ПОЛУВАГОН

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно, к грузовым железнодорожным полувагонам.
Известен универсальный полувагон с разгрузочными люками модели 12-132 (альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм», 2006 г., стр. 87), который включает в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование и кузов, содержащий раму, представляющую собой основание в виде балочного каркаса с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, боковые и торцевые стены, установленные на раме. Торцевая стена состоит из силового каркаса, включающего в себя горизонтальные балки, вертикальные стойки, и закрепленной на нем обшивки, имеет плоскую форму и закреплена на концевой балке рамы, в том числе, с помощью двух вертикальных коротких стоек. Крепление торцевой стены на концевой балке с помощью двух вертикальных коротких стоек говорит о том, что обшивка торцевой стены и наружная поверхность концевой балки расположены на одной вертикальной плоскости.
Недостатками данного технического решения являются наличие остатков сыпучего груза в местах соединения боковых и торцевых стен и соединения торцевых стен с полом (дном) кузова полувагона при разгрузке полувагона с помощью грейфера, кроме того, износ торцевой стены и поверхности пола (дна) полувагона, так как челюсть грейфера ударяется о горизонтальную поверхность пола (дна).
Из уровня техники известен, взятый за прототип, полувагон (патент №158582 RU, опубликованный 10.01.2016, МПК B61D17/06, B61D3/00), включающий в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование, кузов, состоящий из основания в виде балочного каркаса, содержащего хребтовую, две шкворневые и две концевые балки, соединенные с основанием боковых и торцевых стен. Каждая торцевая стена состоит из каркаса и обшивки и включает в себя верхнюю и нижнюю части. Верхняя часть расположена вертикально на расстоянии от 100 до 300 мм, измеренном по горизонтали от обшивки верхней части торцевой стены до средней части торцевой поверхности концевой балки в месте установки ударной розетки, и выполнена плоской формы. Нижняя часть расположена наклонно и соединяет верхнюю часть с концевой балкой.
Благодаря выполнению торцевой стены кузова полувагона, вынесенной за раму кузова в сторону межвагонного пространства, достигается увеличение погрузочного объема.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение эффективности разгрузки полувагона, уменьшение износа торцевой стены и поверхности пола (дна) полувагона и снижение металлоемкости торцевой стены полувагона при сохранении прочности конструкции.
Указанный технический результат достигается тем, что в полувагоне, содержащем кузов с боковыми и торцевыми стенами, раму, ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование, при этом каждая торцевая стена содержит каркас, обшивку и включает в себя верхнюю и нижнюю части, из которых верхняя часть расположена вертикально, выполнена плоской и вынесена за пределы рамы, а нижняя часть выполнена криволинейной и соединяет верхнюю часть с опорой для торцевой стены, согласно настоящей полезной модели, криволинейность нижней части торцевой стены выполнена по радиусу в диапазоне размеров от 300 мм до 2000 мм.
В качестве опоры для торцевой стены могут выступать элементы рамы полувагона, например, концевая балка или боковые балки, а также пол (дно) кузова полувагона, в том числе, если пол вынесен за пределы рамы полувагона и установлен на кронштейнах или другим способом, кроме того, сами кронштейны, закрепленные на раме, или переходной элемент, расположенный на концевой балке.
Выполнение торцевой стены нижней частью криволинейной формы, соединяющей плоскую вертикальную верхнюю часть с опорой для торцевой стены, позволяет повысить эффективность разгрузки полувагона за счет того, что сыпучий груз скатывается по криволинейной поверхности нижней части на пол (дно) кузова полувагона и не остается в месте стыковки торцевой стены с полом кузова полувагона, а также в местах соединения торцевой и боковых стен кузова, что приводит к уменьшению остатков сыпучего груза при разгрузке полувагона с помощью грейфера, при этом чем больше радиус кривизны, тем большее количество груза скатывается и тем меньше остатков на дне полувагона.
