ГРУЗОВОЙ ПОЛУВАГОН С ПОНИЖЕННЫМ УРОВНЕМ ПОЛА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается грузовых полувагонов с увеличенным объемом кузова для перевозки насыпных грузов.
Известен полувагон с глухим дном (см. патент RU 82650, МПК B61D 3/00, опубл. 10.05.2009), содержащий раму сварной конструкции, кузов, включающий нижний пояс, боковые и торцевые стены со стойками и верхней обвязкой из труб квадратного сечения, листы обшивки, ходовые части, тормозное и автосцепное оборудование. Рама состоит из хребтовой балки, двух концевых балок, шкворневой балки, к которой приварены скользуны и пятники, промежуточных поперечных балок, продольных прерывистых балок и листа настила.
К недостаткам данного известного полувагона можно отнести неиспользование пространства в разрыве хребтовой балки между двух консольных частей, позволяющий понизить уровень пола кузова в межтележечном пространстве с целью увеличения объема кузова.
Известен грузовой полувагон с глухим полом, принятый за наиболее близкий аналог (см. патент RU 2391239, МПК B61D 3/00, B61F 1/00, опубл. 10.06.2010), который содержит установленную на две ходовые тележки раму,, закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями верхней обвязки, продольными балками, листами обшивки и пониженный в межтележечном пространстве пол, автосцепные устройства и тормозное оборудование. Рама состоит из двух продольных боковых балок, двух надтележечных хребтовых балок, соединенных между собой концевыми и шкворневыми балками, и поперечных балок, которые в межтележечном пространстве соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединенные с продольными боковыми балками рамы.
Конструкцией данного грузового полувагона задействован разрыв хребтовой балки на две консольные части для увеличения объема кузова в межтележечном пространстве. Однако в надтележечном пространстве не использована возможность понижения уровня пола, который определяется высотой расположения хребтовой балки.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в увеличении объема кузова полувагона, улучшении ходовых качеств, повышении безопасности перевозки.
Для достижения указанного технического результата грузовой полувагон с пониженным уровнем пола, также как и полувагон-прототип, содержит установленную на ходовые тележки раму, образованную продольными боковыми, концевыми и шкворневыми балками, надтележечными хребтовыми балками с консольными частями, соединенными внутренними торцами с поперечными балками, автосцепные устройства, тормозное оборудование и закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, верхней обвязки, листов обшивки и пониженного в межтележечном пространстве пола, для образования которого между поперечными балками рамы по профилю нижнего очертания габарита полувагона размещены соединенные между собой продольные прерывистые балки и поперечные балки.
В отличие от полувагона-прототипа в предлагаемом полувагоне шкворневые балки выполнены из двух консольных частей, соединенных внутренними торцами с надтележечными хребтовыми балками, консольные части надтележечных хребтовых балок изготовлены литыми, на этих консольных частях расположены пятники, которые состоят из рабочей части в виде цилиндрического или конического участка и которые отлиты заодно с этими консольными частями или закреплены на этих консольных частях сварочным соединением.
Предлагаемое конструктивное и технологическое изготовление шкворневых балок, разделенных на две консольные части, а также пятников, отлитых заодно с консольными частями надтележечных хребтовых балках или приваренных к этим консольным частям, исключает наличие в местах расположения пятников традиционных для отрасли элементов крепления, имеющих каждый свою толщину (высоту). К таким элементам крепления относятся нижний лист шкворневой балки, который в известной практике внахлест крепится к нижней поверхности хребтовой балки, и, например, фланцы, которыми пятники закрепляются на нижнем листе шкворневой балки при помощи болтов или заклепок.
На суммарную величину толщин нижнего листа шкворневой балки и фланца становится возможным понизить уровень пола кузова полувагона в надтележечных пространствах и, тем самым, увеличить объем кузова полувагона.
Пятники, которые состоят из цилиндрических или конических участков рабочей части и изготовлены единой отливкой с консольными частями надтележечной хребтовой балки, либо приварены снизу к этим консольным частям, позволяют уменьшить высоту расположения хребтовой балки, точнее, ее литых консольных частей, до значения, сопоставимого с задаваемой стандартом высотой рабочей части пятника, предназначенной для посадки в подпятник надрессорной балки тележки. Снижение расположения хребтовой балки понижает уровень пола кузова полувагона в надтележечных пространствах и, тем самым, позволяет увеличить объем кузова полувагона.
Смещение книзу центра тяжести полувагона за счет понижения уровня пола кузова в надтележечных пространствах дополнительно к пониженному уровню пола кузова в межтележечном пространстве улучшает ходовые качества полувагона и повышает безопасность перевозки.
Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 изображен вид сбоку на полувагон с местным разрезом консольной части хребтовой балки; на фиг. 2 - вид снизу на раму и кузов полувагона; на фиг. 3 - вид сбоку, на фиг. 4 - местный разрез А на фиг. 2, увеличено.
Грузовой полувагон (фиг. 1) содержит установленную на ходовые тележки 1 раму 2 сварной конструкции, закрепленный на раме 2 кузов, автосцепное оборудование 3 и тормозное оборудование (не показано).
Рама 2 (фиг. 2) содержит две продольные боковые балки 4, две концевые балки 5, две надтележечные хребтовые балки, каждая из которых включает в себя литую консольную часть 6, шкворневые балки 7. Шкворневые балки 7 выполнены с разрывом на две консольные части, внутренние части которых приварены внахлест или встык к боковинам консольных частей 6 надтележечной хребтовой балки. Литые консольные части 6 отлиты заодно с пятниками 8. Пятники 8 могут также крепиться к литым консольным частям 6 с помощью сварки. Места соединения консольных частей шкворневых балок 7 с хребтовой балкой расположены вне зоны расположения пятника 8. Внутренними концами консольные части 6 соединены с поперечными балками 9, торцы которых соединены с продольными боковыми балками 4. В межтележечном пространстве, по периметру, ограниченному продольными балками 4 и поперечными балками 9, вварена сетка из продольных прерывистых балок 10 и поперечных балок 11.
В состав кузова полувагона входят боковые стенки (фиг. 1), содержащие профили верхних обвязок 12, средние стойки 13, угловые стойки 14 и листы обшивки 15, и торцевые стенки (фиг. 3), содержащие профили верхних обвязок 12, средние стойки 16 и листы обшивки 17. Пол кузова полувагона (фиг. 2) выполнен из плоских листов 18 (фиг. 3).
Понижение уровня пола в межтележечном пространстве образовано сверху по периметру боковыми продольными балками 4 и поперечными балками 9, снизу - сеткой из соединенных при помощи сварки продольных прерывистых 10 и поперечных 11 балок, по боковому профилю - изогнутыми концами продольных прерывистых 10 и поперечных 11 балок, либо наклонными балками 19. Указанные изогнутые концы балок 10 и 11, либо наклонные балки 19 (фиг. 1, 3) приварены своими верхними торцами, соответственно, к продольным боковым 4 и поперечным 9 балкам рамы и изготовлены по высоте и ширине из условия вписывания пониженного пола кузова в нижнее очертание габарита полувагона. Пол пониженной части пола кузова выполнен из плоских листов 20 (фиг. 2).
Пятники 8 (фиг. 4) расположены на нижней поверхности консольных частей 6 хребтовой балки. Каждый из пятников 8 выполнен в виде диска с цилиндрическим или коническим участком 8.1, являющимся рабочей частью пятника. Пятник 8 имеет высоту рабочей части h и общую высоту H. Рабочей частью 8.1 пятник 8 размещается в подпятнике надрессорной балки ходовой тележки (не показано), образуя опорное соединение пятник-подпятник. Согласно стандарту ОСТ 24.052.05-90 «Пятники и подпятниковые места грузовых вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Технические условия» общая высота пятника при его изготовлении составляет 110 мм, высота рабочей части пятника составляет 45 мм. В предлагаемой конструкции общая высота H пятника 8 максимально приближена к высоте h его рабочей части и превышает значение высоты h на высоту технологической ступеньки, образуемой при чистовой обработке пятника 8. За счет уменьшения общей высоты Н пятника становится возможным опустить надтележечные хребтовые балки, тем самым понизить уровень пола полувагона в надтележечных пространствах и увеличить объем кузова полувагона. Соблюдение требований стандарта по высоте рабочей части h пятников обеспечивает работоспособность конструкции опорного соединения пятник-подпятник.
При изготовлении полувагона высоту средних стоек 13, 16 и угловых стоек 14 боковых и торцевых стенок кузова, а также высоту листов обшивки 15 увеличивают на соответствующий размер понижения расположения консольных частей 6 хребтовой балки при сохранении общей высоты полувагона. Указанный размер понижения учитывают также при изготовлении продольных прерывистых балок 10 и поперечных балок 11, либо наклонных балок 19, задавая высоту изгиба изогнутых концов продольных прерывистых балок 10 и поперечных балок 11, либо высоту наклонных балок 19, из расчета обеспечения вписывания пониженного пола кузова в нижнее очертание габарита полувагона.
Полученный за счет понижения пола кузова в надтележечных пространствах дополнительный объем кузова в пределах разрешенного габарита для данного вида грузового полувагона, обеспечивает более полное использование габаритного пространства и, как следствие, дает возможность уменьшения длины полувагона и увеличения погонной нагрузки на путь, увеличивая эффективность перевозок.