БОКОВАЯ РАМА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям боковых рам тележек грузовых вагонов.
Из уровня техники известна боковая рама тележки грузового вагона, включающая верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками, наклонные пояса, переходящие в нижний пояс, при этом нижний пояс выполнен коробчатого сечения и содержит вертикальное ребро, соединяющее верхнюю и нижнюю стенки нижнего пояса (см. RU 102577, МПК B61F 5/52, опубл. 10.03.2011).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является повышенная концентрация напряжений в зоне соединения наклонного и нижнего пояса боковой рамы. При этом вертикальное ребро в нижнем поясе расположено на значительном расстоянии от данной зоны и не позволяет значительно снизить концентрацию напряжений в указанной зоне. Данный фактор может приводить к преждевременному разрушению боковой рамы в процессе эксплуатации.
Технический результат заявляемой полезной модели – повышение прочности конструкции боковой рамы тележки грузового вагона.
Достигается указанный технический результат боковой рамой тележки грузового вагона, включающей верхний и нижний горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками, наклонные пояса, переходящие в нижний горизонтальный пояс, нижний горизонтальный пояс выполнен коробчатого сечения, при этом боковая рама содержит вертикальное ребро, соединяющее верхнюю и нижнюю полки нижнего горизонтального пояса и выполненное с торцами, имеющими радиусный переход для плавного соединения с верхними стенками наклонных поясов и с нижней полкой нижнего горизонтального пояса, при этом соотношение высоты H вертикального ребра к величине радиусу R радиусного перехода его торцов лежит в диапазоне 1≤H/R≤10.
Диапазон 1 ≤ H/R ≤ 10 является оптимальным, так как отношение высоты H вертикального ребра к величине радиуса R радиусного перехода торцов вертикального ребра не может быть меньше 1, в противном случае может быть не выполнено условие указанного плавного соединения вертикальным ребром. Если данное соотношение будет больше 10, то в зонах соединений образуются острые углы (радиус R будет слишком мал), которые послужат концентраторами напряжений.
За счет того, что вертикальное ребро своими торцами плавно соединяет верхние стенки наклонных поясов с нижней полкой нижнего горизонтального пояса с помощью радиусного перехода, а отношение высоты H вертикального ребра к величине радиуса R радиусного перехода торцов вертикального ребра лежит в диапазоне 1 ≤ H/R ≤ 10, происходит снижение концентрации напряжений в зонах соединения наклонных поясов и нижнего пояса боковой рамы и, следовательно, увеличивается прочность конструкции. Для более равномерного распределение нагрузок вертикальное ребро может быть размещено по центру нижнего горизонтального пояса боковой рамы. Радиусный переход торцов вертикального ребра может быть в виде радиусного перехода постоянного радиуса.
Предлагаемая конструкция отличается от прототипа тем, что вертикальное ребро выполнено с торцами, имеющими радиусный переход для плавного соединения верхних стенок наклонных поясов с нижней полкой нижнего горизонтального пояса, а отношение высоты H вертикального ребра к величине радиуса R радиусного перехода его торцов лежит в диапазоне 1 ≤ H/R ≤ 10, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где: на фиг. 1 представлена боковая рама, вид сверху; на фиг.2 представлен разрез боковой рамы в вертикальной плоскости, иллюстрирующий ее внутренние элементы.
Боковая рама 1 (Фиг 1.) тележки грузового вагона включает верхний 2 и нижний 3 (Фиг. 2) горизонтальные пояса, соединенные между собой вертикальными колонками 4, наклонные пояса 5, переходящие в нижний горизонтальный пояс. Нижний горизонтальный пояс выполнен коробчатого сечения и содержит вертикальное ребро 6 высотой Н, соединяющее верхнюю 7 и нижнюю 8 полки нижнего горизонтального пояса, в предпочтительном случае, по центру нижнего горизонтального пояса. Своими торцами вертикальное ребро 6 соединяет верхние стенки 9 наклонных поясов 5 с нижней полкой 8 нижнего горизонтального пояса. Торцы вертикального ребра 6 выполнены с радиусным переходом 10 радиусом R для плавного соединения верхних стенок 9 наклонных поясов 5 к нижней полке 8 нижнего горизонтального пояса. Соотношение высоты H вертикального ребра 6 к величине радиуса R его торцов лежит в диапазоне 1 ≤ H/R ≤ 10.
Радиусный переход торцов вертикального ребра 6 может быть выполнен в виде радиусного перехода постоянного радиуса.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях боковых рам тележек железнодорожных грузовых вагонов.