ГРУЗОВОЙ ВАГОН

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции стен кузова грузового вагона.
Известен универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-132 (альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм», 2006 г., стр. 87), который содержит кузов, содержащий боковые и торцевые стены, закрепленные на раме, установленной на ходовые тележки. Каждая стена кузова полувагона содержит каркас, верхнюю и нижнюю обвязки и закрепленную на нем обшивку.
Из уровня техники известен железнодорожный вагон (RU 148744 U1, опубл. 10.12.2014), выполненный со стенами, содержащими обшивку и каркас, состоящий из верхней и нижней обвязок, стоек, при этом стойки закреплены на наружной поверхности обшивки.
Технической проблемой, присущей указанным техническим решениям, является недостаточный погрузочный объем кузова грузового вагона для полного использования увеличенной осевой нагрузки, в частности 27 тс и более, при перевозке грузов с малой насыпной плотностью, например, кускового каменного угля, что обусловлено конструктивной невозможностью смещения стен наружу кузова без превышения габарита вагона.
Задачей заявляемой полезной модели является полное использование увеличенной осевой нагрузки, в частности 27 тс и более.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение погрузочного объема кузова грузового вагона при сохранении прочностных характеристик конструкции стен кузова грузового вагона и без превышения габарита грузового вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в грузовом вагоне, содержащем кузов с боковыми и торцевыми стенами, выполненными с обшивкой, усиленной стойками, согласно настоящей полезной модели, стойки набраны из наружного и внутреннего профилей, оппозитно размещенных, соответственно, на внешней и внутренней сторонах обшивки стен кузова с жестким закреплением на ней, в частности, сварным соединением, при этом отношение высоты h1 поперечного сечения наружного профиля к высоте h2 поперечного сечения внутреннего профиля составляет от 0,25 до 4. Высота h1 поперечного сечения наружного профиля может выполнена в диапазоне значений от 30 до 150 мм. Внутри наружного профиля может быть закреплена усиливающая накладка, жестко соединенная с боковыми стенками указанного наружного профиля и с обшивкой стены кузова. Внутри внутреннего профиля может быть закреплена усиливающая накладка, жестко соединенная с боковыми стенками указанного внутреннего профиля и с обшивкой стены кузова. Внутри наружного профиля может быть закреплена усиливающая накладка, жестко соединенная со стенками указанного профиля, образуя замкнутое сечение. Внутри внутреннего профиля может быть закреплена усиливающая накладка, жестко соединенная со стенками указанного профиля, образуя замкнутое сечение. На внешней стороне наружного профиля и/или внутреннего профиля может быть закреплена усиливающая накладка. Стойки, набранные из двух профилей, могут быть выполнены на боковых стенах кузова и/или торцевых стенах кузова. Наружный и/или внутренний профиль стоек могут быть выполнены из швеллера, уголка, омегообразной формы, трапециевидной формы, и/или по радиусу. Наружный профиль и/или внутренний профиль жестко соединен с обшивкой стены кузова посредством усиливающей накладки. Измерение высоты h1 поперечного сечения наружного профиля и высоты h2 поперечного сечения внутреннего профиля осуществляется перпендикулярно плоскости обшивки соответствующей стены кузова вагона.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что стойки стен кузова грузового вагона набраны из двух профилей наружного и внутреннего, оппозитно размещенных на внешней и внутренней сторонах обшивки стенок кузова. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - грузовой вагон (на примере полувагона), фиг. 2 - грузовой вагон со стойками на боковых стенах кузова (вид сверху), фиг. 3 - грузовой вагон со стойками на боковых и торцевых стенах кузова (вид сверху), фиг. 4-24 - вид А фиг. 2 и фиг. 3 (примеры реализации).
Грузовой полувагон, представленный на фиг. 1, включает кузов, установленный на ходовые тележки. Кузов грузового полувагона содержит боковые стены 1 и торцевые стены 2, каждая из которых выполнена с обшивкой 3 и стойками 4. Стойки 4 набраны из двух профилей: наружного профиля 4.1 и внутреннего профиля 4.2, которые размещены оппозитно на внешней и внутренней сторонах обшивки 3 соответственно, при этом обшивка 3 закреплена между профилями наружным 4.1 и внутренним 4.2. Стойки 4 могут быть выполнены как на боковой стене 1, так и на торцевой стене 2 кузова грузового вагона. В случае выполнения боковой стены 1 кузова со стойками из набранных наружного 4.1 и внутреннего 4.2 профилей (фиг. 2) расстояние Lo между внутренними поверхностями обшивки 3 боковых стен 1 кузова превышает расстояние Lп между противоположными внешними поверхностями внутренних профилей 4.2. Аналогично для случая выполнения торцевой стены 2 со стойками из набранных профилей наружного 4.1 и внутреннего 4.2 (фиг. 3), расстояние So между противоположными внутренними поверхностями обшивки 3 торцевых стен 2 превышает расстояние Sп между противоположными внешними поверхностями внутренних профилей 4.2.
