Боковая стена кузова железнодорожного транспортного средства

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям боковых стен кузовов железнодорожных грузовых вагонов и сменных кузовов железнодорожных грузовых вагонов.
Из уровня техники известна боковая стена кузова вагона, включающая стойки, а также обшивку, закреплённую на стойках (см. патент РФ № 2321512, B61 D17/04, опубл. 10.04.2008).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является недостаточная жёсткость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема тем, что стойки боковой стены выполнены в виде единой гнутой конструкции, которая имеет меньшую жёсткость, чем конструкция из соединённых между собой вертикального и наклонного участков.
Технический результат – повышение прочности и жёсткости конструкции боковой стены кузова железнодорожного транспортного средства без увеличения металлоёмкости, при обеспечении вписывания железнодорожного транспортного средства в габарит и возможности выгрузки груза.
Достигается заявленный технический результат боковой стеной кузова железнодорожного транспортного средства, в частности, кузова железнодорожного грузового вагона или сменного кузова железнодорожного грузового вагона, включающей стойки, а также обшивку, закреплённую на стойках. Обшивка образована вертикальной и наклонной частями, расположенными под углом друг к другу в диапазоне от 100 до 170 градусов с образованием места перегиба и каждая стойка боковой стены включает вертикальную и наклонную части, соединённые друг с другом, при этом вертикальная часть каждой стойки своим нижним концом расположена ниже места перегиба, а расстояние от нижней кромки вертикальной части стойки до места перегиба находится в диапазоне от 100 до 200 мм.
За счёт того, что обшивка образована вертикальной и наклонной частями, расположенными под углом друг к другу в диапазоне от 100 до 170 градусов с образованием места перегиба и каждая стойка боковой стены включает вертикальную и наклонную части, соединённые друг с другом, при этом вертикальная часть каждой стойки своим нижним концом расположена ниже места перегиба, а расстояние от нижней кромки вертикальной части стойки до места перегиба находится в диапазоне от 100 до 200 мм, конструкция боковой стены кузова железнодорожного транспортного средства становится более прочной и жёсткой по сравнению с прототипом.
Диапазон величины угла между вертикальной и наклонной частями обшивки является оптимальным, так как при величине угла меньшей, чем 100 градусов, становится невозможно осуществить полную разгрузку груза из кузова, а при величине угла большей, чем 170 градусов, кузов железнодорожного транспортного средства не будет вписываться в требуемый габарит. Диапазон расстояния от нижней кромки вертикальной части стойки до места перегиба стены величиной от 100 до 200 мм является оптимальным, так как при расстоянии меньшем, чем 100 мм прочность конструкции не выдерживает распорную нагрузку от сыпучего груза, а при расстоянии большем, чем 200 мм прочность конструкции увеличиваться не будет, но при этом будет возрастать металлоёмкость конструкции боковой стены. Это происходит за счет того, что в месте соединения частей стек создается момент реакции, и при увеличении длины соединения возрастает плечо и соответственно уменьшается сила реакции, а, следовательно, и нагрузка на соединение.
В предпочтительном варианте реализации конструкции стойки боковых стен выполнены в виде швеллеров содержащими полки с наружными поверхностями, при этом вертикальная часть и наклонная часть стойки полками швеллеров соединены с обшивкой боковой стены, что позволяет повысить прочность и жесткость конструкции. При этом вертикальная часть стойки соединена верхним торцом с наклонной частью стойки, а в зоне соединения вертикальной и наклонной частей стойки на наружных поверхностях полок швеллеров закреплены усиливающие накладки, а на нижнем торце вертикальной части стойки установлена усиливающая заглушка, что также дополнительно повышает прочность и жесткость конструкции.
При этом для обеспечения необходимой прочности конструкции толщина усиливающих накладок и заглушки должна составлять не менее 3 мм, при этом толщина усиливающих накладок и заглушки не должна превышать 8 мм, так как дальнейшее увеличение толщины накладок будет увеличивать металлоёмкость конструкции без существенного увеличения прочности.
Заявляемая полезная модель отличается от аналога тем, что обшивка образована вертикальной и наклонной частями, расположенными под углом друг к другу в диапазоне от 100 до 170 градусов с образованием места перегиба и каждая стойка боковой стены включает вертикальную и наклонную части, соединённые друг с другом, при этом вертикальная часть каждой стойки своим нижним концом расположена ниже места перегиба, а расстояние от нижней кромки вертикальной части стойки до места перегиба находится в диапазоне от 100 до 200 мм, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где на фиг. 1 представлен вид, иллюстрирующий фрагмент боковой стены кузова вагона; на фиг. 2 представлен вид сбоку стойки боковой стены кузова вагона; фиг. 3 представлен вид, иллюстрирующий зону соединения вертикальной и наклонной частей стойки боковой стены; на фиг. 4 представлен вид, иллюстрирующий зону соединения вертикальной и наклонной частей стойки боковой стены с установленными накладками.
Боковая стена кузова железнодорожного транспортного средства включает стойки 1 (Фиг. 1), а также обшивку 2, закреплённую на стойках 1. Обшивка 2 образована вертикальной частью 3 (Фиг. 2) и наклонной частью 4, расположенными под углом «α» друг к другу в диапазоне от 100 до 170 градусов с образованием места перегиба. Каждая стойка боковой стены включает вертикальную часть 5 и наклонную часть 6, соединённые друг с другом (например, с помощью сварки), при этом вертикальная часть каждой стойки своим нижним концом расположена ниже места перегиба, а расстояние «h» от нижней кромки вертикальной части стойки до места перегиба находится в диапазоне от 100 до 200 мм.
Предпочтительным вариантом реализации конструкции является вариант, при котором стойки боковых стен выполнены в виде швеллеров, содержащих полки 7 (Фиг. 3) с наружными поверхностями 7.1, при этом вертикальная часть 5 и наклонная часть 6 стойки 1 полками 7 швеллеров соединены с обшивкой 2 боковой стены. При этом вертикальная часть 3 стойки 1 соединена нижним концом с наклонной частью 4 стойки 1, а в зоне соединения вертикальной и наклонной частей стойки на наружных поверхностях 7.1 полок 7 швеллеров закреплены усиливающие накладки 8, а на нижнем торце вертикальной части стойки установлена усиливающая заглушка 9. Толщина усиливающих накладок 8 (Фиг. 4) и заглушки 9 находится в диапазоне от 3 до 8 мм.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях боковых стен кузовов железнодорожных грузовых вагонов и сменных кузовов железнодорожных грузовых вагонов.