ПОЛУВАГОН ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции полувагонов, в частности, конструкции кузовов и стен торцевых.
Известна конструкция торцевой стены кузова железнодорожного полувагона, которая [Патент РФ на полезную модель №93058 опубликовано 20.04.2010 г.] включает каркас из двух боковых прямолинейных профилей, горизонтальных криволинейных поясов жесткости и вертикальных полустоек. Каркас перекрыт листами обшивки и днищем из листов и наклонных полустоек. Днище соединяется с концевой балкой рамы кузова. Кроме того, торцевая стена имеет цилиндрическую форму выпуклостью в сторону головы автосцепки, днище свисает над корпусом автосцепки.
Данная конструкция торцевой стены обладает рядом недостатков. Конструкция не учитывает сложность и трудоемкость сочленения элементов конструкции, особенно в сопряжении днища и основной части торцевой стены, а также сложность сопряжения днища с концевой балкой рамы вагона и с угловыми стойками кузова. Все детали сочленения оригинальные со сложной конфигурацией и со сложным срезом торцевых граней. При сборке деталей торцевой стены возникают сверхнормативные сварочные зазоры, что отрицательно сказывается на прочности конструкции торцевой стены.
Также известна конструкция полувагона [Патент РФ на полезную модель №158582 опубликовано 10.01.2016 г.], включающая в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование, кузов. Кузов состоит 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 часть и нижнюю часть. Верхняя часть расположена вертикально и выполнена плоской формы, а нижняя часть расположена наклонно и соединяет верхнюю часть с концевой балкой. Кроме того, верхняя часть торцевой стены расположена 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.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком данной конструкции полувагона является вертикальное размещение верхней части торцевой стены, которая отнесена от средней части торцевой поверхности концевой балки в месте установки ударной розетки на расстояние от 100 до 300 мм. В данной конструкции кузова полувагона, торцевая стена нависает над ударной розеткой, что не позволяет после сборки кузова устанавливать маятники, на которых закреплена поддерживающая балочка для подвешивания корпуса автосцепки. Также в вышеописанной конструкции не указан угол, под каким установлена нижняя часть торцевой стены, а это является важным аспектом в данной конструкции, так как при определенных углах данное техническое решение не осуществимо (например, для конструкций передних упоров автосцепки, в которые маятники заводятся сверху ударной розетки).
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции кузова полувагона которая, позволит обеспечить установку маятников при различных конструкциях ударных розеток переднего упора автосцепного устройства, обеспечит увеличение объема кузова, повышенную жесткость, прочность и оптимальное распределение возникающих напряжений, повышающих долговечность кузова полувагона в сочетании с уменьшением трудозатрат и материалоемкости при изготовлении торцевой стены.
Поставленная задача решается за счет того, что в конструкции торцевой стены полувагона, с учетом конструктивных особенностей кузова полувагона, верхняя часть каждой торцевой стены установлена наклонно относительно лобового листа концевой балки рамы кузова, образуя двойной наклон каждой торцевой стены кузова в сторону межвагонного пространства.
Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что полувагон железнодорожный содержит ходовые части, автосцепные устройства, тормозное оборудование и кузов, состоящий из стен боковых, рамы, включающую хребтовую балку, две концевые балки с лобовыми листами, две шкворневые балки, несколько промежуточных балок, и стен торцевых, каждая из которых имеет обшивку и каркас, состоящий из стоек, верхней обвязки и поясов, при этом каждая торцевая стена включает в себя верхнюю часть и нижнюю часть, которая расположена наклонно и соединяет верхнюю часть торцевой стены с концевой балкой рамы кузова, вместе с этим верхняя часть каждой торцевой стены установлена наклонно относительно лобового листа концевой балки рамы кузова, образуя двойной наклон каждой торцевой стены кузова полувагона.
Кроме того, угол между верхней частью и нижней частью торцевой стены составляет от 140°10″ до 179°10″, измеряемый по листам обшивки с внутренней стороны торцевой стены.
Также высота нижней части торцевой стены составляет от 43 мм до 550 мм, вместе с этим при высоте нижней части равной 43 мм угол наклона ее к горизонтали составляет не менее 10°, а при высоте более 43 мм угол наклона нижней части к горизонтали составляет не менее 50°.
Вместе с этим, верхняя часть стены отклонена нижним основанием от вертикали, проведенной от середины верхней обвязки, не менее чем на 5 мм и не более чем на 267 мм.
Лестница на верхней части торцевой стены состоит из нескольких промежуточных лестниц, каждая из которых установлена между поясами, а верхняя промежуточная лестница установлена между верхней обвязкой торцевой стены и поясом.
Пояс на нижней части торцевой стены состоит из нескольких промежуточных поясов, каждый из которых установлен между стойками. Промежуточные пояса выполнены из цельного профиля, который ниже профилей стоек.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - общий вид железнодорожного полувагона;
Фиг. 2 - вид А фиг. 1;
Фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 2;
Фиг. 4 - разрез Б-Б фиг. 2 (вариант);
Фиг. 5 - выносной элемент В фиг. 2.
