нижнее увязочное устройство, 104 - среднее увязочное устройство, 106 - верхнее увязочное устройство (внутреннее), 108 - верхнее увязочное устройство (наружное), 110 - верхняя обвязка, 112 - нижняя обвязка, 114 - лесная скоба.
В таких УПВ перевозят комовую и гранулированную серу. Для предотвращения возгорания и пожаров комовой и гранулированной серы при ее транспортировке насыпью в открытых железнодорожных полувагонах от внешних источников зажигания используют защитные негорючие или трудногорючие укрытия поверхности серы в полувагоне. Защитные укрытия изготавливают из трудногорючих полимерных материалов (Щеглов П.П. и др. Пожарная опасность перевозочного процесса серы и возможные пути ее снижения. Вестник ВНИИЖТ, 2004, №1).
На фиг.2 показана схема крепления укрытия к стенкам вагона с помощью ленточных растяжек и схема диагональной обвязки укрытия с помощью ленточной обвязки, используемая в настоящее время.
На фиг.2 позиции 1-14 обозначают номер среднего увязочного устройства на внутренних стенках вагона. На двух боковых стенках вагона находится 28 увязочных устройств, на двух торцевых стенках вагона находится 8 увязочных устройств. Общее количество средних увязочных устройств в вагоне равно 36. Количество люверсов на усиленных краях укрытия также равно 36 штукам. Расстояние между увязочными устройствами на стенках вагона равно 0,95-1 м, за исключением угловых устройств на боковой и торцевой стенках вагона - расстояние между ними равно 0,05-0,10 м. Расстояние между люверсами укрытия также равно 0,95-1 м, за исключением угловых устройств на боковой и торцевой стенках вагона - расстояние между ними равно 0,05-0,10 м.
Крепление укрытия к стенкам вагона с помощью ленточных растяжек реализуется следующим образом. Ленточная растяжка, в дальнейшем лента, крепится двойным узлом к люверсу №1, а затем двойным узлом к увязочному устройству №1. Затем лента крепится двойным узлом к люверсу №2, а затем к двойным узлом к увязочному устройству №2. После этого лента крепится двойным узлом к люверсу №3, а затем к двойным узлом к увязочному устройству №3. И так далее по всему внутреннему периметру полувагона, в дальнейшем вагона, до полного замыкания периметра. После выполнения указанной операции производится диагональной обвязка (шнуровка) укрытия с помощью ленточной обвязки.
Один конец ленты крепится двойным узлом к увязочному устройству №1, а другой конец ленты крепится двойным узлом к увязочному устройству №3 на противоположной стенке вагона. Затем конец ленты крепится двойным узлом к увязочному устройству №2, а затем лента крепится двойным узлом к увязочному устройству №4 на противоположной стенке вагона, и после этого лента крепится двойным узлом к увязочному устройству №6, и так далее подобным образом.
3
Необходимо также отметить, что для перевозки серы насыпью по железным дорогам стран СНГ (колея 1520 мм) используются различные модели универсальных полувагонов. Указанные полувагоны отличаются по грузоподъемности (63÷70 тонн), по объему кузова (64÷88 м), по внутренним размерам кузова - ширине, длине и высоте, площади пола кузова и другим характеристикам. Вагонный парк предприятия для перевозки серы может включать до 5000 полувагонов различных моделей.
3
3
3
Насыпная плотность гранулированной и комовой серы также может изменяться в широких пределах - от 1,029 до 1,4 т/м, в зависимости от ее происхождения (Щеглов П.П. и др. Пожарная опасность перевозочного процесса серы и возможные пути ее снижения. Вестник ВНИИЖТ, 2004, №1, 3, Сера техническая, газовая гранулированная ТУ 096-125-31323949-2003, сорт 9998,4. Сера комовая газовая ГОСТ 127.1-93 (сорт 99,95% и выше). Марка 800,5. Грейферы канатные для навалочных грузов. Общие технические условия. ГОСТ 24599-87). Максимальную насыпную плотность 1,4 т/м имеет комовая сера (Сера комовая газовая ГОСТ 127.1-93 (сорт 99,95% и выше). Марка 800), насыпная плотность гранулированной серы изменяется от 1,029 до 1,30 т/м.
Высота поверхности серы в полувагоне зависит от насыпной плотности серы, а также от используемой под груз модели полувагона, следовательно, даже при одинаковой загрузке, высота поверхности серы разного происхождения в полувагонах разных моделей варьирует в широких пределах.
