ПОЛУВАГОН ГАБАРИТА ТПР

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано при проектировании полувагонов.
Известен железнодорожный вагон, содержащий боковые и торцевые стенки, тележку у каждого конца вагона, концевую короткую хребтовую балку над каждой тележкой. Боковые стойки выполнены в виде корытообразных профилей, охватывающих боковые стенки, между верхней обвязкой и продольной боковой балкой. Такие же элементы жесткости, простирающиеся снизу между боковыми балками, усиливают корытообразное днище вагона (патент США N 3240168 кл. 105-406) -аналог.
К недостаткам такой конструкции можно отнести сложность изготовления, вызванную необходимость усиления корытообразного днища элементами жесткости по всему его периметру, а также продольными балками по всей длине вагона.
Известен также железнодорожный вагон, содержащий ходовые части, на которых установлен кузов с торцевыми и боковыми стенками. Каркас боковой стенки усилен клиновидными таврового сечения боковыми стойками. Боковые клиновидные стойки обеспечивают некоторый угол развала обшивы боковой стены относительно вертикальной продольной оси кузова. Клиновидная боковая стойка в нижней части соединена с рамой вагона через усиливающие боковые накладки («The Car and Locomotive Cyclopedia of American Practice», четвертое издание, Небраска, 1983 г, стр.131) - аналог.
К недостаткам такой конструкции можно отнести сложность изготовления, вызванную необходимостью приварки боковых усиливающих накладок в основаниях боковых стоек, кроме того полукруглых желобов в продольных нижних углах кузова вагона.
К недостаткам можно отнести также необходимость установки боковых раскосов внутри кузова вагона, усиливающих жесткость боковых стен, потому что такие раскосы в заявляемой конструкции вагона неприемлемы из-за вероятности смерзания насыпных грузов и образования препятствия высыпанию грузов на вагоноопрокидывателях.
Известен полувагон с глухим дном и со скругленным нижним поясом кузова, содержащий раму, кузов с боковыми и торцевыми стенками, ходовые части, автосцепное оборудование, стояночный тормоз и автоматическую систему торможения с раздельным приводом на тележки (патент РФ №82650, В61D 3/00, опубл. 10.05.2009 г.) - прототип.
Недостатком известного решения является невысокая надежность работы полувагона, в том числе и из-за изменения ширины полувагона по его высоте с учетом его достаточно большой высоты, а также недостаточная прочность и жесткость его боковых и торцевых стенок, т.е. кузова.
Техническим результатом, на достижение которого направлено заявляемое решение является обеспечение надежной и безотказной работы полувагона при обеспечении требуемой прочности и жесткости его рамы, боковых и торцевых стенок, в том числе и при увеличенном внутреннем объеме кузова полувагона.
Указанный технический результат достигается тем, что в полувагоне с глухим дном и со скругленным нижним поясом кузова, содержащем раму, кузов с боковыми и торцевыми стенками, ходовые части, автосцепное оборудование, стояночный тормоз и автоматическую систему торможения с раздельным приводом на тележки, кузов содержит четыре промежуточные стойки, хребтовые стойки, две концевые и две шкворневые стойки, рама полувагона состоит из хребтовой балки, двух концевых балок, двух шкворневых балок, четырех промежуточных балок и на ней расположены кронштейны элементов автоматической системы торможения, а именно: тормозного цилиндра, запасного резервуара, воздухораспределителя, регулятора и авторежима, скругленное нижнее основание кузова полувагона связано с верхними листами шкворневых и поперечных промежуточных стоек элементами жесткости
Полувагон, характеризующийся тем, что для него выполняется соотношение 0,2≤H/L≤0,25, где L - длина внутренней части кузова вагона, Н - высота внутренней части кузова вагона.
Полувагон, характеризующийся тем, что к листам скругленного нижнего пояса в местах их соединения приварены накладки.
Заявляемая конструкция полувагона проиллюстрирована на фиг.1-3, где на фиг.1 - общий вид полувагона, на фиг.2 - вид сбоку, на фиг.3-вид снизу с размещенными на раме элементами автоматической системы торможения.
Заявляемый железнодорожный полувагон содержит раму 1 с металлическим настилом пола, сварной кузов 2, выполненный в форме параллелепипеда со скругленным нижним поясом, образованный боковой 3 и торцевой 4 стенами, представляющий жесткую конструкцию с верхними обвязками 5 боковой 3 и торцевой 4 стены. Стены боковые 3 воспринимают вертикальные, распорные и динамические нагрузки, действующие на полувагон в процессе эксплуатации. Боковая стена 3 имеет стоечно-сварную конструкцию, состоящую из каркаса и металлической обшивки. Каркас боковой стены 3 состоит из верхней обвязки 5, двух угловых стоек 6, двух шкворневых стоек 7, четырех промежуточных стоек 8. Верхняя обвязка 5 выполнена из швеллера, угловая стойка 6 выполнена из металлического листа и предназначена для соединения боковых 3 и торцевых 4 стен между собой и рамой 1.
Шкворневые 7 и промежуточные 8 стойки предназначены для восприятия распорных усилий, соединения боковой стены 3 с рамой 1 полувагона. Боковые стены 3 выполнены из двух гладких листов, соединенных внахлест по высоте. На наружной стороне боковых стен 3 полувагона установлен поручень составителя. Вблизи стоек с наружной стороны расположены увязочные скобы 23, которые предназначены для крепления эластичных укрытий при перевозке грузов, требующих защиты от атмосферных осадков.
