КРЫША ВАГОНА-ХОППЕРА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности, к крыше вагона-хоппера.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Известна крыша вагона-хоппера (RU 187585 U1), содержащая обшивку и соединенные с ней подкрепляющие поперечные элементы, которые содержат дугообразные боковые части, нижние кромки которых усилены прутками.
Недостатком известной крыши является сложность ее конструкции, поскольку для усиления поперечных элементов используются дополнительные детали в виде прутков вдоль боковых частей поперечных элементов. Кроме того, использование прутков предполагает увеличение массы конструкции известной крыши.
Таким образом, технической проблемой, решаемой настоящей полезной моделью, является упрощение и снижение массы конструкции крыши вагона-хоппера с одновременным обеспечением ее прочности и жесткости.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ
Согласно предлагаемой полезной модели крыша вагона-хоппера содержит обшивку и подкрепляющие ее поперечные ребра жёсткости, причем ширина каждого ребра жесткости составляет от 63 мм до 300 мм.
Техническим результатом, достигаемым предлагаемой полезной моделью, является упрощение конструкции крыши вагона-хоппера с одновременным обеспечением ее прочности и жесткости.
Указанный технический результат достигается за счет того, что ребра жесткости имеют ширину от 63 мм до 300 мм. Нижняя граница диапазона, равная 63 мм, обусловлена необходимыми показателями прочности, которые учитывают нагрузки, испытываемые крышей вагона-хоппера. Выполнение ширины более 300 мм является избыточным с точки зрения прочности и приводит к лишнему увеличению массы крыши вагона-хоппера. Указанный диапазон ширины ребер жесткости обеспечивает прочность и жесткость крыши вагона-хоппера и позволяет исключить использование дополнительных усиливающих деталей, вследствие чего исключается необходимость в выполнении дополнительного сварного шва, что уменьшает площадь сварных швов, а также количество деталей в конструкции крыши вагона-хоппера. Таким образом, упрощается конструкция крыши вагона-хоппера с одновременным обеспечением ее прочности и жесткости.
Согласно одному из вариантов реализации, каждое ребро жесткости имеет одинаковую ширину вдоль всей своей длины, что упрощает конструкцию и обеспечивает прочность ребра жесткости вдоль всей его длины.
Согласно другим вариантам реализации, ребра жесткости выполнены в виде Т-образного или углового профиля. Указанные варианты реализации обеспечивают дополнительное повышение прочности и жесткости конструкции, поскольку имеют большее сопротивление изгибу по сравнению с листовым профилем, при этом исключается использование дополнительных деталей в виде прутков, за счёт чего упрощается конструкция крыши вагона-хоппера.
Таким образом, предлагаемая крыша вагона-хоппера имеет простую в исполнении конструкцию и вместе с тем обладает необходимой жестокостью и прочностью. Кроме того, за счет исключения дополнительных усиливающих деталей из конструкции ребер жесткости обеспечивается снижение массы крыши вагона-хоппера.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Сущность полезной модели более подробно поясняется ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, среди которых:
Фиг. 1 - общий вид крыши вагона-хоппера;
Фиг. 2 - сечение крыши вагона-хоппера (разрез А-А);
Фиг. 3 - сечение ребра жесткости (разрез Б-Б).
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ
Крыша 1 вагона-хоппера, показанная на фиг. 1, содержит обшивку 2, выполненную из металла. Крыша вагона-хоппера также содержит поперечные ребра жесткости 3, расположенные вдоль длины обшивки 2, на расстоянии друг от друга, необходимом для надежной подпорки обшивки 2. Ребра жесткости 3 выполнены из простого в изготовлении металлического листа и имеют одинаковую ширину вдоль всей своей длины и дугообразную форму, повторяющую изгиб обшивки 2, с которой они соединены посредством сварного шва (фиг. 2). Также, ребра жесткости 3 могут быть выполнены в виде Т-образного или углового профиля для дополнительного повышения прочности и жесткости конструкции.
Ребра жесткости 3 выполнены шириной от 63 мм до 300 мм (фиг. 3, А - ширина ребра жесткости). Нижняя граница диапазона, равная 63 мм, обусловлена необходимыми показателями прочности, которые учитывают нагрузки, испытываемые крышей вагона-хоппера, а именно подобрана так, чтобы исключить необходимость в использовании дополнительных деталей для усиления ребра жесткости. Выполнение ширины более 300 мм является избыточным с точки зрения прочности и приводит к лишнему увеличению массы крыши вагона-хоппера. В предпочтительном варианте реализации ширина ребра жесткости равна 138 мм. Указанная ширина может включать в себя по меньшей мере двойную величину поперечного сечения дополнительной усиливающей детали, например, прутка. Таким образом, указанный диапазон ширины каждого ребра жесткости обеспечивает прочность и жесткость крыши вагона-хоппера такую, что исключается необходимость в использовании дополнительных усиливающих деталей.
Исключение дополнительных деталей для усиления ребра жесткости позволяет также уменьшить площадь сварных швов в конструкции крыши вагона-хоппера, что снижает вероятность возникновения остаточных напряжений в свариваемых элементах, а также их разрушения при вибрационных нагрузках. Кроме того, за счет исключения необходимости в дополнительных усиливающих деталях снижается номенклатура используемых деталей, в результате чего, упрощается конструкция крыши вагона-хоппера и снижается ее масса.
Настоящая полезная модель не ограничена конкретными вариантами реализации, раскрытыми в описании в иллюстративных целях, и охватывает все возможные модификации и альтернативы, входящие в объем настоящей полезной модели, определенный формулой полезной модели.