РАМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
[0001] Предложенная полезная модель относится к рамам железнодорожных транспортных средств с хребтовыми балками.
Уровень техники
[0002] Из уровня техники известна рама железнодорожного транспортного средства (патент России № 2657712 на изобретение, опубл. 14.06.2018 г)., принятая в качестве наиболее близкого аналога и содержащая хребтовую балку, включающую в себя верхнюю полку, и шкворневую балку, включающую в себя верхнюю полку, соединённую с хребтовой балкой.
[0003] Недостатком известного технического решения является низкая прочность и надёжность шкворневого узла, обусловленная напряжениями в местах контактов балок.
[0004] Указанная техническая проблема решается созданием рамой железнодорожного транспортного средства, в которой устранены недостатки наиболее близкого аналога.
Раскрытие сущности полезной модели
[0005] Технический результат заключается в повышении прочности и надёжности рамы железнодорожного транспортного средства за счёт снижения напряжений в зоне соединения хребтовой балки и шкворневой балки.
[0006] Технический результат достигается за счёт того, что рама железнодорожного транспортного средства содержит хребтовую балку, включающую в себя верхнюю полку, шкворневую балку, включающую в себя верхнюю полку, установленную встык с профилем хребтовой балки и соединённую с хребтовой балкой, и накладку, закреплённую на верхней полке хребтовой балки и верхней полке шкворневой балки и перекрывающую место соединения хребтовой балки и шкворневой балки.
[0007] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что хребтовая балка выполнена в виде двух зетовых профилей, верхние полки которых образуют верхнюю полку хребтовой балки, при этом накладка перекрывает место соединения верхних полок зетовых профилей хребтовой балки.
[0008] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что накладка имеет толщину от 6 до 20 мм.
[0009] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что накладка представляет собой деталь.
[0010] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что накладка имеет симметричную и крестообразную форму и включает в себя четыре консоли.
[0011] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что сечения консолей накладки плавно уменьшаются к торцам консолей.
[0012] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что торцы консолей выполнены радиусно-скруглёнными.
[0013] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в накладке выполнены отверстия.
[0014] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что отверстия расположены у основания консолей и в средних частях консолей.
Краткое описание чертежей
[0015] Вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:
[0016] Фиг. 1 представлен его вид сверху,
[0017] Фиг. 2 представлено сечение А-А, отмеченное на Фиг. 1,
[0018] Фиг. 3 представлена накладка.
Осуществление полезной модели
[0019] На Фиг. 1 представлена рама. Рама 1 представляет собой полураму сочленённого вагона, содержит хребтовую балку 2, шкворневую балку 3 и накладку 4.
[0020] На Фиг. 2 представлено сечение шкворневого узла. Хребтовая балка 2 выполнена в виде двух зетовых профилей, верхние полки которых соединены посредством сварки, и включает в себя верхнюю полку 5, образованную посредством упомянутых верхних полок зетовых профилей. Шкворневая балка 3 содержит две верхние полки 6, каждая из которых выполнена в виде листа, установлена встык с профилем хребтовой балки 2 и соединена с хребтовой балка 2 посредством сварки.
[0021] На Фиг. 3 представлена накладка 4. Накладка 4 выполнена в виде детали, представляет собой симметричный лист крестообразной формы, расположена в шкворневом узле рамы 1, соединена посредством сварки с верхней полкой 5 хребтовой балки 2 и верхней полкой 6 шкворневой балки 3, перекрывает места соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3 и места соединения верхних полок зетовых профилей хребтовой балки 2. Накладка 4 включает в себя четыре консоли 7, сечение каждой из которых плавно уменьшается к торцу консоли 7, при этом торец консоли 7 выполнен радиусно-скруглённым. В накладке 4 также выполнены отверстия 8, используемые для сварки, расположенные у основания консолей 7 и в средних частях консолей 7.
[0022] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на описанном выше со ссылкой на чертежи варианте осуществления предложного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения тех или иных признаков предложенного технического решения с использованием других материально-технических средств. Ниже представлены примеры выполнения некоторых признаков предложенного технического решения.
[0023] В других вариантах выполнения предложенного технического решения оно может приставлять собой раму известного из уровня техники железнодорожного транспортного средства, в частности, выгона, например, грузового.