На практике при погрузке в полувагоны 67 т серы, высота поверхности серы, в зависимости от модели полувагона и насыпной плотности серы, может изменяться на 0,5 м и более.
3
Практика показывает, что при погрузке в вагоны гранулированной серы с плотностью 1,1 т/м поверхность серы находится на одном уровне с плоскостью, проходящей через средние увязочные устройства полувагона. При использовании укрытия (из трудногорючего материала) для защиты поверхности серы от загорания зазор Н между поверхностью серы и средними увязочными устройствами вагона будет минимальным. Необходимо отметить, что уровень крепления укрытия соответствует уровню средних увязочных устройств. А зазор Н между укрытием и поверхностью серы называется парусностью укрытия.
3
При погрузке в вагоны комовой серы с плотностью 1,4 т/м поверхности серы находится на 0,4 м ниже уровня средних увязочных устройств. В этом случае, при использовании укрытия для защиты серы зазор Н (то есть парусность) между поверхностью серы и средними увязочными устройствами вагона будет максимальным.
На фиг.3 показан вид полувагона с укрытием (из стеклоткани) изнутри при парусности Н=420 мм. Схема крепления укрытия к стенкам вагона и схема шнуровки укрытия соответствует схеме фиг.2.
На фиг.3 видно провисание укрытия (при Н=420 мм) ниже уровня увязочных устройств, что в сочетании с большими размерами укрытия (12,8×3 м) обеспечивает большую площадь укрытия, на которую будет воздействовать ветер во время движения поезда.
3
3
При большой парусности, во время перевозки комовой серы, или гранулированной серы с повышенной плотностью - 1,3 т/м-1,4 т/м, наблюдается нарушение целостности укрытия, например, разрывы укрытия по шву, разрывы ткани укрытия по основе и/или утку, разрыв крепящих лент разрыв шнуровочных лент. На фиг.4 показано повреждение укрытия серы в полувагоне. На фиг.4 представлена фотография, выполненная во время движения поезда с помощью видеокамеры, установленной на промежуточном пункте слежения за вагонами.
Для исключения случаев возгорания и пожаров комовой и гранулированной серы при ее транспортировке насыпью в открытых железнодорожных полувагонах от внешних источников зажигания ежегодно ОАО "РЖД» согласовывает для грузоотправителей серы перевозку грузов на особых условиях. В согласовании, в частности, предусмотрены следующие пункты:
- не допускается наличие на поверхности груза незакрытых участков и разрывов полотна.
- обеспечение укрытия всей поверхности груза серы полотном из трудногорючего материала с надежным закреплением его на внутренних стенках полувагона и перекрестной обвязкой прочной неметаллической лентой (шнуром, веревкой) по поверхности тента с целью исключения парусности.
Согласно указанным требованиям, необходимо укрытие всей поверхности груза серы укрытием и перекрестная обвязка по поверхности тента с целью исключения парусности. Однако в требованиях не указано, что поверхность укрытия должна плотно прилегать к поверхности груза, в том числе и по всему периметру вагона. Для этого необходимо, чтобы среднее увязочное устройство имело множество точек крепления укрытия по высоте вагона, что в конструкциях используемых в настоящее время полувагонов не предусмотрено и является существенным недостатком указанных полувагонов и их увязочных устройств.
Известно укрытие для перевозки насыпных химических грузов в кузове транспортного средства, содержащее полотнище прямоугольной формы из гибкого ламинированного полипропиленового материала, по периметру которого закреплены круглые скобы, через которые пропущен гибкий элемент в виде полипропиленовой ленты для прикрепления полотнища к бортам кузова транспортного средства над уровнем расположения груза путем зацепления гибкого элемента в виде кусков обвязочной полипропиленовой ленты, которая петлеобразно выводится на наружную поверхность полувагона через сквозные отверстия, ранее просверленные в бортах полувагона для плотного натяжения полотнища к внутренним бортам кузова полувагона (публикация RU 74879 U1, кл. МПК B61D 39/00, опубл. 28.07.2008 г. Бюл. №20).
3
3
Недостатком указанного укрытия является то, что сквозные отверстия в вагоне для крепления ленты находятся на одном уровне. В этом случае, при плотности серы 1,1 т/мукрытие плотно прилегает к поверхности груза серы. При увеличении плотности серы от 1,1 до 1,4 т/м, между поверхностью укрытия и поверхностью груза серы будет образовываться большой зазор, то есть большая парусность Н, и укрытие не будет прилегать к поверхности серы.
