Торцевая стена кузова полувагона

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям кузовов железнодорожных грузовых полувагонов.
Из уровня техники известна торцевая стена кузова полувагона, содержащая обшивку, жёстко соединённую с верхней обвязкой, а также верхним, средним и нижним горизонтальными поясами и с вертикальными подкрепляющими элементами, расположенными между горизонтальными поясами и жёстко соединёнными с ними (см. RU 108013, МПК B61D15/00, опубл. 10.09.2011).
Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является избыточная металлоёмкость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема наличием большого количества вертикальных подкрепляющих элементов на торцевой стене.
Из уровня техники известна торцевая стена кузова полувагона, содержащая обшивку, жёстко соединённую с верхней обвязкой, а также верхним, средним и нижним горизонтальными поясами и с вертикальными подкрепляющими элементами, расположенными между горизонтальными поясами и жёстко соединёнными с ними (см. RU 179388, МПК B61D17/06, опубл. 11.05.2018).
Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является недостаточная прочность конструкции торцевой стены кузова. Обусловлена данная техническая проблема тем, что между горизонтальными поясами торцевой стены отсутствуют вертикальные подкрепляющие элементы.
В качестве наиболее близкого аналога принята торцевая стена кузова полувагона, содержащая обшивку, жёстко соединённую с верхней обвязкой, а также верхним, средним и нижним горизонтальными поясами и с вертикальными подкрепляющими элементами, расположенными между горизонтальными поясами и жёстко соединёнными с ними (см. RU 67943, МПК B61D17/06, опубл. 10.11.2007).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является недостаточная прочность конструкции торцевой стены кузова. Обусловлена данная техническая проблема тем, что зоны соединения нижнего и среднего горизонтальных поясов с вертикальным подкрепляющим элементом выполнены без усиливающих ребер. При перевозке грузов с высокой насыпной плотностью основная нагрузка приходится на нижнюю часть торцевой стену, поэтому отсутствие усиливающих ребер в данных зонах приводит к снижению прочности конструкции торцевой стены кузова полувагона в целом.
Технический результат – повышение прочности конструкции торцевой стены кузова полувагона.
Достигается заявленный технический результат торцевой стеной кузова полувагона, содержащей обшивку, жёстко соединённую с верхней обвязкой, а также с верхним, средним и нижним горизонтальными поясами и с вертикальными подкрепляющими элементами, расположенными между горизонтальными поясами и верхней обвязкой, и жёстко соединёнными с ними. Усиливающие ребра расположены в зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов, с нижним и средним горизонтальными поясами, при этом усиливающие рёбра, жёстко соединены с вертикальными подкрепляющими элементами, горизонтальными поясами, а также с обшивкой торцевой стены.
За счёт того, что в зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов с нижним и средним горизонтальными поясами установлены усиливающие рёбра, жёстко соединённые с вертикальными подкрепляющими элементами, горизонтальными поясами жёсткости, а также с обшивкой торцевой стены, конструкция становится более прочной по сравнению с наиболее близким аналогом.
В предпочтительном варианте реализации конструкции торцевой стены усиливающие ребра расположены зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов с нижним и средним горизонтальными поясами, так как при перевозке грузов с высокой насыпной плотностью основная нагрузка приходится на нижнюю часть торцевой стены, поэтому размещение усиливающих ребер в указанных зонах позволяет повысить прочность и надёжность конструкции торцевой стены кузова полувагона. Также усиливающие ребра могут быть расположены в зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов с верхним и средним горизонтальными поясами.
В предпочтительном варианте реализации полезной модели, усиливающие ребра выполнены в виде пластин, при этом длина большого основания ребра, приваренного к горизонтальному поясу, выполнена не более ширины горизонтального пояса, а высота стороны ребра, приваренной к обшивке торцевой стены, выполнена не менее 0,4 ширины горизонтального пояса. Данный вариант реализации является предпочтительным, так как при длине большого основания ребра, приваренного к горизонтальному поясу, большей, чем ширина горизонтального пояса, не будет увеличения прочности конструкции, из-за того, что не будет обеспечена возможность приварки усиливающего ребра к вертикальному подкрепляющему элементу по всей длине основания ребра.
Заявляемая полезная модель отличается от наиболее близкого аналога тем, что в зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов с нижним и средним горизонтальными поясами установлены усиливающие рёбра, жёстко соединённые с вертикальными подкрепляющими элементами, горизонтальными поясами жёсткости, а также с обшивкой торцевой стены, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где: на фиг. 1 представлен общий вид торцевой стены кузова полувагона; на фиг. 2 представлено усиливающее ребро; на фиг. 3 представлена зона соединения вертикального подкрепляющего элемента с нижним горизонтальным поясом.
Торцевая стена кузова полувагона содержит обшивку 1 (Фиг. 1), жёстко соединённую с верхней обвязкой 2, а также с верхним 3, средним 4 и нижним 5 горизонтальными поясами, а также вертикальными подкрепляющими элементами 6, расположенными между горизонтальными поясами и жёстко соединёнными с ними. В зонах соединений вертикальных подкрепляющих элементов 6 с нижним горизонтальным поясом 5 и средним горизонтальным поясом установлены усиливающие рёбра 7 (Фиг. 2), жёстко соединённые с вертикальными подкрепляющими элементами 6, горизонтальными поясами жёсткости, а также с обшивкой 1 торцевой стены
г
г
Усиливающие рёбра 7 могут быть выполнены в виде пластин, при этом длина «а» большого основания ребра, приваренного к горизонтальному поясу, выполнена не более ширины «w» (Фиг. 3) горизонтального пояса, высота «h» стороны ребра, приваренной к обшивке торцевой стены, выполнена не менее 0,4 ширины «w» горизонтального пояса. Для дополнительного повышения прочности конструкции, зоны соединения вертикальных подкрепляющих элементов с верхним 3 горизонтальным поясом и с верхней обвязкой 2 также могут быть усилены усиливающими ребрами, жёстко соединённые с вертикальными подкрепляющими элементами 6, верхней обвязкой 2, горизонтальными поясами, а также с обшивкой 1 торцевой стены.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях торцевых стен железнодорожных грузовых полувагонов.