КУЗОВ ВАГОНА-ХОППЕРА

Полезная модель относится к железнодорожной технике, а именно к кузовам вагонов-хопперов.
Известен кузов вагона-хоппера, содержащий боковые стенки, обшитые листами, стойки боковых стенок, бункеры, поперечные балки между бункерами, закреплённые своими концами на боковых стенках кузова, см RU 93 761, B61D 7/00, опубл. 10.05.2010.
Известен также кузов вагона-хоппера, содержащий разгрузочные бункеры, боковые стенки со стойками, боковые стенки обшиты основными листами, внутри кузова между разгрузочными бункерами установлены поперечные балки, закреплённые своими концами на боковых стенках кузова, см RU 198 699, B61D 7/00, опубл. 10.05.2010.
Общей технической проблемой, присущей данным устройствам, является низкая надёжность места соединения поперечных балок с обшивкой боковых стенок кузова по причине низкой прочности и жёсткости тонких листов обшивки боковых стенок кузова.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности кузова вагона-хоппера.
Указанный технический результат достигается кузовом вагона-хоппера, содержащим разгрузочные бункеры, боковые стенки со стойками, боковые стенки обшиты основными листами толщиной «s», внутри кузова между разгрузочными бункерами установлены поперечные балки, закреплённые своими концами на боковых стенках кузова, места обшивки боковых стенок, на которых закреплены концы поперечных балок, выполнены в виде соединённых с основными листами обшивки толщиной «s» монтажных участков толщиной «S», превышающей толщину «s» основных листов обшивки в 2-4 раза; сварочные швы вертикальных мест стыковки монтажных участков толщиной «S» с листами обшивки толщиной «s» могут быть выполнены под стойками боковых стенок; основные листы боковых стенок обшивки толщиной «s» могут быть выполнены размером не менее 2 мм, толщина «S» монтажных участков выполнена в диапазоне размеров от 4 до 8 мм; толщина «S» монтажных участков может быть выполнена равной 5 мм как наиболее оптимального размера, обеспечивающего сочетание необходимой жёсткости и допустимого веса кузова вагона-хоппера; поперечные балки могут быть выполнены по форме разделительного конька между разгрузочными бункерами с наклонными направляющими поверхностями.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что места обшивки боковых стенок, на которых закреплены концы поперечных балок, выполнены в виде соединённых с основными листами обшивки толщиной «s» монтажных участков толщиной «S», превышающей толщину «s» основных листов обшивки в 2 – 4 раза; сварочные швы вертикальных мест стыковки монтажных участков толщиной «S» с листами обшивки толщиной «s» выполнены под стойками боковых стенок; основные листы боковых стенок обшивки толщиной «s» выполнены размером не менее 2 мм, толщина «S» монтажных участков выполнена в диапазоне размеров от 4 до 8 мм; толщина «S» монтажных участков  выполнена равной 5 мм как наиболее оптимального размера, обеспечивающего сочетание необходимой жёсткости и допустимого веса кузова вагона-хоппера; поперечные балки выполнены по форме разделительного конька между разгрузочными бункерами с наклонными направляющими поверхностями.
Полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг. 1 – общий вид кузова вагона-хоппера, изометрическая проекция;
- на Фиг. 2 – кузов вагона-хоппера, главный вид;
- на Фиг. 3 – кузов вагона-хоппера, крыша условно не показана, изометрическая проекция;
- на Фиг. 4 – разрез А – А на Фиг. 2.
Кузов 1 вагона-хоппера содержит разгрузочные бункеры 2, боковые стенки 3 со стойками 3.1 (Фиг. 1, 2). Боковые стенки 3 обшиты основными листами 3.2 толщиной «s» (Фиг. 3, 4). Внутри кузова 1 между разгрузочными бункерами 2 установлены поперечные балки 4. Поперечные балки 4 закреплены своими концами на внутренних поверхностях основных листов 3.2 боковых стенок 3 кузова 1. Места обшивки боковых стенок 3, на которых закреплены концы поперечных балок 4, выполнены в виде соединённых с основными листами 3.2 толщиной «s», монтажных участков 3.3 повышенной толщиной «S». Толщина «S» монтажных участков 3.3 превышает толщину «s» основных листов обшивки в 2–4 раза.
Сварочные швы вертикальных мест стыковки монтажных участков 3.3 с основными листами 3.2 могут быть выполнены под стойками 3.1 боковых стенок 3 как элемента, усиливающего место стыковки соединения монтажных участков 3.3 с основными листами 3.2.
Основные листы 3.2 боковых стенок 3 должны быть выполнены толщиной «s» не менее 2 мм.
Толщина «S» монтажных участков 3.3 может быть выполнена в диапазоне размеров от 4 до 8 мм.
Толщина «S» монтажных участков 3.3 также может быть выполнена равной 5 мм как наиболее оптимального размера, обеспечивающего сочетание необходимой жёсткости и допустимого веса кузова 1 вагона-хоппера.
Поперечные балки 4 могут быть выполнены по форме разделительного конька 4.1 между разгрузочными бункерами 2 с наклонными направляющими поверхностями.
Технический результат, заключающийся в повышении прочности кузова 1 вагона-хоппера, достигается использованием на боковых стенках 3 монтажных участков 3.3, выполненных толщиной «S», превышающей толщину «s» основных листов 3.2 в 2–4 раза.
Размещение сварочных швов, соединяющих вертикальные места стыков монтажных участков 3.3 толщиной «S» с листами обшивки толщиной «s», могут быть выполнены под стойками 3.1 боковых стенок 3, используемыми данном случае как средство, усиливающее место соединения указанных элементов.
Основные листы 3.2 боковых стенок 3 толщиной «s» должны быть выполнены размером не менее 2 мм. При выполнении основных листов 3.2 менее 2 мм не обеспечивается необходимая прочность боковых стенок 3. При выполнении более 2 мм необоснованно увеличивается вес кузова 1, снижается грузоподъёмность вагона-хоппера, вследствие увеличения массы тары вагона-хоппера.
Толщина «S» монтажных участков 3.3 может быть выполнена в диапазоне от 4 до 8 мм. Выполнение монтажных участков 3.3 толщиной «S» менее 4 мм не обеспечивает необходимой прочности и жёсткости места соединения поперечных балок 4 с монтажными участками 3.3. При выполнении монтажных участков 3.3 толщиной «S» более 8 мм увеличивается разнотолщинность соединяемых участков кузова 1, что отрицательно сказывается на прочности швов, соединяющих монтажные участки 3.3 и основные листы 3.2 боковых стенок 3, излишне увеличивается масса тары вагона-хоппера.
Использование монтажных участков 3.3, выполненных повышенной относительно основных листов 3.2 толщиной, позволяет использовать для закрепления поперечных балок 4 сварные швы с большим катетом, обеспечивая провар металла на большую глубину, позволяет также использовать поперечные балки 4 из более толстого проката, обеспечивая тем самым их большую прочность и жёсткость, а также обеспечивать более жёсткую связь между боковыми стенками 3 кузова 1 вагона-хоппера, что обеспечивает повышение прочности кузова 1 вагона-хоппера. Выполнение поперечных балок 4 по форме разделительного конька 4.1 увеличивает длину сварного шва, фиксирующего концы поперечных балок 4 на монтажных участках 3.3 боковых стенок 3, что также способствует повышению прочности кузова 1 вагона-хоппера.