РАМА ДЛЯ ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ
FRAME FOR THE FLAT CAR

Изобретение относится к раме для вагона-платформы.
Из уровня техники известны рамы для вагонов-платформ, в частности вагонов-контейнеровозов, которые имеют продольную балку, которая установлена между двумя концевыми узлами, каждый из которых имеет буферную балку для установки одного или более буферов. При этом продольная балка определяет несущую поверхность для установки контейнеров и проходит вдоль центральной продольной оси между двумя концевыми узлами.
Например, EP 2 837 542 A1 раскрывает такую известную раму для вагона-контейнеровоза, которая состоит из множества отдельных балочных элементов, выполненных из стальных профилей. Эта известная рама содержит две внешних продольных балки, которые проходят с внешней стороны рамы параллельно друг другу и соединены друг с другом на концевых узлах посредством поперечных буферных балок. Между внешними продольными балками выполнено разгрузочное отверстие. В других известных рамах две внешние продольные балки усилены поперечными распорками. Как правило, внешние продольные балки выполнены в виде сварных I-образных балок или коробчатых профилей.
Такие рамы являются сложными и затратными в изготовлении ввиду большого количества продольных сварных швов. Кроме того, прочность применяемого основного материала не может быть использована в полной мере, поскольку прочность уменьшается вследствие сварных швов. Помимо этого, до сих пор в качестве материала не использовались высокопрочные сорта стали.
Таким образом, задача предлагаемого изобретения состоит, среди прочего, в создании рамы для вагона-платформы, которая является простой в изготовлении, содержит как можно меньше отдельных элементов, и при этом обеспечивает более высокую прочность. Кроме того, может быть обеспечена прочность категории FI вместо FII по EN 12663-2. Сварных швов следует по возможности избегать, и должна быть обеспечена возможность оптимального распределения сил при как можно меньшем количестве соединительных элементов. Вес рамы должен быть по возможности снижен.
Эти и другие задачи согласно изобретению решаются посредством рамы по пункту 1 формулы изобретения.
Согласно изобретению продольная балка содержит верхний пояс и нижний пояс, которые расположены по существу друг над другом и на своих концах соединены друг с другом продольными стенками и с концевыми узлами.
Для уменьшения количества элементов рамы может быть предусмотрено, что верхний пояс выполнен цельным. Также может быть предусмотрено, что нижний пояс выполнен цельным.
Особенно предпочтительным является выполнение расположенных на концевых узлах продольных стенок, соответственно, цельными. Таким образом значительно уменьшается количество необходимых элементов, так что в идеальном случае рядом с верхним поясом и нижним поясом для соединения с каждым концевым узлом необходимы, соответственно, только две продольных стенки.
За счёт меньшего количества элементов и уменьшения необходимого количества сварных швов обеспечивается значительно более быстрое и менее подверженное ошибкам изготовление. Прочность применяемого основного материала может быть использована более лучшим образом, поскольку не должно происходить снижение прочности из-за концентраторов напряжения на сварных швах. При применении высокопрочной конструкционной стали этот эффект дополнительно увеличивается по сравнению с применением обычной конструкционной стали.
Изобретение может в особенности отличаться при применении высокопрочных сортов стали производства voestalpine и, в частности, семейства материалов alform с минимальным пределом текучести от более 550 МПа до 700 МПа, в частности в конструкции верхнего пояса, нижнего пояса и всего концевого узла.
Кроме того, при применении высокопрочной стали в сочетании с настоящей конструкцией может быть достигнуто снижение веса по сравнению с обычными шасси до 25%, что приводит к увеличению возможной полезной нагрузки вагона.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что ширина продольной балки перпендикулярно центральной продольной оси продольной балки меньше ширины концевых узлов перпендикулярно центральной продольной оси. В частности, может быть предусмотрено, что ширина продольной балки перпендикулярно центральной продольной оси составляет от около 20% до около 70%, предпочтительно около 40% ширины концевого узла перпендикулярно центральной продольной оси. Таким образом достигается дополнительная экономия материалов при неизменной прочности.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что верхний пояс и нижний пояс являются по существу конструктивно одинаковыми. Это обеспечивает экономичное и эффективное изготовление деталей.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что верхний пояс и нижний пояс расположены друг над другом на расстоянии, которое по существу соответствует ширине продольной балки перпендикулярно центральной продольной оси. В некоторых случаях продольная балка может иметь в своём сечении по существу форму коробчатого, в частности квадратного полого профиля. Таким образом достигается особенно высокая прочность продольной балки.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что верхний пояс и нижний пояс в некоторых местах соединены подкосами. Предпочтительно могут быть предусмотрены по меньшей мере четыре подкоса, при этом предпочтительно с каждой стороны продольной балки расположены два подкоса.