При разгрузке вблизи торцевой стены грейфер можно будет опускать на нижнюю часть торцевой стены, выполненную криволинейной, так как груз будет скатываться на пол кузова и не будет лежать вблизи вертикальной верхней части торцевой стены, следовательно, открытая челюсть грейфера будет меньше задевать вертикальную верхнюю часть как при спуске грейфера, так и при подъеме, что приводит к уменьшению износа торцевой стены за счет уменьшения частоты контакта челюстей грейфера и вертикальной верхней части, а также за счет уменьшения деформации ступенек, расположенных на внутренней стороне торцевой стены. Также уменьшается износ поверхности пола (дна) полувагона в зоне стыковки с торцевой стеной, за счет того, что челюсти грейфера будут скользить по криволинейной поверхности нижней части торцевой стены и далее соскальзывать на поверхность пола по касательной, тем самым, не оказывая прямого давления на пол (дно) кузова полувагона.
Кроме того, выполнение торцевой стены, вынесенной за раму полувагона, с нижней частью, выполненной криволинейной, позволяет уменьшить металлоемкость торцевой стены при сохранении прочности конструкции, что, как следствие, уменьшает себестоимость продукции в целом, при этом чем больше радиус кривизны, тем меньше металлоемкость торцевой стены.
Выполнение торцевой стены с нижней частью криволинейной формы, выполненной по радиусу в диапазоне от 300 до 2000 мм позволяет повысить эффективность разгрузки груза, уменьшить износ торцевой стены и пола полувагона и снизить металлоемкость торцевой стены полувагона при сохранении прочности конструкции. Нижнее значение радиуса, равное 300 мм, соответствует минимальному радиусу криволинейности нижней части торцевой стены, необходимому для беспрепятственного скатывания большей части груза при разгрузке. Верхнее значение радиуса криволинейности, равное 2000 мм, обеспечивает наибольший возможный радиус криволинейности нижней части торцевой стены и наименьшую высоту верхней вертикальной части, что обеспечивает наибольшее снижение металлоемкости торцевой стены полувагона при сохранении прочности конструкции.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что криволинейность нижней части торцевой стены выполнена с переменным радиусом, значение которого лежит в диапазоне 300–2000 мм, например, криволинейность, выполненная по гиперболе или параболе, что позволит выполнить плавную стыковку нижней части торцевой стены с верхней частью и обеспечить беспрепятственное скатывание сыпучего груза на пол (дно) полувагона.
Возможный вариант развития основного технического решения заключается в том, что криволинейность нижней части торцевой стены выполнена с постоянным радиусом, что приведет к уменьшению взаимодействия челюсти грейфера с вертикальной верхней частью торцевой стены, за счет места стыковки нижней части с верхней частью, а также сохранит технологичность изготовления торцевой стены, за счет упрощения монтажа нижней и верхней частей.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 – главный вид полувагона, фиг. 2 – вид на торцевую стену полувагона, фиг. 3 – разрез (А-А) торцевой стены полувагона, установленной на раме полувагона.
Полувагон содержит кузов 1, установленный на раме 2, которая опирается на ходовые тележки 3, автосцепные устройства 4 и тормозное оборудование 5. Кузов 1 содержит боковые стены 6 и торцевые стены 7.
Каждая торцевая стена 7 состоит из каркаса 8, обшивки 9 и включает в себя верхнюю часть 10 и нижнюю часть 11. Верхняя часть 10 торцевой стены 7 выполнена плоской, расположена вертикально и вынесена за пределы рамы 2 на расстояние «a». Нижняя часть 11 торцевой стены 7 выполнена криволинейной формы по радиусу «R» и (в представленном на чертежах варианте исполнения) соединяет верхнюю часть 10 торцевой стены 7 с рамой 2 полувагона.
Торцевая стена 7 выполнена таким образом, что радиус криволинейности нижней части торцевой стены может быть выполнен в диапазоне размеров от 300 до 2000 мм, а также может быть переменным или постоянным.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить эффективность разгрузки груза, уменьшить износ торцевой стены и пола полувагона и снизить металлоемкость торцевой стены полувагона при сохранении прочности конструкции.