РАМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Область техники, к которой относится полезная модель
[0001] Предложенная полезная модель относится к рамам с хребтовыми балками железнодорожных транспортных средств.
Уровень техники
[0002] Из уровня техники известна рама железнодорожного транспортного средства, раскрытая патенте России № 199814 на полезную модель, опубл. 21.09.2020, принятая в качестве наиболее близкого аналога и поперечную балку, включающую в себя верхнюю полку, кромка которой содержит сегмент, выполненный плавным к хребтовой балке.
[0003] Недостатком известного технического решения является повышенная масса.
[0004] Техническая проблема заключается в создании технического решения, в котором устранён недостаток аналога.
Раскрытие сущности полезной модели
[0005] Технический результат заключается в снижении массы рамы железнодорожного транспортного средства с сохранением заданной прочности.
[0006] Технический результат достигается за счёт того, что рама железнодорожного транспортного средства содержит поперечную балку, включающую в себя полку,  кромка которой содержит сегмент, выполненный из множества прямых участков, каждый из которых имеет длину L от 70 мм до 170 мм, при этом два смежных прямых участка расположены под углом α, заданным из диапазона от 150° до 175°.
[0007] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что сегмент содержит не более шести прямых участков.
°
[0008] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что угол α составляет 170.
[0009] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что два прямых участка имеют плавный переход в месте их соединения друг с другом.
[0010] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что плавный переход выполнен радиусно-скруглённым.
[0011] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что два прямых участка имеют резкий переход в месте их соединения друг с другом.
Краткое описание чертежей
[0012] Вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:
[0013] – Фиг. 1 представлена концевая часть рамы,
[0014] – Фиг. 2 представлен участок полки,
[0015] – Фиг. 3 представлено сравнение двух участков.
Осуществление полезной модели
[0016] На Фиг. 1 представлена концевая часть рамы 1. Рама 1 включает в себя хребтовую балку 2, две боковые балки 3, концевую балку и шкворневую балку, при этом концевая балка и шкворневая балка соединены с хребтовой балкой 2 и боковым балками 3 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой, а верхняя полка концевой балки и верхняя полка шкворневой балки выполнены в виде одного листа 4. Кромка листа 4 включает в себя два одинаковых сегмента 5 перехода от шкворневой балки до хребтовой балки 2, расположенные в центральной части хребтовой балки 2 и рамы 1.
°
[0017] На Фиг. 2 представлен один из сегментов 5 перехода. Сегмент 5 перехода выполнен дугообразным и содержит множество, например, шесть, прямых участков 6, находящихся под углом α друг к другу, заданным из диапазона от 150° до 175°, и имеющих длину L, заданную из диапазона от 70 до 170 мм. При значении угла α менее 150°, напряжения на радиусе листа 4 превышают допускаемые для режима Iа согласно ГОСТ 33211-2014. При значении угла α более 175, форма листа 4, расположенного над хребтовой балкой 2 и характеризующаяся радиусом r, изменяется, что приводит к образованию концентратора напряжений (уменьшается радиус r).
[0018] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на описанном выше варианте выполнения предложенного технического решения со ссылкой на чертежи. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты выполнения признаков предложенного технического решения с использованием известных из уровня техники материально-технических средств.
[0019] В других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере один сегмент 5 может содержать от двух до шести прямых участков 6, причём длина L каждого прямого участка 6 может быть задана из диапазона от 70 до 170 мм, а по меньшей мере два прямых участка 6 или все прямые участки 6 могут быть соединены без радиусного перехода или имеют радиусный переход в месте их соединения друг с другом. По меньшей мере два или каждая пара смежных прямых участков 6 могут иметь плавный, например, радиусно-скруглённый, или резкий переход в месте их соединения друг с другом. Выполнение перехода между прямыми участками 6 плавным, в частности, радиусно-скруглённым, снизит уровень напряжений в концентраторах на краях полки, что особенно важно для существенно нагруженных конструкций, а также повысит прочность предложенного технического решения.
[0020] При количестве прямых участков 6 менее двух и длиной более 170 мм, напряжения в этой области превосходят допустимые значения, при количестве прямых участков 6 более шести и их длине L менее 70 мм отличие от плавного перехода без прямых участков 6 трудноразличимы.
[0021] В других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере одна полка, например, верхняя или нижняя, по меньшей мере одной или каждой поперечной балки, например, концевой или шкворневой, может содержать по меньшей мере один сегмент 5, выполненный из множества прямых участков 6, при этом по меньшей мере одна полка по меньшей мере одной или каждой поперечной балки, например, концевой или шкворневой, может содержать по меньшей мере один лист, выполненный из по меньшей мере одного известного из уровня техники материала, например, металлическим. В других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере одна полка, например, верхняя или нижняя, по меньшей мере одной или каждой поперечной балки, например, концевой или шкворневой, может содержать по меньшей мере два листа, которые могут быть не соединены или соединены друг с другом посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой, клёпкой, свинчиванием и т.п.
[0022] На Фиг. 3 представлен участок контура 7 сегмента предложенного технического решения и участок контура 8 сегмента наиболее близкого аналога, который представляет собой дугу вписанной окружности или набор дуг вписанных окружностей, сопряжённых между собой. Разница между контуром 8 сегмента наиболее близкого аналога и контуром 7 сегмента предложенного технического решения представляет собой участки 9 удалённого материала, за счёт чего достигается снижение массы.
[0023] Предложенное техническое решения может представлять собой раму вагона, например, вагона платформы.
[0024] Позиции на чертежах:
1 – рама,
2 – хребтовая балка,
3 – боковая балка,
4 – лист,
5 – сегмент перехода от шкворневой балки до хребтовой балки 2,
6 – прямой участок,
7 – контур сегмента предложенного технического решения,
8 – контур сегмента наиболее близкого аналога,
9 – участок удалённого материала.