СОСТАВНАЯ ХРЕБТОВАЯ БАЛКА РАМЫ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к грузовым железнодорожным вагонам, а именно к конструкции составной хребтовой балки рамы грузового вагона.
Известна составная хребтовая балка рамы грузового вагона, содержащая среднюю часть, своими концами жёстко соединённую с концевыми частями, выполненными из омегообразного поперечного профиля, включающего верхнюю центральную полку и нижние боковые полочки, см. RU 192616, B61F 1/02, опубл. 24.09.2019 (прототип).
Технической проблемой, характерной для данной хребтовой балки рамы грузового вагона, является низкая её прочность, в частности, в местах соединения средней части с концевыми частями.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение прочности составной хребтовой балки рамы грузового вагона.
Указанный технический результат достигается составной хребтовой балкой рамы грузового вагона, содержащей среднюю часть, своими концами жёстко соединённую с концевыми частями, выполненными из омегообразного поперечного профиля, включающего верхнюю центральную полку и нижние боковые полочки, средняя часть выполнена из профиля двутаврового сечения с верхней и нижней полками и размещена своими концами в полостях омегообразных поперечных профилей концевых частей на расстояние «L», при этом верхняя полка двутаврового профиля средней части связана с верхней центральной полкой омегообразного поперечного профиля концевых частей, нижняя полка средней части размещена на нижних боковых полочках омегообразного поперечного профиля концевых частей и жёстко соединена с ними;
- расстояние «L» может быть выполнено более 50 мм;
- средняя часть может быть выполнена сборной, набранной из верхней и нижней полок, жёстко соединённых между собой продольной стенкой.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что средняя часть выполнена из профиля двутаврового сечения с верхней и нижней полками и размещена своими концами в полостях омегообразных поперечных профилей концевых частей на расстояние «L», при этом верхняя полка двутаврового профиля средней части связана с верхней центральной полкой омегообразного поперечного профиля концевых частей, нижняя полка средней части размещена на нижних боковых полочках омегообразного поперечного профиля концевых частей и жёстко соединена с ними;
- расстояние «L» выполнено более 50 мм;
- средняя часть выполнена сборной, набранной из верхней и нижней полок, жёстко соединённых между собой продольной стенкой с помощью сварочных швов.
Такие отличия дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Полезная модель представлена на чертежах, где:
- на Фиг. 1 – составная хребтовая балка рамы грузового вагона, общий вид, изометрическая проекция;
- на Фиг. 2 – концевой участок составной хребтовой балки, поперечной сечение;
- на Фиг. 3 – концевой участок составной хребтовой балки, местный вид изометрическая проекция.
Составная хребтовая балка рамы грузового вагона содержит среднюю часть 1 (Фиг. 1), своими концами 1.1 жёстко соединённую при помощи сварочных швов с концевыми частями 2. Концевые части 2 выполнены из омегообразного поперечного профиля, имеющего верхнюю полку 2.1 и нижние полочки 2.2 (Фиг. 2). Средняя часть 1 (Фиг. 3) выполнена из профиля двутаврового сечения и своими концами 1.1 вставлена на расстояние «L» во внутреннюю полость соответствующих концевых частей 2. При этом верхняя полка 1.2 средней части 1 жёстко связана при помощи сварочных швов с верхней полкой 2.1 омегообразного поперечного профиля концевых частей 2, нижняя полка 1.3 – с нижними поверхностями горизонтальных полочек 2.2.
Расстояние «L», на которое вставлена средняя часть 1 в концевые части 2, может быть выполнено более 50 мм.
Профиль двутаврового сечения средней части 1 хребтовой балки может быть выполнен из верхней полки 1.2 и нижней полки 1.3, жёстко соединённых между собой с помощью сварочных швов со стенкой 1.4.
Хребтовая балка рамы грузового вагона подвергается большим динамическим нагрузкам. От прочности места соединения средней части 1 с концевыми её частями 2, напрямую зависит надёжность рамы грузового вагона и безопасность железнодорожного движения.
Введение концов 1.1 средней части 1 на расстояние «L» во внутреннюю полость соответствующих концевых частей 2 позволяет разгрузить монтажные сварочные швы от нагрузок, снизить внутренние механические напряжения, возникающие в месте соединения указанных деталей. Выполнение расстояния «L», на которое вставлена средняя часть 1 в концевые части 2, менее 50 мм не обеспечивает необходимой жёсткости места соединения, не достаточно разгружает монтажные сварочные швы.
Для увеличения прочности соединения верхняя полка 1.2 профиля двутаврового сечения средней части 1 жёстко соединена монтажными сварочными швами с нижней поверхностью верхней полки 2.1 омегообразного поперечного профиля концевых частей 2, нижняя полка 1.3 профиля двутаврового сечения средней части 1 жёстко связана с нижними поверхностями горизонтальных полочек 2.2 омегообразного поперечного профиля концевых частей 2. Такие дополнительные соединения увеличивают длину монтажных сварочных швов, увеличивая прочность соединяемых деталей.
Таким образом, введение концов 1.1 средней части 1 на расстояние «L» во внутреннюю полость соответствующих концевых частей 2 позволяет разгрузить монтажные сварочные швы, снизить внутренние механические напряжения, что увеличивает прочность и надёжность составной хребтовой балки рамы грузового вагона.