КРЫША ВАГОНА-ХОППЕРА

Полезная модель относится к области железнодорожного машиностроения и может быть использована в конструкциях крыш железнодорожных грузовых вагонов-хопперов.
Из уровня техники известна крыша вагона-хоппера, содержащая обшивку и соединённые с ней подкрепляющие поперечные элементы (см. RU 143314, МПК B61D 7/00, опубл. 20.07.2014).
Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является низкая прочность конструкции крыши вагона-хоппера. Обусловлена данная техническая проблема тем, что крыша выгона выполнена из композитных сэндвич-панелей, имеющих более низкую прочность по сравнению с обшивкой крыши, выполненной из металлических листов.
Также из уровня техники известна крыша вагона-хоппера, содержащая обшивку и соединённые с ней подкрепляющие поперечные элементы, включающие плоскую среднюю часть и дугообразные боковые части с нижними концами, при этом между нижними концами подкрепляющих поперечных элементов закреплены усиливающие стержни, соединённых с нижними концами подкрепляющих элементов (см. RU 187585, МПК B61D 7/12, опубл. 12.03.2019). Указанный аналог принят за прототип.
Технической проблемой, присущей прототипу, является избыточная масса конструкции крыши вагона-хоппера. Обусловлена данная техническая проблема тем, что усиливающие стержни выполнены из прутка, при этом кромки дугообразных боковых частей поперечных подкрепляющих элементов также усилены прутками. Данный факт приводит к тому, что конструкция имеет избыточную массу.
Технический результат заявляемой полезной модели – снижение массы крыши вагона-хоппера при обеспечении прочности конструкции крыши вагона-хоппера.
Достигается заявленный технический результат крышей вагона-хоппера, содержащей обшивку и соединённые с ней подкрепляющие поперечные элементы, включающие плоскую среднюю часть и дугообразные боковые части с нижними концами, при этом между нижними концами подкрепляющих поперечных элементов закреплены усиливающие стержни, соединённые с нижними концами подкрепляющих элементов, а усиливающие стержни выполнены в виде труб.
Cнижение массы конструкции крыши вагона-хоппера достигается за счёт того, что усиливающие стержни выполнены в виде труб. Использование труб вместо прутка позволяет снизить массу конструкции, так как пруток является сплошным стрежнем по всей длине, а труба – полой конструкцией, что позволяет достичь снижения массы.
В предпочтительном варианте реализации конструкции наружный диаметр усиливающих стержней находится в диапазоне от 24 мм до 36 мм, при этом толщина стенки усиливающего стержня находится в диапазоне от 2 мм до 4 мм. Указанные диапазоны являются оптимальными, так как при величине наружного диаметра усиливающего стержня меньшей, чем 24 мм, и при величине толщины стенки усиливающего стержня меньшей, чем 2 мм не будет обеспечиваться прочность конструкции, при этом при величине наружного диаметра усиливающего стержня большей, чем 36 мм и при величине толщины стенки большей, чем 4 мм масса конструкции будет избыточна, так как прочность конструкции уже обеспечивается.
Также для дополнительного повышения прочности конструкции крыши вагона-хоппера усиливающие стержни могу быть соединены с нижними концами подкрепляющих поперечных элементов через сквозные пазы, обваренные по контуру сварными швами. Соединения усиливающих стержней с нижними концами подкрепляющих поперечных элементов через сквозные пазы позволяет увеличить длину сварных швов по сравнению, например, с соединением указанных элементов встык. Увеличение длины сварных швов позволяет повысить прочность конструкции крыши вагона-хоппера в целом.
Предлагаемая конструкция крыши вагона-хоппера поясняется иллюстративным материалом, где:
на фиг. 1 – представлен вид, иллюстрирующий крышу вагона-хоппера;
на фиг. 2 – представлен вид, иллюстрирующий фрагмент крыши с подкрепляющим элементом;
на фиг. 3 – представлен вид А на фиг. 2, иллюстрирующий зону соединения усиливающего стержня с нижним концом боковой дугообразной части подкрепляющего элемента.
на фиг. 4 – представлено поперечное сечение усиливающего стержня, выполненного в виде трубы.
Крыша вагона-хоппера содержит обшивку 1 (Фиг. 1) и соединённые с ней подкрепляющие поперечные элементы 2, включающие плоскую среднюю часть 2.1 (Фиг.2) и дугообразные боковые части 2.2 с нижними концами 2.3.
Между нижними концами 2.3 подкрепляющих поперечных элементов 2 закреплены усиливающие стержни 3 (Фиг. 3), соединённые через сквозные пазы с нижними концами 2.3 подкрепляющих элементов 2.
Усиливающие стержни 3 выполнены в виде труб.
Наружный диаметр D (Фиг. 4) усиливающих стержней 3 находится в диапазоне от 24 мм до 36 мм. Толщина h стенки усиливающего стержня находится в диапазоне от 2 мм до 4 мм.