Кузов полувагона

Заявляемое решение относится к железнодорожному транспорту, а именно к кузовам полувагонов с разгрузочными люками.
Известен узел сборки крышки люка и кузова полувагона (RU 165913), содержащий люк в полу кузова, образованный нижней обвязкой боковой стены кузова, верхними листами двух соседних поперечных балок рамы кузова, верхней полкой верхнего элемента продольной балки рамы кузова, и крышку люка, состоящую из металлического листа с гофрами, у которого боковые и передний края выполнены плоскими, а задний край выполнен с отгибкой, и из каркаса, имеющего боковые, переднюю и заднюю обвязки, при этом при закрытой крышке люка каждая боковая кромка металлического листа крышки люка заходит за боковую кромку верхнего листа поперечной балки, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,6-10,4 толщины металлического листа крышки люка, вместе с этим передняя кромка металлического листа крышки люка заходит за кромку нижней обвязки боковой стены кузова, образуя перекрытие на расстояние, равное 7,0-19,8 толщины металлического листа крышки люка, при этом каждый крайний гофр на металлическом листе крышки люка расположен своим основанием к кромке ближайшего верхнего листа поперечной балки на расстояние, равное 0-45,3 толщины металлического листа крышки люка.
Недостатком данного решения является невозможность его применения для полувагонов с увеличенным объемом кузова, в раме которых изменена конструкция продольной хребтовой балки за счет исключения из ее состава верхнего элемента.
Известен полувагон с разгрузочными люками (RU 157920), содержащий кузов, который включает в себя раму, которая состоит из хребтовой балки, промежуточных балок, шкворневых балок и концевых балок, при этом хребтовая балка полувагона выполнена из гнутого омегообразного профиля и в своей конструкции имеет две вертикальные стенки, объединенные одной горизонтальной полкой в единую конструкцию, при этом петли для крышек разгрузочных люков закреплены на каждой вертикальной стенке хребтовой балки.
Данное решение позволяет увеличить объем кузова полувагона за счет исключения из состава хребтовой балки верхнего элемента, выполняемого, как правило, в виде двутавра, имеющего верхнюю горизонтальную полку.
Недостатком данного решения является низкая надежность мест прилегания крышки люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона, образованного верхними листами поперечных балок, а также нижней обвязкой боковой стены кузова.
Технической проблемой является недостаточная надежность мест прилегания крышки люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона.
Техническим результатом является повышение надежности мест прилегания крышки разгрузочного люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона с хребтовой балкой без верхнего элемента. Также достигается повышение герметичности мест прилегания крышки разгрузочного люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона с хребтовой балкой без верхнего элемента.
Технический результат достигается тем, что кузов полувагона включает в себя установленные на раме торцевые стены и боковые стены с нижними обвязками, рама содержит продольную хребтовую балку и закрепленные на ней поперечно промежуточные балки, шкворневые балки и концевые балки, при этом хребтовая балка кузова полувагона выполнена из омегообразного профиля и в своей конструкции имеет две вертикальные стенки, объединенные одной горизонтальной полкой в единую конструкцию, петли для крышек разгрузочных люков закреплены на каждой вертикальной стенке хребтовой балки, а нижняя обвязка боковой стены, верхние листы двух соседних поперечных балок рамы и лист, закрепленный на продольной хребтовой балке рамы, образуют люк в полу кузова, при этом крышка люка, закрепленная в петлях с возможностью поворота, включает в себя обшивку из металлического листа с гофрами, у которого боковые и передний края выполнены плоскими, а задний край выполнен с отгибкой, и каркас, имеющий боковые, переднюю и заднюю обвязки, при этом при закрытой крышке люка каждая боковая кромка обшивки крышки люка заходит за боковую кромку верхнего листа поперечной балки, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,6-10,4 толщины металлического листа обшивки крышки люка, вместе с этим передняя кромка обшивки крышки люка заходит за кромку нижней обвязки боковой стены кузова, образуя перекрытие на расстояние, равное 7,0-19,8 толщины металлического листа обшивки крышки люка, при этом каждый крайний гофр на металлическом листе обшивки крышки люка расположен своим основанием к кромке ближайшего верхнего листа поперечной балки на расстояние, равное 0-45,3 толщины металлического листа обшивки крышки люка, а толщина листа, закрепленного на продольной хребтовой балке рамы и образующего край люка, составляет 1,1…5,3 толщины металлического листа обшивки крышки люка.
В варианте исполнения задний край обшивки крышки люка, выполненный с отгибкой, в открытом положении крышки заходит за лист, закрепленный на продольной хребтовой балке рамы и образующий край люка, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,1-10,2 толщины металлического листа обшивки крышки люка. В предпочтительно варианте задний край обшивки крышки люка, выполненный с отгибкой, в открытом положении крышки располагается преимущественно горизонтально и прилегает к листу, закрепленному на продольной хребтовой балке рамы.
В варианте исполнения хребтовая балка выполнена из единого листа, согнутого до омегообразного профиля в поперечном сечении.
В варианте исполнения хребтовая балка выполнена из двух прокатных зетобразных профиля, соединенных до образования омегообразного профиля в поперечном сечении.
Дополнительно достигается повышение герметичности мест прилегания крышки разгрузочного люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона. Использование хребтовой балки кузова полувагона из омегообразного профиля, в своей конструкции имеющей две вертикальные стенки, объединенные одной горизонтальной полкой в единую конструкцию за счет широкой верхней горизонтальной полки, позволяет, при постоянной ширине кузова, сократить протяженность мест прилегания кромок разгрузочного люка к кромкам проема люка, образованным поперечными балками, и взять часть нагрузки от перевозимого груза на себя, тем самым повышая надежность мест прилегания крышки разгрузочного люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона с хребтовой балкой без верхнего элемента.
