Узел крепления резервуара воздушного на раме вагона

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции узла крепления резервуара воздушного на раме железнодорожного вагона.
Из уровня техники известна конструкция резервуара воздушного для тормозов вагонов железных дорог (ГОСТ Р 52400-2005), предназначенного для тормозов грузовых и пассажирских вагонов железных дорог колеи 1520 мм. Резервуар состоит из обечайки, глухого днища, днища с отверстием, подкладных колец, штуцера днища, штуцера обечайки и пробки. Требования к данной конструкции позволяют установку штуцера обечайки в любом месте обечайки на расстоянии не менее 100 мм от поперечных или продольных сварных швов.
Недостатком вышеописанной конструкции является отсутствие требований к расположению продольного сварного шва обечайки резервуара, которые гарантировано исключали бы возможность повреждения и смятия резервуара при монтаже подвижного состава железных дорог, вследствие точечного контакта обечайки резервуара с хомутом либо ложементом при затяжке элементов крепления.
Также из уровня техники известна конструкция узла крепления запасного резервуара грузового вагона [патент РФ на полезную модель №178864, опубликованная 19.04.2018 г.].
Узел крепления запасного резервуара грузового вагона, содержит запасной резервуар, кронштейны, жестко закрепленные на хребтовой балки рамы вагона. Рама вагона содержит нижние полки с крайними наружными гранями, а также крепежные хомуты, посредством которых запасной резервуар крепится к кронштейнам. Кронштейны закреплены на нижних полках хребтовой балки таким образом, что запасной резервуар расположен вдоль хребтовой балки под нижними полками хребтовой балки и не выступает за крайние наружные грани нижних полок хребтовой балки.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.
Недостатком вышеописанной конструкции является то, что при креплении резервуара воздушного к раме вагона посредством типовых крепежных хомутов Тип I, II, III ОСТ 24.153.03-81, представляющих собой прут в виде дуги концы которой расположены параллельно друг другу, направлены в одну сторону и имеют резьбу, не исключается возможность повреждения и смятия резервуара воздушного вследствие возникновения точечного напряжения в месте контакта сварного шва обечайки резервуара и крепежного хомута либо ложемента при затяжке элементов крепления. Данные повреждения являются браковочным признаком, запрещающим эксплуатацию резервуара воздушного, что приводит в эксплуатации к замене воздушного резервуара и как следствие к дополнительным трудозатратам на ремонт вагона.
Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции узла крепления резервуара воздушного на раме вагона, при размещении резервуара сверху рамы, обеспечивающей исключение возможности образования повреждений и смятия резервуара воздушного, вследствие возникновения точечного напряжения в месте контакта продольного сварного шва обечайки резервуара воздушного с крепежным хомутом либо ложементом при затяжке элементов крепления, с уменьшением трудозатрат при ремонте тормозной системы в грузовом вагоне за счет отсутствия необходимости замены поврежденного воздушного резервуара.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение надежности конструкции узла крепления резервуара воздушного на раме вагона за счет исключения возможности возникновения точечного напряжения в месте контакта сварного шва обечайки резервуара с кронштейнами крепления либо ложементом.