Полувагон железнодорожный содержит ходовые части 1, автосцепные устройства 2, тормозное оборудование 3 и кузов 4. Кузов 4 состоит из стен боковых 5, рамы 6, включающую хребтовую балку 7, две концевые балки 8 с лобовыми листами 9, две шкворневые балки 10, несколько промежуточных балок 11, и стен торцевых 12. Каждая стена торцевая 12 имеет обшивку 13 и каркас 14, состоящий из стоек 15, верхней обвязки 16 и поясов 17, 18. Торцевая стена 12 включает в себя верхнюю часть 19 и нижнюю часть 20, которая расположена наклонно и соединяет верхнюю часть 19 торцевой стены 12 с концевой балкой 8 рамы 6 кузова 4. Вместе с этим верхняя часть 19 каждой торцевой стены 12 также установлена наклонно относительно лобового листа 9 концевой балки 8 рамы 6 кузова 4, образуя двойной наклон каждой торцевой стены 12 кузова 4 в сторону межвагонного пространства.
Кроме того, угол между верхней частью 19 и нижней частью 20 торцевой стены 12 составляет от 140°10″ до 179°10″ (α), измеряемый по листам обшивки 13 с внутренней стороны 21 торцевой стены 12.
1
2
Также высота (a) нижней части 20 торцевой стены 12 составляет от 43 мм до 550 мм, вместе с этим при высоте (a) нижней части 20 равной 43 мм угол наклона ее к горизонтали 22 составляет не менее 10° (β), а при высоте (a) более 43 мм угол наклона нижней части 20 к горизонтали 22 составляет не менее 50° (β).
Вместе с этим, верхняя часть 19 стены торцевой 12 отклонена нижним основанием 23 от вертикали 24, проведенной от середины верхней обвязки 16, не менее чем на 5 мм (b) и не более чем на 267 мм.
Лестница 25 на верхней части 19 торцевой стены 12 состоит из нескольких промежуточных лестниц 26, каждая из которых установлена между поясами 17, а верхняя промежуточная лестница 27 установлена между верхней обвязкой 16 торцевой стены 12 и поясом 17.
Пояс 18 на нижней части 20 торцевой стены 12 состоит из нескольких промежуточных поясов 28, каждый из которых установлен между стойками 15. Промежуточные пояса 28, выполнены из цельного профиля, который ниже профилей стоек 15.
3
Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что установка верхней части каждой торцевой стены наклонно относительно лобового листа концевой балки рамы кузова, образует двойной наклон каждой торцевой стены кузова в сторону межвагонного пространства, позволяет увеличить объем кузова, при высоте кузова от пола до верхней поверхности верхней обвязки торцевой стены равной 2490 мм, не менее чем на 0,036 м по сравнению с прототипом, при этом обеспечить установку маятников при различных конструкциях ударных розеток переднего упора автосцепного устройства (в конструкциях вагонов могут использоваться передние упоры в ударные розетки, которых возможно заводить маятники сверху, снизу и сбоку).
Использование в конструкции кузова полувагона дополнительно следующих технических решений:
- угол между верхней частью и нижней частью торцевой стены составляет от 140°10″ до 179°10″, измеряемый по листам обшивки с внутренней стороны торцевой стены;
- высота нижней части торцевой стены составляет от 43 мм до 550 мм, вместе с этим при высоте нижней части равной 43 мм угол наклона ее к горизонтали составляет не менее 10°, а при высоте более 43 мм угол наклона нижней части к горизонтали составляет не менее 50°;
- верхняя часть стены отклонена нижним основанием от вертикали, проведенной от середины верхней обвязки, не менее чем на 5 мм и не более чем на 267 мм.
Позволяет максимально использовать межвагонное пространство для увеличения объема кузова полувагона, и при этом обеспечить безаварийность полувагона при его эксплуатации (прохождение кривых, соударение вагонов). Также предложенные варианты позволяют обеспечить прочностные качества нижней части торцевой стены кузова и обеспечить собираемость элементов конструкции торцевой стены и кузова в целом, что приводит к уменьшению трудозатрат.
Пояс на нижней части торцевой стены, состоящий из нескольких промежуточных поясов, которые установлены между стойками и выполнены из цельного (цельнокатаного, цельногнутого) профиля, и который ниже профилей стоек, позволяет повысить жесткость и прочность нижней части торцевой стены, а также оптимально распределить возникающие напряжения, что повышает долговечность кузова полувагона, при этом уменьшается материалоемкость при изготовлении торцевой стены.
Лестница на верхней части торцевой стены, состоящая из нескольких промежуточных лестниц, каждая из которых установлена между поясами, а верхняя промежуточная лестница установлена между верхней обвязкой торцевой стены и поясом, позволяет уменьшить номенклатуру применяемых деталей и сборочных единиц.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.