Устройство для транспортировки супергабаритного листового стекла (варианты)
DEVICE FOR THE OVER-SIZED GLASS SHEETS TRANSPORTATION (EMBODIMENTS)

Изобретение относится к транспортным средствам для перевозки грузов, а именно к конструкциям для крепления супергабаритного листового стекла при перевозке в железнодорожных вагонах, и может быть использовано для обеспечения сохранной доставки груза к потребителю.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известное по патенту RU 93057 устройство для транспортировки супергабаритного листового стекла в железнодорожных вагонах, содержащее стационарную А-образную пирамиду с основанием, обрезиненными подставками и привальными стенками для размещения стоп стекла, герметизирующим укрытием, состоящим из съемного колпака, двух стационарно закрепленных торцевых платформ, двух съемных боковых платформ, устройствами для закрепления стоп листового стекла в продольном ипоперечномнаправлениях. Стекло фиксируется с помощью верхних обрезиненных упоров, размещенных по краям пирамиды и, оборудованными резиновыми демпферами, нижних подвижных и неподвижных упоров, установленных на продольные балки основания пирамиды.
Недостатком данного устройства является низкая эффективность использования полувагона и низкаяполезная нагрузка вследствие использования только одной пирамиды.
Наиболее близким к заявленному техническому решению является известное по патенту RU 133484 устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, где элемент крепления перевозимого груза выполнен в виде закрепленных на несущей раме симметрично относительно поперечной оси симметрии вагона двух А-образных пирамид, каждая А-образная пирамида снабжена размещенными по каждой стороне пирамиды подставками, вертикальными стойками и расположенными на торцах пирамиды и снабженными демпфирующим слоем резины нижними упорами, при этом каждый из нижних упоров выполнен подвижным с возможностью скольжения по раме и посредством внутренней резьбы связан с винтом, размещенным в двух кронштейнах, выполненных в форме проушин и жестко закрепленных на раме по обе стороны от упора
Недостатками известного устройства являются:
- невозможность использования известного устройства в стандартных полувагонах, поскольку нижнее расположение торцевых упоров по габаритам не позволяет разместить две пирамиды с торцевыми упорами для транспортировки блоковсупергабаритного листового стекла, например, размером 6×3,21 м, в полезном пространстве длины кузова полувагона. Известное устройство предполагает использование железнодорожной платформы или специального вагона;
- низкая полезная нагрузка, поскольку для двух пирамид с грузом супергабаритного листового стекла размером 6×3,21 м требуется использование усиливающей рамы, что значительно повышает вес конструкции тары.
Техническим результатом заявленного изобретения является появление возможности размещения двух пирамид с торцевыми упорами в стандартном полувагоне без дополнительной усиливающей рамы и, как следствие, снижение веса тары, увеличение полезной нагрузки и эффективности использования подвижного состава.
Технический результат достигается тем, что в устройстве для транспортировки супергабаритного стекла, содержащем две пирамиды, установленные в вагоне, средства для крепления блоков листового стекла, торцевые упоры, согласно первого варианта изобретения, каждый торцевой упор шарнирно прикреплен к паре балок, располагаемых параллельно основанию пирамиды и закрепленных на стойках, установленных между пирамидами в центральной части вагона, при этом каждый торцевой упор вынесен за пределы внутреннего пространства вагона над его торцевыми стенками.
В устройстве для транспортировки супергабаритного стекла, содержащем две пирамиды, установленные в вагоне, средства для крепления блоков листового стекла, торцевые упоры, согласно второго варианта изобретения, к основанию пирамид шарнирно прикреплены пары диагональных балок, к каждой диагональной балке одним концом шарнирно прикреплен торцевой упор, при этом на другом конце каждого торцевого упора содержится отверстие или проушина, посредством которой каждый торцевой упор крепится к пирамиде посредством резьбового соединения, каждый торцевой упор вынесен за пределы внутреннего пространства вагона над его торцевыми стенками В устройстве для транспортировки супергабаритного стекла, содержащем две пирамиды, установленные в вагоне, средства для крепления блоков листового стекла, торцевые упоры, согласно третьего варианта изобретения, к основанию пирамид шарнирно прикреплены пары диагональных балок, к каждой паре диагональных балок шарнирно прикреплен торцевой упор, вынесенный за пределы внутреннего пространства вагона над торцевыми стенками вагона.
В устройстве для транспортировки супергабаритного стекла, согласно всем трем вариантам изобретения, каждый торцевой упор снабжен демпфирующими блоками. Демпфирующие блоки каждого торцевого упора выполнены с возможностью дополнительной регулировки парами винтов. Каждая балка снабжена винтовым прижимным механизмом с возможностью индивидуальной регулировки поджатая торцевого упора к стеклу с определенным усилием.