Технический результат заявляемой полезной модели достигается за счет того, что в конструкции используется ложемент, шириной не более половины наружного диаметра резервуара воздушного, имеющий скругление в месте перехода вертикальной стенки в опорную поверхность радиусом в пределах от 12 до 18 мм, резервуар воздушный выполнен таким образом, что при его монтаже сверху рамы вагона штуцером обечайки вниз, продольный сварной шов обечайки находится в промежутке между ветвью крепежного хомута и ложементом, кроме того, ложемент расположен симметрично относительно оси штуцера обечайки резервуара воздушного, а угол в поперечном сечении резервуара воздушного между осью штуцера обечайки и серединой сварного шва находится в пределах от 30° до 38°. Данный угол гарантирует исключение контакта продольного сварного шва обечайки с крепежным хомутом и ложементом, так как он определен для наихудшего варианта крепежного хомута с точки зрения свободного пространства между ветвью крепежного хомута и ложементом, а именно при применении крепежного хомута Тип II по ОСТ 24.153.03-81 обе ветви которого имеют радиусный переход уменьшающий пространство между ветвями и ложементом. Пятно контакта крепежного хомута Тип II по ОСТ 24.153.03-81 и обечайки резервуара воздушного с учетом допусков составляет угол в 260°. Пятно контакта ложемента и резервуара воздушного, за счет того, что ложемент равен половине наружного диаметра резервуара воздушного и имеет радиусные скругления, образует угол менее 60°. Исходя из вышеизложенного и учитывая радиусы скруглений в зонах прилегания ложемента и крепежного хомута к обечайке резервуара воздушного, угол для оптимального размещения продольного сварного шва обечайки резервуара воздушного составляет интервал от 30° до 38° градусов независимо от направления. Применение крепежного хомута Тип II по ОСТ 24.153.03-81 является наихудшим вариантом, с точки зрения свободного пространства между ветвями хомута и ложементом, можно утверждать, что при применении хомутов Тип I и III по ОСТ 24.153.03-81, также будет обеспечиваться отсутствие контакта продольного сварного шва обечайки резервуара воздушного с крепежным хомутом и ложементом.
Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что узел крепления резервуара воздушного на раме вагона содержащий раму вагона, ложемент имеющий скругление в месте перехода вертикальной стенки в опорную дугообразную поверхность, крепежные хомуты, закрепленные на раме вагона посредством крепежных элементов, при этом каждый крепежный хомут выполнен из прута в виде дуги, с располагающимися параллельно друг другу концами, направленными в одну сторону и имеющими резьбу, резервуар воздушный состоящий из обечайки, выполненной из вальцованного плоского листа, кромки которого соединены сварным швом, глухого днища, днища с отверстием, подкладных колец, штуцера днища, штуцера обечайки и пробки, закрепленный на ложементе сверху рамы вагона таким образом, что штуцер обечайки направлен вертикально вниз, при этом радиус скруглений ложемента в месте перехода вертикальной стенки в опорную поверхность выполнен в пределах от 12 до 18 мм, ширина ложемента составляет не более половины наружного диаметра резервуара воздушного, ложемент расположен симметрично относительно оси штуцера обечайки резервуара воздушного, а продольный сварной шов обечайки резервуара воздушного расположен в промежутке между концом крепежного хомута и ложементом, вместе с этим, угол в поперечном сечении резервуара воздушного между осью штуцера обечайки резервуара воздушного и серединой продольного сварного шва обечайки резервуара воздушного составляет интервал от 30° до 38°.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:
Фиг. 1 - Поперечное сечение узла крепления резервуара воздушного на раме вагона;
Фиг. 2 - Резервуар воздушный;
Фиг. 3 - Варианты крепежных хомутов;
Фиг. 4 - Ложемент;
Фиг. 5 - Углы контакта резервуара воздушного с крепежным хомутом и ложементом.
Узел крепления резервуара воздушного на раме вагона содержит раму вагона (1), ложемент (5), крепежные хомуты (2), крепежные элементы (3) и резервуар воздушный (4) состоящий из обечайки (6), глухого днища (7), днища (8) с отверстием, подкладных колец (9), штуцера днища (10), штуцера обечайки (11) и пробки (12), закрепленный сверху рамы вагона (1), на ложементе (5). Ложемент (5) имеет скругление (13) в месте перехода вертикальной стенки в опорную поверхность. Резервуар воздушный (4) размещен таким образом, что штуцер обечайки (11) направлен вертикально вниз. Радиус скруглений (13) ложемента (5) в месте перехода вертикальной стенки в опорную поверхность находится в пределах от 12 до 18 мм, ширина ложемента (5) составляет не более половины наружного диаметра (D) резервуара воздушного, ложемент (5) расположен симметрично относительно оси штуцера обечайки (11) резервуара воздушного (4). Продольный сварной шов (14) обечайки (6) резервуара воздушного (4) расположен в промежутке между концом крепежного хомута (2) и ложементом (5). Угол (а) в поперечном сечении резервуара воздушного (4) между осью штуцера обечайки (11) резервуара воздушного (4) и серединой продольного сварного шва (14) обечайки (6) резервуара воздушного (4) находится в пределах от 30° до 38°