УЗЕЛ СОЕДИНЕНИЯ РАМЫ И БОКОВОЙ СТЕНЫ ПОЛУВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для использования в конструкции железнодорожного грузового вагона, в частности полувагона с разгрузочными люками в полу.
Известен узел соединения рамы и боковой стены люкового полувагона, содержащий поперечную балку рамы, нижнюю обвязку боковой стены и компенсирующую накладку, выполненную с горизонтальной верхней полкой и боковыми стенками, в поперечном сечении повторяющую форму поперечной балки рамы, при этом накладка выполнена с двойным скосом на торце для улучшения сварочного соединения с верхней полкой поперечной балки и противоположным торцом прилегает к нижней обвязке боковой стены для выполнения сварочного соединения (см. RU 129066 U1, опубл. 20.06.2013).
Известен узел соединения рамы и боковой стены люкового полувагона, принятый в качестве прототипа, содержащий поперечную балку рамы, нижнюю обвязку боковой стены и компенсирующую накладку, выполненную с верхней полкой, боковыми стенками и нижними полками, имеющую в плане форму трапеции с меньшим и большим основаниями, которыми компенсирующая накладка приваривается к поперечной балке рамы грузового вагона и к нижней обвязке боковой стены, соответственно, при этом компенсирующая накладка выполнена с увеличением своей высоты в направлении большого основания (см. RU 171520 U1, опубл. 05.06.2015).
Техническая проблема, которая не решается известными техническими решениями, заключается в недостаточной прочности узла соединения рамы и боковой стены грузового полувагона, в связи с чем при эксплуатации полувагона возникают повышенные напряжения в указанном месте соединения.
Технический результат заключается в снижении напряжений в узле соединения и повышении прочности соединения рамы и боковой стены полувагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в узле соединения рамы и боковой стены полувагона, содержащем поперечную балку рамы, нижнюю обвязку боковой стены и компенсирующую накладку, выполненную с верхней полкой, боковыми стенками и нижними полками, имеющую в плане форму трапеции с меньшим и большим основаниями для соединения с поперечной балкой рамы и с нижней обвязкой боковой стены, соответственно, при этом компенсирующая накладка выполнена с увеличением своей высоты в направлении большего основания, согласно полезной модели, компенсирующая накладка выполнена с шириной h1 меньшего основания в диапазоне от 100 до 500 мм и с соотношением ширины h1 и ширины h2большего основания в диапазоне 0,25<h1/h2<0,75.
В предлагаемой конструкции узла соединения за счет выполнения компенсирующей накладки с шириной h1 меньшего основания в диапазоне от 100 до 500 мм и с соотношением ширины h1 и ширины h2 большего основания в диапазоне 0,25<h1/h2<0,75 увеличивается ширина зоны соединения компенсирующей накладки с нижней обвязкой, что снижает концентрацию напряжений в данной зоне, повышает прочность узла соединения. Выполнение ширины h1 менее 100 мм не позволяет установить компенсирующую накладку на поперечной балке рамы; выполнение ширины h1 более 500 мм повышает металлоемкость накладки. При соотношении h1/h2>0,75 компенсирующая накладка обладает излишней металлоемкостью; при соотношении h1/h2<0,25 в зоне соединения компенсирующей накладки с нижней обвязкой возникают напряжения, превышающие допустимые значения, в связи с чем не обеспечивается надежное соединение накладки с нижней обвязкой и поперечной балкой.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическими изображениями:
на фигуре 1 - кузов люкового полувагона, вид сверху;
на фигуре 2 - местный вид А на фиг. 1;
на фигуре 3 - компенсирующая накладка, вид сверху;
на фигуре 4 - компенсирующая накладка, вид спереди.
Узел соединения рамы и боковой стены полувагона содержит (фиг. 1, 2) поперечную балку 1 рамы кузова полувагона, нижнюю обвязку 2.1 боковой стены 2, компенсирующую накладку 3.
Компенсирующая накладка 3 (фиг. 3, 4) выполнена в виде штампованной из листового металла детали и имеет верхнюю полку 3.1, боковые стенки 3.2, нижние полки 3.3. В плане компенсирующая накладка 3 имеет форму трапеции с меньшим 3.4 и большим 3.5 основаниями для соединения указанными основаниями, соответственно, с поперечной балкой 1 рамы и с нижней обвязкой 2.1 боковой стены 2 кузова полувагона. Высота компенсирующей накладки 3 увеличивается в направлении от меньшего основания 3.4 к большему основанию 3.5. Ширина h1 меньшего основания 3.4 выполнена в диапазоне от 100 до 500 мм. Соотношение ширины h1 меньшего основания 3.4 и ширины h2 большего основания 3.5 выполнено в диапазоне 0,25<h1/h2<0,75.
При сборке узла соединения рамы и боковой стены полувагона закрепляют компенсирующую накладку 3 меньшим снованием 3.4 на верхней полке 1.1 поперечной балки 1, большим основанием 3.5 на нижней обвязке 2.1. Закрепление осуществляют, например, сварочным соединением. Узел соединения предложенной конструкции обеспечивает повышенную прочность соединения рамы и боковой стены полувагона с помощью компенсирующей накладки и снижение напряжений в местах указанных соединений.