КУЗОВ ПОЛУВАГОНА С ТРЕЩИНОСТОЙКИМИ УЗЛАМИ СОЕДИНЕНИЯ СТОЕК БОКОВЫХ СТЕН, ПОПЕРЕЧНЫХ БАЛОК РАМЫ И НИЖНИХ ОБВЯЗОК СТЕН

Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту - конструкциям кузовов полувагонов (области вагоностроения).
Известны конструкции кузовов полувагонов с глухим кузовом ТУ 24.05.001.109-96 (модель 12-295), ТУ 24.05.001.125-02 (модель 12-2104), ТУ 24.00.806-82 (модель 12-1505) предназначенные для перевозки инертных насыпных, крупнокусковых грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков.
Кузова перечисленных вагонов сварной конструкции и включают две боковые и две торцевые стены, раму с настилом пола. Рама включает продольную хребтовую балку, поперечные балки (концевые, шкворневые, промежуточные), дополнительные продольные балки, поддерживающие настил пола. Концевые балки рамы сварные или штамповые Г-образного поперечного сечения. Шкворневые и промежуточные балки - сварные коробчатого или таврового сечения и включают одни или два вертикальных листа и два пояса: верхний и нижний. Верхние пояса шкворневых и промежуточных балок плоские из листов или полос.Верхние пояса всех поперечных балок пересекают хребтовую балку и образуют с верхними полками профилей хребтовой балки нахлесточные соединения. Листы пола соединяются с верхними поясами поперечных балок. Соединения тоже нахлесточные.
В состав боковой стены входят верхняя и нижняя обвязки, набор промежуточных и угловых стоек, полотно обшивки. Верхняя обвязка выполнена из гнутого профиля толщиной 6 мм, а нижняя - из горячекатаного уголка 160×100×9 мм. Промежуточные стойки выполнены в виде специального корытного профиля по (Н) ГОСТ 5267.6-78, а две угловые стойки сварной конструкции из листа толщиной 8 мм. Каркас стены перекрыт обшивкой с периодическими гофрами или гладкой негофрированной, состоящей из двух сваренных между собой листов: верхнего толщиной 3,5 мм и нижнего - 4,5 мм.
Промежуточная стойка и верхняя обвязка образуют тавровое соединение, а с нижней обвязкой - сварное нахлесточное. В кузовах крытых грузовых вагонов, выпускавшихся до 1936 года, упомянутое соединение было заклепочным. Соединения угловых стоек с обвязками и обшивкой, обшивки с промежуточными стойками и обвязками - нахлесточные.
В состав торцевой стены входят верхняя обвязка из гнутого профиля толщиной 6 мм, горизонтальные пояса из гнутого омегообразного профиля и полустойки между поясами из гнутого омегообразного профиля. Каркас стены перекрыт гладким негофрированным листом толщиной 6 мм. Соединение поясов с угловыми стойками и верхней обвязки с гладкой обшивкой - нахлесточное. Соединение верхней обвязки с угловыми стойками тавровое.
Недостатком современных конструкций кузовов является появление трещин в зоне сварных швов, соединяющих стойки боковой стены с нижней обвязкой стены и поперечными балками рамы.
Задачей предлагаемой полезной модели является повышение прочности узлов соединения стоек боковой стены с нижними обвязками и с поперечными балками рамы, а также снижение расходов на ремонты.
Предложен кузов полувагона, включающий боковые и торцевые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, настилом пола, продольными, поддерживающими настил пола, балками, отличающийся конструкцией поперечных балок рамы кузова, у которых верхние листы по концам изогнуты под прямым углом и перекрывают торцы балок, и тем, что стойки боковых стен соединены с нижними обвязками боковых стен заклепками, а с  поперечными балками в верхней части балок заклепками, в нижней части балок - сваркой.
Применение заклепок вместо сварных швов позволяет избавиться от трещин в узле соединения стойки с нижней обвязкой стены и с поперечной балкой рамы. Заклепки находятся в зоне растягивающих усилий, в которой сварной шов разрушается из-за возможных трещиноподобных дефектов швов. Известно, что из-за упомянутых трещин кузов часто попадает в ремонт. Не устраняют трещины и используемые при ремонтах накладки и диафрагмы, так как причиной появления трещин являются трещиноподобные дефекты сварки. Заклепочное соединение избавлено от этого недостатка.
Применявшиеся до 1936 года, заклепочные соединения были заменены в современных вагонах сварными, как менее трудоемкими, однако оно оказалось менее экономичным из-за внеплановых ремонтов. С учетом изложенного, смешанное заклепочно-сварное соединение сочетает преимущества сварного и заклепочного соединений и одновременно является более трещиностойким.
Предложенная конструкция кузова полувагона позволяет:
1. Повысить прочность наиболее повреждаемых узлов соединения стоек боковых стен с нижними обвязками боковых стен и с поперечными балками рамы.
2. Уменьшить затраты на ремонт упомянутых узлов.
3. В основном сохранить традиционную технологию изготовления кузова полувагона, так как часть заклепок можно поставить при изготовлении боковых стен. Сварные швы в нижней части стоек можно сохранить, поскольку они находятся в сжатой зоне и поэтому отличаются трещиностойкостью.
Для пояснения описываемого объекта на фигурах 1, 2, 3, 4 приведена конструкция кузова полувагона с предлагаемыми узлами соединения стоек боковой стены. На фиг. 1 показан вид на кузов полувагона спереди (левая симметричная часть). На фиг. 2 узел соединения стойки боковой стены с нижней обвязкой и поперечной балкой рамы. На фиг. 3 разрез узла соединения стойки боковой стены с нижней обвязкой и поперечной балкой рамы. На фиг. 4 вид сверху на соединение нижней обвязки стены с поперечной балкой рамы.
Кузов полувагона (фиг. 1) включает две боковые стены 1, две торцевые стены 2 и раму с настилом пола 3. В состав боковой стены входят верхняя 4 и нижняя 5 обвязки, набор промежуточных стоек 6 и полотно обшивки 7 с гофрами 8.
Узел соединения стойки боковой стены с нижней обвязкой и поперечной балкой включает промежуточную стойку 6, нижнюю обвязку 5 (фиг. 2), поперечную балку рамы 9 и заклепки 10 (фиг. 3).
Соединение нижней обвязки боковой стены с верхним листом поперечной балки рамы (фиг. 4) включает нижнюю обвязку 5 и заклепки 10.