Подкосы могут быть расположены приблизительно в области 30% - 70% длины продольной балки, и предпочтительно симметрично вдоль центральной продольной оси, чтобы обеспечить в особенности хорошее распределение нагрузки. Подкосы могут иметь, в частности, К-образную форму при этом, соответственно, два конца расположены на верхнем поясе и два конца расположены на нижнем поясе. Таким образом достигается в особенности хорошее распределение сил.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что каждый из двух концевых узлов соединён отдельными продольными перегородками с верхним поясом и нижним поясом, причём продольные перегородки проходят по существу параллельно друг другу и расположены по существу по нормали к несущей поверхности. Таким образом обеспечивается то, что силы, прикладываемые к концевому узлу, в частности тянущие силы, эффективно передаются на продольную балку. Продольные перегородки предпочтительно выполнены цельными.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что продольные перегородки выполнены по существу Y-образными, соответственно, с тремя концами продольных перегородок, причём, соответственно, первый конец продольной перегородки соединён с верхним поясом, второй конец продольной перегородки соединён с нижним поясом, а третий конец продольной перегородки соединён с концевым узлом. За счёт такой особой формы продольных перегородок исключаются дополнительные сварные швы, поскольку форма продольных перегородок уже приспособлена к особой конструкции верхнего пояса и нижнего пояса. Чтобы не оказать отрицательное влияние на высокую прочность и надёжность продольных перегородок, они в виде непосредственного продолжения продольной балки входят в концевые узлы и свариваются с ними. Согласно изобретению для повышения устойчивости также может быть предусмотрено, что первый конец продольной перегородки и второй конец продольной перегородки соединены друг с другом посредством перемычки.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что продольные перегородки являются слегка изогнутыми и могут несколько расширяться в направлении от продольной балки к концевым узлам. Для этого может быть, в частности, предусмотрено, что продольные перегородки от третьего конца продольной перегородки к первому и второму концам продольной перегородки изогнуты под углом около 5°.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что верхний пояс и предпочтительно также нижний пояс выполнены, соответственно, в виде цельной профильной детали. Эти профильные детали предпочтительно могут быть по существу плоскими.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что верхний пояс и предпочтительно также нижний пояс образованы несколькими, предпочтительно четырьмя, проходящими параллельно друг другу вдоль центральной продольной оси, соединёнными посредством желобчатых углублений, в частности гофр, элементами жёсткости, для которых расстояние между ними составляет предпочтительно от 30% до 70%, в особенности предпочтительно около 50% их протяжённости перпендикулярно центральной продольной оси.
Согласно изобретению также может быть предусмотрено, что верхний пояс со своей нижней стороны имеет предпочтительно два ребра жёсткости, проходящих вдоль центральной продольной оси параллельно друг другу и проходящих вниз по нормали к несущей поверхности. Таким образом достигается в особенности высокая прочность. Протяжённость рёбер жёсткости по нормали к несущей поверхности вниз может составлять от около 10% до 20% ширины несущей поверхности. Рёбра жёсткости могут предпочтительно быть расположены с равномерным распределением по нижней стороне верхнего пояса.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что концевые узлы и продольная балка выполнены по существу симметричными по отношению к центральной продольной оси продольной балки.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что концевые узлы содержат по меньшей мере три разделённых перемычками выреза, которые проходят, соответственно, от области буферной балки в направлении продольной балки и сужаются в этом направлении. Вырезы позволяют уменьшить расход материала и вместе с тем значительно сэкономить вес.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что концевые узлы сужаются от области буферной балки в направлении продольной балки с образованием сужающейся области. В области сужающейся области могут быть предусмотрены по меньшей мере два выреза, которые также сужаются в этом направлении и предпочтительно имеют по существу треугольную форму.