Наружный профиль 4.1 стойки 4 выполнен высотой h1 поперечного сечения и внутренний профиль 4.2 стойки 4 выполнен высотой h2 поперечного сечения (фиг. 4).
Внутри наружного профиля 4.1 между его боковыми стенками может быть закреплена усиливающая накладка 5.1 (фиг. 5, 7, 11) жестко соединенная с обшивкой 3. Так же внутри внутреннего профиля 4.2 может быть закреплена усиливающая накладка 5.2 (фиг. 6, 7, 11), жестко соединенная с его боковыми стенками и с обшивкой 3 стены кузова. На внешней стороне наружного профиля 4.1 может быть жестко закреплена усиливающая накладка 6.1 (фиг. 8, 10, 11), аналогично этому на внешней стороне внутреннего профиля 4.2 может быть жестко закреплена усиливающая накладка 6.2 (фиг. 9, 10, 11).
Также усиливающие накладки 5.1 и 5.2 могут быть закреплены между обшивкой 3 и профилями 4.1 и 4.2 соответственно. Наружный профиль 4.1 и внутренний профиль 4.2 могут быть выполнены из швеллера (фиг. 12), омегообразной формы (фиг. 13), из уголка (фиг. 14, 15, 16, 17), трапециевидной формы (фиг. 18, 19) и по радиусу (фиг. 20, 21, 22, 23, 24), при этом в различном их сочетании. Кроме того, внутри наружного профиля 4.1 и/или внутреннего профиля 4.2 может быть установлен усиливающий элемент 7.1 и/или 7.2 соответственно (фиг. 16).
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в увеличении погрузочного объема кузова грузового вагона при сохранении прочностных характеристик конструкции стен кузова, достигается следующим образом.
Выполнение каждой стойки стены кузова грузового вагона из набранных профилей, оппозитно расположенных на внешней и внутренней сторонах обшивки стен кузова позволяет закрепить обшивку внутри каждой стойки стены между наружным и внутренним профилями ближе к внешней поверхности стойки стены и вынести обшивку наружу кузова на расстояние равное высоте h2 поперечного сечения внутреннего профиля, так что расстояние Lo (So) между противоположными внутренними поверхностями обшивки боковых (торцевых) стен больше, чем расстояние Lп (Sп) между противоположными внешними поверхностями внутренних профилей стоек, закрепленных на боковых (торцевых) стенах, что обеспечивает увеличение погрузочного объема кузова грузового вагона за счет использования насыпным грузом образовавшегося пространства между рядом расположенными стойками боковой и/или торцевой стены кузова вагона. Смещение обшивки стен наружу кузова грузового вагона регулируется отношением высоты h1 поперечного сечения наружного профиля к высоте h2 поперечного сечения внутреннего профиля стойки, выполненного в диапазоне размеров от 0,25 до 4, обусловленного с обеих сторон сохранением прочностных характеристик стойки стены кузова грузового вагона.
Диапазон значений высоты h1 поперечного сечения наружного профиля стойки от 30 до 150 мм обусловлен с меньшей стороны максимальными увеличением погрузочного объема кузова грузового вагона при сохранении прочностных характеристик стойки стены кузова грузового вагона, а с большей стороны минимальным увеличением погрузочного объема кузова при условии его вписывания в габариты.
Выполнение боковых стен кузова грузового вагона со стойками из набранных профилей при закреплении обшивки между наружным и внутренним профилями стоек увеличивает погрузочный объем кузова грузового вагона до 10% при сохранении прочностных характеристик конструкции стен кузова грузового вагона. Выполнение торцевых стен кузова со стойками их набранных профилей при закреплении обшивки между профилями стоек увеличивает погрузочный объем кузова грузового вагона до 5% при сохранении прочностных характеристик конструкции стен кузова грузового вагона.
Снабжение наружного и внутреннего профилей стойки кузова грузового вагона усиливающими накладками, закрепленными внутри профилей или между ними и обшивкой, в одинаковой степени позволяет сохранить прочностные характеристики стойки при размещении внутри нее обшивки.
Наружный и внутренний профили стоек стен кузова грузового вагона, выполненные из швеллера, уголка, омегообразной формы, трапециевидной формы, и/или по радиусу в различном их сочетании, обеспечивают сохранение прочностных характеристик конструкции стен кузова грузового вагона.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет увеличить погрузочный объем кузова грузового вагона при сохранении прочностных характеристик конструкции стен кузова грузового вагона.
Предлагаемое решение может быть реализовано с применением известных машиностроительных способов и приемов в конструкции таких грузовых вагонов как, например, полувагоны, крытые вагоны, вагоны-хопперы и другие.