Рама железнодорожной платформы

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности, к раме железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров.
Известна рама железнодорожной платформы, содержащая боковые балки, хребтовую балку, концевые балки, шкворневые балки и промежуточные поперечные балки. Причем шкворневые, концевые и промежуточные поперечные балки соединяют боковые балки с хребтовой балкой и лежат в одной плоскости, которая образует плоскость рамы. Каждая боковая балка представляет собой профиль, верхняя часть которого выступает над плоскостью рамы (RU №46727, МПК B61F 1/02, B60P 3/40, опубл. 27.07.2005).
Недостатком известного решения является недостаточная прочность и жесткость, а также высокая металлоемкость рамы платформы.
Известна рама вагона-платформы, которая включает в себя хребтовую балку, имеющую коробчатое сечение, которое включает два вертикальных листа. Также рама включает две боковые балки, проходящие продольно по отношению к хребтовой балке, поперечные балки, установленные поперек хребтовой балки, при этом поперечные балки имеют сечение, составленное из вертикальной стенки, верхней горизонтальной полки и нижней полки, которая на участке между хребтовой балкой и боковой балкой расположена наклонно, а на участке между вертикальными листами хребтовой балки внутри нее расположена горизонтально. Нижняя полка поперечной балки, расположена между вертикальными листами хребтовой балки внутри нее, находится на расстоянии от нижней полки хребтовой балки в диапазоне от 70 до 180 мм, образуя горизонтальную перемычку внутри хребтовой балки между ее вертикальными листами, а расположенная между хребтовой балкой и боковой балкой нижняя полка имеет постоянную ширину по длине (RU №171768, МПК B61D 3/00, B61F 1/00, опубл. 15.06.2017).
Недостатком известного решения является недостаточная прочность и жесткость, а также высокая металлоемкость рамы платформы.
Наиболее близким техническим решением к заявляемому является рама железнодорожного транспортного средства, содержащая хребтовую балку с неподвижно укрепленными передними и задними упорами, набор боковых и поперечных балок, шкворневые и концевые балки , выполненные из листов , раскосы, отличающаяся тем, что хребтовая балка рамы выполнена П-образного профиля, верхний лист которой выполнен тоньше, чем нижние листы , при этом верхний лист и нижние листы в зоне между шкворневыми балками выполнены переменной ширины. (RU № 40974, МПК B61F 1/02, B61F 1/08, опубл. 10.10.2004).
Недостатком наиболее близкого технического решения является недостаточная прочность рамы, так как конфигурация нижнего листа шкворневой балки не обеспечивает необходимую жесткость (угол наклона средней части нижнего листа шкворневой балки менее 20°).
Технической проблемой, решаемой полезной моделью, является недостаточная прочность шкворневой балки рамы железнодорожной платформы.
Технический результат предлагаемого решения заключается в повышении надежности рамы за счет изменения конфигурации нижнего листа шкворневой балки.
Технический результат достигается тем, что рама железнодорожной платформы состоит из двух консолей, соединенных с несущими боковыми балками шкворневыми балками. Несущие боковые балки соединены между собой поперечными соединительными балками. Консоль рамы железнодорожной платформы состоит из продольной балки, раскосов и поперечной балки. Несущие боковые балки и консоль соединены между собой шкворневой балкой, верхние и нижние листы которой выполнены встык с выступами верхнего листа и нижнего листа продольной балки соответственно и с выступами верхнего листа и нижнего листа боковой балки соответственно. Несущие боковые балки и консоль соединены между собой концевой балкой, верхние и нижние листы которой выполнены встык с выступами верхнего листа и нижнего листа продольной балки соответственно и с выступами верхнего листа и нижнего листа боковой балки соответственно. Каждый нижний лист балки шкворневой выполнен из одного гнутого листа и содержит внешнюю часть, примыкающую к боковой балке, среднюю наклонную часть и внутреннюю часть, примыкающую к продольной балке. Угол наклона средней наклонной части листа нижнего балки шкворневой находится в диапазоне β = 20…30°. Верхние листы, внешняя и внутренняя часть каждого нижнего листа балки шкворневой выполнены параллельно.
Шкворневые и концевые балки соединяют несущие боковые балки с консолями, раскосы и поперечные балки консолей соединены с боковыми балками, при этом верхние листы консолей, шкворневых, концевых и боковых балок расположены в одной плоскости, которая образует верхнюю поверхность рамы.
Признаками полезной модели являются:
1. Рама железнодорожной платформы
2. содержит две консоли,
3. соединенные с боковыми балками шкворневыми балками,
4. боковые балки соединены между собой поперечными соединительными балками.
5. Концевые балки П-образного сечения, являются замыкающим звеном рамы
6. Консоль рамы железнодорожной платформы состоит из продольной балки, раскосов и поперечной балки.
7. верхние и нижние листы шкворневой балки выполнены встык с выступами верхнего листа и нижнего листа балки продольной и с выступами верхнего листа и нижнего листа балки боковой,
8. Каждый нижний лист балки шкворневой выполнен из одного гнутого листа и содержит внешнюю часть, примыкающую к боковой балке, среднюю наклонную часть и внутреннюю часть, примыкающую к продольной балке.
