Узел опирания котла вагона-цистерны на полураму

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям железнодорожных вагонов-цистерн.
Из уровня техники известен узел опирания котла вагона-цистерны на полураму, содержащий опору котла, установленную на полураму, выполненную в виде сварного балочного каркаса, и включающую продольную центральную балку с вертикальными боковыми стенками (см. RU 122625, МПК B61D 5/00, опубл. 20.08.2015).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является избыточная металлоёмкость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема тем, что конструкция содержит большое количество составных элементов и сопрягаемых деталей.
В качестве наиболее близкого аналога принят узел опирания котла вагона-цистерны на полураму, содержащий опору котла, установленную на полураму, выполненную в виде сварного балочного каркаса, и включающую продольную центральную балку с вертикальными боковыми стенками (см. RU 154206, МПК B61D 5/00, опубл. 20.08.2015).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является избыточная металлоёмкость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема тем, что конструкция содержит массивные шпангоуты, соединённые с опорой котла, а также торцевые рёбра, проходящие по всей длине полурамы.
Технический результат заявляемой полезной модели – снижение металлоёмкости узла опирания котла вагона-цистерны на полураму, при обеспечении необходимой жесткости конструкции узла опирания котла вагона-цистерны на полураму, за счет оптимальной конструкции продольной центральной балки полурамы, обеспечивающей оптимальное распределение статических и динамических нагрузок.
Достигается заявленный технический результат узлом опирания котла вагона-цистерны на полураму, содержащим опору котла, установленную на полураму, выполненную в виде сварного балочного каркаса и включающую продольную центральную балку с вертикальными боковыми стенками, включающими верхние кромки. Вертикальные боковые стенки продольной центральной балки выполнены в виде цельных листов длиной от 1500 до 3000 мм, при этом верхняя кромка каждой вертикальной боковой стенки продольной центральной балки выполнена с площадкой для установки торцевого ребра, соединенного с котлом. Длина площадки находится в диапазоне от 200 до 500 мм.
Заявляемая полезная модель отличается от аналога тем, что вертикальные боковые стенки продольной центральной балки выполнены в виде цельных листов длиной от 1500 до 3000 мм, при этом верхняя кромка каждой вертикальной боковой стенки продольной центральной балки выполнена с площадкой для установки торцевого ребра, соединенного с котлом, длина площадки находится в диапазоне от 200 до 500 мм, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
За счёт того, что вертикальные боковые стенки продольной центральной балки выполнены в виде цельных листов длиной от 1500 до 3000 мм, при этом верхняя кромка каждой вертикальной боковой стенки продольной центральной балки выполнена с площадкой для установки торцевого ребра, соединенного с котлом, длина площадки находится в диапазоне от 200 до 500 мм, обеспечивается оптимальное распределение статических и динамических нагрузок, что позволяет достичь необходимой жесткости узла опирания котла вагона-цистерны на полураму. Диапазон длин вертикальных боковых стенок продольной центральной балки является оптимальным, так как при длине вертикальных боковых стенок меньшей, чем 1500 мм, котел выступит за пределы полурамы, что потребует дополнительной установки экрана защитного, что приведёт к увеличению металлоёмкости, а при длине стенок большей, чем 3000 мм появляются местные изгибные напряжения в самой балке, превышающие допустимые, что негативно влияет на жесткость конструкции, что, в свою очередь, потребует установки дополнительных усиливающих элементов, а это приведет к увеличению металлоемкости. Диапазон длин площадок вертикальных боковых стенок продольной центральной балки, для установки торцевых ребер, соединенных с котлом является оптимальным, так как при длине площадок меньшей, чем 200 мм не обеспечивается достаточная жесткость устанавливаемого на площадку торцевого ребра, а при длине большей, чем 500 мм, происходит увеличение металлоёмкости конструкции. Для обеспечения жесткости конструкции вертикальные боковые стенки продольной центральной балки могут быть жестко соединены между собой поперечным листом. Также снижение металлоёмкости достигается за счёт того, что заявляемая полезная модель содержит меньшее количество элементов, чем наиболее близкий аналог.
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом где: на фиг. 1 представлен вид, иллюстрирующий узел опирания котла вагона-цистерны на полураму; на фиг. 2 представлен вид, иллюстрирующий разрез А-А на фиг. 1; на фиг. 3 представлен вид с торца, иллюстрирующий узел опирания котла вагона-цистерны на полураму.
Узел опирания котла 1 (Фиг. 1) вагона-цистерны на полураму 2 содержит опору 3 котла, установленную на полураму 2, выполненную в виде сварного балочного каркаса, и включающую продольную центральную балку 4 с вертикальными боковыми стенками 5, включающими верхние кромки 6. Вертикальные боковые стенки 5 продольной центральной балки 4 выполнены в виде цельных листов длиной «L» от 1500 до 3000 мм, при этом верхняя кромка каждой из вертикальных боковых стенок продольной центральной балки 4 включает площадку 7 для установки торцевого ребра 8, соединённого с котлом, выполненную длиной «l» от 200 до 500 мм. Два вертикальных боковых листа продольной центральной балки могут быть жестко соединены между собой поперечным листом 9 (Фиг. 2).
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях железнодорожных вагонов-цистерн.