Известен тент кузова транспортного средства для перевозки сыпучих грузов, содержащий гибкое подвижное покрытие, подвижной кромкой связанное с жестким подвижным силовым элементом, установленным на кузове, механизм открывания и закрывания и распределитель-уплотнитель груза, укрепленный на подвижном силовом элементе, который выполнен в виде козырька, укрепленного выше уровня подвижного силового элемента (публикация SU 839748 A1, кл. МПК B60J 7/10, опубл. 23.06.1981 г. Бюл. №23).
Данный тент кузова транспортного средства содержит раму, прикрепляемую к верхней части кузова транспортного средства, подвижную часть тента и механизма открывания и закрывания. Подвижная часть тента состоит из эластичного материала, гибких звеньев (из тросов или тяговых цепей) с планками, силового элемента в виде жесткого бруса и разравнивателя-уплотнителя. Составной частью механизма открывания и закрывания является гидравлическая система, которая включает гидроцилиндр двухстороннего действия. При загрузке транспортного средства подвижная часть тента находится на правом боку кузова. После заполнения кузова сыпучим грузом шток гидроцилиндра выдвигается и груз сверху закрывается тентом.
Недостатком данного тента кузова транспортного средства является то, что он не может быть применен для стандартных полувагонов. Во-первых, кузов вагона необходимо разделять физически, как минимум, на три части для нормальной работы тросов или тяговых цепей для натягивания гибкого тента на вагон, что недопустимо по причине невозможности погрузки и разгрузки такого полувагона серой - погрузка вагона осуществляется с помощью 20-ти футового контейнера с открывающимся днищем, а разгрузка серы осуществляется с помощью грейфера. Во-вторых, каждый вагон необходимо оборудовать гидроцилиндром двойного действия, а весь подвижной состав обеспечить гидросистемой.
Известно усовершенствование кровельного материала для железнодорожных подвижных составов и подобных им транспортных средств (публикация GB 157217 A, кл. МПК B61D 39/00, опубл. 23.03.1922 г.).
Данный кровельный материал состоит из парусины с нанесением нескольких защитных покрытий, до высыхания покрытий парусина сминается таким образом, что впоследствии она может растягиваться.
Предлагается производить кровельный материал путем нанесения на слой из тканой проволочной сетки пластичной массы, например, состава, содержащего резину и нефтяной битум, далее используя слой из парусины или другого волокнистого материала, с нанесением похожего состава и, в завершение, покрытие из асбеста.
Комбинированные материалы тканой проволочной сетки с заполнителями, включая резину, льняное масло, оксид свинца и другие материалы со слоями из текстильного материала или без них, предлагаются для различного использования.
Покрытия могут быть посыпаны пробковой крупой, древесной мукой, песком или подобным им веществом перед тем, как они полностью высохнут, так, чтобы получить сходство с линолеумом или с природной структурой.
В качестве примера подходящей заполняющей массы приводится следующий состав: 10 частей нефтяного битума; 10 частей асбеста; 5 частей дегтя; 5 частей красного железняка. Для первого внутреннего защитного покрытия хорошие результаты показал следующий состав: 100 частей густого льняного масла; 100 частей красного железняка; 10 частей парафина.
Кровельный материал для железнодорожных подвижных составов покрывает всю поверхность сыпучего материала без образования парусности, и это является достоинством данного способа укрытия груза.
Недостатки укрытия сыпучих грузов с использованием указанного материала следующие. Необходимо помнить, что сера является химически активным веществом. Поэтому существует широкий круг веществ и соединений, с которыми сера несовместима при хранении. Сера может вступать в реакции с углеводородами, с углем, жирами и маслами. Недопустимо хранение серы с опилками, промасленной ветошью, металлической стружкой, металлическими порошками. Поэтому недопустимо при изготовлении кровельного материала для серы использование парусины и металлической сетки, а также нефтяного битума, льняного масла, дегтя, парафина, смолы, лака, пробковой крупы, древесной муки.
Кроме того, не решены проблемы нанесения покрытия на парусину и металлическую сетку, исключающие загрязнение самой серы битумом, маслом, парафином, лаком и т.д.
Известен тент для грузового автомобильного транспортного средства (публикация DE 202006009851 U1, кл. МПК B60P 7/02, опубл. 21.09.2006 г.). Данный тент имеет кромку с люверсами (или с застежками-липучками), а на каркасе кузова расположены соответственно петли для продевания прочного шнура и надежного скрепления конструкции. Это позволяет накрыть груз, расположенный в открытом сверху коробчатом кузове, с помощью одного большого тента.