Наличие в устройстве, согласно всех трех вариантов изобретения, пар балок с прикрепляемыми к ним торцевыми упорами, вынесенными за пределы внутреннего пространства вагона над его торцевыми стенками, позволяет обеспечить устойчивость и защиту груза от продольных смещений в процессе транспортировки пирамид с блоками супергабаритного листового стекла в стандартном полувагоне, поскольку торцевые упоры не занимают места в полезном пространстве длины кузова полувагона, а поджимают груз супергабаритного листового стекла размером, например, 6×3,21 м в верхней части. При этом конструкция стандартного полувагона отличается большей жесткостью, чем конструкция платформы, что позволяет при размещении в нем заявленной конструкции тары отказаться от использования дополнительной усиливающей рамы, что влечет снижение веса тары и позволяет увеличить полезную нагрузку в среднем на 12%, что повышает эффективность использования подвижного состава. Кроме того, поджатие груза с торцов в верхней части позволяет отказаться от дополнительных устройств фиксирования, поджимающих блоки стекла к основанию пирамиды.
Выполнение, согласно второго варианта изобретения, устройства в виде пар диагональных балок обеспечивает дополнительную защиту груза от вертикального перемещения, при этом крепление к каждой диагональной балке отдельного торцевого упора, одним концом шарнирно прикрепленного к диагональной балке, а другим концом - к пирамиде, обеспечивает возможность при погрузочно-разгрузочных работах работать с каждой пачкой листового стекла отдельно, что ускоряет работы по загрузке, выгрузке и обеспечивает максимальную безопасность работ.
Выполнение, согласно третьего варианта изобретения, устройствав виде пар диагональных балок, к каждой паре диагональных балок шарнирно прикреплен торцевой упор, позволяет, как и во втором варианте изобретения, обеспечить дополнительную защиту груза от вертикального перемещения при транспортировке, при этом конструкция упрощается вследствие уменьшения количества конструктивных элементов.
Оснащение каждого торцевого упора демпфирующими блоками, согласно всех трех вариантов изобретения, обеспечивает жесткое закрепление груза при движении вагона, защиту груза. Выполнение, согласно всех трех вариантов изобретения, демпфирующих блоков каждого торцевого упора с возможностью дополнительной регулировки парами винтов позволяет обеспечить дополнительное поджатие груза при проведении погрузочных работ. Выполнение, согласно всех трех вариантов изобретения, каждой балкис винтовым прижимным механизмом, выполненным преимущественно в виде талрепа, с возможностью индивидуальной регулировки поджатия торцевого упора к стеклу с определенным усилием так же позволяет обеспечить дополнительное поджатие груза при окончании погрузочных работ, что создает устойчивую и надежную транспортировочную конструкцию.
Заявителем проведены испытания опытных образцов заявляемой конструкции устройства для транспортировки крупногабаритного стекла.
Расчет сил, действующих на блоки листового стекла в продольном направлении:
Удельная продольная инерционная сила, действующая на груз и крепление:
а
ПР
где  - удельная продольная инерционная сила на 1 т массы груза, тс/т;
ГР
Q - масса груза, т;
а
а
22
94
_
,  значения удельной продольной инерционной силы в зависимости от типа крепления и условий размещения груза при массе брутто одиночного вагона - 22 т и 94 т.
ПР
Продольная инерционная сила груза F (всех блоков стекла на пирамиде):
Продольная инерционная сила груза на одной части пирамиды (наибольшая часть):
Продольная инерционная сила груза (одного пакета блоков стекла)на одной части пирамиды (наибольшая часть):
Сила трения груза в продольном направлении по основанию пирамиды  (стекло по дереву):
где μ - коэффициент трения между контактирующими поверхностями груза и вагона (или подкладок, прокладок).
Значения коэффициента трения между поверхностями, очищенными от грязи, снега, льда, а в зимний период - посыпанными тонким слоем песка, принимаются равными: 0,40.
Избыточная продольная инерционная сила, действующая на груз (передается на упоры):
Сила трения груза (одной части) по основанию пирамиды (стекло по дереву):
Избыточная продольная инерционная сила, действующая на груз (передается на упоры):
Сила трения груза (одного пакета) по основанию пирамиды (стекло по дереву):
Избыточная продольная инерционная сила, действующая на груз (передается на упоры):
Расчет устойчивости блоков листового стекла на пирамиде: Коэффициент запаса устойчивости пакета блоков листового стекла на пирамиде от опрокидывания в продольном направлении:
где ,  - кратчайшее расстояние от проекции центра тяжести груза на горизонтальную плоскость до ребра опрокидывания, соответственно вдоль и поперек вагона, мм;
ЦТ
h - высота центра тяжести груза над полом вагона или плоскостью подкладок, мм;
,  - высота соответственно продольного ипоперечного упора от пола вагона или плоскости подкладок, мм.