На внутренней стороне боковой стены 3 также расположены два ряда увязочных устройств. Допускаемые нагрузки на увязочные устройства не должны превышать: на верхние, средние и наружные-3 тс. Одновременное крепление груза за верхние и средние увязочные устройства одной стоики не допускается по условиям, прочности. Для установки лесных стоек при перевозке леса предусмотрены скобы, которые расположены на внутренней стороне боковой стены 3 в ее верхней части.
Стена торцевая 4 воспринимает нагрузки распорные от действия груза, а также продольные инерционные, действующие на полувагон в эксплуатации. Торцевая стена 4 состоит из верхней обвязки 5, трех горизонтальных поясов 9, двух боковых стоек 10, двух усиливающих стоек 11, нижней обвязки 12, листов обшивки 13.
С внутренней стороны торцевой стены 4 на обшивке 13 установлены скобы лесных стоек. На кузове 2 железнодорожного полувагона в зоне соединения скругленных листов для упрочнения сварных швов приварена накладка, которая прикрывается боковыми стойками. Верхняя обвязка 5 боковой стены 3 выполнена, например, из одного цельного швеллера №20В, соединенного с листом обшивы.
Рама 1 полувагона является одной из ответственных частей полувагона, служит основанием кузова 2 и воспринимает вертикальную нагрузку от груза, собственного веса и веса кузова 2, а также продольные усилия (растягивающие и сжимающие). На раме устанавливаются: автосцепные устройства, стояночный и автоматический тормоза.
Рама 1 полувагона состоит из хребтовой балки 14, двух концевых балок 15, двух шкворневых балок 16, четырех промежуточных балок 17.
В средней части рамы 1 размещены кронштейны: тормозного цилиндра 18, запасного резервуара 19, крепления камеры, авторежима 21.
Балка хребтовая 14 воспринимает вертикальные, растягивающие, сжимающие и ударные нагрузки, Она состоит, например из двух зетов высотой 310 мм с расстоянием между вертикальными стенками внутри 350 мм. На концевые части хребтовой балки 14 крепятся при помощи заклепок передние и задние упоры. Между передними и задними упорами установлены планки для исключения истирания стенок зета поглощающими аппаратами. В узле соединения хребтовой балки 14 со шкворневыми балками 16 установлены надпятниковые коробки, которые усиливают место над пятниками и связывают между собой вертикальные стенки хребтовой балки 14.
Балка концевая 15 предназначена для восприятия части нагрузок действующих на раму 1, а также для установки и крепления торцевых стен 4. Балка шкворневая 16 предназначена для передачи через пятник и скользуны на тележку всех, возникающих в процессе движения полувагона статических и динамических нагрузок. Балки промежуточные 17 предназначены для восприятия части нагрузок, действующих на раму.
Полувагон оборудован автосцепным устройством с автосцепкой СА-3 и поглощающими, аппаратами класса Т1 по ОСТ 32.175. На раме полувагона размещено автоматическое тормозное оборудование, которое отличается тем, что для обеспечения надежного автоматического торможения каждой тележки, оно выполнено раздельным и включает в себя две системы торможения, состоящие из двух тормозных цилиндров 18, двух авторегуляторов 20, двух авторежимов 21, одного воздухораспределителя 25 и одного запасного резервуара 19.
В состав автоматического тормоза входят, например,: воздухораспределитель 483М или 483А-01; двухкамерный резервуар 295М 001, авторежим 265А-4; два регулятора рычажных передач РТРП-300; два тормозных цилиндра ТЦ 710; два концевых крана 4314; два соединительных рукава Р17Б; соединительный рукав Р36А; разобщительный кран 4300 В; запасной резервуар Р7-78; тройник 573, ТУ 24.5.109.
Полувагон может быть установлен на тележки нового поколения, например, 13 26.В.503, характеризующиеся повышенной осевой нагрузкой 25 тс.
Стояночный тормоз предназначен для затормаживания вручную стоящего вагона, находящегося на путях в пунктах разгрузки и выгрузки, в отстое и на уклонах.
Заявляемый железнодорожный полувагон отличается, тем что он обеспечивает требуемую прочность и жесткость боковых и торцевых стенок, в том числе и при увеличенном внутреннем объеме кузова полувагона, характеризующемся следующими соотношениями 0,2≤H/L≤0,25, где L - длина внутренней части кузова вагона, Н - высота внутренней части кузова вагона.
Погрузка и выгрузка сыпучих и навалочных грузов производится в соответствии с ГОСТ 22235, штучных и штабельных кранами.
Пример конкретного выполнения.
Параметры заявляемого вагона:
J
Грузоподъемность - 76Т; Масса тары, не более - 23 т, Объем кузова м 89, Длина вагона по осям сцепления автосцепок - 12100 мм, База полувагона - 7880, Высота от УГР max - 3950 мм, Внутренние размеры кузова мм длина - 10870, ширина - 3070, высота (мах) - 2700, Расчетная нагрузка от колесной пары на рельсы, кН (тс) - 245 (25,0), Тележки, модель 26.В.503. Показатели надежности:
Назначенный срок службы полувагона - 22 года. Назначенный срок службы до первого капитального ремонта - 11 лет;
Назначенный пробег (межремонтный период) от постройки до первого деповского ремонта - 500 тыс. км, но не более 3 лет эксплуатации.
Назначенный пробег между деповскими ремонтами в период эксплуатации до капитального ремонта - 450 тыс. км.
Назначенный пробег между деповскими ремонтами в период эксплуатации после капитального ремонта - 400 тыс. км.
Параметр потока отказов, 1/год - не более 0,3.