Вагон-хоппер

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к вагонам-хопперам.
Известен вагон-хоппер, содержащий ходовые тележки, два автосцепных устройства  и тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, при этом крыша кузова изготовлена из алюминиевого сплава, в поперечном сечении имеет выпуклую криволинейную, например, эллиптическую или цилиндрическую форму, состоит из листов обшивки и подкрепляющих элементов, при этом листы обшивки к подкрепляющим элементам присоединены посредством зажимных болтов  и обжимных втулок  (RU №158553, МПК B61D 7/00, B61D 7/24, опубл. 10.01.2016).
Недостатком известного технического решения является низкая технологичность операций сборки и обслуживания вследствие невозможности установки обвязки с крышкой разгрузочной люка посредством сварки к бункеру в случае изготовления бункера из алюминиевого сплава, а также высокая трудоемкость ремонта неисправных обвязок с крышками люка, приваренных к бункеру.
Известен вагон-хоппер, содержащий ходовые части, два автосцепных устройства, тормозное оборудование, кузов, раму, состоящую из боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, включающей в себя листы обшивки, подкрепляющие элементы, загрузочные люки с крышками, при этом листы обшивки и подкрепляющие элементы крыши кузова изготовлены из алюминиевого сплава, а на боковых и торцевых стенах кузова крыша закреплена с помощью крепежных элементов (RU №167210, МПК B61D 7/00, B61D 17/12, B61D 17/08, опубл. 27.12.2016).
Недостатком известного технического решения является то, что в техническом решении стальные элементы крепятся к стальным элементам кузова, а возможность крепления стальных элементов к элементам, выполненным из алюминиевого сплава, не рассматривается.
Наиболее близким техническим решением к заявляемой полезной модели является вагон-хоппер, содержащий кузов, состоящий из рамы, боковых и торцевых стен, изготовленных из алюминиевого сплава, соединенных с рамой, изготовленной из стали, при этом крепление боковых стен, торцевых стен и бункеров, изготовленных из алюминиевого сплава, к раме, изготовленной из стали, выполнено посредством штифтов с обжимной головкой (или сокращенно ШтОГ-соединений) (Конюхов А.Д. и др. Свойства применения механических соединений типа штифт с обжимной головкой для грузовых вагонов из алюминиевого сплава марки 1565ч, Вестник ВНИИЖТ, 2014 Nº 3).
Недостатком известного решения является то, что крепления стальных элементов к элементам, выполненным из алюминиевого сплава, недостаточно надежны, так как не определены параметры крепления, а именно оптимальный шаг и расположение ШтОГ-соединений, которые и влияют на надежность конструкции в эксплуатации.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности работы вагона-хоппера в целом за счет применения оптимального шага и расположения ШтОГ-соединений при креплении обвязок к бункерам.
Указанный технический результат достигается тем, что вагон-хоппер включает в себя раму, кузов, содержащий боковые и торцевые стены с лестницей, бункеры, крышу с люками и трапами, при этом боковые и торцевые стены, бункеры, а также крыша изготовлены из алюминиевого сплава. Крепление обвязки для разгрузочных люков к бункеру выполнено посредством ШтОГ-соединений, шаг ШтОГ- соединений составляет 70-250 мм, при этом не менее 80% ШтОГ- соединений выполнены с шагом 70-130 мм.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен вагон-хоппер, главный вид; на фиг. 2 – фрагмент соединения обвязки разгрузочного люка к бункеру посредством зажимного болта и обжимной втулки; на фиг. 3 – расположение ШтОГ-соединений; на фиг.4 – общий вид ШтОГ-соединения.
Вагон-хоппер для перевозки сыпучих грузов (фиг. 1) включает в себя раму 1, кузов, содержащий боковые стены 2, торцевые стены 3, три пары бункеров 4, снабженных обвязками 5 для разгрузочных люков с крышками 6, крышу 7, снабженную четырьмя верхними загрузочными люками 8, закрываемыми крышками 9. Крышки 6 разгрузочных люков шарнирно закреплены в проушинах обвязки 5 бункеров 4 вагона. Крепление (фиг. 2) обвязки 5 для разгрузочных люков к бункеру 4 выполнено посредством зажимных болтов 10 и обжимных втулок 11 (ШтОГ-соединения) (фиг.4). Бункер 4 вагона-хоппера изготовлен из алюминиевого сплава, а обвязка 5 разгрузочного люка 6 бункера 4, из стали. Шаг ШтОГ- соединений составляет 70-250 мм, при этом не менее 80% ШтОГ- соединений выполнены с шагом 70-130 мм. (фиг. 3). Допускается не более 20 % ШтОГ- соединений выполнить с шагом 131-250 мм, что объясняется установкой дополнительных элементов с внутренней стороны бункера, не позволяющих установить ШтОГ- соединения с шагом 70-130 мм.
Выбор оптимального шага между ШтОГ-соединениями выявлен экспериментальным путем, так как влияет на надежность работы вагона-хоппера. Расстояние между ШтОГ- соединениями менее заявленного может привести к нарушению целостности конструкции из-за высокой частоты выполненных отверстий для ШтОГ- соединений, а использование шага более заявленного приводит к недостаточной надежности вагона-хоппера.
В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и предоставлена заказчику партия вагонов-хопперов с модификацией заявляемого кузова.
По сравнению с известным техническим решением, предлагаемое повышает надежность крепления обвязок к бункерам вагона-хоппера и повышает надежность работы вагона-хоппера в целом.