Вагон-хоппер

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к вагонам-хопперам.
Известен вагон-хоппер, содержащий ходовые тележки, автосцепное и тормозное оборудование, кузов, состоящий из основания в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стенок, бункеров с разгрузочными люками и крыши с загрузочными люками. Кузов изготовлен из алюминиевого сплава, а боковые стенки и крыша выполнены выпуклыми наружу и криволинейными в поперечном сечении вагона-хоппера соответственно по радиусу в интервале от 3400 до 4600 мм и от 1100 до 2900 мм (RU №158610, МПК B61D 7/00, B61D 17/08, B61D 17/12, опубл. 20.01.2016).
Недостатком известного технического решения является неэффективное использование внутреннего объема кузова, обусловленное применением криволинейных боковых стен, не использующих максимально допускаемый габарит вагона в поперечном сечении.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является вагон-хоппер, содержащий кузов, состоящий из стенок, выполненных из плоского листа со шпангоутами, соединение которых выполнено посредством сварки с перемешиванием (CN 204775231 U, 18.11.2015).
Недостатком технического решения выбранного за прототип является то, что применяемая в нем стыковая сварка не обеспечивает дополнительной жесткости, могут образоваться значительные деформации поверхности после сварки, полученные швы могут быть не герметичны.
Технический результат заявляемого решения заключается в повышении надежности вагона-хоппера.
Технический результат достигается тем, что вагон-хоппер включает в себя раму, боковые и торцевые стенки, бункеры, крышу с люками. Боковые и торцевые стены кузова, а также крыша выполнены из алюминиевых профилей замкнутого сечения или омега-образного сечения толщиной 5-16 мм, соединенных с алюминиевым плоским листом обшивки толщиной 3-6 мм посредством сварки внахлест методом трения с перемешиванием.
Признаками полезной модели являются:
1. вагон-хоппер для перевозки сыпучих грузов
2. вагон-хоппер содержит стальную раму и кузов, изготовленный из алюминиевого сплава,
3. боковые и торцевые стены вагона-хоппера выполнены из алюминиевых плоских листов,
4. на плоских листах обшивки, выполненной из алюминиевого сплава толщиной 3-6 мм, закреплены профили из алюминиевого сплава замкнутого сечения или омега-образного сечения
5. профили из алюминиевого сплава, представляющие собой ребра жесткости, выполнены из алюминиевых профилей толщиной 5-16 мм,
6. профили из алюминиевого сплава соединены с алюминиевым плоским листом посредством сварки трением с перемешиванием,
7. профили из алюминиевого сплава соединены с алюминиевым плоским листом посредством сварки трением с перемешиванием внахлест,
Признаки 1-3,6 являются общими с прототипом, признаки 4,5,7 являются существенными отличительными признаками полезной модели.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вагон-хоппер, главный вид; на фиг. 2 – фрагмент боковой или торцевой стенки, изготовленный из плоского листа с профилем замкнутого сечения; на фиг. 3 - фрагмент боковой или торцевой стенки, изготовленный из плоского листа с профилем омега-образного сечения.
Вагон-хоппер для перевозки сыпучих грузов (фиг. 1) содержит стальную раму 1 и кузов, изготовленный из алюминиевого сплава, содержащий боковые стены со стойками 2, торцевые стены с вертикальными стойками 3, три пары бункеров 4, снабженных внутренними разгрузочными люками с крышками (на чертежах не показаны), крышу 5, снабженную четырьмя верхними загрузочными люками 6, закрываемыми крышками 7. Крышки 7 загрузочных люков 6 шарнирно закреплены в проушинах крыши 5 вагона и оборудованы запорно-блокировочным механизмом (на чертежах не показаны). Крыша 5 выполнена с наклонными боковыми стенками и плоским верхом. Боковые 2 и торцевые 3 стены вагона-хоппера выполнены из алюминиевых плоских листов 8. На плоских листах обшивки 8 толщиной 3-6 мм закреплены посредством сварки внахлест методом трения с перемешиванием профили из алюминиевого сплава замкнутого сечения 9 или омега-образного сечения 10 толщиной 5-16 мм. Профили 9 и 10 представляют собой ребра жесткости.
Толщина плоских листов и профиля подобрана экспериментально. Использование плоских листов и профиля меньшей толщины, чем указано, приведёт к снижению надёжности вагона-хоппера, использование плоских листов и профиля большей толщины, чем указано, приведёт к повышению массы вагона-хоппера и ограничит его грузоподъёмность.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и предоставлены заказчику партия вагон-хопперов с данной модификацией заявляемого кузова.
По сравнению с известным техническим решением предлагаемое решение надежно в эксплуатации за счет соединения профилей из алюминиевого сплава с плоским листом посредством сварки трением с перемешиванием внахлест.