ВАГОН-ХОППЕР СОЧЛЕНЁННОГО ТИПА

B61D 7/00
Заявляемая полезная модель относится к конструкции железнодорожных вагонов, а именно к конструкции вагонов-хопперов сочленённого типа.
Из уровня техники известен вагон-хоппер сочленённого типа (Патент США № 4644871, опубл. 24.02.1987), содержащий ходовую часть, две секции вагона, каждая из которых имеет отдельный кузов, предназначенный для размещения перевозимого насыпного груза, и соединена с соседней секцией шарнирным узлом сочленения. Причем секции вагона-хоппера в зоне узла сочленения опираются через узел сочленения на одну общую промежуточную тележку.
Известен вагон-хоппер сочленённого типа (Патент России № 152456, опубл. 57.05.2015), содержащий ходовую часть вагона, образованную двумя крайними тележками и одной промежуточной тележкой, две последовательно расположенные секции вагона, каждая из которых опирается на две тележки, имеет кузов для наливных или насыпных грузов и соединена с соседней секцией шарнирным узлом сочленения, причем каждая пара соседних секций в зоне шарнирного узла сочленения опирается непосредственно или опосредованно на одну общую промежуточную тележку.
Кроме того, из уровня техники известен вагон-хоппер сочленённого типа (Патент России № 149541, опубл. 10.01.2015), принятый за прототип, содержащий ходовую часть, включающую крайние и промежуточные тележки, кузов, состоящий из двух секций, включающих в себя боковые стены, внешние торцевые стены, расположенные со стороны автосцепного устройства, и внутренние торцевые стены, расположенные со стороны устройства сочленения, раму, содержащую хребтовую балку и шкворневые балки.
К недостаткам известных решений, в том числе прототипа, следует отнести малый объём кузова, а также неравномерную загрузку крайних и промежуточной тележек вагонов-хопперов сочленённого типа.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема малого объёма кузова, а также неравномерной загрузки тележек вагона-хоппера сочленённого типа.
Технический результат заключается в увеличении объёма кузова вагона-хоппера сочленённого типа при обеспечении требуемой прочности консольных частей кузова.
Технический результат достигается конструкцией вагона-хоппера сочленённого типа, который содержит ходовую часть, включающую крайние и промежуточную тележки, кузов, состоящий из двух секций, включающих в себя боковые стены, внешние торцевые стены, расположенные со стороны автосцепного устройства, и внутренние торцевые стены, расположенные со стороны устройства сочленения, раму, содержащую хребтовую балку и шкворневые балки, при этом внешние торцевые стены секций кузова имеют наклон к хребтовой балке на угол, заданный из диапазона от 70°до 89°, а нижняя часть каждой внешней торцевой стены выступает за поперечную шкворневую плоскость секции кузова на расстояние, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки до обшивки нижней части внешней торцевой стены, заданное из диапазона от 1300 мм до 2600 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в консольных частях секций кузова выполнены днища в виде продольных коньков.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что каждая секция кузова дополнительно содержит вертикальный силовой элемент, сопряжённый с внешней торцевой стеной.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что вертикальный силовой элемент соединен с хребтовой балкой и проходит сквозь продольный конёк днища.
Предлагаемая полезная модель поясняется чертежами, на которых показано:
Фиг.1 – общий вид вагона-хоппера сочленённого типа.
Фиг.2 – вид слева вагона-хоппера сочленённого типа.
Фиг.3 – консольная часть секции кузова вагона-хоппера сочленённого типа.
Фиг.4 – вагон-хоппер сочленённого типа, разрез А-А.
Вагон-хоппер сочленённого типа содержит ходовую часть 1, включающую крайние и промежуточную тележки, кузов 2, состоящий из двух секций 3, включающий в себя боковые стены 4, внешние торцевые стены 5, расположенные со стороны автосцепного устройства (на фигурах не отмечено), и внутренние торцевые стены 6, расположенные со стороны устройства сочленения (на фигурах не отмечено), раму 7, содержащую хребтовую балку 8 и шкворневые балки 9.  Внешние торцевые стены 5 секций 3 кузова 2 имеют наклон к хребтовой балке 8 на угол α, заданный из диапазона от 70° до 89°, а нижняя часть внешней торцевой стены 5 выступает за поперечную шкворневую плоскость секции 3 кузова 2 на расстояние L, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки 9 до обшивки нижней части внешней торцевой стены 5, заданное из диапазона от 1300 мм до 2600 мм.  Каждая секция 3 кузова 2 имеет консольную часть 10, где выполнены днища в виде продольных коньков 11. Каждая секция 3 кузова 2 дополнительно содержит вертикальный силовой элемент 12, сопряжённый с внешней торцевой стеной 5, при этом вертикальный силовой элемент 12 соединён с хребтовой балкой 8 и проходит сквозь продольный конёк 11 днища. Консольную часть 10 каждой секции 3 кузова 2 образует внешняя торцевая стена 5, шкворневая балка 9, продольный конёк 11, вертикальный силовой элемент 12, консольный бункер 13 и поперечный шкворневой конёк 14.