Другой вариант крепления - зажимы для фиксации тента или его кромки на каркасе прицепа. Для разблокировки зажимов в кабине водителя грузового автотранспортного средства может быть предусмотрена, например, установка выключателя замыкателя и размыкателя зажимов, действующего от магнита.
Недостатки данного тента следующие. В связи с тем, что железнодорожный полувагон имеет большие размеры (длину 13 м, ширину 3 м) установка одной горизонтальной поверхности тента сверху вагона не представляется возможным. Во время движения вагона со скоростью 80 км/час тент будет разрушаться аэродинамическими силами вследствие парусности - расстояния Н между поверхностью груза и плоскостью укрытия.
Известно, выбранное в качестве ближайшего аналога, приспособление для фиксации груза включающее: полотнище, с помощью которого осуществляется фиксация груза и его защита от условий окружающей среды; ремень регулируемой длины, состоящий из первой концевой части определенной длины, средней части определенной длины, а также второй концевой части определенной длины, при этом концы первой и второй концевых частей удалены от средней части; первый держатель, прикрепленный к первой концевой части ремня и способный разъемно соединять первую концевую часть ремня и часть конструкции, не являющуюся полотнищем, для закрепления приспособления; второй держатель, прикрепленный ко второй концевой части ремня и способный разъемно соединять вторую концевую часть ремня и часть конструкции, не являющуюся полотнищем, для закрепления приспособления; зажим, с помощью которого производится крепление первой концевой части к полотнищу; при этом, когда груз накрыт полотнищем, а первый и второй держатели соединены с конструкцией для закрепления приспособления, первый держатель располагается между зажимом и средней частью ремня, в то время как зажим можно передвигать по всей длине первой концевой части от конца первой концевой части до средней части ремня (публикация US 2010/0219657 A1, кл. МПК B60P 7/02, опубл. 02.09.2010 г.).
Особо следует отметить, что укрытие груза (полотнище) крепится с помощью держателей на части конструкции, не являющейся полотнищем (стена кузова, стена здания, грунт) с целью фиксации приспособления, а применение изменяющихся по высоте увязочных устройств не предусмотрено.
3
Недостатком указанного приспособления для фиксации груза является то, что его нельзя применить для фиксации груза серы различной плотности (1,1-1,4 т/м) (на различной высоте) в стандартном железнодорожном полувагоне с плотным прилеганием укрытия к поверхности груза серы.
3
Указанный недостаток обусловлен тем, что, приспособление для фиксации груза нельзя применить для фиксации груза серы повышенной плотности (1,3-1,4 т/м) в стандартном железнодорожном полувагоне без наличия парусности, так чтобы укрытие плотно прилегало к поверхности груза серы за счет использования существующих увязочных устройств универсального полувагона. Вследствие этого, при движении грузового поезда с серой со скоростью 80 км/ч (при максимальной скорости грузовых поездов 90 км/ч) укрытие подвергается сильной ветровой нагрузке, его целостность нарушается как это показано на фиг.5, а защитные функции утрачиваются. На фиг.5 показан разрыв стеклоткани в передней части вагона, при этом увязочные устройства выше поверхности груза серы на 0,44 м.
3
В то же время, при перевозке в стандартных полувагонах серы с пониженной плотностью (1,1-1,2 т/м) укрытие плотно прилегает к поверхности груза серы за счет использования существующих средних увязочных устройств универсального полувагона. В этом случае повреждения укрытий не наблюдается, что можно видеть на фиг.6.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом, который может быть получен в полезной модели, является создание увязочного устройства, состоящего из гребенок, способных не разрушаться во время погрузки серы в полувагон при воздействии погрузочного контейнера и во время разгрузки серы из полувагона при воздействии грейфера, для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона, в котором устранена парусность и которое обеспечивает плотное прилегание укрытия к поверхности груза серы, а также создание полувагона с упомянутыми увязочными устройствами.
Технический результат достигается тем, что гребенка увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона выполнена в виде профиля равнополочного уголкового сечения, в котором, с целью обеспечения прочностных характеристик, обеспечивающих возможность не разрушаться упомянутому профилю при воздействии погрузочного контейнера и грейфера во время погрузки серы, угол между полками (профиля) относится к толщине каждой полки как 35-20 к 1, при этом каждая полка снабжена одним рядом сквозных отверстий для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона на различной высоте с целью устранения парусности и обеспечения плотного прилегания укрытия к поверхности груза серы, центры которых (отверстий) расположены на линиях параллельных продольным ребрам полок, а с целью обеспечения прочностных характеристик, обеспечивающих возможность не разрушаться упомянутому профилю при воздействии погрузочного контейнера и грейфера во время погрузки серы, минимальная площадь поперечного сечения профиля относится к максимальной площади поперечного сечения профиля как 1 к 2,2-2,7.
