УНИВЕРСАЛЬНЫЙ ЛОЖЕМЕНТ ДЛЯ КРЫШ ВАГОНОВ

Область техники
Изобретение относится к машиностроению, а именно к технологической оснастке в области машиностроения, в частности в вагоностроении, Наиболее актуально при производстве, профилактических работах, ремонте в транспортных системах (пассажирские и товарные поезда, автофургоны, общественный транспорт). Может быть использовано не только для вагонов железнодорожных, трамвайных, но также для других крупногабаритных изделий транспортного машиностроения, судостроения и др.
Уровень техники.
Известен [1] стенд для сборки под сварку металлоконструкций, авторское свидетельство SU №1668083, который содержит раму, роликовые опоры с электромагнитными прижимами. Однако такой стенд имеет сложную конструкцию, затрудняющую его переналадку с одного типоразмера свариваемых узлов на другой.
Известно [2] универсальное сборно-разборное приспособление (Куркин С.А. и др. "Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций". Атлас. М.,: "Машиностроение", 1989, с. 86, рис. 14). Оно состоит из основания (рамы), на котором закрепляются сменные детали: упоры, стойки, прижимы, ложементы, фиксаторы. Это обеспечивает возможность переналадки приспособления на различные типоразмеры свариваемых узлов, но для этого требуется большая номенклатура сменных деталей приспособления, которые набирают, соединяя их друг с другом для установки собираемого узла на требуемой высоте и в требуемом положении. Это увеличивает трудоемкость сборки. Кроме того, известное устройство не приспособлено для корпусных изделий.
Разновидность выпускаемых в машиностроении вагонов увеличивается, конфигурация крыш вагонов также меняется. При их изготовлении, в частности при сборке крыш железнодорожных вагонов, используются специализированные приспособления, предназначенные для конкретной конфигурации крыши, например ложементы [3] - ТК0859-6993 и [4] - ТК8391-9262, ОАО «Тверской вагоностроительный завод». Недостатком их является невозможность использования для других конфигураций крыш, под каждую конфигурацию требуется свой ложемент, а соответственно и дополнительные производственные площади.
Известны также [5] - устройство для сборки под сварку, патент 2137579, С1, м.кл. B23K 37/04, 20.09.1999, [6] - оборудование для сборки и сварки корпуса самоходной бронированной машины, патент на полезную модель №134840, [7] способ наладки сборочно-сварочного приспособления, патент №2149090, С1. Недостатком этих приспособлений, как и перечисленных выше, является необходимость предварительной трудоемкой и занимающей много времени переналадки для изделий других конфигураций с другой наружной геометрией, потребность в дополнительных производственных площадях.
Наиболее близким по технической сущности и назначению к предлагаемому техническому решению является устройство [2], выбранное в качестве прототипа.
Раскрытие полезной модели
В основу полезной модели поставлена задача расширения арсенала приспособлений для использования при производстве, профилактических работах, ремонте вагонов (железнодорожных, трамвайных) и других крупногабаритных изделий транспортного машиностроения, судостроения и др. при одновременном сокращении трудоемкости переналадки и требуемых производственных площадей.
Технический результат заключается как в увеличении арсенала предлагаемых устройств, так и в расширении функциональных возможностей. Предлагаемое техническое решение направлено на универсальность применения для крыш различной геометрической формы, (других пространственных крупногабаритных изделий), сокращение занимаемых им производственных площадей, в том числе за счет возможности установки крыш и других изделий на предлагаемый ложемент, как в нормальном так и в перевернутом положении независимо от внешних геометрических форм, с обеспечением равномерно-распределенной реактивной нагрузки на крышу (изделие).
Указанный технический результат достигнут тем, что в известном устройстве, содержащем раму, с закрепленной на ней опорной поверхностью, фиксаторы, упоры, согласно полезной модели опорная поверхность выполнена гибкой, с изменяемой геометрической формой в соответствии с конфигурацией находящися в процессе технологической обработки крыш вагонов (иных крупногабаритных изделий), с возможностью обеспечения при этом их установки как в нормальном, так и в перевернутом положениях, и снабжена приспособлением для управления ее положением, состоящего, например, из совокупности соединенных между собой пневмоцилиндра, рычага и упора.
Кроме того в предлагаемом универсальном ложементе для крыш вагонов предусмотрено следующее.
Гибкая опорная поверхность выполнена в виде приводных роликовых и втулочно-роликовых цепей, например по ГОСТ 3568-97.
Гибкая опорная поверхность выполнена в виде круглозвенных грузовых и тяговых цепей, например по ТУ 12.0173856.015-88.
