КРЫША КРЫТОГО ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу и касается конструкции кузова грузовых вагонов, в частности крыши крытых грузовых вагонов.
Из уровня техники (см. Особенности конструкции современных грузовых вагонов: учебное пособие для вузов железнодорожного транспорта / О.А. Ворон, А.В. Челохьян, В.Ф. Криворудченко, Е.А. Довгаль и др. Ростовский государственный университет путей сообщения. – Ростов н/Д, 2010. с. 110-117) известна конструкция крыши крытого грузового вагона модели 11-270, выбранная в качестве прототипа, содержащая фрамуги, обвязку, поперечные шпангоуты, продольные стрингеры и обшивку.
К недостаткам известного решения следует отнести повышенную металлоемкость крыши и трудоемкость ее изготовления.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема повышенной металлоемкости крыши.
Технический результат заключается в уменьшении массы тары кузова крытого грузового вагона при сохранении его прочности.
Технический результат достигается тем, что крыша крытого грузового вагона содержит фрамуги, боковую обвязку, шпангоуты, примыкающие концами к боковой обвязке, стрингеры, расположенные между фрамугами, и обшивку, покрывающую каркас из шпангоутов и стрингеров, при этом шпангоуты выполнены в виде плоских листов, ширина которых уменьшается от центральной части к концевым частям.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что шпангоуты имеют дугообразную форму.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что ширина центральной части шпангоутов равна 62 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что ширина концевых частей шпангоутов, в местах примыкания к боковой обвязке, равна 19 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в средней части крыши расстояние между двумя соседними шпангоутами находится в диапазоне от 50 до 3000 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в торцевых частях крыши расстояние между двумя соседними шпангоутами находится в диапазоне от 50 до 3200 мм.
Полезная модель поясняется чертежами: на Фиг. 1 – общий вид крыши крытого вагона (вид изнутри, изометрия), на Фиг. 2 – вид снизу крыши крытого вагона, на Фиг. 3 – вид А-А крыши крытого вагона, на Фиг. 4 – выносной элемент Б с примыканием шпангоута к обвязке, на Фиг. 5 – половина шпангоута.
Крыша крытого грузового вагона состоит из фрамуг 1, с помощью которых крыша крепится к торцевым стенам вагона, боковой обвязки 2, поперечных шпангоутов 3, продольных стрингеров 4 и обшивки 5. Каркас крыши образован набором шпангоутов 3, которые соединены с боковой обвязкой 2, и стрингерами 4, при этом каркас покрывает обшивка 5. Расстояние С между двумя соседними шпангоутами 3 в средней части крыши находится в диапазоне от 50 до 3000 мм, а расстояние D между двумя соседними шпангоутами 3 в торцевых частях крыши находится в диапазоне от 50 до 3200 мм. Разное расстояние между шпангоутами 3 обусловлено тем, что в средней части вагона отсутствуют стойки боковой стены из-за наличия дверного проема, поэтому для достижения необходимой прочности конструкции крыши расстояние С между двумя соседними шпангоутами 3 в средней части крыши меньше, чем в торцевых частях крыши, где расстояние D между двумя соседними шпангоутами 3 совпадает с шагом стоек боковой стены. Минимальные значения в выбранных диапазонах обусловлены конструкцией крыши и ее металлоемкостью, максимальные значения обусловлены прочностью крыши.
Каркас крыши с обшивкой 5 образуют цельнометаллическую крышу, выполненную с обеспечением заданной жесткости и прочности конструкции. Шпангоуты 3 выполнены в виде расположенных вертикально плоских листов, ширина которых уменьшается от центральной части к концам. Выполнение шпангоутов 3 дугообразной формы в виде плоских листов и уменьшение ширины шпангоутов 3 на концах, в местах примыкания к боковой обвязке 2, подтверждено расчетом на прочность конструкции крыши. При этом ширина F центральной части шпангоутов равна 62 мм, а ширина G концевых частей шпангоутов, в местах примыкания к обвязке, равна 19 мм. Уменьшение ширины шпангоутов 3 в местах примыкания шпангоутов 3 к боковой обвязке 2 возможно за счёт того, что боковая обвязка 2 вместе со шпангоутами 3 образует в поперечном сечении силовой элемент, момент сопротивления которого превосходит основное сечение в центральной части шпангоутов 3. Следовательно, для обеспечения необходимой прочности в указанных местах возможно уменьшить ширину G шпангоутов 3 и добиться уменьшения металлоемкости шпангоутов 3 и крыши в целом.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в уменьшении массы тары кузова при сохранении его прочности.
Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники грузовых вагонах.