Концевая балка рамы грузового вагона

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкции рамы грузового вагона.
1
Известна концевая балка рамы полувагона, содержащая выполненные в виде П-образного профиля жёстко соединённые верхнюю горизонтальную полку и переднюю и заднюю вертикальные стенки, к которым жестко прикреплены нижние наклонные полки и промежуточный элемент, выполненный в виде Г-образного профиля, образующие в сборе замкнутый коробчатый профиль (см. RU 43504 U1, опубл. 27.07.2013).
Известна концевая балка рамы сочлененных вагонов-платформ, установленная на короткой хребтовой балке, выполненная из листового металлопроката и имеющая прямоугольное сечение с выступанием одной из вертикальных стенок вниз (см. RU 2457968 С2, опубл. 10.08.2012).
Известна также концевая (лобовая) балка универсального полувагона, которая содержит наружную вертикальную стенку, две внутренние вертикальные стенки, расположенные по обе стороны от хребтовой балки, верхнюю горизонтальную полку, выполненную с вертикальной отгибкой вверх, и две нижние наклонные полки, замыкающие балку в коробчатое сечении, при этом верхняя горизонтальная полка с вертикальной отгибкой и вертикальные стенки связаны между собой L-образным основанием, расположенным посередине лобовой балки для размещения на концевой части хребтовой балки и последующей приварки (см. RU 101419 U1, опубл. 10.01.2011).
Техническая проблема, не решаемая при использовании известных технических решений, заключается в недостаточной жёсткости на кручение, хотя изготовление их с прямоугольным коробчатым сечением делает конструкции концевых балок более прочными в сравнении с конструкциями, имеющими незамкнутое сечение, например, частично открытое снизу П-образное сечение.
Технический результат, достигаемый при использовании полезной модели, состоит в повышении прочности и жёсткости на кручение концевой балки.
Для достижения технического результата в концевой балке грузового вагона, которая содержит верхнюю полку, наружную боковую стенку, выполненную с проёмом под хребтовую балку, две внутренние боковые стенки, расположенные с образованием между ними проёма под хребтовую балку, и две нижние полки, замыкающие концевую балку в коробчатое сечение, внутри концевой балки симметрично относительно её плоскости симметрии установлены поперечные рёбра, соединяющие верхнюю полку и наружную боковую стенку с соответствующими внутренними боковыми стенками и нижними полками.
Предпочтительным случаем реализации концевой балки является выполнение наружной боковой стенки составной из двух частей, расположенных с образованием между ними проёма под хребтовую балку.
Предпочтительным случаем реализации концевой балки является изготовление элементов концевой балки из листового металлопроката шириной более 8 мм.
Полезная модель представлена на чертежах, где на фиг. 1 изображена концевая балка грузового вагона, главный вид, на фиг. 2 – то же, разрез по линии А-А на фиг. 1; на фиг. 3 – то же, аксонометрическая проекция.
Концевая балка грузового вагона состоит из верхней полки 1, наружной боковой стенки 2, двух внутренних боковых стенок 3, двух нижних полок 4, поперечных рёбер 5. Полки верхняя 1 и нижние 4 и боковые стенки 2 и 3 соединены между собой с образованием прямоугольного коробчатого сечения.
Верхняя полка 1 имеет со стороны внутренних боковых стенок 3 продольный выступ 1.1 для размещения и приваривания к элементам рамы вагона. Наружная боковая стенка 2 выполнена из двух симметричных частей, повторяющих по форме и размерам внутренние боковые стенки 3. Наружные 2 и внутренние 3 боковые стенки образуют в средней части концевой балки проёмы одинаковой величины для размещения хребтовой балки с последующей приваркой. Такое исполнение позволяет расположить концевую балку верхней полкой 1 непосредственно на горизонтальной полке хребтовой балки, которая выполнена односоставной, без верхней балки и имеет омегообразное поперечное сечение, образованное двумя вертикальными стенками, объединенными одной горизонтальной полкой. Поперечные рёбра 5 размещены внутри концевой балки и расположены симметрично относительно её плоскости симметрии в количестве не менее двух рёбер в каждой из двух половин концевой балки. Расположены поперечные рёбра 5 преимущественно в местах, соответствующих в сборе расположению вертикальных стоек на торцевой стене грузового вагона.
Концевую балку изготавливают путём последовательного присоединения и приваривания изготовленных из листового металлопроката верхней полки 1, наружных боковых стенок 2, внутренних боковых стенок 3, поперечных рёбер 5, нижних полок 4. Для повышения прочности концевой балки толщина листов металлопроката составляет более 8 мм.
Коробчатое сечение концевой балки, оснащение её симметрично расположенными внутренними поперечными рёбрами, изготовление стенок и полок из листов увеличенной толщины повышают прочность и жёсткость на кручение конструкции, обеспечивают равномерное распределение напряжений при передаче нагрузок на концевую балку.