Гибкая опорная поверхность выполнена в виде стальной ленты, например по ГОСТ 2283-79.
Гибкая опорная поверхность выполнена в виде конвейерной резинотканевой ленты, например по ГОСТ 20-85.
Гибкая опорная поверхность выполнена в виде текстильного стропа из технической полиэстеровой ленты.
Рама ложемента выполнена с возможностью крепления к полу и регулирования ее положения по высоте, например с помощью регулировочных винтов.
Требуемое количество универсальных ложементов для установки крыш вагона (крупногабаритных изделий различной криволинейной конфигурации) при осуществлении технологических, доварочных и др. операций составляет два и/или более в зависимости от характеристик обрабатываемых крыш (крупногабаритных изделий различной криволинейной конфигурации) - их линейных размеров, материала (качества, толщины) и т.п.
Упор выполнен плоским с возможностью поворота вокруг горизонтальной оси и связан с приспособлением для управления положением гибкой опорной поверхности
Краткое описание чертежей
Сущность полезной модели поясняется графическими материалами фиг. 1-2, где представлен общий вид конструктивного исполнения предлагаемого технического решения - универсального ложемента для крыш вагонов. Следует отметить, что полезная модель поясняется описанием одного из примеров ее осуществления, а именно при выполнении ее для крыш вагонов.
На фиг. 1 изображено состояние универсального ложемента для крыш вагонов при установке крыши в нормальном положении, на фиг. 2 - его состояние при установке крыши в перевернутом положении.
Позициями на чертежах обозначены:
1 - несущая рама
2 - рычаг
3 - откидной упор
4 - цепь
5 - звездочка
6 - шкаф управления
7 - пневмоцилиндр
8 - талрепа
9 - регулировочный винт
Осуществление полезной модели
Универсальный ложемент для крыш вагонов является стационарным металлическим приспособлением, предназначенным для поддержания поперечного сечения крыш вагонов при проведении технологических и доварочных работ, независимо от их внешней геометрической формы: доварка сварных швов и зачистка их шлифмашиной, монтирование мелких установочных элементов (кляммеров и т.п.) на внутреннюю поверхность крыши, установка на спецвагонах бронированных листов, грунтовка внутренней поверхности перед укладкой пакетов с утеплителем и т.п. Универсальный ложемент для крыш вагонов имеет два рабочих положения. Перевод опорной поверхности универсального ложемента из одного положения в другое обеспечивает установку крыши на него как в нормальном, так и в перевернутом положении. Универсальный ложемент снабжен с этой целью приспособлением для управления положением опорной поверхности, состоящего, например, из совокупности соединенных между собой пневмоцилиндра, рычага и упора. Привод описываемого универсального ложемента выполнен пневматическим. В пневмосхеме предусмотрена защита от случайного пуска и защита от аварийного отключения подачи воздуха.
Для установки крыш вагона (других крупногабаритных изделий различной криволинейной конфигурации) необходимы два и/или более предлагаемых универсальных ложементов, чтобы выполнять роль надежной подставки при осуществлении технологических, доварочных и иных операций с крупногабаритными изделиями, причем их потребное количество и порядок размещения вдоль продольной оси обусловлено характеристиками обрабатываемой крыши (других крупногабаритных изделий различной криволинейной конфигурации) - их линейными размерами, материалом, особенностями конфигурации. Предусмотрена возможность прикрепления каждого из ложементов формируемой подставки к поверхности, на которой они размещаются (полу), для чего на основании рамы предусмотрены отверстия для фиксаторов, а также возможность регулирования каждого ложемента по высоте соответственно конфигурации укладываемых на них изделий.
Универсальный ложемент для крыш вагонов состоит из несущей рамы 1. На раме шарнирно закреплены два рычага 2, по одному с каждой стороны. Между верхними концами рычагов натянута цепь 4, оба конца цепи перекинуты через звездочки 5 и прикреплены через талрепы 8 к корпусам рычагов 2. К каждому из рычагов 2 шарнирно прикреплен пневмоцилиндр 7. Пневмоцилиндры 7 предназначены для перевода гибкой опорной поверхности 2 (в описываемом варианте опорной цепи 2) в верхнее или нижнее положение. Упор 3 выполнен плоским с возможностью размещения на нем крыши в нормальном положении и возможностью поворота вокруг горизонтальной оси, для этого он соединен с приспособлением для управления положением гибкой опорной поверхности - пневматическим приводом. В горизонтальном положении упор 3 предназначен для установки на него крыши (изделия) в нормальном положении. В откинутом положении, в которое упоры 3 автоматически отводятся при движении рычагов 2 вверх, он ограничивает верхнее положение гибкой опорной поверхности при переводе ее в положение для установки перевернутой крыши (изделия).