Сужение концевых узлов обеспечивает бесшовный переход от узкой продольной балки к концевым узлам, выполненным со стандартной шириной. Вырезы опять же обеспечивают снижение веса при неизменной прочности.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что концевые узлы сужаются от области буферной балки к продольной балке в плоскости, определяющей несущую поверхность, на 20%-70%, предпочтительно около 40% своей ширины перпендикулярно центральной продольной оси. Это соответствует ширине продольной балки таким образом, что обеспечивается непосредственный переход от концевого узла к продольной балке.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что концевые узлы, соответственно, имеют неослабленную область для установки подпятников, которая проходит, соответственно, перпендикулярно центральной продольной оси предпочтительно на всю ширину концевых узлов, и в которой не предусмотрены вырезы. Концевые узлы сужаются в своей протяжённости перпендикулярно центральной продольной оси от области буферной балки в направлении продольной балки предпочтительно начиная с конца неослабленной области таким образом, что в неослабленной области обеспечивается полная прочность материала.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что неослабленные области, проходят, соответственно, вдоль центральной продольной оси на по существу 10% - 20%, предпочтительно около 15% длины концевых узлов. Таким образом обеспечивается достаточное свободное пространство для крепления подпятников в неослабленной области.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что неослабленные области предусмотрены по существу посередине вдоль центральной продольной оси по отношению к длине концевых узлов. Таким образом подпятники могут быть, соответственно, расположены посередине по отношению к длине концевых узлов.
Однако согласно изобретению также может быть предусмотрено, что неослабленные области расположены со смещением на около 2%-10% длины концевых узлов в направлении продольной балки.
Согласно изобретению, на продольной балке может быть предусмотрена по меньшей мере одна поперечная консоль с двумя балками, причём балки, соответственно, имеют упоры для контейнеров и проходят по существу перпендикулярно центральной продольной оси. Эти упоры для контейнеров служат для фиксации положения контейнеров и/или надстроек на продольной балке.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что балки расположены на верхнем поясе и опираются на нижний пояс посредством поперечных распорок. Таким образом может быть достигнуто в особенности хорошее распределение нагрузок для веса контейнеров и/или надстроек. Поперечные распорки могут быть по существу V-образными.
Согласно изобретению может быть предусмотрено, что по бокам концевых узлов для обеспечения жёсткости предусмотрен цельный формованный несущий профиль, который служит для оптимальной передачи действующих на буферы сил с буферной балки на главную поперечную балку.
Кроме того, согласно изобретению может быть предусмотрено, что на верхней стороне концевых узлов, соответственно, расположена цельная верхняя плита, которая служит для того, чтобы оптимально передавать действующие на буферы силы на продольную балку.
Кроме того, изобретение относится к вагону-платформе с рамой согласно изобретению.
Другие признаки согласно изобретению следуют из формулы изобретения, чертежей и описания. Далее описание будет более подробно пояснено при помощи чертежей на двух неограничивающих примерных вариантах выполнения. На чертежах показано:
Фиг. 1 – схематичное представление в перспективе примерного варианта выполнения вагона-платформы с рамой согласно изобретению;
Фиг. 2a-2d – виды рамы согласно изобретению сверху и с боков, а также в разрезе;
Фиг. 3a-3c – виды рамы согласно изобретению спереди, на первом виде в разрезе и на втором виде в разрезе;
Фиг. 4a-4b – виды продольной перегородки рамы согласно изобретению сбоку и сверху;
Фиг. 5 – схематичное представление в перспективе другого примерного варианта выполнения вагона-платформы с рамой согласно изобретению;
Фиг. 6a-6f – виды рамы согласно изобретению сверху и с боков, а также в разрезе;
Фиг. 7a-7b – виды другого варианта выполнения продольной перегородки согласно изобретению сбоку и сверху.
На Фиг. 1 показано схематичное представление в перспективе варианта выполнения вагона-платформы согласно изобретению. Вагон-платформа содержит раму 1 с двумя концевыми узлами 2a, 2b, соответственно, с буферными балками 3a, 3b. На каждой буферной балке 3a, 3b расположены, соответственно, два буфера 4. Оба концевых узла 2a, 2b соединены продольной балкой 5, которая определяет несущую поверхность 6 для установки контейнеров и/или надстроек. Продольная балка 5 проходит вдоль центральной продольной оси 7 и имеет балки 19a, 19b для размещения контейнеров и/или надстроек. По бокам концевых узлов 2a, 2b, соответственно, расположены формованные несущие профили 24a, 24b.
