ИЗОТЕРМИЧЕСКИЙ ВАГОН

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к изотермическим вагонам.
Известен изотермический вагон, кузов которого представляет собой сварную конструкцию, состоящую из балок, рам, стоек стен, дуг крыши и соединяющих их продольных элементов, объединённых в единую шпангоутную систему, обтянутую изнутри силовой обшивкой из конструкционной стали, а снаружи - теплоизоляцией и тонкостенными листами из нержавеющего материала - стали или других коррозионностойких материалов, RU 2201356 С2, опубл. 27.03.2003.
Известен также изотермический вагон, принятый за наиболее близкий аналог, содержащий размещенный на ходовых тележках кузов, который содержит раму, пол, установленные на раме боковые и торцевые стены с наружной обшивкой из металлических листов и закрепленную на боковых и торцевых стенах крышу, выполненную выпуклой дугообразной в поперечном сечении с обшивкой из алюминиевого сплава (см. US 20050204536 А1, опубл. 22.09.2005).
Технической проблемой, не решаемой известными аналогами, является недостаточная надёжность конструкции изотермических вагонов в части крыши, обусловленная особенностями формы крыши в поперечном сечении.
Техническим результатом, достигаемым при использовании полезной модели, является повышение прочности крыши изотермического вагона.
Технический результат достигается тем, что изотермический вагон включает в себя размещенный на ходовых тележках кузов, который содержит раму, пол, установленные на раме боковые и торцевые стены с наружной обшивкой из металлических листов и закрепленную концевыми частями на боковых и торцевых стенах крышу, выполненную выпуклой криволинейной в поперечном сечении и изготовленную из алюминиевого сплава, и отличается тем, что крыша выполнена выпуклой криволинейной по переменному радиусу, находящемуся в диапазоне от 350 до 2900 мм.
Частной формой реализации является выполнение крыши эллиптической формы в поперечном сечении.
Частным случаем реализации является выполнение крыши в концевых частях с радиусом, равным 350 мм.
Частной формой реализации является выполнение крыши в средней части с радиусом, равным 2900 мм.
Частной формой реализации является размещение между наружной обшивкой боковых и торцевых стен и концевыми частями крыши прокладок из диэлектрического материала.
Частной формой реализации является крепление крыши к боковым и торцевым стенам с помощью зажимных болтов и обжимных втулок, изготовленных из нержавеющей стали либо с цинковым покрытием.
Частной формой реализации является крепление крыши к боковым и торцевым стенам с помощью болтового соединения, крепёжные элементы которого изготовлены из нержавеющей стали либо с цинковым покрытием.
Частной формой реализации является выполнение
Частной формой реализации является выполнение
Частной формой реализации является выполнение
Полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан изотермический вагон, главный вид; на фиг. 2 – то же, вид с торца; на фиг. 3 – узел соединения обшивки крыши изотермического вагона и несущего элемента при помощи зажимных болтов и обжимных втулок.
Изотермический вагон (фиг. 1 и 2) содержит размещенный на ходовых тележках 1 кузов 2. В состав кузова 2 входят рама 3, пол (не показан), установленные на раме 3 боковые 4 и торцевые 5 стены и закрепленная на боковых 4 и торцевых 5 стенах крыша 6. В поперечном сечении крыша 6 (фиг. 2) имеет выпуклую криволинейную, например, эллиптическую форму, с переменным радиусом в диапазоне от 350 до 2900 мм. При этом средняя, центральная часть 6.1 крыши 6 выполнена с радиусом R, а её концевые части 6.2 – с радиусами r.
На боковых 4 и торцевых 5 стенах закреплена наружная обшивка 7, выполненная из листов низколегированной стали. Конструктивные элементы крыши 6 в составе наружной обшивки 8 и несущих элементов 9 изготовлены из алюминиевого сплава, что позволяет обеспечить высокую коррозионную стойкость крыши и, тем самым, повышает её прочность. Повышению прочности конструкции способствует размещение между наружной обшивкой 7 и концевыми частями крыши 6 прокладок из диэлектрического материала, например, паронита, фторопласта и др., с целью исключения электромеханического коррозионного разрушения контактирующих поверхностей из стали и алюминия.
Крепление крыши 6 к боковым 4 и торцевым 5 стенам, а также крепление между собой обшивки 8 крыши 6 её несущих элементов 9 выполнено при помощи зажимных болтов 10 и обжимных втулок 11 (фиг. 3), либо при помощи болтового соединения. Для повышения прочности крыши, с целью исключения электрохимического коррозионного разрушения алюминиевых конструктивных элементов крыши, находящихся в прямом контакте с крепёжными элементами, применяют зажимные болты и обжимные втулки, либо болты, гайки и шайбы, изготовленные из нержавеющей стали либо с цинковым покрытием.
Применение соединения в виде зажимных болтов и обжимных втулок в сравнении со сварным соединением дополнительно повышает прочность крыши изотермического вагона за счет исключения необходимости сварки алюминиевого сплава, обладающего низкой свариваемостью, и низколегированной стали, в результате которой могут образовываться трещины с последующим их развитием и разрушением соединения. Отсутствие резьбы на зажимных болтах и обжимных втулках исключает снижение усталостной прочности соединения, кроме того, данный вид соединения обладает низкой способностью к ослаблению.
Граничные значения предлагаемого диапазона значений переменного радиуса выполнения крыши 6 обусловлены следующим. При выполнении крыши 6 по радиусу более 2900 мм понижается её прочность из-за снижения устойчивости к проминанию и деформации, что может привести к нарушению герметичности и ослаблению соединения обшивки 8 с несущими элементами 9; при выполнении крыши 6 по радиусу менее 350 мм усложняется процесс гибки элементов обшивки 8 и несущих элементов 9 при их формировании.
Оптимальными значениями переменного радиуса крыши 6, выполненной с эллиптической в поперечном сечении формой, являются выполнение её средней части 6.1 с радиусом R, равным 2900 мм, и концевых частей 6.2 с радиусами r, равными 350 мм. При такой форме реализации крыши 6 достигается наибольший объём изотермического вагона с одновременным обеспечением наибольшей прочности крыши 6 за счёт получения высокой устойчивости элементов крыши 6, особенно ее обшивки 8, к деформации.