Для устранения возможности перетирания такелажа, крепящего укрытие, поперечное сечение упомянутого профиля, проходящее через центр любого отверстия на одной полке, проходит через центр отверстия на другой полке.
Для обеспечения прочностных характеристик, обеспечивающих возможность не разрушаться гребенке при воздействии погрузочного контейнера во время погрузки серы и грейфера во время разгрузки серы она (гребенка) выполнена из конструкционной низколегированной для сварных конструкций стали 09г2с.
Для того, чтобы во время погрузки серы погрузочный контейнер и грейфер во время разгрузки при вертикальном ударе по гребенке, проскальзывали вдоль ее (гребенки) поверхности, по меньшей мере, один продольный торец упомянутого профиля снабжен двумя выступами, расположенными в плоскостях полок профиля и выполненными в виде прямоугольных треугольников, у которых один из катетов примыкает к продольному торцу соответствующей полки, а гипотенузы обращены в сторону участка сопряжения полок.
Для обеспечения минимального воздействия упомянутых погрузочного контейнера и грейфера при проскальзывании, у каждого выступа, выполненного в виде прямоугольного треугольника, угол наиболее удаленный от продольного торца равен 30-40°.
Для сохранения во время движения вагона целостности такелажа от перетирания об острые кромки отверстий гребенки, удерживающего укрытие на грузе серы и устранения возможности образования парусности во время движения полувагона, кромки отверстий выполнены скругленными.
Для того, чтобы во время погрузочно-разгрузочных работ погрузочный контейнер и грейфер при горизонтальном ударе по гребенке, проскальзывали вдоль ее (гребенки) поверхности, внешняя часть участка сопряжения полок выполнена скругленной с радиусом скругления, составляющим, по меньшей мере, две толщины полки.
Для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона, в котором устранена парусность и которое обеспечивает плотное прилегание укрытия к поверхности груза серы кузов полувагона с увязочными устройствами содержит две боковые стенки, соединенные с ними две торцевые стенки и пол, а также увязочные устройства, образованные гребенками, способными не разрушаться и не отрываться во время погрузки серы при воздействии погрузочного контейнера и грейфера, и приваренными ребрами полок вертикально к боковым и торцевым стенкам.
Для того, что бы гребенки не отрывались от поверхностей упомянутых стенок при ударе по ним погрузочным контейнером и грейфером во время погрузочно-разгрузочных работ, каждая полка гребенки приварена к упомянутым стенкам прерывным сварным швом с катетом равным 1-1,5 толщины полки гребенки, при этом длина каждого сварного участка упомянутого шва равна 6-8 толщины полки гребенки.
Для обеспечения заявленного технического результата предлагается также включить в состав полувагон заявленный кузов полувагона с увязочными устройствами.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Заявленная полезная модель поясняется при помощи чертежей представленных на фиг.1-12.
При этом на фиг.1 показаны увязочные устройства универсального полувагона (УПВ) с торцовыми дверями, в соответствии с предшествующим уровнем техники;
на фиг.2 показана схема крепления укрытия к стенкам вагона с помощью ленточных растяжек и схема диагональной обвязки укрытия с помощью ленточной обвязки, в соответствии с предшествующим уровнем техники;
на фиг.3 показан вид полувагона с укрытием (из стеклоткани) изнутри при парусности Н=420 мм, в соответствии с предшествующим уровнем техники;
на фиг.4 представлена фотография, выполненная во время движения поезда с помощью видеокамеры, установленной на промежуточном пункте слежения за вагонами.
на фиг.5 показан разрыв укрытия из стеклоткани в передней части полувагона;
на фиг.6 представлена фотография неповрежденного укрытия груза гранулированной серы низкой плотности (1,1-1,2 т/м3), где средние увязочные устройства стандартного полувагона находятся на уровне поверхности груза серы;
на фиг.7 показан контейнер для погрузки серы;
на фиг.8 показан способ погрузки серы с помощью контейнера в стандартный железнодорожный полувагон, оборудованный увязочным устройством для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона в соответствии с настоящей полезной моделью;
на фиг.9 показан способ разгрузки груза серы из полувагона, оборудованного увязочным устройством для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона в соответствии с настоящей полезной моделью, с помощью грейфера;
на фиг.10 показано поперечное сечение гребенки увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона;
на фиг.11 показана гребенка увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона;
на фиг.12 показана схема установки гребенки увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона на стенке кузова полувагона.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Заявленная гребенка увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона, представленная на фиг.10 и 11, выполнена в виде профиля равнополочного уголкового сечения. Обе полки 1 и 2 равны по толщине и длине. В данном профиле угол α между полками 1 и 2 относится к толщине h каждой полки 1 и 2 как 35-20 к 1. Каждая полка 1 и 2 снабжена одним рядом сквозных отверстий 3, центры которых расположены на линиях параллельных продольным ребрам 4 и 5 полок 1 и 2 соответственно. Кромки отверстий 3 предпочтительно выполнены скругленными с радиусом скругления R1, чтобы исключить резание такелажа, которое приведет к парусности укрытия.
