ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ПЛАТФОРМА ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КОНТЕЙНЕРОВ

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта, а именно к платформе, предназначенной для перевозки крупнотоннажных контейнеров, устанавливаемых на раму железнодорожной платформы посредством их фиксации, общей погрузочной длиной 80 футов.
Известны железнодорожные платформы для перевозки контейнеров, включающая ходовую часть, хребтовую балку, несущую раму, на которой смонтированы опрокидывающиеся упоры для контейнера, которые расположены симметрично относительно поперечной и продольной осей платформы и ориентированы вдоль нее, при этом на противоположных боковых сторонах несущей рамы, с двух сторон от поперечной оси упоры смонтированы попарно, а у торцов рамы смонтированы одинарные упоры.
Опрокидывающиеся упоры контейнеров оборудованы шарнирами и выполнены с возможностью их складывания в продольном направлении. /1, 2, 3, 4/.
2
Наиболее близким техническим решением к предлагаемой полезной модели является специализированная четырехосная платформа модели 13-470, предназначенная для перевозки крупнотоннажных контейнеров. Платформа имеет грузоподъемность 60т, массу 22 т, площадь грузовой рамы 46м, базу 14,72м, длину по осям сцепления автосцепок 19,62, ширину 2,5 м, коэффициент тары 0,36, осевую нагрузку 200кН, погонную нагрузку 41,8 кН/м, конструктивную скорость 140 км/ч. Платформа вписывается в габарит 0-ВМ. На платформе можно перевозить шесть контейнеров типа 1Д
грузоподъемностью 10 т, три контейнера типа 1С грузоподъемностью 20т или один контейнер типа 1А грузоподъемность 30т и один контейнер типа 1С. Платформа снабжена десятью упорами, поворачивающимися поперек платформы на 180°, и четырьмя угловыми неподвижными упорами, которые удерживают контейнеры за нижние угловые фитинги от продольных и поперечных смещений.
При погрузке контейнеров используются только те упоры, которые расположены друг от друга на расстоянии, соответствующем длине перевозимого контейнера, а остальные поворотные упоры приводятся в нерабочее положение. Поворотные упоры укреплены на поворачивающихся панелях попарно на расстоянии 280 мм друг от друга. Хребтовая балка рамы выполнена из двух двутавров переменной по длине высоты сечения, боковые балки - из одного двутавра.
В консольной части рамы установлены два раскоса коробчатого поперечного сечения из швеллеров, через которые передается избыточная часть продольной силы удара от концевой балки на продольные боковые при полном закрытии поглощающих аппаратов автосцепки. Шкворневые балки рамы замкнутого поперечного сечения сварены из двух вертикальных и двух горизонтальных листов. Средние поперечные балки рамы двутаврового поперечного сечения сварены из вертикального листа и двух горизонтальных листов. Тормозная система предназначена одновременно для обеих тележек. /5/
Недостатками известных конструкций являются неэффективное использование грузоподъемности платформ, недостаточная прочность и, соответственно, надежность перевозок, невозможность перевозки всех типоразмеров контейнеров, включая и крупнотоннажные 40 футовые контейнеры.
Также необходимо отметить, что тормозная система, используемая в известных конструкциях платформ, не обеспечивает достаточной надежности
торможения при неравномерном распределении нагрузки на тележки, и, соответственно, безопасности движения железнодорожного транспорта.
К этому следует добавить, что известные конструкции платформ не обеспечивают и вездеходности, так как они не вписываются в габарит 02 - ВМ.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача повышения безопасности перевозок контейнеров за счет достигаемой прочности платформы и эффективности торможения, увеличения ее грузоподъемности, и расширения функциональных возможностей платформы путем сочетания различных типов контейнеров, улучшения условий эксплуатации за счет удобства их загрузки и выгрузки и вездеходности.
Для достижения указанного технического результата в железнодорожной платформе для перевозки контейнеров, содержащей ходовую часть, тормозную систему и несущую раму, которая включает в себя хребтовую балку, выполненную из двух двутавров переменного сечения, боковые, шкворневые, лобовые, поперечные и промежуточные балки, при этом между лобовыми и шкворневыми балками установлены раскосы, причем на боковых балках смонтированы опрокидывающиеся, а на лобовых - неподвижные упоры для установки контейнеров, двутавры хребтовой балки выполнены с разрезами вдоль по оси симметрии и жестко соединены между собой посредством вставок, выполненных из перфорированных листов, жестко соединенных между собой.
Причем толщина (t) вставок в двутарах хребтовой балки выполнена в пределах 10≤t≤12 мм, а их высота (h) - 330≤h≤360 мм, при этом подрезка и подгибка нижних частей двутавров и крайних частей вставок выполнены под углом 12°≤α≤17° к горизонтали.
Тормозная система выполнена раздельной для каждой тележки, с диагонально расположенными на несущей раме платформы автотормозами, подключенными к одной воздушной магистрали.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на представленных фигурах изображено:
- фиг.1 - показан общий вид железнодорожной платформы для перевозки контейнеров;
- фиг.2 - хребтовая балка;
- фиг.3 - тормозная система.
Железнодорожная платформа для перевозки контейнеров содержит ходовую часть 1, тормозную систему 2 и несущую раму 3, которая включает в себя хребтовую 4, выполненную из двух двутавров переменного сечения, боковые 5, шкворневые 6, лобовые 7 балки, поперечные балки 8 и поперечные промежуточные 9 балки.
Между лобовыми 7 и шкворневыми 6 балками установлены раскосы 10. На боковых балках 5 смонтированы опрокидывающиеся 11, а на лобовых балках неподвижные 12 упоры для установки контейнеров.
Хребтовая балка 4 является основным несущим элементом, воспринимающим нагрузки как динамические при движении состава, так и статические от массы груза и выполнена из двух двутавров переменного сечения, причем каждый из двутавров изготовлен из стандартного профиля.
