ВАГОН-ХОППЕР СОЧЛЕНЕННОГО ТИПА

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции вагонов-хопперов сочлененного типа.
Известен вагон-хоппер (RU 149541 U1, опубл. 10.01.2015), содержащий ходовую часть и кузов, который установлен на ходовую часть и содержит по меньшей мере две последовательно расположенные секции для приема груза. Ходовая часть содержит по меньшей мере три тележки, а смежные секции кузова опираются непосредственно или опосредованно на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Каждая секция кузова содержит раму (рамную конструкцию), боковые и торцевые стены и разгрузочные бункеры для разгрузки перевозимого груза.
Технической проблемой указанного технического решения является увеличенная длина шкворневых балок рамы и балки устройства сочленения, что приводит к недостаточно эффективному распределению нагрузок от шкворневой балки на торцевую стену, что также приводит к недостаточно рациональному использованию длины секции вагона-хоппера.
Заявляемая полезная модель является развитием указанного технического решения, технический результат которой направлен на эффективное распределение нагрузок от шкворневой балки при уменьшении длины шкворневых балок и балок устройства сочленения, что также позволяет рационально использовать длину секции вагона-хоппера.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере сочлененного типа, включающем ходовую часть и установленные на нее последовательно расположенные секции для приема груза, соединенные между собой устройством сочленения, каждая секция содержит кузов, включающий боковые и торцевые стены, рамную конструкцию, содержащую шкворневые балки, согласно настоящей полезной модели, торцевая стена кузова каждой секции со стороны устройства сочленения соединена со шкворневой балкой рамной конструкции посредством жестко закрепленного на них упрочняющего элемента, расположенного перпендикулярно относительно шкворневой балки. Упрочняющие элементы могут быть выполнены со сквозными технологическими отверстиями. Упрочняющие элементы могут быть выполнены в виде единого листа. Упрочняющие элементы могут быть выполнены в виде двух листов. Упрочняющие элементы могут быть оснащены усиливающими планками в зоне крепления к шкворневой балке рамной конструкции. Упрочняющие элементы могут быть оснащены усиливающими косынками в зоне крепления к шкворневой балке рамной конструкции. Упрочняющие элементы могут быть установлены на торцевых стенах кузовов обеих секций.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что торцевая стена кузова секции со стороны устройства сочленения выполнена с подпором, закрепленным на торцевой стене и шкворневой балки рамной конструкции вагонов-хопперов. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности – «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где фиг. 1 – вагон-хоппер сочлененного типа, фиг. 2 – вид на торцевую стену со стороны устройства сочленения, фиг. 3 – вид на торцевую стену со стороны устройства сочленения (пример реализации).
Вагон-хоппер содержит ходовые тележки 1 и установленные на них последовательно расположенные секции 2 для приема груза, соединенные между собой посредством устройства сочленения 3, при этом соседние секции 2 в зоне узла сочленения 3 опираются непосредственно или опосредовано на одну общую промежуточную ходовую тележку 1. Кузов каждой секции 2 содержит рамную конструкцию 4, включающую шкворневые балки 5, боковые стены 6, торцевые стены 7 и разгрузочные бункера 8. Торцевая стена 7 кузова секции 2 со стороны устройства сочленения 3 соединена со шкворневой балкой 5 рамной конструкции 4 кузова секции 2 посредством упрочняющего элемента 9, выполненного в представленном варианте со сквозными технологическими отверстиями 10. В представленном на фиг. 2 примере реализации упрочняющий элемент 9 выполнен в виде единого листа, жестко закрепленного на торцевой стене 7 посредством сварного соединения по технологическим отверстиям 10 и на шкворневой балке 5 посредством сварного соединения по краю соединения. В представленном на фиг. 3 примере реализации упрочняющий элемент 9 выполнен в виде двух листов 11, каждый из которых выполнен в форме прямоугольной трапеции, при этом большее основание каждого листа 11 упрочняющего элемента 9 закреплено на торцевой стене 7, а меньшее основание закреплено на шкворневой балке 5 и большие боковые стороны оснащены усиливающими планками 12. Упрочняющий элемент 9 выполненный в виде единого листа (фиг. 2) или в виде двух листов 11 (фиг. 3) в центральной части в зоне крепления к шкворневой балке 6 оснащены усиливающими косынками 13.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в эффективном распределении нагрузок от шкворневой балки при уменьшении длины шкворневых балок и балок устройства сочленения, что также позволяет рационально использовать длину секции вагона-хоппера, достигается следующим образом.
Подкрепление торцевой стены вагона-хоппера сочлененного типа упрочняющим элементом, закрепленным на шкворневой балке рамной конструкции и расположенным перпендикулярно к ее поверхности, обеспечивает эффективное распределение нагрузок от шкворневой балки на торцевую стену за счет прямой передачи напряжений по упрочняющему элементу и увеличения площади распределения действующих нагрузок. Кроме того, закрепление упрочняющего элемента позволяет уменьшить ширину шкворневой балки рамной конструкции и длину балки устройства сочленения, что позволяет рационально использовать длину секции вагона-хоппера. Сквозные технологические отверстия необходимы для приварки упрочняющего элемента к торцевой стене кузова секции вагона-хоппера или, например, для пропуска трубопроводов тормозной системы вагона-хоппера.
Выполнение упрочняющего элемента в виде единого листа или в виде двух листов произвольной формы в одинаковой степени обеспечивает подпор торцевой стены кузова секции, что положительно влияет на эффективное распределение нагрузок от шкворневой балки на торцевую стену за счет равномерного распределения напряжений по поверхности упрочняющего элемента. Кроме того, упрочняющий элемент выполненный в виде единого листа или двух листов в одинаковой степени позволяет уменьшить ширину шкворневой балки и длину балки устройства сочленения, что позволяет рационально использовать длину секции вагона-хоппера.
Оснащение упрочняющего элемента усиливающими планками, в частности в центральной части обеспечивает прямую передачу нагрузок, действующих от шкворневой балки рамной конструкции на торцевую стену кузова секции, а также обеспечивает необходимые прочностные характеристики. Усиливающие косынки в зоне крепления упрочняющего элемента к шкворневой балке, жестко закрепленные на них, в частности в центральной части, обеспечивают дополнительный подпор упрочняющего элемента для обеспечения необходимой прочности упрочняющего элемента при воздействии на него нагрузок.
Закрепление упрочняющих элементов на торцевых стенах кузовов обеих секций со стороны устройства сочленения обеспечивает эффективное распределение нагрузок обеих секций в равной степени и рациональное использование длины вагона-хоппера в целом.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков обеспечивает эффективное распределение нагрузок от шкворневой балки при уменьшении длины шкворневых балок и балок устройства сочленения, что также позволяет рационально использовать длину секции вагона-хоппера.