ТОРЦЕВАЯ СТЕНА ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожным вагонам и, более конкретно, к конструкции торцевой стены вагона, снабженной лестницей.
8
Из уровня техники (патент РФ на полезную  модель № 97687, МПК B61D 3/00, опубликован 20.09.2010) известна конструкция кузова вагона, имеющего торцевую стену, состоящую из верхней и нижней обвязки, горизонтальных поясов жесткости, боковых стоек, обшивки и вертикальных усиливающих стоек, при этом с левой стороны торцевой стены вагона выполнена лестница, не выступающая за пределы торцевой стены. В данном известном решении лестница выполнена в виде расположенных в нижней части стены отдельных перекладин-ступеней и секции лестницы с тремя ступенями и вертикальными направляющими, размещенной выше нижнего из двух горизонтальных поясов жесткости и проходящей перпендикулярно верхнему горизонтальному поясу жесткости.
8
Кроме того, из уровня техники (патент РФ на полезную модель № 163212, МПК B61D 3/00, B61D 17/08, опубликован 10.07.2016) известен вагон с торцевой стеной, состоящей из обшивки, верхней и нижней горизонтальных обвязок, трех горизонтальных поясов жесткости, выступающих за обшивку торцевой стены, боковых стоек, вертикальных усиливающих стоек, проходящих снизу приблизительно на половину высоты торцевой стены. Торцевая стена выполнена с увеличенной толщиной горизонтальных обвязок. На торцевой стене вагона расположена лестница, по существу не выступающая за пределы продольных габаритов вагона. Лестница выполнена из отдельных сегментов. Сегменты лестницы закреплены вдоль одной вертикальной оси между поясами жесткости, которые для снижения металлоемкости всей конструкции в свою очередь также используются в качестве ступенек для подъема/спуска. Данное известное решение выбрано в качестве ближайшего аналога (прототипа) заявляемой полезной модели.
К недостаткам известного решения, выбранного в качестве прототипа, следует отнести, в частности, то, что торцевая стена известного вагона выполнена с увеличенной толщиной горизонтальных обвязок и горизонтальных поясов жесткости, при этом расстояние между горизонтальными поясами жесткости, в пространствах между которыми размещены секции лестницы, не позволяет выполнить каждую из упомянутых секций лестницы с расположением ступеней на расстоянии, удобном для использования с точки зрения эргономики. При использовании лестницы в прототипе, в качестве одной ступени на каждый из сегментов лестницы приходится использовать горизонтальный пояс жесткости, поверхность которого является более скользкой и менее приспособленной для использования в качестве опоры для ног по сравнению со ступенью лестницы, что делает такую лестницу неудобной и небезопасной для использования.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая задача по усовершенствованию конструкции кузова вагона. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности за счет повышения жесткости торцевой стены кузова вагона, повышения удобства обслуживания, при снижении металлоемкости конструкции и увеличении габаритов вагона.
Для достижения указанного технического результата торцевая стена железнодорожного вагона имеет верхнюю и нижнюю горизонтальные обвязки, по меньшей мере три горизонтальных пояса жесткости, выступающие за обшивку торцевой стены, и лестницу, выполненную из отдельных сегментов, расположенных между горизонтальными поясами жесткости, и отличается тем, что горизонтальные пояса жесткости снабжены рифлеными накладками на верхней поверхности, предотвращающими скольжение ног по поверхности горизонтальных поясов жесткости, что позволяет использовать верхнюю поверхность поясов жесткости в качестве ступеней. Использование горизонтальных поясов жесткости в качестве ступеней также снижает вес лестницы.
Заявляемая конструкция торцевой стены отличается тем, что расстояние между горизонтальными поясами жесткости выбирают в диапазоне 600 - 700 мм. Это позволяет разместить сегменты лестницы таким образом, что расстояние между ступенями лестницы (в частности, между ступенью в верхней части сегмента и рифленой накладкой на верхней поверхности горизонтального пояса жесткости в нижней) находится в диапазоне 300 – 350 мм, что оптимально с точки зрения эргономики.
Кроме того, в варианте осуществления заявляемой полезной модели сегмент лестницы между верхним горизонтальным поясом жесткости и верхней горизонтальной обвязкой может быть выполнен в виде вертикальных направляющих, верхние концы которых с помощью уголков прикреплены к боковой поверхности верхней обвязки. Кроме того, вертикальные направляющие сегментов лестницы могут быть дополнительно соединены между собой сверху и снизу уголками, которые закреплены на соответствующих горизонтальных поясах жесткости.
Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показано:
Фиг.1 – общий вид торцевой стены вагона, где 1 – верхняя горизонтальная обвязка, 2 – нижняя горизонтальная обвязка, 3 – горизонтальные пояса жесткости, 4 – боковые стойки, 5 – обшивка, 6 – вертикальные усиливающие стойки, 7 – лестница.
