ХРЕБТОВАЯ БАЛКА РАМЫ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ПОЛЕЗНАЯ МОДЕЛЬ
Полезная модель относится к транспорту, в частности, к железнодорожным вагонам.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Из патента России № 151903, МПК B61F 1/02 известна хребтовая балка рамы железнодорожного вагона, содержащая среднюю несущую часть и литые концевые консольные балки. Средняя несущая часть соединена с литыми консольными балками, имеющими аналогичное ответное зеркальное поперечное сечение, с помощью сварного соединения.
Такой хребтовой балке присуща недостаточная прочность соединения, вызванная возможными дефектами сварных швов: порами, трещинами, подрезами, непроваром и т.д. Это приводит к необходимости полного контроля соединения неразрушающими методами для выявления дефектов сварного шва, поскольку данное соединение относится к наиболее ответственным в составе вагона.
РАСКРЫТИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Техническим результатом полезной модели является увеличение прочности хребтовой балки в месте сварного соединения даже с учетом возможных дефектов сварного шва, достигаемое благодаря использованию накладок, привариваемых в зоне полок средней несущей части и литой балки, что приводит к исключению необходимости полного контроля сварного соединения неразрушающими методами.
Заявленный технический результат обеспечивается хребтовой балкой рамы железнодорожного вагона, содержащей среднюю несущую часть и литые концевые балки. Средняя несущая часть и литые концевые балки имеют одинаковую форму сечений и одинаковые габаритные размеры сечений. Средняя несущая часть и литые концевые балки имеют полки и соединены между собой с помощью сварных соединений.
Отличительным признаком является то, что сварные соединения укреплены с помощью накладок, каждая из которых приварена к полке средней несущей части и полке соответствующей литой концевой балки.
s
l
h
s, l, h -
Геометрические параметры каждой из двух накладок могут лежать в диапазонах: 4≤≤10 мм, 100≤≤200 мм, 50≤≥120 мм (где толщина, длина и ширина накладки соответственно)и соответствуют характеру напряженно-деформированного состояния, поскольку за пределами указанных диапазонов конструкция не удовлетворяет требованиям прочности. Средняя несущая часть и литые концевые балки могут иметь разную толщину, причем накладки могут иметь изгибы, обеспечивающие расположение частей каждой накладки на поверхности полки средней несущей части и поверхности полки соответствующей литой концевой балки.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
фиг. 1 - общий вид хребтовой балки;
фиг. 2 - вид А на фиг. 1, место соединения частей хребтовой балки, снабженное накладкой.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИ
Как показано на фиг. 1, хребтовая балка содержит среднюю несущую часть 1 и литые концевые балки 2. Как показано на фиг. 2, средняя несущая часть 1 соединена с литыми концевыми балками 2, имеющими аналогичное ответное зеркальное поперечное сечение, с помощью сварного соединения 3. Сварное соединение 3 укреплено с помощью накладок 4, приваренных в зоне нижних полок 5 и 6 средней несущей части 1 и литой концевой балки 2, соответственно. Как видно на фиг. 2, накладки 4 приварены как к нижним полкам 5 средней несущей части 1, так и к нижним полкам 6 литых концевых балок 2. Приваривание накладок может происходить по периметру накладок, что увеличивает длину сварного шва и дополнительно укрепляет соединения частей хребтовой балки.
Аналогичное ответное зеркальное поперечное сечение средней несущей части и литых концевых балок означает, что средняя несущая часть и литые концевые балки имеют одинаковую форму сечений, а также одинаковые габаритные размеры сечений.
Кроме того, согласно настоящей полезной модели средняя несущая часть и литые концевые балки имеют нижние полки, на которые и устанавливаются усиливающие накладки. В частности, поперечное сечение средней несущей части и литых концевых балок может иметь Ω-образную форму, и тогда нижняя часть средней несущей части и литых концевых балок, соответствующая нижней части Ω-образной формы их сечения, и будет представлять собой нижние полки.
s
l
h
s, l, h -
l
h
Геометрические параметры каждой из накладок могут лежать в диапазонах: 4≤≤10 мм, 100≤≤200 мм, 50≤≥120 мм, где толщина, длина и ширина накладки соответственно. На фиг. 2 можно увидеть расположение измерений и.Накладки таких размеров соответствуют характеру напряженно-деформированного состояния хребтовой балки и за пределами указанных диапазонов конструкция не удовлетворяет требованиям прочности.
Как показано на фиг. 2, несмотря на одинаковые габаритные размеры сечений средней несущей части и литых концевых балок, толщины этих сечений могут иметь разную величину. Тогда в месте соединения частей 1 и 2 хребтовой балки может наблюдаться перепад толщин. В таком случае плоская накладка не может прилегать к обеим частям хребтовой балки и для обеспечения прилегания накладки к обеим частям хребтовой балки, а значит и для обеспечения достаточной прочности сварного соединения этих частей, накладка может иметь одинарный или двойной изгиб, благодаря которому две части накладки могут располагаться в разных плоскостях, соответствующих верхним плоскостям нижних полок частей хребтовой балки, например, под углом друг к другу или параллельно друг другу в разных плоскостях и, как следствие, прилегать к каждой из частей хребтовой балки.