Кузов глуходонного полувагона

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям кузовов железнодорожных грузовых глуходонных полувагонов.
Из уровня техники известен кузов глуходонного полувагона, содержащий раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего продольную хребтовую, а также поперечные шкворневые и промежуточные балки, включающие вертикальный и нижний листы, боковые стены, установленные на раме, включающие обшивку, нижнюю обвязку с наклонными элементами и стойки, настил пола (см. RU 168141, МПК B61D 17/04, опубл. 18.01.2017).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является неоптимальный объем кузова глуходонного полувагона. Обусловлена данная техническая проблема тем, что конструкция кузова включает наклонные элементы, расположенные в зоне нижней обвязки кузова, при этом наклонные элементы выполнены на протяжении всей длины боковых стен. Это приводит к уменьшению объема кузова полувагона.
Технический результат заявляемой полезной модели – увеличение объема кузова глуходонного полувагона при обеспечении необходимой прочности конструкции.
Достигается заявленный технический результат кузовом глуходонного полувагона, содержащим раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего продольную хребтовую, а также поперечные шкворневые балки и промежуточные балки, включающие вертикальный и нижний листы, боковые стены, установленные на раме, включающие обшивку, нижние обвязки и стойки, соединенные с нижними обвязками, настил пола, соединенный с рамой и нижними обвязками боковых стен. При этом стойки боковых стен соединены с поперечными промежуточными балками рамы через заглушки, а зона соединения стойки с поперечной промежуточной балкой усилена усиливающим элементом, соединенным с нижней обвязкой боковой стены и настилом пола. Также в зоне установке усиливающего элемента, между настилом пола и нижним листом поперечной промежуточной балки установлены продольные усиливающие ребра, соединенные с настилом пола, вертикальным и нижним листами промежуточной поперечной балки. А в зоне соединения стойки боковой стены с заглушкой расположены поперечные усиливающие ребра, соединенные с заглушкой, нижней обвязкой боковой стены и нижним листом поперечной промежуточной балки.
Заявляемая полезная модель отличается от аналога тем, что стойки боковых стен соединены с промежуточными поперечными балками рамы через заглушки, при этом зона соединения стойки с поперечной промежуточной балкой, усилена усиливающим элементом, соединенным с нижней обвязкой боковой стены и настилом пола, а в зоне установки усиливающего элемента, между настилом пола и нижним листом поперечной промежуточной балки установлены продольные усиливающие ребра, соединенные с настилом пола, вертикальным и нижним листами поперечной промежуточной балки, при этом в зоне соединения стойки боковой стены с заглушкой установлены поперечные усиливающие ребра, соединенные с заглушкой, нижней обвязкой боковой стены и нижним листом поперечной промежуточной балки, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Возможность увеличить объем кузова полувагона, при обеспечении необходимой прочности появляется за счет того, что:
а) стойки боковых стен соединены с поперечными промежуточными балками через заглушки;
б) зона соединения стойки с поперечной промежуточной балкой, усилена усиливающим элементом, соединенным с нижней обвязкой боковой стены и настилом пола;
в) в зоне установки усиливающего элемента, между настилом пола и нижним листом поперечной промежуточной балки установлены продольные усиливающие ребра, соединенные с настилом пола, вертикальным и нижним листами поперечной промежуточной балки;
г) в зоне соединения стойки боковой стены с заглушкой расположены поперечные усиливающие ребра, соединенные с заглушкой, нижней обвязкой боковой стены и нижним листом поперечной промежуточной балки.
Увеличение объема кузова глуходонного полувагона, по сравнению с аналогом, достигается за счет того, что в патентуемой конструкции отсутствуют наклонные элементы, установленные по всему контуру боковых стен кузова. При этом необходимая прочность конструкции обеспечивается за счет усиливающего элемента и усиливающих ребер. Исходя из расчетов на статическую и циклическую прочность, было установлено, что для обеспечения необходимой прочности конструкции заглушка в зоне соединения с нижним листом поперечной балки должна перекрывать нижний лист поперечной балки на величину не менее 50 мм. Также по результатам прочностных расчетов было обнаружено, что продольные усиливающие ребра должны быть расположены на расстоянии от 100 до 200 мм от заглушки, а расстояние от вертикального листа поперечной балки до поперечного ребра должно находиться в диапазоне от 50 до 100 мм, так как выход за границы данных диапазонов приведет к снижению прочности конструкции. Толщины продольных усиливающих ребер, поперечных усиливающих ребер, а также заглушек должны находиться в диапазоне от 6 до 16 мм, так как при толщине меньшей, чем 6 мм не будет достигаться необходимая прочность конструкции, а при толщине большей, чем 16 мм будет увеличиваться металлоемкость конструкции.
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом где: на фиг. 1 представлен вид, иллюстрирующий кузов глуходонного полувагона; на фиг. 2 представлен вид, иллюстрирующий зону соединения стойки боковой стены с поперечной промежуточной балкой балочного каркаса; на фиг. 3 представлен разрез А-А на фиг. 2, иллюстрирующий зону соединения стойки с поперечной промежуточной балкой балочного каркаса.
Кузов 1 (Фиг. 1) глуходонного полувагона содержит раму 2, выполненную в виде балочного каркаса, включающего продольную хребтовую 3, а также поперечные шкворневые балки 4 и промежуточные  балки 5, включающие вертикальный 6 и нижний 7 листы, боковые стены 8, установленные на раме 2, включающие обшивку 9, нижние обвязки 10 и стойки 11, соединенные с нижними обвязками 10, настил пола 12, соединенный с рамой 2 и нижними обвязками 10 боковых стен 8. Стойки 11 боковых стен 8 соединены с поперечными промежуточными балками 5 через заглушки 13 (Фиг. 2). Зона соединения стойки 11 с соответствующей поперечной промежуточной балкой 5 усилена усиливающим элементом 14, соединенным с нижней обвязкой 10 боковой стены 8 и настилом пола 12. В зоне установки усиливающего элемента 14, между настилом пола 12 и нижним листом поперечной промежуточной балки 5, установлены продольные усиливающие ребра 15, соединенные с настилом пола 12, вертикальным 6 и нижним 7 листами поперечной промежуточной балки 5. В зоне соединения стойки 11 боковой стены с заглушкой 13 расположены поперечные усиливающие ребра 16, соединенные с заглушкой 13, нижней обвязкой 10 боковой стены, нижним листом 7 поперечной промежуточной балки 5. Заглушка 13 в зоне соединения с нижним листом 7 поперечной промежуточной балки 5 перекрывает нижний лист поперечной промежуточной балки на величину H не менее 50 мм (Фиг. 2). Продольные усиливающие ребра 15 расположение на расстоянии L (Фиг. 3) от заглушки 13, в диапазоне от 100 до 200 мм. Расстояние l (Фиг. 3) от вертикального листа 6 поперечной промежуточной балки 5 до поперечного усиливающего ребра 16 находится в диапазоне от 50 до 100 мм. Продольные усиливающие ребра 15, перечные усиливающие ребра 16, заглушки 13 выполнены из листового проката, при этом их толщины находятся в диапазоне от 6 до 16 мм.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях кузовов железнодорожных грузовых полувагонов с глухим кузовом.