Кузов глуходонного полувагона

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к грузовым железнодорожным полувагонам, и в частности к конструкции кузова глуходонного полувагона.
Из уровня техники известен кузов глуходонного полувагона (патент РФ  на полезную модель №168141, опубликован 18.01.2017, B61D3/00, B61D17/04), включающий в себя раму с металлическим полом, торцевые стены и боковых стены, состоящие из обшивки с каркасом, имеющим верхнюю и нижнюю обвязки, угловые, шкворневые и промежуточные стойки, жестко связанные с соответствующими поперечными балками рамы, при этом нижняя обвязка состоит из верхней и нижней горизонтальной прямых частей и среднего наклонного элемента, а в местах соединения промежуточных, шкворневых стоек боковых стен и балок рамы снаружи обшивки кузова установлены усиливающие элементы заделки, своими продольными кромками примыкающие к наклонному элементу нижней обвязки, образуя замкнутый контур.
Решаемой технической проблемой заявляемой полезной модели является сниженная надежность узлов заделки стоек боковых стен с поперечными балками рамы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности кузова глуходонного полувагона.
Технический результат достигается за счет того, что в кузове глуходонного полувагона, включающем в себя раму с поперечными балками, настил пола, торцевые стены и боковые стены, состоящие из обшивки и каркаса, содержащего нижнюю обвязку и стойки, соединенные с поперечными балками рамы при помощи усиливающих элементов заделки, согласно полезной модели нижние обвязки каркасов боковых стен выполнены из швеллера, установленного верхней и нижней полками между настилом пола и нижними полками поперечных балок рамы, при этом усиливающие элементы заделки включают в себя продольные ребра, установленные между настилом пола и нижними полками поперечных балок рамы на расстоянии от стенки нижней обвязки, поперечные ребра, установленные внутри нижней обвязки, усиливающие пластины, прикрепленные к боковым стенам в местах их соединения с настилом пола, а также усиливающие уголки, прикрепленные к усиливающим пластинам и настилу пола.
Продольные ребра прикреплены к нижним полкам и стенкам поперечных балок рамы и настилу пола на расстоянии от стенки нижней обвязки, составляющем от 200 до 300 мм.
Продольные ребра, поперечные ребра, усиливающие пластины и усиливающие уголки выполнены толщиной от 6 до 16 мм.
Таким образом, заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что нижние обвязки каркасов боковых стен выполнены из швеллера, установленного верхней и нижней полками между настилом пола и нижними полками поперечных балок рамы, при этом усиливающие элементы заделки включают в себя продольные ребра, установленные между настилом пола и нижними полками поперечных балок рамы на расстоянии от стенки нижней обвязки, поперечные ребра, установленные внутри нижней обвязки, усиливающие пластины, прикрепленные к боковым стенам в местах их соединения с настилом пола, а также усиливающие уголки, прикрепленные к усиливающим пластинам и настилу пола.
Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Заявленное техническое решение может быть применено в промышленности, так как для его реализации может быть использовано широко распространенное производственное оборудование и материалы, а также не требуется внесение существенных изменений в технологию изготовления полувагона.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
фиг. 1 – кузов глуходонного полувагона, общий вид;
фиг. 2 – разрез А-А на фиг. 1;
фиг. 3 – разрез Б-Б на фиг. 2;
фиг. 4 – местный вид В на фиг. 2.
Кузов глуходонного полувагона (фиг.1, 2) содержит раму  с поперечными шкворневыми и промежуточными балками 1, настил пола 2, торцевые стены и боковые стены 3, состоящие из обшивки 4 и каркаса, содержащего нижнюю обвязку 5 и стойки 6. Каждая нижняя обвязка 5 выполнена из швеллера, имеющего в поперечном сечении верхнюю и нижнюю полки и стенку 5.1. Нижняя обвязка 5 установлена своими верхней и нижней полками между настилом пола 3 и нижними полками поперечных балок 2 рамы, при этом стенка 5.1 обращена наружу кузова. Стойки 6 жестко связаны с соответствующими поперечными шкворневыми и промежуточными балками 1 рамы узлами заделки с усиливающими элементами.
На фиг. 2, 3, 4 показан узел заделки, включающий в себя усиливающие элементы заделки: продольные ребра 7, поперечные ребра 8, усиливающие пластины 9, усиливающие уголки 10, . Каждое продольное ребро 7 прикреплено к нижней полке 1.1 и стенке 1.2 поперечной балки 1 и к настилу пола 2 посредством, например, сварного соединения, и установлено на расстоянии s от стенки 5.1 нижней обвязки. Высота продольного ребра 7 соответствует высоте поперечной балки 1 в месте установки. Каждое поперечное ребро 8 закреплено внутри нижней обвязки 5, между верхней, нижней полками и стенкой 5.1 посредством, например, сварного соединения. Высота и ширина поперечных ребер 8 равны внутренней высоте и ширине швеллерного профиля нижней обвязки 5. Каждая усиливающая пластина 9 прикреплена к обшивке 4 в нижней части боковой стены 3, в месте ее соединения с настилом пола 2 посредством, например, сварного соединения. Каждый усиливающий уголок 10 прикреплен к усиливающей пластине 9 и к настилу пола 2 посредством крепежного соединения, например, болтового.
Расстояние s от продольного ребра 7 до стенки 5.1 нижней обвязки 5 составляет от 200 до 300 мм. Крайнее наименьшее значение указанного диапазона расстояния обеспечивает необходимый доступ для осмотра и приварки ребер 7 и 8 к элементам конструкции кузова. При выполнении крайнего наибольшего значения диапазона расстояния s более 300 мм возможно снижение прочности узла заделки.
Для обеспечения статической и циклической прочности конструкции кузова толщины продольных ребер 7, поперечных ребер 8, усиливающих пластин 9, усиливающих уголков 10 выполнены в пределах от 6 до 16 мм. Крайнее наименьшее значение толщины, равное 6 мм, обусловлено требованием необходимой прочности и устойчивости. Крайнее наибольшее значение толщины, равное 16 мм, обусловлено оптимальной металлоемкостью изделия.
Узлы заделки стоек боковых стен кузова глуходонного полувагона, воспринимающие распорное давление насыпного груза, обеспечивают целостность конструкции в местах соединения стоек с поперечными балками рамы, где возникают наибольшие напряжения. С целью снижения этих напряжений узлы заделки стоек содержат предлагаемые усиливающие элементы заделки в составе продольных и поперечных ребер, усиливающих вставок и усиливающих уголков.
Таким образом, заявленное техническое решение позволяет повысить надежность кузова глуходонного полувагона.