КРЫТЫЙ ВАГОН

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к универсальным крытым вагонам для перевозки широкой номенклатуры штучных, тарно-штучных, пакетированных и навалочных грузов, требующих защиты от атмосферных осадков, в частности к конструкции рамы и настила пола.
Из уровня техники известен крытый вагон со сдвижными боковыми стенами и крышей для пакетированных и штучных грузов (RU 79854, B61D 3/00, опубл. 20.01.2009), содержащий раму и кузов с настилом пола. Рама выполнена в виде хребтовой, боковых продольных, лобовых, шкворневых и поперечных балок, что обеспечивает повышенную жесткость конструкции и позволяет использовать вагон для перевозки штучных и пакетированных грузов больших габаритов и массы. Технической проблемой, присущей данному устройству, является высокая масса тары вагона, обусловленная конструктивным исполнением рамы и настила пола кузова.
Известен крытый вагон (RU 176267, B61D 17/10, B61D 3/00, опубл. 15.01.2018), включающий размещенный на ходовых тележках кузов, который содержит боковые и торцевые стены, крышу, пол, включающий настил, который состоит из среднего участка, расположенного в средней части кузова, и концевых участков, расположенных в консольных частях кузова, толщина которых меньше толщины среднего участка. Данное техническое решение направлено на снижение массы тары крытого вагона путём снижения массы пола кузова. Однако оно также имеет завышенную массу рамы и настила пола.
Общей технической проблемой является высокая масса тары вагона, а именно масса рамы и настила пола кузова.
Техническим результатом полезной модели является снижение массы тары крытого вагона при обеспечении его прочности.
Указанный технический результат достигается крытым вагоном, содержащим кузов, рама которого образована продольными и поперечными балками, покрытыми сверху металлическим настилом пола, рама имеет средний и концевые участки, на среднем участке рамы металлический настил пола имеет вырезы длиной l, шириной b и покрыт сверху фанерой, при этом отношение длины l выреза к шагу T поперечных балок, в пространстве между которыми расположен данный вырез, составляет от 0,5 до 0,8; а отношение ширины b выреза к шагу K продольных балок, в пространстве между которыми расположен данный вырез, составляет от 0,5 до 0,7; при этом соседние вырезы выполнены с шагом t в направлении продольной оси рамы равным шагу T поперечных балок рамы и с шагом k в направлении поперечной оси рамы равным шагу K продольных балок рамы.
В вариантах исполнения полезной модели шаг T поперечных балок рамы может быть выполнен от 800 мм до 1200 мм, шаг K продольных балок рамы может быть выполнен от 300 мм до 400 м; вырезы в металлическом настиле пола могут быть выполнены со скруглением по радиусу R, отношение которого к ширине b выреза составляет от 0,3 до 0,5.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что на среднем участке рамы металлический настил пола имеет вырезы длиной l, шириной b и покрыт сверху фанерой, при этом отношение длины l выреза к шагу T поперечных балок, в пространстве между которыми расположен данный вырез, составляет от 0,5 до 0,8; а отношение ширины b выреза к шагу K продольных балок, в пространстве между которыми расположен данный вырез, составляет от 0,5 до 0,7; при этом соседние вырезы выполнены с шагом t в направлении продольной оси рамы равным шагу T поперечных балок рамы и с шагом k в направлении поперечной оси рамы равным шагу K продольных балок рамы; вырезы в металлическом настиле пола могут быть выполнены со скруглениями по радиусу R, отношение которого к ширине b выреза составляет от 0,3 до 0,5. Такое отличие от прототипа даёт основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется графическими изображениями, где на фиг. 1 показан кузов крытого вагона (боковые стены и настил пола из фанеры на среднем участке рамы не показаны), изометрическая проекция; на фиг. 2 - фрагмент среднего участка рамы с металлическим настилом пола, вид снизу.
Крытый вагон содержит кузов 1, рама 2 которого образована поперечными балками 3 и продольными балками 4, покрытыми сверху металлическим настилом пола 5, рама 2 имеет средний участок 6, расположенный между шкворневыми балками (позицией не показаны), и концевые участки 7.
Технический результат, заключающийся в снижении массы тары грузового крытого вагона при обеспечении его прочности, обеспечивается следующим образом.
На среднем участке 6 рамы 2 металлический настил пола 5 имеет вырезы 8 длиной l, шириной b и покрыт сверху фанерой. Отношение длины l выреза 8 к шагу T поперечных балок 3, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, составляет от 0,5 до 0,8; а отношение ширины b выреза 8 к шагу K продольных балок 4, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, составляет от 0,5 до 0,7; при этом соседние вырезы 8 выполнены с шагом t в направлении продольной оси рамы 2 равным шагу T поперечных балок 3 рамы 2 и с шагом k в направлении поперечной оси рамы 2 равным шагу K продольных балок 4 рамы 2.
В вариантах исполнения полезной модели шаг T поперечных балок 3 рамы 2 может быть выполнен от 800 мм до 1200 мм, шаг K продольных балок 4 рамы 2 может быть выполнен от 300 мм до 400 м.
Путём взаимного расположения поперечных балок 3 рамы 2 и продольных балок 4 рамы 2 и выполнения вырезов 8 в металлическом настиле пола 5 с заявляемым шагом и размерами, обеспечивает допустимое снижение массы тары крытого вагона при сохранении его прочности, что также позволяет обеспечить оптимальную грузоподъемность крытого вагона при перевозке грузов. Средний участок 6 рамы 2 с металлическим настилом пола 5 заявляемого крытого вагона не подвергаются воздействию от веса погрузчиков, что делает возможным их использование с меньшей массой, по сравнению с аналогами
Выход за указанный диапазон значений отношения длины l выреза 8 к шагу T поперечных балок 3, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, а также отношения ширины b выреза 8 к шагу K продольных балок 4, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, не целесообразен. При значениях отношения длины l выреза 8 к шагу T поперечных балок 3, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, более 0,8 не обеспечивается прочность металлического настила пола 5, а при значениях менее 0,5 увеличивается металлоемкость и масса металлического настила пола 5 без значительного увеличения его прочности. При значениях отношения ширины b выреза 8 к шагу K продольных балок 4, в пространстве между которыми расположен данный вырез 8, более 0,7 не обеспечивается прочность металлического настила пола 5, а при значениях менее 0,5 увеличивается металлоемкость и масса металлического настила пола 5 без значительного увеличения его прочности.
В вариантах исполнения полезной модели вырезы 8 в металлическом настиле пола 5 могут быть выполнены со скруглениями углов по радиусу R, отношение которого к ширине b выреза 8 составляет от 0,3 до 0,5. Такое исполнение вырезов 8 является предпочтительным, т.к. при значениях менее 0,3 и более0,5 возникает концентрация напряжений при действии эксплуатационных нагрузок, что снижает прочность металлического настила пола 5.
Конкретным примером реализации полезной модели является крытый вагон для перевозки бумаги, который содержит кузов 1, рама 2 которого образована поперечными балками 3 и продольными балками 4, покрытыми сверху металлическим настилом пола 5 с вырезами 8 и листами фанеры (не показано).