Продольная балка 5 содержит цельный верхний пояс 8 и цельный нижний пояс 9, которые расположены друг над другом и соединены продольными перегородками 10a, 10b друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b. Кроме того, верхний пояс 8 и нижний пояс 9 соединены друг с другом подкосами 22a, 22b. Также показаны два подпятника 17a, 17b, которые, соответственно, предусмотрены с нижней стороны концевых узлов 2a, 2b.
Ширина продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7 меньше ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 образуют полое тело по существу коробчатой формы, а силы, действующие на продольную балку 5 через балки 19a, 19b эффективным образом передаются через продольные перегородки 10a, 10b на концевые узлы 2a, 2b.
Кроме того, очевидно, что для снижения веса концевые узлы 2a, 2b имеют множество вырезов. Помимо того, очевидно, что верхний пояс 8 и нижний пояс 9 имеют четыре элемента 12a, 12b, 12c, 12d жёсткости, проходящие параллельно друг другу вдоль центральной продольной оси 7, между которыми расположены гофры. Удаление элементов 12a, 12b, 12c, 12d жёсткости составляет около 50% их протяжённости перпендикулярно центральной продольной оси 7.
На Фиг. 2a показан схематичный вид варианта выполнения вагона-платформы согласно изобретению снизу.
Вагон-платформа содержит раму 1 с двумя концевыми узлами 2a, 2b, каждый из которых имеет буферную балку 3a, 3b для установки буферов 4. Между двумя концевыми узлами 2a, 2b проходит продольная балка 5 с центральной продольной осью 7. По бокам концевых узлов 2a, 2b, соответственно, расположены формованные несущие профили 24a, 24b.
Продольная балка 5 содержит верхний пояс 8 и нижний пояс 9, при этом на представленном виде снизу виден только нижний пояс 9. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 на своих концах соединены друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b посредством продольных перегородок 10a, 10b, 10c, 10d. Ширина продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7 меньше ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7 и составляет в представленном примерном варианте выполнения около 40% ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7.
На нижней стороне концевых узлов 2a, 2b расположены подпятники 17a, 17b. Они находятся в неослабленной области 16a, 16b обоих концевых узлов 2a, 2b. Каждый из двух концевых узлов 2a, 2b соединён двумя отдельными продольными перегородками 10a, 10b или 10c, 10d с верхним поясом 8 и нижним поясом 9, причём продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d проходят по существу параллельно друг другу и расположены по существу по нормали к не показанной несущей поверхности 6. Продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d проходят по существу параллельно или лишь с лёгким изгибом по отношению к центральной продольной оси 7.
Нижний пояс 8 образован четырьмя проходящими вдоль центральной продольной оси 7 параллельно друг другу и соединёнными на своих концах друг с другом элементами 12a, 12b, 12c, 12d жёсткости. Расстояние между элементами 12a, 12b, 12c, 12d жёсткости составляет около 50% их длины перпендикулярно центральной продольной оси 7. Как концевые узлы 2a, 2b, так и продольная балка 5 выполнены по существу симметрично центральной продольной оси 7.
Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении к продольной балке 5. На плоскости, определяемой не показанной несущей поверхностью 6, сужение составляет около 40% их длины перпендикулярно центральной продольной оси, другими словами, длина концевых узлов 2a, 2b в области перехода к продольной балке 5 составляет лишь 40% их длины в области буферной балки 3a, 3b. Однако сужение начинается после неослабленной области 16a, 16b, так что для подпятников 17a, 17b обеспечена полная ширина концевых узлов 2a, 2b.
На продольной балке 5 с обеих сторон предусмотрены, соответственно, три поперечных консоли 18. Они служат для крепления контейнеров и/или надстроек и проходят по существу перпендикулярно центральной продольной оси 7. В других, не показанных вариантах выполнения изобретения может быть предусмотрено большее или меньшее количество поперечных консолей.