Выполнение внешних торцевых стен 5 с наклоном к хребтовой балке 8 на угол α, который задан из диапазона от 70° до 89°, а также с выступом нижней части внешней торцевой стены 5 за поперечную шкворневую плоскость секции 3 кузова 2 на расстояние L, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки 9 до обшивки нижней части внешней торцевой стены 5, которое задано из диапазона от 1300 до 2600  мм, позволяет обеспечить увеличение объёма кузова 2 вагона-хоппера сочленённого типа. Выполнение внешних торцевых стен 5 с наклоном к хребтовой балке 8 на угол α менее 70 градусов, а также с выступом нижней части внешней торцевой стены 5 за поперечную шкворневую плоскость секции 3 кузова 2 на расстояние L, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки 9 до обшивки нижней части внешней торцевой стены 5, менее 1300 мм приведёт к уменьшению объёма кузова 3 вагона-хоппера сочленённого типа. Выполнение внешних торцевых стен 5 с наклоном к хребтовой балке 8 на угол α более 89°, а также с выступом нижней части внешней торцевой стены 5 за поперечную шкворневую плоскость секции 3 кузова 2 на расстояние L, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки 9 до обшивки нижней части внешней торцевой стены 5, более 2600 мм приведёт к выходу верхней части внешней торцевой стены 5 за ось автосцепки, что может привести к повреждению внешних торцевых стен 5 соседним вагоном в составе поезда при движении, при максимальном ходе поглощающего аппарата. Тем самым выход за максимальные значения предложенных диапазонов не удовлетворяет условию исключения взаимодействия элементов внешней торцевой стены 5 вагона-хоппера сочленённого типа с соседними вагонами при нахождении вагона-хоппера сочленённого типа в кривом участке пути минимального радиуса, следовательно, вагон-хоппер сочленённого типа не сможет быть использован в железнодорожной отрасли.
Выполнение днищ в консольных частях 10 секций 3 кузова 2 в виде продольных коньков 11 обеспечивает требуемую прочность консольных частей 10 кузова 2 вагона-хоппера сочленённого типа. Дополнительное подкрепление внешней торцевой стены 5 вертикальным силовым элементом 12 выполняют с целью обеспечения требуемой прочности консольной части 10 секций 3 кузова 2 вагона-хоппера сочленённого типа. Опора вертикального силового элемента 12 на хребтовую балку 8 и сквозное соединение вертикального силового элемента 12 с продольным коньком 11 также обеспечивает прочность консольной части 10 секций 3 кузова 2 вагона-хоппера сочленённого типа с относительно небольшим количеством силовых элементов, что снижает металлоёмкость конструкции.
В конкретном примере реализации вагон-хоппер сочленённого типа содержит ходовую часть 1, включающую крайние и промежуточную тележки, кузов 2, состоящий из двух секций 3, включающий в себя боковые стены 4, внешние торцевые стены 5, расположенные со стороны автосцепного устройства, и внутренние торцевые стены 6, расположенные со стороны устройства сочленения, раму 7, содержащую хребтовую балку 8 и шкворневые балки 9.  Внешние торцевые стены 5 секций 3 кузова 2 имеют наклон к хребтовой балке 8 на угол α, равный 80°, а нижняя часть внешней торцевой стены 5 выступает за поперечную шкворневую плоскость секции 3 кузова 2 на расстояние L, измеренное от ближайшей к автосцепному устройству вертикальной стенки шкворневой балки 9 до обшивки нижней части внешней торцевой стены 5, равное 2410 мм.  Каждая секция 3 кузова 2 имеет консольную часть 10, где выполнены днища в виде продольных коньков 11. Каждая секция 3 кузова 2 дополнительно содержит вертикальный силовой элемент 12, сопряженный с внешней торцевой стеной 5, при этом вертикальный силовой элемент 12 соединен с хребтовой балкой 8 и проходит сквозь продольный конёк 11 днища. Консольную часть 10 каждой секции 3 кузова 2 образует внешняя торцевая стена 5, шкворневая балка 9, продольный конёк 11, вертикальный силовой элемент 12, консольный бункер 13 и поперечный шкворневой конёк 14.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в увеличении объёма кузова вагона-хоппера сочленённого типа при обеспечении требуемой прочности консольных частей кузова.
Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники вагонах-хопперах сочленённого типа.