Минимальная площадь поперечного сечения профиля относится к максимальной площади поперечного сечения профиля как 1 к 2,2-2,7. Здесь под максимальной площадью поперечного сечения понимается площадь того поперечного сечения, в котором нет ни одного отверстия 3. Под минимальной площадью поперечного сечения понимается площадь того поперечного сечения, которое проходит через центр, по меньшей мере, одного отверстия 3, которое выполнено в одной из полок 1 или 2.
Как было отмечено выше для устранения возможности перетирания такелажа, крепящего укрытие, поперечное сечение упомянутого профиля, проходящее через центр любого отверстия 3 на одной полке 1, проходит через центр отверстия 3 на другой полке 2. В этом случае оси двух соседних отверстий 3 выполненных на одной полке 1 и на другой полке 2 пересекаются, а такелаж проходит через оба эти отверстия 3 без перекосов, что устраняет возможность его перетирания. В данном случае под минимальной площадью поперечного сечения понимается площадь того поперечного сечения, которое проходит через центры двух отверстий 3, одно из которых выполнено в одной полке 1, а другое выполнено в другой полке 2.
2
Упомянутая гребенка предпочтительно выполнена из конструкционной низколегированной для сварных конструкций стали 09г2с, так как при допускаемом напряжении этой стали, составляющем 35 кгс/мм, гребенка выдерживает нагрузки создаваемые грузом серы и хорошо переносит ударные нагрузки погрузочного контейнера и грейфера.
Предпочтительно, чтобы, по меньшей мере, один продольный торец упомянутого профиля был снабжен двумя выступами 6 и 7, расположенными в плоскостях полок 1 и 2 соответственно. Упомянутые выступы 6 и 7 выполнены в виде прямоугольных треугольников, у которых один из катетов примыкает к продольному торцу соответствующей полки 1 или 2, а гипотенузы обращены в сторону участка сопряжения полок 1 и 2. При этом у каждого выступа 6 и 7, выполненного в виде прямоугольного треугольника, угол наиболее удаленный от продольного торца равен 30-40°.
Внешняя часть участка сопряжения полок 1 и 2 предпочтительно выполнена скругленной с радиусом R2 скругления, составляющим, по меньшей мере, две толщины h полки 1 или 2.
Описанные выше гребенки увязочного устройства для крепления такелажа к внутренним стенкам полувагона крепят ребрами 4 и 5 полок 1 и 2 к внутренним металлическим поверхностям стенок кузова полувагона при помощи сварки, как показано на фиг.12. При этом упомянутые гребенки размещают вертикально, так чтобы выступы 6 и 7 были направлены вверх.
При помощи экспериментов было выявлено, что для того чтобы гребенки сохраняли свою способность не разрушаться и в тоже время не отрываться от поверхности стенок кузова полувагона во время погрузки серы при воздействии погрузочного контейнера и грейфера каждая полка 1 и 2 своим ребром 4 и 5 приварена к упомянутым стенкам прерывным сварным швом 8 с катетом равным 1-1,5 толщины h полки 1 или 2 гребенки, при этом длина каждого сварного участка упомянутого шва равна 6-8 толщины h полки 1 или 2 гребенки.
При креплении заявленных гребенок к стенкам полувагона, расстояние между гребенками обуславливается требованиями крепления укрытия и может составлять от 0,3 м до 1,5 м.
Заявленный кузов полувагона устанавливается на две двухосные тележки.
Заявленная полезная модель реализуется следующим образом.
Укрытие груза серы крепится по всему периметру кузова вагона с помощью такелажа в виде ленточных растяжек к отверстиям 3 гребенки. Дополнительно производится диагональная обвязка (шнуровка) укрытия с помощью ленточной обвязки.