Поперечные консоли 18 расположены на верхнем поясе 8 и опираются на нижний пояс 9 посредством поперечных распорок 21a, 21b.
На Фиг. 2b показан вид сбоку рамы 1 по Фиг. 2a. На этом виде различимо, что продольная балка 5 определяет несущую поверхность 6 для размещения контейнеров и/или надстроек. Кроме того, видно, что продольная балка 5 содержит верхний пояс 8 и нижний пояс 9, которые расположены друг над другом, и на своих концах соединены друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b посредством продольных перегородок 10a, 10b.
Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 являются по существу конструктивно одинаковыми. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 расположены на расстоянии друг над другом, которое по существу соответствует ширине продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси, таким образом, что продольная балка 5 имеет форму по существу квадратного полого профиля. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 точечно соединены друг с другом имеющими К-образную форму подкосами 22a, 22b. Подкосы 22a, 22b, 22c, 22d выполнены К-образными таким образом, что, соответственно, два их конца соединены с верхним поясом 8 и нижним поясом 9.
Продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d имеют Y-образную форму, соответственно, с тремя концами 11a, 11b, 11c продольных перегородок. Соответственно, один конец 11a продольной перегородки соединён с верхним поясом 8, второй конец 11b продольной перегородки соединён с нижним поясом 9, и третий конец 11c продольной перегородки соединён с концевым узлом 2a, 2b. В неослабленной области 16a, 16b концевого узла 2a, 2b, соответственно, с нижней стороны находятся подпятники 17a, 17b. Кроме того, видны поперечные консоли 18, которые соединены как с верхним поясом 8, так и с нижним поясом 9, и имеют на своей верхней стороне или в области несущей поверхности 6 упоры 20a, 20b для контейнеров для крепления контейнеров и/или надстроек.
На Фиг. 2c показан вид сверху рамы 1 согласно изобретению. Рама 1 имеет два концевых узла 2a, 2b, соответственно, с буферными балками 3a, 3b и расположенными на них буферами 4. Между концевыми узлами 2a, 2b симметрично вдоль центральной продольной оси 7 проходит продольная балка 5. Продольная балка 5 образует несущую поверхность 6 для поддержки контейнеров и/или надстроек, причём несущая поверхность 6 образована верхней поверхностью верхнего пояса 8.
На концевых узлах 2a, 2b на этом виде не видна протяжённость продольных перегородок 10a, 10b, 10c, 10d, поскольку они на этом виде скрыты верхней плитой 25a, 25b, однако их положение схематично обозначено.
Концевые узлы 2a, 2b и продольная опора 5 выполнены по существу симметрично центральной продольной оси 7.
Концевые узлы 2a, 2b содержат несколько отделённых друг от друга перемычками вырезов 13a, 13b, 13c, которые, соответственно, проходят от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5 и сужаются в этом направлении.
Концевые узлы 2a, 2b сами также сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5. В области сужающейся области 14 предусмотрены по меньшей мере два дополнительных выреза 15a, 15b, которые также сужаются в этом направлении и имеют по существу треугольную форму. Между вырезами 15a, 15b и вырезами 13a, 13b, 13c находится неослабленная область 16a, 16b.
Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5 на около 40% их длины перпендикулярно центральной продольной оси 7.
Неослабленная область 16a, 16b проходит, соответственно, перпендикулярно центральной продольной оси 7. Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении к продольной балке 5, начиная с неослабленной области 16a, 16b. При этом в этом примерном варианте выполнения предусмотрено, что неослабленные области 16a, 16b проходят вдоль центральной продольной оси 7 по существу на около 15% длины концевых узлов 2a, 2b и предусмотрены слегка смещёнными вдоль центральной продольной оси 7 по отношению к длине концевых узлов 2a, 2b в направлении к продольной балке 5.
Кроме того, на этом схематичном изображении вновь показаны поперечные консоли 18 с установленными на них упорами 20a, 20b для контейнеров. Из соображений наглядности упоры 20a, 20b для контейнеров показаны только на двух поперечных консолях 18.
Упоры 20a, 20b для контейнеров служат для крепления контейнеров и/или надстроек. Поперечные консоли 18 содержат балки 19a, 19b, которые расположены на верхнем поясе 8 и проходят по существу перпендикулярно центральной продольной оси 7. Кроме того, предусмотрены поперечные распорки 21a, 21b, которые обеспечивают опору балок 19a, 19b на нижний пояс 9.