Шкаф 6 управления пневмоцилиндрами 7 установлен непосредственно на раме 1. Для осуществления возможности точной установки по высоте каждого ложемента, при формировании подставки под изделие из нескольких ложементов рама 1 снабжена регулировочными винтами 9.
Работа универсального ложемента для крыш вагонов осуществляется следующим образом.
Исходное положение универсального ложемента для крыш вагонов показано на фиг. 1. Рычаги 2 находятся в нижнем положении, цепь 4 натянута между звездочками 5 рычагов 2, шток пневмоцилиндра 7 втянут, крыша от вагона устанавливается на горизонтально расположенные упоры 3 в естественном (нормальном) положении.
Для перевода универсального ложемента для крыш вагонов в положение установки перевернутой крыши (фиг. 2) на шкафу управления 6 включают подачу воздуха в пневмоцилиндры 7, при выдвижении штоков цилиндров 7 рычаги 2 и цепь 4 перейдут в верхнее положение, от движения рычагов 2 вверх автоматически отводятся откидные упоры 3 - подставка готова к установке крыши вагона в перевернутом положении. В предлагаемом универсальном ложементе гибкой опорной поверхностью является натянутая между двумя звездочками роликовая цепь, которая при установке на нее крыши различного наружного радиуса и/или любой конфигурации огибает ее поверхность, при этом поверхность крыши воспринимает равномерно-распределенную реактивную нагрузку на крышу. Затраты трудоемкости на переналадку в предлагаемом устройстве практически отсутствуют, не требуются и дополнительные производственные площади для промежуточного размещения обрабатываемой крыши вагона (изделия), изменение положения предлагаемого универсального ложемента из состояния для исходного (нормального) положения изделия в перевернутое происходит автоматически.
Как видно из вышеизложенного, в разработанном решении достигнуты новое качество и обеспечена новая возможность, которые не были присущи известным устройствам - размещение на предлагаемом универсальном ложементе обрабатываемых изделий произвольной конфигурации, как в исходном (нормальном) положении, так и в перевернутом.
Таким образом, введение существенных отличительных признаков позволило достигнуть технического результата - расширения и арсенала и функциональных возможностей устройств, при одновременном сокращении трудоемкости переналадки и требуемых производственных площадей.
При анализе технического решения на соответствие критерию «новизна» выявлено, что часть признаков заявленной совокупности является новой, технических решений, совпадающих с совокупностью существенных признаков полезной модели, не выявлено, что позволяет сделать вывод о соответствии полезной модели условию патентоспособности «новизна». Таким образом, полезная модель соответствует критерию «новизна». При этом техническое решение анализируемого объекта представляет собой новую совокупность признаков и нового технического свойства, а также представляет собой новое расположение, количество и связи элементов. Кроме того, посредством предлагаемого технического решения достигнут результат, удовлетворяющий существующим потребностям в подобных приспособлениях. Проведенные маркетинговые исследования показали назревшую потребность в таком товаре на рынке. Условие патентоспособности «промышленная применимость» раскрыто в примере конкретного выполнения полезной модели. Полезная модель может быть тиражирована и, следовательно, соответствует критерию «промышленная применимость».
Проведенные натурные испытания подтвердили указанные возможности предлагаемого устройства.
Промышленная применимость
Разработана техническая документация, выполнены рабочие чертежи, изготовлены опытные образцы и проведены их успешные испытания. Высокие технические характеристики предлагаемого технического решения и достаточно низкая его цена обуславливают перспективу его широкого применения.
Источники информации
1. Стенд для сборки под сварку металлоконструкций. Авторское свидетельство SU 1668083, м.кл. B23K 37/04
2. Универсальное сборно-разборное приспособление. Куркин С.А. и др. "Технология, механизация и автоматизация производства сварных конструкций". Атлас. М,: "Машиностроение", 1989, с. 86, рис. 14), прототип
3. ТК0859-6993, ОАО «Тверской вагоностроительный завод», 2001 г.
4. ТК8391-9262, ОАО «Тверской вагоностроительный завод», 2001 г.
5. Устройство для сборки под сварку. Патент RU 2137579, С1, м.кл. B23K 37/04, 20.09.1999
6. Оборудование для сборки и сварки корпуса самоходной бронированной машины. Патент РФ на полезную модель №134840, м.кл. B23K 37/04
7. Способ наладки сборочно-сварочного приспособления. Патент RU 2149090, С1, м.кл. B23K 37/04