Упомянутое укрытие выполнено цельнотканым, сшитым из отдельных полотнищ, цельнолистовым или состоящим из отдельных листов, неразъемно соединенных между собой. Упомянутое укрытие может быть выполнено из трудногорючего, негорючего или огнестойкого материала, из стеклоткани, стекловолокна, асбестоволокна или базальтового волокна или из композитных материалов, армированных стеклотканью, стекловолокном, асбестоволокном или базальтовым волокном.
Использование такой конструкции укрытия повышает надежность укрытия комовой и гранулированной серы при перевозке ее на большие расстояния. При этом крепление боковых и торцевых краев укрытия к внутренним стенкам кузова полувагона обеспечивает огибание краями укрытия рельефа поверхности серы, примыкающей к внутренним стенкам кузова полувагона.
2
Это осуществляется за счет использования множества отверстий 3, расположенных в гребенках на различной высоте от пола кузова полувагона. Повторение укрытием поверхности серы можно получить при изменении таких характеристик как плотность серы, используемый тип серы (комовая или гранулированная), используемый тип полувагона, колебания веса загруженной в полувагон серы, а также неровности поверхности серы после ее загрузки в полувагон навалом. При загрузке серы в используемый полувагон из контейнера она может располагаться неравномерно по высоте - допускаются перепады по горизонтальной поверхности серы до 200 мм. Для ее выравнивания требуется время и рабочая сила - разравнивание поверхности серы массой 67 тонн на площади 36 м является длительным и трудоемким процессом.
В то же время при образовавшейся неравномерной загрузке серы по высоте укрытие можно закрепить с помощью отверстий 3, расположенных на различном уровне от пола кузова полувагона. При этом будет учитываться рельеф поверхности серы, и укрытие будет лучше прилегать к поверхности серы, а зазоры между укрытием и серой будут отсутствовать или иметь допустимую величину (например 20 мм). При этом во время движения поезда с грузом серы с максимально допустимой скоростью 80 км/час (максимальная скорость 90 км/час) на укрытие будут действовать ветровая нагрузка значительно меньше, чем при одноуровневом расположении укрытия.
При использовании гребенок минимальные зазоры между укрытием и поверхностью серы обеспечат минимальную парусность укрытия при движении поезда. Такая конструкция крепления укрытия к кузову полувагону позволит сохранить целостность укрытия на протяжении всего маршрута и обеспечит защиту груза от возможного возгорания.
Погрузка серы 204 в полувагон 202, показана на фиг.8, производится, в том числе, с помощью модифицированного железнодорожного 20-ти футового контейнера 206 длиной 6,06 м, шириной 2,44 м и высотой 2,5 м, показанного на фиг.7. Погрузка серы 204 в полувагон 202 производится через открываемый верх контейнера 206, а выгрузка серы осуществляется путем автоматического открывания нижних люков контейнера 206. Вес контейнера 206 с серой достигает 30 тонн.
На фиг.8 показан способ погрузки серы с помощью контейнера в полувагон, кузов которого снабжен заявленными гребенками 210.
Масса контейнера 206 Р равен 30 тонн, она равномерно распределяется по четырем стропам, закрепленным на раме 208 для крепления строп. На каждую стропу действует нагрузка Р/4, то есть 7,5 тонн. Максимальный вес контейнера 206, который может воздействующий на одну гребенку 210, равен половине веса контейнера - Р/2, то есть 15 тонн. С запасом гребенка 210 должна выдерживать вертикальное усилие от опускающегося и перемещающегося в направлениях 212 (вверх/вниз, вперед/назад вдоль полувагона 202, кроме того, контейнер может отклоняться от своего положения в горизонтальной плоскости) контейнера 206 равное 20 тонн.
При опускании контейнер 206 может ударить по торцу гребенки 210. Для того, чтобы гребенка 210 выдержала удар контейнера 206 и при этом не нарушилась ее целостность, были экспериментальным путем определены следующие соотношения, позволяющие гребенке 210 выдержать этот удар:
- угол между полками 1 и 2 профиля равнополочного уголкового сечения, в виде которого выполнена гребенка 210, относится к толщине каждой полки как 35-20 к 1;
- минимальная площадь поперечного сечения упомянутого профиля относится к максимальной площади поперечного сечения упомянутого профиля как 1 к 2,2-2,7.
Кроме того, что бы гребенка 210 при ударе контейнера 206 не оторвалась от стенки кузова полувагона, каждая полка 1 и 2 гребенки приварена к упомянутым стенкам прерывным сварным швом 8 с катетом равным 1-1,5 толщины полки гребенки, при этом длина каждого сварного участка упомянутого шва равна 6-8 толщины полки гребенки.