Фиг.2 - разрез Б-Б общего вида, иллюстрирующий расположение сегментов лестницы относительно поясов жесткости, где 8 – вертикальные направляющие, 9 – горизонтальные ступени, 12 – уголковые профили.
Фиг.3 – разрез В-В общего вида, иллюстрирующий верхнюю поверхность горизонтального пояса жесткости с установленной на ней рифленой накладкой, где 10 – верхняя поверхность горизонтального пояса жесткости, 11 – рифленая накладка.
На Фиг.1 показан общий вид торцевой стены вагона, состоящей из обшивки 5, верхней горизонтальной обвязки 1 и нижней горизонтальной обвязки 2, выступающих за обшивку торцевой стены, горизонтальных поясов 3 жесткости, боковых стоек 4, вертикальных усиливающих стоек 6 и лестницы 7, состоящей из расположенных на одной вертикальной оси сегментов. Каждый сегмент лестницы состоит из вертикальных направляющих 8 и горизонтальных ступеней 9. Как показано на Фиг. 3, на верхнюю поверхность 10 горизонтальных поясов жесткости, также используемых в качестве ступеней, установлены рифленые накладки 11, образующие опорную поверхность с рифлением. В заявляемой торцевой стене вагона расстояние между горизонтальными поясами жесткости выбрано в диапазоне от 600 до 700 мм, за счет чего обеспечивается конструкция лестницы, расстояние между ступенями в которой находится в диапазоне от 300 до 350 мм, что является оптимальным с точки зрения эргономики конструкции (см. Фиг.2). Кроме того, в варианте осуществления заявляемой полезной модели концы вертикальных направляющих сегментов лестницы дополнительно соединены между собой уголковыми профилями 12, которые прикреплены к горизонтальным поясам жесткости любым известным механическим способом, например сваркой. В варианте осуществления заявляемой полезной модели верхние концы боковых направляющих верхнего сегмента лестницы, расположенного между верхним горизонтальным поясом 3 жесткости и верхней горизонтальной обвязкой 1, закреплены на боковой поверхности верхней горизонтальной обвязки с помощью уголкового профиля любым известным механическим способом, например сваркой.
За счет того, что в качестве опорных поверхностей лестницы в конструкции заявляемой торцевой стены вагона наряду со ступенями 9 сегментов лестницы используются верхние поверхности горизонтальных поясов 3 жесткости, покрытые рифлеными накладками 11, обеспечивается такая конструкция торцевой стены вагона, в которой расстояние между горизонтальными поясами 3 жесткости составляет 600 – 700 мм. Это обеспечивает конструкцию торцевой стены по меньшей мере с тремя горизонтальными поясами жесткости, что обеспечивает достаточную жесткость конструкции при оптимальной металлоемкости изготовления ее компонентов, и при этом расстояние между опорными поверхностями лестницы (представленными ступенями 9 сегментов лестницы и рифлеными поверхностями 11 на горизонтальных поясах 3 жесткости) составляет 300-350 мм, что является оптимальным с эргономической точки зрения и соответствует отраслевым стандартам в области конструкции железнодорожных вагонов.
Для повышения жесткости конструкции торцевой стены вагона могут использоваться вертикальные усиливающие стойки 6, служащие для распределения нагрузки между горизонтальными поясами жесткости. В частности, могут быть предусмотрены по меньшей мере две вертикальные усиливающие стойки, проходящие по высоте до одного из горизонтальных поясов жесткости или при необходимости до верхней горизонтальной обвязки.
Верхняя и нижняя горизонтальные обвязки могут быть выполнены, например, из трубы прямоугольного профиля. Горизонтальные пояса жесткости могут быть выполнены, в частности, из холодногнутого швеллера. Горизонтальные пояса жесткости расположены параллельно верхней и нижней горизонтальным обвязкам по всей ширине торцевой стены. Вертикальные усиливающие стойки могут быть выполнены, например, из холодногнутого листа или швеллера. Рифленые накладки и уголковые профили, соединяющие концы вертикальных направляющих лестницы, могут быть выполнены из металлического уголка.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, решается техническая задача по усовершенствованию конструкции кузова вагона, которое заключается в повышении эксплуатационной надежности, за счет повышения жесткости торцевой стены кузова вагона, улучшения удобства обслуживания, при снижении металлоемкости конструкции и увеличении габаритов вагона. Эта задача решается за счет того, что в качестве опорных поверхностей лестницы, состоящей из нескольких сегментов, наряду со ступенями лестницы используются верхние поверхности горизонтальных поясов жесткости, снабженные рифлеными накладками. Это позволяет выбирать размер (толщину) и количество горизонтальных поясов жесткости таким образом, что расстояние между ними находится в диапазоне 600 – 700 мм, с размещением на торцевой стене вагона лестницы, не выступающей за торцевую стену вагона, удобной и безопасной для подъема и спуска.