[0024] В других вариантах выполнения предложенного технического решения хребтовая балка 2 может быть выполнена в виде детали или может представлять собой сборочную единицу, например, содержащую верхнюю полку, выполненную в виде по меньшей мере одного листа и ориентированную горизонтально, нижнюю полку, выполненную в виде по меньшей мере одного листа и ориентированную горизонтально, и две стенки, ориентированные вертикально и соединённые по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операцией, например, сваркой, с верхней полкой и нижней полкой. В других вариантах выполнения предложенного технического решения верхняя полка 5 хребтовой балки 2 может представлять собой по меньшей мере один лист.
[0025] В других вариантах выполнения предложенное техническое решения может включать в себя по меньшей мере одну накладку 4, закреплённую на верхней полке 5 хребтовой балки 2 и верхней полке 6 шкворневой балки 3 и перекрывающую место соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3, при этом по меньшей мере одна накладка 4 может дополнительно перекрывать место соединения верхних полок зетовых профилей хребтовой балки 2.
[0026] В других вариантах выполнения предложенного технического решения форма по меньшей мере одной накладки 4 может быть любой известной из уровня техники, в частности, в виде многоугольника, по меньшей мере один угол которого может быть скруглён. Например, в форме прямоугольника, если верхняя полка 5 хребтовой балки 2 в шкворневом узле представляет собой деталь, например, лист, а, значит, отсутствуют места соединения её частей, например, соединённые посредством сварки. Форму накладки 4 задают таким образом, чтобы перекрыть места соединения, в частности, сварные швы крепления верхней полки 5 хребтовой балки 2 и верхних полок 6 шкворневой балки 3, и максимально усилить зону, в которой возникают повышенные напряжения. Выполнение по меньшей мере одной накладки 4 в виде детали (в понимании ГОСТ 2.101-68) предпочтительно, поскольку отсутствуют места соединения её частей в случае, если она представляет собой сборочную единицу (в понимании ГОСТ 2.101-68), поскольку места соединения её частей являются источниками напряжений, что снижает прочность и надёжность как самой накладки 4, так и предложенного технического решения в целом. В других вариантах выполнения предложного технического решения размеры по меньшей мере одной накладки 4 могут отличаться от размеров, представленных на чертежах. Размеры накладки 4 задают таким образом, чтобы разместить её между листами настила пола, если предложенное техническое решение содержит настил пола. Поскольку узел соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3 является достаточно нагруженным и ответственным, по меньшей мере одна накладка 4 предпочтительно имеет толщину от 6 до 20 мм, поскольку при данном диапазоне достигается равномерное распределение напряжений и, тем самым, надёжность и прочность конструкции предложенного технического решения. Описанная ранее в варианте выполнения предложенного технического решения со ссылкой на чертежи форма накладки 4 является предпочтительной, поскольку она обеспечивает оптимальную компенсацию (снижение) напряжений в зоне соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3, что повышает прочность и надёжность предложенного технического решения.
[0027] В других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере одна накладка 4 может быть выполнена несимметричной, сечение по меньшей мере одной или каждой консоли 7 может не уменьшаться к торцу консоли 7 и(или) торец по меньшей мере одной или каждой консоли 7 может быть выполнен не радиусно-скруглённым, а плоским, по меньшей мере две консоли 7 могут отличаться друг от друга формой и размерами. Форма накладки 4, описанная ранее в варианте осуществления предложенного технического решения со ссылкой на чертежи, является предпочтительной, поскольку за счёт плавного уменьшения сечения консолей 7 и выполнение торца консоли 7 радиусно-скруглённым достигается оптимизация напряжений, действующих в узле соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3.
[0028] В других вариантах выполнения предложенного технического решения накладка 4 может не содержать отверстия под сварку или содержит по меньшей мере одно отверстие под сварку, которое может быть расположено в любом месте по меньшей мере одной накладки 4. Количество и расположение отверстий 8, описанные ранее в варианте выполнения предложенного технического решения и представленные на чертежах, являются предпочтительными, поскольку обеспечивается заданная эксплуатационная надёжность узла соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3 и не возникают области напряжений в зоне соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3, что обеспечивает заданную прочность и надёжность предложенному техническому решению.
[0029] Накладка 4 усиливает сварные швы в местах соединения хребтовой балки 2 и шкворневой балки 3 и, при варианте изготовления хребтовой балки 2 из двух частей в продольном направлении, также перекрывает и усиливает участок сварного шва хребтовой балки 2.
[0030] Позиции на чертежах:
1 – рама;
2 – хребтовая балка;
3 – шкворневая балка;
4 – накладка;
5 – верхняя полка хребтовой балки ;
6 – верхняя полка шкворневой балки 3;
7 – консоль накладки 4;
8 – отверстие накладки 4.