КУЗОВ С БУНКЕРОМ СОЧЛЕНЕННОГО ПОЛУВАГОНА

Полезная модель относится к рельсовым транспортным средствам, в частности, к грузовым полувагонам с увеличенным объемом кузова и предназначенным для перевозки насыпных грузов.
Известны различные технические решения в рассматриваемой области.
Известен патент RU на полезную модель №163324 (МПК B61D3/00, B61D17/08, опубл. 10.07.2016). Полувагон содержит установленную на ходовые тележки раму и закреплённый на раме кузов, состоящий из торцевых и боковых стен со стойками, профилями верхней обвязки и листами обшивки. В межтележечном пространстве кузова пол выполнен с понижением, а листы обшивки и стойки в нижней части боковых стен выполнены изогнутыми с формированием боковых стен, верхняя часть которых смещена наружу кузова относительно своей нижней части в пределах габарита подвижного состава.
Известен также патент RU на изобретение №2539701 (МПК B61D3/00, B61D7/08, B61D7/26, опубл. 27.01.2015). Полувагон для сыпучих грузов содержит ходовые части и установленный на них кузов, состоящий из рамы, торцевых и боковых стенок. Разгрузочные люки установлены вдоль вагона, закреплены посредством шарниров к нижней обвязке. Торцевые стенки наклонены так, что их нижние части расположены над шкворневыми балками и соединены с ними. Пол образован наклонными поверхностями, имеющими перевёрнутую V-образную форму в поперечном сечении вагона, расположенными между поперечными и шкворневыми балками.
Так, известен патент RU на изобретение №2391239 (МПК B61D3/00, B61F1/00, опубл. 10.06.2010), который принят за прототип. Грузовой полувагон с глухим полом содержит установленную на две ходовые тележки раму, закреплённый на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями верхней обвязки, продольными балками и листами обшивки, автосцепные устройства и тормозное оборудование. В межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола в виде бункера. Внутренние концы надтележечных хребтовых балок рамы вварены в поперечные балки коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками. Между собой поперечные балки коробчатого сечения соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединённые с продольными боковыми балками рамы напротив средних стоек боковых стенок кузова.
Полувагоны с пониженным уровнем пола (бункерами) имеют повышенную грузоподъёмность, а в связи с отсутствием крыши у них отсутствует жёсткий замкнутый контур, состоящий из боковых стоек - балок крыши – поперечных балок рамы. Поэтому в местах соединения бункера с боковыми стенками вагона возникает дополнительное напряжение. Для обеспечения необходимой прочности всей конструкции требуется принимать дополнительные меры.
Недостатком аналогов и прототипа является то, что в них не учитывается дополнительное напряжение, которое возникает в местах соединения бункера с боковыми стенками полувагона, а, следовательно, не обеспечивается необходимая прочность и надёжность всей конструкции полувагона.
Таким образом, технической проблемой, существующей в настоящее время, являются проблемы, связанные с обеспечением высокой прочности конструкции полувагонов с повышенной грузоподъёмностью без её утяжеления. Создание предлагаемого технического решения направлено на решение данной технической проблемы, а, именно, на создание конструкции кузова с бункером сочлененного полувагона, обладающего улучшенными техническими характеристиками, а именно, увеличенной прочностью бункера в зоне перехода в боковые стенки с одновременной оптимизацией массы полувагона.
Технический результат заключается в улучшении технических характеристик кузова с бункером сочлененного полувагона, а именно, в увеличении прочности с одновременной оптимизацией массы полувагона.
Достигается технический результат тем, что кузов с бункером сочлененного полувагона, включающий торцевые и боковые стенки со стойками и листами обшивки, согласно полезной модели, содержит подкрепляющие элементы, установленные внутри бункера и выполненные из двух боковых листов, расположенных по существу перпендикулярно к листам обшивки и имеющих плавно изогнутую форму с уменьшением высоты в направлении концов подкрепляющих элементов, и верхнего листа, присоединенного к верхним кромкам боковых листов, например, посредством сварки. Один конец каждого подкрепляющего элемента соединен с полом бункера, а другой - с обшивкой боковой стенки бункера или кузова. Подкрепляющие элементы расположены внутри бункера в одной плоскости с балками бункера и стойками боковых стенок кузова. Подкрепляющие элементы могут выполнены, например, в виде швеллера.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется следующими графическими материалами: фиг.1, на которой представлен общий вид сочлененного полувагона; фиг.2, на которой представлен разрез А-А; фиг.3, на которой представлен разрез Б-Б, и фиг.4, на которой представлена аксонометрическая проекция, где:
1 – кузов вагона;
2 – стойка боковой стенки кузова;
3 – обшивка боковой стенки кузова;
4 - бункер;
5 – балка бункера;
6 - обшивка боковой стенки бункера;
7 – пол бункера;
8 – боковой лист подкрепляющего элемента бункера;
9 – верхний лист подкрепляющего элемента бункера.
Кузов 1 с бункером сочлененного полувагона включает торцевые и боковые стенки со стойками 2 и листами обшивки 3, и бункер 4, содержащий торцевые стенки и боковые стенки с балками 5 и листами обшивки 6, пол 7 с разгрузочными люками. На боковых стенках бункера 4 внутри кузова 1 установлены подкрепляющие элементы.
Каждый из подкрепляющих элементов выполнен из двух боковых листов 8, расположенных по существу перпендикулярно к листам обшивки, и верхнего листа 9, приваренного к верхним кромкам боковых листов 8, с образованием в поперечном сечении швеллера. Боковые листы 8 подкрепляющего элемента располагаются средней частью на наклонной боковой стенке бункера 4, при этом один конец каждого подкрепляющего элемента соединен с полом 7 бункера 4 (фиг.3), а другой конец - с обшивкой 6 боковой стенки бункера 4 или с обшивкой 3 боковой стенки кузова 1. Боковые листы 8 со стороны верхних кромок выполнены с уменьшением высоты в направлении своих концов таким образом, что в средней части высота наибольшая, а на концах равна нулю. Верхний лист 9 выполнен изогнутым для сопряжения с верхними кромками боковых листов 8.
Подкрепляющие элементы бункера расположены в одной плоскости с балками 5 бункера 4 и стойками 2 боковых стенок кузова 1, что обеспечивает передачу нагрузки между бункером 4 и кузовом 1 вагона.
Достоинства предлагаемого технического решения перед известными аналогами:
1. За счёт изогнутости подкрепляющих элементов, которая придаёт дополнительную жёсткость конструкции, обеспечивается плавный переход верхнего листа 9 подкрепляющего элемента в пол 7 бункера 4 и в обшивку бункера 4 или кузова 1, что позволяет исключить концентрацию напряжений в этих местах.
2. Внутренние усиления бункера в виде подкрепляющих элементов позволяют обеспечить необходимую прочность конструкции без увеличения размеров профилей стоек кузова, что позволяет максимально использовать габарит полувагона. Локальные подкрепляющие элементы в виде швеллеров переменного сечения позволяют ввести усиление в локальной зоне, что минимизирует массу кузова полувагона (похожие конструкции, в среднем, тяжелее на 100 кг на кузов).
Таким образом, предлагаемый кузов с бункером сочлененного полувагона обладает улучшенными техническими характеристиками, по сравнению с известными конструкциями.