Предлагаемое решение поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан вид на кузов полувагона сверху, на фиг. 2 – фрагмент разреза Г-Г с фиг. 1, на фиг. 3 – увеличенный вид А с фиг. 2, на фиг. 4 – фрагмент разреза Д-Д с фиг. 1, на фиг. 5 – увеличенный вид Б с фиг. 4, на фиг. 6 – увеличенный вид В с фиг. 4.
Кузов полувагона (фиг. 1 - 6) включает в себя установленные на раме 1 торцевые стены 2 и боковые стены 3 с нижними обвязками 4, рама 1 содержит хребтовую балку 5 и закрепленные на ней поперечно промежуточные балки 6, шкворневые балки 7 и концевые балки 8, при этом хребтовая балка 5 кузова полувагона выполнена из омегообразного профиля и в своей конструкции имеет две вертикальные стенки 9, объединенные одной горизонтальной полкой 10 в единую конструкцию, петли 11 для крышек 12 разгрузочных люков закреплены на каждой вертикальной стенке 9 хребтовой балки 5, а нижняя обвязка 4 боковой стены 3, верхние листы 13 двух соседних поперечных балок 6, или 6 и 7, или 7 и 8 рамы 1 и лист 14, закрепленный на продольной хребтовой балке 5 рамы 1, образуют люк в полу кузова, при этом крышка 12 люка, закрепленная в петлях 11 с возможностью поворота, состоит из металлического листа обшивки 15 с гофрами 16, у которого боковые и передний края выполнены плоскими, а задний край выполнен с отгибкой 17, и из каркаса, имеющего боковые 18, переднюю 19 и заднюю 20 обвязки, при этом при закрытой крышке 12 люка каждая боковая кромка металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка заходит за боковую кромку верхнего листа 13 поперечной балки 6, 7 или 8, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,6-10,4 толщины металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка, вместе с этим передняя кромка металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка заходит за кромку нижней обвязки 4 боковой стены 3 кузова, образуя перекрытие на расстояние, равное 7,0-19,8 толщины металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка, при этом каждый крайний гофр 16 на металлическом листе обшивки 15 крышки 12 люка расположен своим основанием к кромке ближайшего верхнего листа 13 поперечной балки 6, 7 или 8 на расстояние, равное 0-45,3 толщины металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка, а толщина листа 14, закрепленного на продольной хребтовой балке 5 рамы 1 и образующего край люка, составляет 1,1…5,3 толщины металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка.
В варианте исполнения (фиг. 4 и 5) задний край обшивки крышки 12 люка, выполненный с отгибкой 17, в открытом положении крышки 12 заходит за лист 14, закрепленный на продольной хребтовой балке 5 рамы 1 и образующий край люка, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,1-10,2 толщины металлического листа обшивки 15 крышки 12 люка.
Благодаря тому, что для кузова полувагона с хребтовой балкой из омегообразного профиля без верхнего элемента при закрытой крышке люка, каждая боковая кромка металлического листа обшивки крышки люка заходит за боковую кромку верхнего листа поперечной балки, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,6-10,4 толщины металлического листа обшивки крышки люка, вместе с этим передняя кромка металлического листа обшивки крышки люка заходит за кромку нижней обвязки боковой стены кузова, образуя перекрытие на расстояние, равное 7,0-19,8 толщины металлического листа обшивки крышки люка, при этом каждый крайний гофр на металлическом листе обшивки крышки люка расположен своим основанием к кромке ближайшего верхнего листа поперечной балки на расстояние, равное 0-45,3 толщины металлического листа обшивки крышки люка, а толщина листа, закрепленного на продольной хребтовой балке рамы и образующего край люка, составляет 1,1…5,3 толщины металлического листа обшивки крышки люка, а также задний край крышки люка, выполненный с отгибкой, в открытом положении крышки заходит за лист, закрепленный на продольной хребтовой балке рамы и образующий край люка, образуя перекрытие на расстояние, равное 1,1-10,2 толщины металлического листа обшивки крышки люка, достигается восприятие нагрузки от перевозимого в кузове груза не только краями элементов рамы, но также и определенной величиной краев крышки люка, которые прилегают к краям нижних поверхностей элементов рамы с перекрытием их на определенную величину в зависимости от толщины металлического листа обшивки крышки люка в закрытом положении крышки люка, а также для задней кромки с отгибкой в открытом положении, чем обеспечивается повышение надежности мест прилегания крышки люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона.
Выбор краевых значений указанных диапазонов обоснован необходимостью обеспечения восприятия передаваемой нагрузки от груза определенной величиной площади кромки листа обшивки крышки. При превышении максимальной величины перекрытия будет необоснованно увеличиваться металлоемкость конструкции крышки и элементов рамы, а также возможно возникновение помех перемещению крышки люка из открытого положения в закрытое или наоборот. При превышении минимальной величины перекрытия будет потерян эффект повышения надежности мест прилегания крышки люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона. Размещение гофр от кромки ближайшего верхнего листа поперечной балки далее указанной величины также приведет к потере эффекта повышения надежности мест прилегания крышки люка к кромкам проема разгрузочного люка кузова полувагона.