Как было отмечено выше, предпочтительно, чтобы гребенка 210 была выполнена из стали 09Г2С, что обеспечивает для гребенки 210 большой запас прочности.
При ударе контейнера 206 по верхнему торцу гребенки 210 возникает необходимость схода контейнера 206 с указанного торца. Для этого приходится вновь поднимать контейнер 206 вверх и ориентировать его таким образом, чтобы он снова не ударился о верхний торец той же или иной гребенки 210. Что бы исключить операцию ориентирования и существенно снизить нагрузку на гребенку 210 при ударе ее торца с контейнером 206, указанный торец снабжен описанными выше и показанными на фиг.11 и 12 выступами 6 и 7, выполненными в виде прямоугольных треугольников.
В этом случае контейнер 206 при движении на торец гребенки 210 упирается в ребра (гипотенузы) выступов 6 и 7, нисходящих вниз от вершины к полкам 1 и 2 под углом 30-40°, и по ним проскальзывает вниз, опускаясь ниже вдоль ребер 1 и 2 гребенки 210.
Если контейнер 206 опустился ниже верхних торцов гребенок 210, он может ударить по полкам 1 и 2 гребенки, однако указанные выше соотношения размеров обеспечивают сохранность целостности указанных полок 1 и 2.
Для того, чтобы контейнер 206 мог свободно перемещаться внутри кузова полувагона, не упираясь в полки 1 или 2 гребенки 210, а проскальзывая по ним, внешняя часть участка сопряжения полок 1 и 2 выполнена скругленной с радиусом R2 скругления, составляющим, по меньшей мере, две толщины h полки 1 или 2.
Разгрузка серы 304 из полувагона 302, показанная на фиг.9, производится с помощью грейфера. В настоящее время разгрузка серы 304 из полувагонов производится с помощью грейфера 306 марки грейфера ДГ2-5-С2-4к-В-1,5. Масса указанного грейфера 306 равна 1,52 тонны. Масса серы в грейфере равна 2,4 тонн. Общая масса грейфера 306 с грузом серы с грузом 3,92 тонны.
Грейфер 306 способен совершать перемещения показанные на фиг.9 стрелками 310, то есть вверх и вниз, и вдоль полувагона 302. При опускании грейфер 306 может ударить по торцу гребенки 308. Гребенка 308 выдерживает удар грейфера 306, при этом не нарушается ее целостность, так как она способна выдерживать удары контейнера с массой 30 тонн.
Кроме того, гребенка 308 при ударе грейфера 306 не отрывается от стенки кузова полувагона 302, так как сварные швы, с помощью которых каждая полка 1 и 2 гребенки 308 крепится к стенкам кузова полувагона 302, приварена к упомянутым стенкам прерывным сварным швом 8, способным выдерживать удары контейнера с массой 30 тонн, с катетом равным 1-1,5 толщины h полки гребенки, а длина каждого сварного участка упомянутого шва равна 6-8 толщины h полки гребенки.
При ударе грейфера 306 по верхнему торцу гребенки 308 возникает необходимость схода грейфера 306 с указанного торца, как и в случае погрузки серы в полувагон при помощи контейнера. Для этого приходится вновь поднимать грейфер 306 вверх и ориентировать его таким образом, чтобы он снова не ударился о верхний торец той же или иной гребенки 308. Что бы исключить операцию ориентирования и существенно снизить нагрузку на гребенку 308 при ударе ее торца с грейфером 306, указанный торец снабжен описанными выше и показанными на фиг.11 и 12 выступами 6 и 7, выполненными в виде прямоугольных треугольников.
Также как и при загрузке полувагона, грейфер 306 при движении на торец гребенки 308 упирается в ребра (гипотенузы) выступов 6 и 7, нисходящих вниз от вершины к полкам 1 и 2 под углом 30-40°, и по ним проскальзывает вниз, опускаясь ниже вдоль ребер 1 и 2 гребенки 308.
Если грейфер 306 опустился ниже верхних торцов гребенок 308, он может ударить по полкам 1 и 2 гребенки 308, однако указанные выше соотношения размеров обеспечивают сохранность целостности указанных полок 1 и 2.
Для того, чтобы грейфер 306 мог свободно перемещаться внутри кузова полувагона 302, не упираясь в полки 1 или 2 гребенки 308, а проскальзывая по ним, внешняя часть участка сопряжения полок 1 и 2 выполнена скругленной с радиусом R2 скругления, составляющим, по меньшей мере, две толщины h полки 1 или 2.