ПЯТНИКОВЫЙ УЗЕЛ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может применяться в узлах сочленения кузова с ходовыми частями грузового вагона.
Известен пятниковый узел рамы железнодорожного вагона, включающий надпятниковую коробку с кольцеобразным выступом в ее нижней части, расположенную внутри хребтовой балки рамы в месте пересечения ее шкворневой балкой, и пятник, выполненный в форме кольца и охватывающий выступ надпятниковой коробки (а.с. 358205, МПК B61F 5/16, опубл. 03.11.1972).
Недостатком известного пятникового узла является осуществление монтажа и демонтажа пятника на надпятниковой коробке тепловым способом, в том числе с использованием индукционных нагревателей. Помимо нагрева требуется точная обработка сопрягаемых поверхностей, что снижает технологичность изготовления.
Известна конструкция пятникового узла железнодорожного вагона, содержащая надпятниковую коробку с патрубком под шкворень, образованную вертикальными, горизонтальными, наклонными стенками (усиливающими элементами) и закрепленную посредством сварки внутри хребтовой балки рамы в месте пересечения ее шкворневой балкой, и соединенный с надпятниковой коробкой путем приваривания к нижнему листу хребтовой балки чашеобразный пятник с центральным отверстием для нижнего выступа патрубка под шкворень и с прямоугольным фланцем, по контуру которого приварена нижняя пластина (патент US 3985235, МПК B61F 5/16, опубл. 17.06.1975). Данная конструкция принята за наиболее близкий аналог.
Надпятниковая коробка известного пятникового узла состоит из значительного множества стенок (усиливающих элементов), каждая из которых соединяется сваркой с хребтовой или шкворневой балками рамы, а также с патрубком и между собой. Такая конструкция надпятниковой коробки отличается невысокой технологичностью ввиду значительного объема сварочных работ, а многодетальность усложняет конструкцию. Недостатком известного чашеобразного пятника является его массивность ввиду изготовления прямоугольного фланца, который приваривается к хребтовой балке, что повышает массу тары вагона.
Техническим результатом предлагаемой полезной модели является упрощение конструкции, повышение жесткости, улучшение технологичности, увеличение объема кузова вагона.
Достигается указанный технический результат тем, что пятниковый узел грузового вагона содержит надпятниковую коробку с отверстием под шкворень, образованную усиливающими элементами, размещенными внутри надпятниковая коробка. Несущий прилив 2, как центральный элемент надпятниковой коробки, выполнен внутри литой консоли 1, соединяя в единую жесткую конструкцию нижнюю и верхнюю стенки литой консоли 1. Несущий прилив 2 имеет отверстие 2.1 под шкворень. Вокруг несущего прилива 2 для дополнительного усиления радиально выполнены вертикальные ребра жесткости 3.
и чашеобразный пятник с отверстием под шкворень и с фланцем, соединенный с надпятниковой коробкой путем приваривания к нижней поверхности несущего элемента рамы.
Отличия полезной модели от наиболее близкого аналога состоят в следующем:
- отверстие под шкворень надпятниковой коробки выполнено внутри несущего прилива, жестко закрепленного между верхней и нижней стенками несущего элемента рамы;
- усиливающие элементы выполнены в виде вертикальных ребер жесткости, жестко закрепленных между верхней и нижней стенками несущего элемента рамы радиально вокруг несущего прилива;
- пятник выполнен с круглым фланцем и имеет высоту 40-85 мм, включая высоту фланца.
Выполнение несущего прилива между верхней и нижней стенками несущего элемента рамы позволяет изготовить внутри несущего прилива отверстие под шкворень, а также установить вертикальные ребра жесткости радиально вокруг несущего прилива. Такое исполнение позволяет создать конструктивный узел, выполняющий функцию надпятниковой коробки, обладающий, одновременно, простотой конструкции, улучшенной технологичностью, повышенной жесткостью и прочностью и относительно низкой массой.
Пятник, изготовленный с круглым фланцем, имеет меньшую массу. Приваривание пятника упрощает технологию сборки вагона за счет отсутствия операций сверловки, клепки, либо установки болтов. Кроме этого, обеспечивается возможность уменьшения высоты пятника до указанного диапазона, в результате чего снижается центр тяжести вагона, увеличивается объем кузова без изменения высоты вагона.
При установке предлагаемого пятникового узла на хребтовой балке или на шкворневой балке надпятниковая коробка изготавливается методом сварки, путем приваривания ее элементов внутри балки; пятник приваривается снизу, соответственно, непосредственно на нижний лист хребтовой балки, либо на нижний лист шкворневой балки.
При установке предлагаемого пятникового узла на литой консоли хребтовой балки надпятниковая коробка изготавливается единой отливкой с консолью; пятник приваривается на нижний лист литой консоли.
Полезная модель поясняется чертежами, где изображены: на фиг. 1 - пятниковый узел грузового вагона, установленный на литой консоли хребтовой балки, продольный разрез; на фиг. 2 - пятниковый узел на фиг 1, аксонометрическая проекция; на фиг. 3 - чашеобразный пятник с круглым фланцем, поперечный разрез, аксонометрическая проекция.
Пятниковый узел смонтирован на литой консоли 1, внутри которой в месте сочленения ее с ходовой частью грузового вагона обустроена надпятниковая коробка. Несущий прилив 2, как центральный элемент надпятниковой коробки, выполнен внутри литой консоли 1, соединяя в единую жесткую конструкцию нижнюю и верхнюю стенки литой консоли 1. Несущий прилив 2 имеет отверстие 2.1 под шкворень. Вокруг несущего прилива 2 для дополнительного усиления радиально выполнены вертикальные ребра жесткости 3.
На нижней поверхности нижней стенки литой консоли 1 путем приваривания закреплен чашеобразный пятник 4. Отверстие 4.1 под шкворень пятника 4 позиционировано на литой консоли 1 соосно отверстию 2.1 несущего прилива 2. Фланец 4.2 пятника 4 имеет круглую форму. Высота h пятника 4 составляет 40-85 мм. Внутри пятника 4 выполнены ребра жесткости 4.3.
Пятниковый узел работает следующим образом.
При эксплуатации грузового вагона опорные нагрузки передаются на тележки вагона через пятник 4, приваренный снизу на несущем элементе 1 рамы, и надпятниковую коробку в составе несущего прилива 2 и вертикальных ребер жесткости 3, обустроенную внутри несущего элемента 1 рамы.