ТОРЦЕВАЯ СТЕНА ГРУЗОВОГО ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к конструкции торцевой стены грузового железнодорожного вагона.
Известна стена торцевая железнодорожного полувагона (RU 2566829, B61D 17/06, B61D 3/00, опубл. 27.10.2015), содержащая лист обшивки и каркас, состоящий из крайних стоек, средних стоек, верхней обвязки и поясов, при этом пояса и крайние стойки с одной стороны установлены на одной плоскости, с другой стороны по крайней мере один пояс, выполненный составным из основных профилей и соединительных элементов, выступает фронтальными поверхностями основных профилей за фронтальные поверхности крайних стоек, кроме того переход между фронтальными поверхностями пояса и крайней стойки в узле их соединения выполнен посредством скоса крайней части пояса, плавно переходящей от высоты пояса к высоте стойки.
Известны торцевые стены вагон-платформа (RU 162834, B61D 3/08, опубл. 27.06.2016), выполненные с горизонтальными поясами с поперечным сечением профиля, уменьшающимся по высоте к боковым вертикальным кромкам торцевых стен.
Общей технической проблемой является завышенная металлоемкость торцевой стены грузовых вагонов. Закрепление горизонтальных поясов на обшивке с образованием закрытого сечения профиля горизонтальных балок является нерациональным, т.к. имеет меньший момент инерции и момент сопротивления при изгибе в горизонтальной плоскости, в следствие чего возникает неоправданно высокая металлоемкость и массивность торцевой стены.
Техническим результатом полезной модели является снижение металлоемкости торцевой стены за счет увеличения момента инерции.
Технический результат обеспечивается торцевой стеной грузового железнодорожного вагона, содержащей обшивку и жестко закрепленные на ней стойки и горизонтальные пояса, выполненные со скосами крайних частей, в которой горизонтальные пояса выполнены составными, образованными П-образными профилями, закрепленными на обшивке полками вниз, при этом в центральной части горизонтальных поясов П-образный профиль выполнен из гнутого листа, в крайних частях горизонтальных поясов П-образный профиль образован уголком и листом.
В качестве развития полезной модели П-образный профиль горизонтальных поясов может быть выполнен высотой h от 70 до 130 мм и шириной b от 50 до 250 мм.
В вариантах исполнения центральная и крайние части каждого горизонтального пояса могут быть соединены между собой сварным соединением встык; центральная и крайние части каждого горизонтального пояса могут быть соединены между собой через стойки.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что горизонтальные пояса выполнены составными, образованными П-образными профилями, закрепленными на обшивке полками вниз, при этом в центральной части горизонтальных поясов П-образный профиль выполнен из гнутого листа, в крайних частях горизонтальных поясов П-образный профиль образован уголком и листом; П-образный профиль горизонтальных поясов может быть выполнен высотой h от 70 до 130 мм и шириной b от 50 до 250 мм; центральная и крайние части каждого горизонтального пояса могут быть соединены между собой сварным соединением встык; центральная и крайние части каждого горизонтального пояса могут быть соединены между собой через стойки. Такое отличие от прототипа даёт основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется графическими изображениями, где
на фиг. 1 показана торцевая стена грузового железнодорожного вагона;
на фиг. 2 - разрез А-А фиг. 1;
на фиг. 3 - разрез Б-Б фиг. 1;
на фиг. 4 - разрез В-В фиг. 1.
Торцевая стена грузового железнодорожного вагона содержит обшивку 1 и жестко закрепленные на ней стойки 2 и горизонтальные пояса 3. Горизонтальные пояса 3 включают среднюю часть 4 и крайние части 5, выполненные со скосами.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в снижении металлоемкости торцевой стены за счет увеличения момента инерции, обеспечивается следующим образом.
Горизонтальные пояса 3 выполнены составными, образованными П-образными профилями центральной части 4 и концевых частей 5, закрепленными на обшивке 1 полками вниз. В центральной части 4 горизонтального пояса 3 П-образный профиль выполнен из гнутого листа, в крайних частях 5 горизонтального пояса 3 П-образный профиль образован уголком и листом, соединенными между собой сварным соединением. Такое исполнение обеспечивает снижение металлоемкости торцевой стены грузового железнодорожного вагона за счет устойчивости самих горизонтальных поясов 3 при более рациональном распределении нагрузок, а именно инерционных нагрузок, исключая нежелательные переменные изгибные напряжения в торцевой стене. Выполнение в центральной части 4 горизонтального пояса П-образного профиля из гнутого листа, например, швеллера, обеспечивает восприятие наибольших нагрузок, как профиля, наиболее устойчивого к нагрузкам. Выполнение в крайних частях горизонтальных поясов 3 П-образного профиля, образованного уголком и листом, является наиболее технологичным и наименее металлоемким для выполнения скосов крайних частей горизонтальных поясов за счет переменной ширины b уголка.
В качестве развития полезной модели П-образный профиль горизонтальных поясов 3 может быть выполнен высотой h от 70 до 130 мм и шириной b от 50 до 250 мм. При высоте h менее 70 мм не достигается необходимая устойчивость горизонтальных поясов и торцевой стены грузового железнодорожного вагона в целом, такой П-образный профиль имеет меньший момент инерции и момент сопротивления. Выполнение высоты h больше 130 мм приведет к излишней металлоемкости торцевой стены грузового железнодорожного вагона. Выполнение П-образного профиля в концевых частях 5 горизонтальных поясов 3 со скосами шириной b в центральной части 4 горизонтальных поясов 3 предпочтительно от 150 до 250 мм. Выполнение ширины b более 250 мм не целесообразно, т.к. приведет к излишней металлоемкости. Выполнение ширины b менее 50 мм не обеспечит прочности торцевой стены и существенного снижения металлоемкости.
В вариантах исполнения полезной модели центральная часть 4 и крайние части 5 каждого горизонтального пояса 3 могут быть соединены между собой сварным соединением встык; центральная часть 4 и крайние части 5 каждого горизонтального пояса 3 могут быть соединены сварным соединением через стойки 2.
Торцевую стену грузового железнодорожного вагона собирают из обшивки 1, стоек 2, например, двутаврового сечения, и горизонтальных полок 3. Горизонтальные полки 3 выполняют составными из центральной части 4 и крайних частей 5. Центральную часть 4 горизонтальной полки 3 выполняют из гнутого листа, например, швеллера, постоянной высоты h сечения. Крайние части 5 горизонтальной полки 3 выполняют сварными из уголка и листа. При этом уголок выполняют постоянной высотой h и переменной шириной b. Уголок и лист жестко соединяют между собой, образуя П-образный профиль поперечного сечения. Горизонтальные пояса 3, образованные П-образными профилями закрепляют на обшивке 1 полками, направленными вниз. Центральную часть 4 и крайние части 5 каждого горизонтального пояса 3 соединяют между собой сварным соединением, например, встык или через стойки 2.