Хребтовая балка 4 выполнены из разрезанного вдоль оси симметрии двутавров 13, при этом двутавры жестко соединены между собой посредством вставок 14, выполненных из перфорированных листов, жестко соединенных между собой, причем толщина (t) вставок 14 выполнена в пределах 10≤t≤12мм, а их высота (h) - 330≤h≤360мм.
Выполнение двутавров хребтовой балки 4 со вставками 14 позволило увеличить площадь поперечного сечения и как следствие прочность платформы и, соответственно, увеличить ее грузоподъемность.
При выполнении толщины вставки 14 в хребтовой балке 4 менее 10 мм (t<10 мм ) не обеспечивается необходимая прочность платформы, а при выполнении толщины вставки 14 более 12 мм (t>12 мм) увеличивается металлоемкость и, соответственно, происходит неоправданное увеличение массы тары вагона, что приводит к увеличению себестоимости и ухудшению коммерческих свойств платформы.
При выполнении высоты вставки 14 в хребтовой балке менее 330мм (h<330 мм) не обеспечивается необходимая прочность платформы, а при выполнении высоты вставки 14 более 360 мм (h>360 мм) не обеспечивается вездеходность, так как рама платформы выходит за пределы габарита 02-ВМ.
Подрезка и подгибка нижних частей двутавров в хребтовой балке 4 и крайних частей вставок 14 выполнены под углом 12°≤α≤17° к горизонтали.
Что касается выполнения угла подрезки и подгибки нижних частей двутавров в хребтовой балке 4 больше 17°, то в этом случае происходит увеличение массы тары вагона, а выполнение угла подрезки и подгибки меньше 12° не обеспечивается необходимая прочность платформы.
Благодаря такому выбранному диапазону выполнения углов подрезки и подгибки нижних частей двутавров обеспечивается плавность перехода по сечению в хребтовой балке 4, что приводит к уменьшению напряжений, возникающих в хребтовой балке 4, как в одном из основных несущих элементов платформы.
Одним из оптимальных вариантов исполнения высоты хребтовой балки 4 в консольной части за счет подрезки составляет 380 мм, а в средней части за счет вставок 14 из перфорированных листов высота поперечного сечения является 950 мм.
Все несущие элементы рамы 3 платформы жестко соединены между собой посредством сварки. Боковые 5 балки соединены с хребтовой 4 балкой лобовыми 7, шкворневыми 6, поперечными 8 и промежуточными 9 балками. Шкворневые 6, поперечные 8 и промежуточные 9 балки выполнены коробчатого сечения.
Поперечные балки 8 служат для подъема рамы платформы при ремонтных работах с использованием домкратов. Промежуточные балки 9, расположенные на оси откидных 11 упоров, передают нагрузку от боковых 5 балок на хребтовую 4 балку.
Тормозная система 2 выполнена раздельной для каждой тележки ходовой части 1, с диагонально расположенными на несущей раме 3 платформы автотормозами 15, подключенными к одной воздушной магистрали 16.
Использование раздельной тормозной системы 2 для каждой тележки ходовой части 1 обеспечивает возможность неравномерной загрузки платформы по длине, а при выходе из строя узлов в одном из тормозов другой остается полностью работоспособным, достаточно перекрыть разобщительный кран на поврежденном автотормозе.
Использование в предлагаемой полезной модели железнодорожной платформы для перевозки контейнеров раздельной тормозной системы для каждой тележки ходовой части обеспечивает эффективность торможения и улучшает условия по безопасности эксплуатации по сравнению с известными конструкциями.
0
00
Стояночный тормоз 17 обеспечивает удержание отдельной железнодорожной платформы на уклоне до 300/ путем воздействия на тормозные колодки одной из тележек.
Необходимо отметить, что вся совокупность конструктивных решений, использованных в предложенной полезной модели, позволило повысить безопасность перевозок контейнеров за счет достигаемой прочности
платформы, увеличить ее грузоподъемность, повысить эффективность торможения и, соответственно, улучшить условия безопасности движения, а также расширить функциональные возможности за счет сочетания различных типов перевозимых контейнеров, включая и 40 футовые.
Увеличение поперечного сечения хребтовой балки позволило значительно увеличить полезную нагрузку на раму платформы и обеспечило возможность увеличения грузоподъемности вагона платформы, что позволяет перевозить крупнотоннажные контейнеры разных типов с их различными комбинациями.
Использование предлагаемой конструкции полезной модели позволяет увеличить грузоподъемность по сравнению с существующими моделями платформ, повысить безопасность перевозок грузов за счет повышения прочности конструкции платформы и использования раздельной тормозной системы и улучшить коммерческие свойства железнодорожной платформы за счет расширения функциональных возможностей и эффективности грузооборота, необходимо также отметить, что габарит платформы выполнен 02 ВМ, что позволило повысить ее вездеходность и возможность выхода на колею 1435 мм при переподкатке тележек.
Источники информации:
1. Свидетельство на полезную модель РФ №23846 «Железнодорожная платформа для перевозки контейнеров», МПК B 61 D 3/20, Бюл. №20, 2002 г.
2. Свидетельство РФ на полезную модель №23847 «Железнодорожная платформа для перевозки контейнеров», МПК B 61 D 3/20, Бюл. №20, 2002 г.
3 Свидетельство РФ на полезную модель №25305 «Железнодорожная платформа для перевозки контейнеров», МПК B 61 D 3/20, Бюл. №27, 2002 г.
4.Патент РФ на полезную модель №39555 «Железнодорожная платформа», МПК B 61 D 3/08, Бюл. №22, 2004 г.
5. Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс. Москва 2004г. с. 145-146, 155 (прототип).