9. Угол наклона средней наклонной части листа нижнего балки шкворневой находится в диапазоне β = 20…30°.
10. Верхние листы, внешняя и внутренняя часть каждого нижнего листа шкворневой балки выполнены параллельно.
Признаки 1-6, 8, 10 являются общими с прототипом, признаки 7, 9 являются отличительными признаками полезной модели.
Сущность полезной модели поясняется чертежами:
- фиг. 1 - представлен вид сверху рамы вагона-платформы;
- фиг. 2 - представлен вид сверху рамы вагона-платформы;
- фиг. 3 - сечение Б-Б рамы;
- фиг. 4 - аксонометрическая проекция балки концевой при ее ориентации сверху и снизу;
- фиг. 5 - сечение И-И рамы;
- фиг. 6 - вид К концевой балки.
Обозначения на чертежах:
1 - консоль,
2 - боковая балка,
3 - шкворневая балка,
4 - поперечная соединительная балка,
5 - концевая балка,
6 - продольная балка консоли,
7 - раскос консоли,
8 - поперечная балка консоли,
9 - нижний лист балки продольной,
10 - верхний лист балки продольной,
11 - выступы верхнего листа и нижнего листа балки продольной,
12 - верхний лист балки боковой,
13 - нижний лист балки боковой,
14 - стенка балки боковой,
15 - выступы верхнего листа и нижнего листа балки боковой,
16 - верхние шкворневой балки,
17 - нижние листы шкворневой балки,
17.1 - внешняя часть нижнего листа шкворневой балки,
17.2 - средняя часть нижнего листа шкворневой балки,
17.3 - внутренняя часть нижнего листа шкворневой балки,
18 - верхние листы концевой балки,
19 - нижние листы концевой балки,
20 - вертикальный лист балки концевой,
β - угол наклона листа нижнего балки шкворневой.
Рама железнодорожной платформы для перевозки крупнотоннажных контейнеров (фиг. 1) выполнена длиннобазной и состоит из двух консолей 1, соединенных с несущими боковыми балками 2 шкворневыми балками 3. Несущие боковые балки 2 соединены между собой поперечными соединительными балками 4. По углам рамы на концевых балках 5 П-образного сечения, являющихся замыкающим звеном рамы, жестко закреплены стационарные фитинговые упоры (условно не показаны на чертежах). На несущих боковых балках 2 расположены откидные фитинговые упоры (условно не показаны на чертежах) для установки и закрепления контейнеров.
Консоль 1 рамы железнодорожной платформы (фиг. 2) состоит из продольной балки 6, раскосов 7 и поперечной балки 8.
Боковая балка содержит верхний 12 и нижний 13 листы (полки) и вертикальный 14 лист (стенку) (фиг. 5).
Несущие боковые балки 2 и консоль 1 соединены между собой шкворневой балкой 3 (фиг. 1), верхние 16 и нижние 17 листы которой выполнены встык с выступами 11 верхнего листа 10 и нижнего листа 9 балки продольной 6 и с выступами 15 верхнего листа 12 и нижнего листа 13 балки боковой 2 соответственно (фиг. 3).
Каждый нижний лист 17 балки шкворневой 3 выполнен из одного гнутого листа и содержит внешнюю часть 17.1, примыкающую к боковой балке, среднюю наклонную часть 17.2 и внутреннюю часть 17.3, примыкающую к продольной балке 6. Угол наклона средней наклонной части 17.2 листа нижнего 17 балки шкворневой 3 находится в диапазоне β = 20…30° (фиг. 3). Угол наклона средней наклонной части 17.2 менее 20° снижает жесткость конструкции, угол наклона более 30° приводит к повышению металлоемкости и снижению грузоподъемности вагона. Верхние листы 16, внешняя и внутренняя часть каждого нижнего листа 17 балки шкворневой 3 выполнены параллельно (фиг. 3).
Концевая балка содержит верхний 18 и нижний 19 листы (полки) и вертикальный 20 лист (стенку) (фиг. 5-6).
Несущие боковые балки 2 и консоль 1 соединены между собой концевой балкой 5 (фиг. 1), верхние 18 и нижние 19 листы которой выполнены встык с выступами 11 верхнего листа 10 и нижнего листа 9 балки продольной 6 и с выступами 15 верхнего листа 12 и нижнего листа 13 балки боковой 2, соответственно (фиг. 4), тем самым повышая в местах стыков коэффициент сопротивления усталости.
Шкворневые 3, концевые 5 балки соединяют несущие боковые 2 балки с консолями 1, раскосы 7 и поперечные балки 8 консолей 1 соединены с боковыми балками 2, при этом верхние листы консолей 1, шкворневых 3, концевых 5 и боковых 2 балок расположены в одной плоскости, которая образует верхнюю поверхность рамы.
Опытная эксплуатация и последующие испытания показали, что изменение конфигурации нижнего листа лобовой балки привело к повышению прочности лобовой балки, что, соответственно, повысило надежность рамы.