Пакет с блоками листового стекла устойчив от опрокидывания на пирамиде в продольном направлении. Знак минус показывает, что высота упора в продольном направлении выше центра тяжести пакета блока стекла и момент поворота пакета стекла относительно упора отсутствует. Поэтому прижимать блоки стекла к основанию пирамиды не требуется.
Коэффициент запаса устойчивости пирамиды с грузом от опрокидывания поперек вагона:
Пакет с блоками листового стекла неустойчив от опрокидывания поперек вагона. Требуется дополнительное крепление от опрокидывания. Оно осуществляется прижимными стойками и стяжками.
Сущность заявленного изобретения поясняется чертежами:
На фиг. 1 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по первому варианту изобретения, в фронтальной проекции.
На фиг. 2 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по первому варианту изобретения, вид сверху.
На фиг. 3 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по второму варианту изобретения, в фронтальной проекции.
На фиг. 4 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по второму варианту изобретения, вид сверху.
На фиг. 5 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по третьему варианту изобретения, в фронтальной проекции.
На фиг. 6 изображено устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, выполненное по третьему варианту изобретения, вид сверху.
На фиг. 7 изображен торцевой упор, выполненный по второму варианту изобретения фронтальной проекции.
На фиг. 8 изображен торцевой упор, выполненный по второму варианту изобретения, вид сверху.
На фиг. 9 изображен торцевой упор, выполненный по первому или третьему вариантам изобретения.
Устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, согласно первого варианта изобретения, содержит пирамиды 1, средства для крепления листового стекла, стойки 2 пары балок 3, располагаемые параллельно основанию пирамиды 1, к каждой из балок 3 шарнирно прикреплен торцевой упор 4, вынесенный за пределы внутреннего пространства вагона над торцевыми стенками 5 вагона.
Устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, согласно второго варианта изобретения, содержит пирамиды 1, средства для крепления листового стекла, к основанию пирамид 1 шарнирно прикреплены пары диагональных балок 6, к каждой диагональной балке 6 одним концом шарнирно прикреплен торцевой упор 7, при этом на другом конце каждого торцевого упора 7 содержится отверстие или проушина 8, посредством которой каждый торцевой упор 7 крепится к пирамиде 1 посредством резьбового соединения, преимущественно болта 9, при этом каждый торцевой упор 7 вынесен за пределы внутреннего пространства вагона над торцевыми стенками 5 вагона.
Устройство для транспортировки крупногабаритного стекла, согласно третьего варианта изобретения, содержит пирамиды 1, средства для крепления листового стекла, к основанию пирамид 1 шарнирно прикреплены пары диагональных балок 10, к каждой паре диагональных балок 10 шарнирно прикреплен торцевой упор 11, вынесенный за пределы внутреннего пространства вагона над торцевыми стенками 5 вагона.
Согласно всем трем вариантам изобретения, каждый торцевой упор снабжен демпфирующими блоками 12. Демпфирующие блоки 12 каждого торцевого упора выполнены с возможностью дополнительной регулировки парами винтов 13. Каждая балка снабжена винтовым прижимным механизмом 14, выполненным преимущественно в виде талрепа, с возможностью индивидуальной регулировки поджатия торцевого упора к стеклу с определенным усилием.
Пары балок с прикрепляемыми к ним торцевыми упорами развернуты в противоположных направлениях относительно друг друга и закреплены преимущественно к основанию пирамид в центральной части вагона.
Две пирамиды могут быть размещены на общей раме.
Каждый торцевой упор состоит из основного металлического каркаса и двух независимых блоков с рабочей поверхностью, оклеенной резиной. Блоки торцевого упора имеют возможность дополнительной регулировки. Регулировка каждого блока позволяет обеспечить необходимое поджатие (фиксацию) установленного груза с нужным градусом по горизонтали.
В нерабочем состоянии, во время погрузочно-разгрузочных работ, балки отцеплены от торцевого упора и в сложенном состоянии размещены на основании пирамиды. Торцевые упоры сняты. При проведении погрузочных работ, торцевые упоры устанавливаются и фиксируются в последнюю очередь. Подъем диагональной балки в рабочее положение осуществляется с помощью крана через мягкие чалки.