ВАГОН-ПЛАТФОРМА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям грузовых вагонов-платформ для перевозки длинномерных грузов.
Из уровня техники известен вагон-платформа (RU №22648 U1, МПК B61D 3/00, опубл. 20.04.2002), содержащий ходовые части с установленной на них рамой, выполненной из продольных, поперечных и концевых балок, на которой закреплены боковые и угловые стойки, съемные торцевые стенки с элементами крепления к вагону.
Известна платформа для перевозки лесоматериалов в зональном габарите погрузки (RU №38465 U1, МПК B61D 3/08, опубл. 20.06.2004, прототип), включающая ходовые части, раму вагона и установленное на раме лесное съемное оборудование, состоящее из лесных рам, выполненных из стоек и гребенчатого основания, при этом на платформе дополнительно установлены две торцевые стенки, соединенные перемычками с крайними лесными стойками и с рамой вагона посредством дополнительных упоров, размещенных на концевых балках.
Технической проблемой, присущей данным решениям, является недостаточная прочность конструкции, в частности применение вагона-платформы боковых балок с высотой профиля постоянного сечения может оказаться недостаточным в применении вагонов-лесовозов повышенной грузоподъемности с вынесенными за лобовые листы рамы торцевыми стенками, так как установка и закрепление торцевых стен может привести к понижению прочности в консольных частях конструкции рамы вагона-платформы.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности конструкции вагона-платформы за счет повышения прочности конструкции в консольных частях рамы с незначительным повышением металлоемкости.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-платформе, содержащем раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего хребтовую балку, шкворневые, лобовые и продольные боковые балки, продольные и поперечные промежуточные балки, согласно настоящей полезной модели, продольные боковые балки рамной конструкции выполнены переменного сечения, при этом высота сечения в консольных частях боковых балок больше высоты сечения в средней части боковой балки не менее, чем на 100 мм. Длина участка продольной боковой балки с наибольшей высотой сечения может составлять от 1 м до 4 м. Продольные боковые балки могут быть выполнены с плавным переходом от высокого сечения к низкому сечению по радиусам «R» в диапазоне размеров от 50 мм до 900 мм. Продольные боковые балки могут быть выполнены со скосом с консольной стороны, при этом длина скошенного участка не превышает 400 мм.
Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что продольные боковые балки рамной конструкции выполнены переменного сечения, при этом высота сечения в консольных частях боковых балок больше высоты сечения в средней части боковой балки не менее, чем на 100 мм. При этом длина участка продольной боковой балки с наибольшим значением высоты сечения составляет от 1 м до 4 м; кроме того продольные боковые балки могут быть выполнены с плавным переходом от высокого сечения к низкому сечению по радиусам «R» в диапазоне размеров от 50 мм до 900 мм; продольные боковые балки могут быть выполнены со скосом с консольной стороны, при этом длина скошенного участка не превышает 400 мм. Такое отличие от ближайших аналогов дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется фигурой, на которой представлен вагон-платформа, содержащий ходовые тележки 1 и установленную на них раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающую продольные боковые балки 2, выполненные переменного сечения. Высота сечения «H» продольных боковых балок 2 в консольных частях больше высоты сечения «h» продольных боковых балок 2 в средней части. В представленном варианте продольные боковые балки 2 выполнены с плавным изменением высоты сечения по радиусу «R». Также продольные боковые балки 2 рамы в представленном варианте выполнены со скосом 3.
Выполнение продольных боковых балок рамной конструкции с переменным сечением обеспечивает увеличение площади распределения нагрузки в консольных частях рамы, испытывающих напряжение от установленных в большинстве случаев торцевых стенок вагона-платформы и максимальное напряжение при ударе перевозимого груза о торцевую стенку. Минимальное значение разницы высоты «H» и «h» обеспечивает значительное повышение прочности за счет упрочнения консольной части.
Минимальное значение длины участка продольной боковой балки с наибольшим сечением, равное 1 м, обусловлено размерами ходовой части вагона-платформы. Максимальное значение длины, равное 4 м, обусловлено повышением прочности конструкции вагона-платформы с незначительным повышением металлоемкости. Увеличение длины участка продольной боковой балки с наибольшей высотой сечения приводит к излишнему повышению металлоемкости при незначительном увеличении прочности в консольных частях рамы вагона-платформы.
Плавное изменение высоты сечения продольной боковой балки обеспечивает отсутствие возникновения зон концентрации напряжений в рамной конструкции вагона-платформы, что также повышает прочность конструкции вагона-платформы. Плавный переход может быть выполнен по радиусу «R» в диапазоне размеров от 50 мм до 900 мм. Минимальное значение радиуса обеспечивает быстрое изменение высот сечения продольной боковой балки, что приводит к резкому распределению напряжений, но при отсутствии зон концентрации напряжений. Максимальное значение радиуса обеспечивает более длительное изменение высот сечений, что приводит к плавному распределению нагрузки от консольных частей рамы к средней ее части по продольным боковым балкам, что лучше сказывается на повышении прочность конструкции вагона-платформы.
Выполнение скоса в консольной части с длиной скошенного участка, не превышающей 400 мм, обеспечивает снижение металлоемкости при увеличении высоты поперечного сечения продольной боковой балки.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить прочность конструкции вагона-платформы.