Узел соединения шкворневой и хребтовой балок рамы грузового вагона

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, в частности к грузовым вагонам и касается конструкции их рам.
Известна рама вагона-платформы модели 13-4012 [Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. Вагоны - М.: Транспорт, 1988, с.188, рис.8.35], состоящая из хребтовой, двух шкворневых, двух боковых, двух лобовых и промежуточных балок, при этом шкворневая балка содержит верхний и нижний листы, соединенные между собой двумя вертикальными листами. Данная конструкция выбрана в качестве прототипа.
Технической проблемой, присущей известному решению, является недостаточная прочность и надежность узла соединения шкворневой и хребтовой балок рамы грузового вагона по причине использования при соединении шкворневой и хребтовой балки укороченных монтажных швов, не обеспечивающих необходимую прочность узла соединения указанных балок.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности и надежности узла соединения шкворневой и хребтовой балок рамы грузового вагона.
Указанный технический результат достигается тем, что узел соединения шкворневой и хребтовой балок, являющийся частью рамы грузового вагона, состоящей из хребтовой, двух шкворневых, двух боковых, двух лобовых и промежуточных балок, при этом шкворневая балка включает в себя верхний и нижний листы, соединенные между собой двумя вертикальными листами, при этом нижний лист содержит, по меньшей мере, одну выступающую часть в месте соединения шкворневой и хребтовой балок. Выступающая часть обеспечивает плавный переход шкворневого листа к хребтовой балке.
Изготовление узла соединения шкворневой и хребтовой балок с плавными переходами нижнего листа шкворневой балки к хребтовой балке позволит исключить концентраторы напряжений в зоне пересечения шкворневой и хребтовой балок, а также обеспечить увеличение сечения нижнего листа в зоне действия наибольшего изгибающего момента и повысить длину сварных монтажных швов, следовательно, повысить прочность и надежность рамы.
При этом выступающие части могут быть расположены с обеих сторон листа, по две штуки. Выполнение выступающих частей с обеих сторон листа и увеличение их количества дополнительно повышают прочность и надежность узла.
При этом выступающие части могут быть выполнены без перекрытия кромки нижних полок хребтовой балки или с их перекрытием. Выполнение без перекрытия кромки позволяет повысить технологичность выполнения сварных соединений, а выполнение с перекрытием лучшим образом работает в условиях действия изгибающего момента.
В варианте исполнения нижний шкворневой лист может состоять из двух раздельных сегментов, расположенных на расстоянии друг от друга, каждый из которых имеет выступающую часть для плавного перехода сегмента к хребтовой балке. Такой вариант исполнения позволит дополнительно увеличить монтажный сварной шов, а также уменьшить металлоемкость нижнего листа.
Также возможен вариант исполнения, согласно которому ширина каждой выступающей части нижнего листа шкворневой балки находится в интервале 110…220 мм. Выполнение выступающей части шириной более 220 мм приведет к неоправданному увеличению металлоемкости, а шириной менее 110 мм не обеспечит достаточную прочность и надежность узла.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан фрагмент вида снизу на раму грузового вагона.
Узел соединения шкворневой и хребтовой балок, являющийся частью рамы грузового вагона (фиг. 1), которая состоит из хребтовой 1, двух шкворневых 2, двух боковых 3, двух лобовых 4 и промежуточных балок 5, при этом шкворневая балка 2 включает в себя верхний и нижний 6 листы, соединенные между собой двумя вертикальными листами. При этом нижний лист 6 выполнен с выступающими частями 7 в месте соединения шкворневой 2 и хребтовой 1 балок.