СЪЁМНЫЙ МОДУЛЬ ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к конструкциям съемных модулей для перевозки различных грузов, в том числе насыпных.
Из уровня техники известен съемный модуль для перевозки грузов, содержащий
балочный каркас, с двумя верхними и двумя нижними продольными балками на боковых сторонах, при этом концы верхних и нижних балок соединены четырьмя угловыми стойками по торцевым сторонам, угловые стойки соединены с верхними и нижними поперечными балками. В балочном каркасе смонтирован кузов с бункером из листового металла. Балочный каркас усилен двумя U-образными опорами, расположенными по торцам съемного модуля, включающими расположенные по боковым сторонам подкосы, нижние концы которых соединены с нижними концами стоек, а верхние концы соединены с поперечной балкой, служащей дополнительной опорой для торцевой наклонной стенки бункера (см. US8545148, МПК B65P 90/20, B65P 88/123, опубл. 01.10.2013).
Данной конструкции балочного каркаса съемного модуля присущи следующие недостатки: U-образные опоры выполнены по всей длине торцевых стен кузова и изготовлены из протяженных массивных сплошных балок поперечного прямоугольного сечения, что приводит к излишнему увеличению массы съемного модуля. U-образные опоры по ширине занимают весь объем от одной боковой стены бункера кузова к другой, существенно сокращая полезный объем кузова. Кроме того, поперечные балки U-образных опор крепятся к кузову в средней его части, что может приводить к короблению боковых и торцевых стенок бункера кузова в нижней части, под ударами высыпающегося груза.
Из уровня техники известен съемный модуль для перевозки грузов (см. EP2871141B1, B61D 7/04, B65D 88/54 опубл. 13.05.2015), выбранный в качестве прототипа, содержащий балочный каркас, кузов, имеющий четыре бункера, расположенные попарно напротив друг друга. Между бункерами каждой из пар установлен конек, расположенный параллельно боковым стенам кузова и имеющий протяженность по всей длине кузова от одной торцевой стены до другой. Поддерживающий балочный каркас конька имеет стропильную систему со стропилами и поперечными балками, служащими для поддержания конька и для установки механизмов открывания и закрывания люков. По ширине конек занимает весь объем от одной боковой балки ко второй.
Техническая проблемой, присущей прототипу, является избыточная масса конструкции съемного модуля, обусловленная тем, что стропильная система, поддерживающая конек, состоит из протяженных массивных сплошных балок поперечного прямоугольного сечения, что приводит к появлению значительной избыточной массы у съемного модуля. Конек модуля представляет собой двускатную крышу, образующую между своими скатами большой объем, на который соответственно уменьшается полезный объем кузова. Кроме того, верхняя часть конька не имеет продольной поддержки, что может проводить к частичному сминанию его верхней части под воздействием падающего груза.
Технический результат полезной модели - снижение массы конструкции съемного модуля транспортного средства при обеспечении его прочности.
Указанный технический результат достигается конструкцией съемного модуля транспортного средства, имеющего балочный каркас, содержащий нижнюю концевую балку, в балочном каркасе установлен кузов с боковыми и торцевыми стенами, в нижней части кузова выполнены попарно расположенные бункеры с разгрузочными люками, продольные листы указанных бункеров, взаимно обращенные друг к другу, соединены между собой с образованием продольного конька, расположенного между бункерами. В соответствии с полезной моделью, кузов усилен опорным раскосом, установленным со стороны торцевой стены и соединяющим продольный конек кузова с нижней поперечной балкой балочного каркаса.
Применение опорного раскоса для опоры продольного конька позволяет, в отличие от прототипа, уменьшить габариты и вес балочного каркаса, снизить массу конструкции съемного модуля.
Кузов съемного модуля может быть усилен дополнительным опорным раскосом, установленным со стороны второй торцовой стены кузова и соединяющим продольный конек с нижней концевой балкой балочного каркаса.
Опорный раскос конструктивно выполнен из продольных и наклонных поперечных диафрагм, образующих замкнутый элемент. При этом продольные и наклонные поперечные диафрагмы соединены нижними кромками с нижней концевой балкой балочного каркаса, верхними кромками с горизонтальным листом, который соединен с продольным коньком. Такое выполнение опорного раскоса позволяет обеспечить опору продольного конька на балочный каркас съемного модуля без концентрации напряжений в местах заделки опорных раскосов в продольный конек и нижние концевые балки.
Продольные диафрагмы опорного раскоса могут быть установлены вертикально, либо под наклоном к вертикали.
Наклонные поперечные диафрагмы опорного раскоса могут быть установлены параллельно друг к другу, либо под углом друг к другу.
Угол между внешней наклонной поперечной диафрагмой опорного раскоса и поперечным листом бункера находится в диапазоне от 75° до 105°.
Для снижения массы в продольных и наклонных поперечных диафрагмах, а также горизонтальном листе могут быть выполнены сквозные вырезы.
Соединение опорного раскоса и продольного конька может быть усилено косынками, каждая из которых выполнена в виде равнобедренной трапеции и соединена нижним основанием с горизонтальным листом, боковыми кромками с продольными листами бункеров, образующих продольный конек. Для улучшения технологичности сборки и повышения качества сварного шва нижнее основание косынки выполнено с отгибом.
Продольный конек может быть усилен с помощью гнутого листа, соединенного с продольными листами бункеров, образующими конек.
Балочный каркас съемного модуля может быть усилен соединением нижних концевых балок и боковых стоек диагональными связями.
Полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг. 1 - съемный модуль транспортного средства, изометрическая проекция;
- на Фиг. 2 - опорный раскос, местный вид с Фиг. 1, изометрическая проекция;
- на Фиг. 3 - место соединения продольного конька на нижнюю концевую балку балочного каркаса через опорный раскос, схематическое изображение.
Съемный модуль транспортного средства содержит балочный каркас 1 (Фиг. 1, 2, 3) и кузов 2, включающий торцевые стены 2.1, 2.2, боковые стены 3 и крышу 4 с возможностью верхней загрузки через люки, а также пары бункеров 5 с разгрузочными люками. Балочный каркас 1 включает две верхние 1.1 и две нижние 1.2 продольные балки, концы которых соединены четырьмя угловыми стойками 1.3. Угловые стойки 1.3 соединены также с поперечными верхними балками 1.4 и нижними концевыми балками 1.5. Балочный каркас 1 снабжен дополнительными боковыми стойками 1.6 для крепления боковых стен 3 кузова.
Каждый бункер 5 имеет форму, близкую к усеченной пирамиде, и выполнен соединением, например, при помощи сварки, между собой боковых кромок двух поперечных листов 6 и двух продольных листов 7, расположенных под наклоном и образующих сужение по направлению к разгрузочному отверстию. Бункеры 5.1 и 5.2 расположены оппозитно друг другу и симметрично относительно плоскости симметрии, которая задается осями «N-N» и «M-М» съемного модуля. Ось «N-N» проходит через середины нижних концевых балок 1.5, ось «M-М» проходит через середины поперечных верхней 1.4 и нижней концевой 1.5 балок балочного каркаса 1. Верхние кромки продольных листов 7.1, 7.2 бункеров 5.1 и 5.2, обращенные друг к другу, соединены между собой и образуют продольный конек 8, расположенный между вышеуказанными бункерами. Продольный конек 8 расположен в средней части кузова параллельно боковым стенам 3 и имеет длину от торцевой стены 2.1 до торцевой стены 2.2. Продольный конек 8 дополнительно может быть усилен с помощью продольного гнутого листа 8.1, соединенного внахлест с продольными листами 7.1, 7.2 бункеров 5.1 и 5.2.
Со стороны торцевой стены 2.1 продольный конек 8 выполнен с опорой на среднюю часть нижней концевой балки 1.5 балочного каркаса 1через опорный раскос 9.
Опорный раскос 9 включает в себя две продольные диафрагмы 10 и две поперечные диафрагмы 11, из которых диафрагма 11.1 расположена с внешней стороны опорного раскоса 9, а диафрагма 11.2 - с его внутренней стороны. Продольные диафрагмы 10 могут располагаться вертикально или под углом к вертикали. Поперечные диафрагмы 11.1 и 11.2 расположены под наклоном к вертикали и могут быть параллельны друг другу или располагаться под углом друг к другу. Боковые кромки продольных диафрагм 10 соединены с боковыми кромками поперечных диафрагм 11, образуя замкнутый элемент, в частном случае реализации имеющий прямоугольное поперечное сечение.
С верхним основанием раскоса 9, образованным верхними кромками продольных 10 и поперечных диафрагм 11.1, 11.2, соединен, например, при помощи, сварки, горизонтальный лист 12. Нижнее основание опорного раскоса 9, образованное нижними кромками продольных 10 и поперечных 11 диафрагм, соединено, например, при помощи сварки, с серединой нижней концевой балки 1.5 балочного каркаса 1. Угол между внешней поперечной диафрагмой 11.1 опорного раскоса и поперечным листом 6 бункера 5 находится в диапазоне от 75° до 105°.
Горизонтальный лист 12 своими боковыми кромками приварен к поверхности продольного гнутого листа 8.1 в концевой части продольного конька 8.
Для уменьшения массы конструкции опорного раскоса 9 в продольных диафрагмах 10, поперечных диафрагмах 11.1, 11.2 и горизонтальном листе 12 могут быть выполнены сквозные вырезы.
Соединение опорного раскоса 9 и продольного конька 8 может быть усилено косынками 13. Каждая косынка 13 выполнена в виде равнобедренной трапеции и соединена, например, при помощи сварки, нижним основанием с горизонтальным листом 12, а боковыми кромками - с продольными листами 7.1, 7.2 бункеров 5.1, 5.2, образующими продольный конек 8. Нижнее основание косынки 13 выполнено с отгибом под углом 90°. Косынки 13 могут располагаться вертикально или наклонно, под углом к вертикали.
Торцы нижних концевых балок 1.5 соединены диагональными связями 14 с боковыми стойками 1.6 для повышения прочности балочного каркаса 1.
При выполнении загрузки съемного модуля насыпной груз попадает сверху через люки в кузов съемного модуля, подвергая продольный конек 8 ударной динамической нагрузке. Наличие опорного раскоса 9 позволяет перераспределить ударную нагрузку на элементы балочного каркаса 1. При разгрузке насыпного груза из отверстий бункеров 5 насыпной груз подвергает воздействию стенки бункеров 5. Опорный раскос 9, прикрепленный посредством горизонтального листа 12 и косынок 13 к продольным листам 7.1, 7.2 бункеров 5.1, 5.2, образующих продольный конек 8, усиливает конструктивную жесткость бункеров и снижает динамическое воздействие от груза на его стенки.
Применение съемного модуля предлагаемой конструкции позволяет увеличить полезный объем кузова, позволяя упростить конструкцию поддерживающего бункеры каркаса и уменьшить его вес, в отличие от аналогов.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях съемных модулей, предназначенных для перевозки насыпных грузов на транспортных средствах, в частности, на железнодорожных грузовых платформах.