На Фиг. 2d показан другой схематичный вид рамы 1 согласно изобретению вдоль обозначенного на Фиг. 2c сечения A-A. Вновь видно, что продольная балка 5 выполнена из верхнего пояса 8 и нижнего пояса 9, которые проходят параллельно друг другу и соединены друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b подкосами 22c, 22d, а также продольными перегородками 10b, 10d. В частности, видно, что продольные перегородки 10b, 10d имеют по существу Y-образную форму и имеют три конца 11a, 11b, 11c продольных перегородок. Первый конец 11a продольной перегородки соединён с верхним поясом 8, второй конец 11b продольной перегородки соединён с нижним поясом 9, и третий конец 11c продольной перегородки соединён с буферной балкой 3a, 3b.
Кроме того, концы 11a, 11b продольных перегородок у продольных перегородок 10a, 10b, 10c, 10d имеют стабилизирующие подпорки. Наконец, на продольных перегородках 10a, 10b, 10c, 10d предусмотрены вырезы для снижения веса этих элементов. В неослабленной области 16a, 16b концевых узлов 2a, 2b, опять же, расположены подпятники 17a, 17b.
На Фиг. 3a показан схематичный вид рамы 1 согласно изобретению сбоку, причём видны буферы 4 и буферная балка 3a. Кроме того, видны поперечные распорки 21a, 21b для опоры поперечных консолей 18. Наконец, на этом изображении видно, что продольные перегородки 10a, 10b проходят по существу параллельно центральной продольной оси 7 продольной балки 5. С нижней стороны концевого узла 2a предусмотрена нижняя деталь 23. Также на этом изображении видны упоры 20a, 20b для контейнеров.
На Фиг. 3b показано схематичное изображение сечения B-B, обозначенного на Фиг. 2b. Сечение проходит поперечно через концевой узел 2a и продольные перегородки 10a, 10b. Опять же, видны поперечные распорки 21a, 21b поперечных консолей 18. С нижней стороны концевого узла 2a видна нижняя деталь 23. По бокам концевого узла 2a для повышения устойчивости и оптимальной передачи сил с буферов на главную поперечную балку, соответственно, расположен формованный несущий профиль 24a, 24b.
На Фиг. 3c показано схематичное изображение обозначенного на Фиг. 2b сечения C-C, которое проходит в области продольной балки 5. На этом изображении видно, что верхний пояс 8 и нижний пояс 9 образуют по существу квадратный полый профиль. Обозначена образованная верхней стороной верхнего пояса 8 несущая поверхность 6, а также поперечные консоли 18 с поперечными распорками 21a, 21b. На этом виде видна нижняя деталь 23, расположенная в области концевого узла 2b. В этой нижней детали 23 также имеются вырезы для снижения веса. Расстояние между верхним поясом 8 и нижним поясом 9 по существу соответствует ширине продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7. Также на этом изображении видны элементы 12a, 12b, 12c, 12d жёсткости верхнего пояса 8 или нижнего пояса 9.
На Фиг. 4a – 4b показаны виды продольной перегородки 10a рамы согласно изобретению сбоку и сверху. Видно, что продольная перегородка 10a выполнена Y-образной формы, соответственно, с тремя концами 11a, 11b, 11c продольной перегородки. Как показано на виде сверху согласно Фиг. 4b, продольная перегородка 10a проходит с небольшим изгибом, несколько расширяясь в направлении от продольной балки к концевым узлам. Для этого предусмотрено, что продольная перегородка 10a от третьего конца 11c продольной перегородки в направлении к первому концу 11a продольной перегородки и второму концу 11b продольной перегородки изогнута под углом около 5°.
На Фиг. 5 представлен схематичный вид в перспективе другого варианта выполнения вагона-платформы с рамой 1 согласно изобретению. Он отличается от варианта выполнения по Фиг. 1, в частности, выполнением верхнего пояса 8 и нижнего пояса 9, а также выполнением продольных перегородок 10a, 10b, 10c, 10d.
Вагон-платформа содержит раму 1 с двумя концевыми узлами 2a, 2b, каждый из которых имеет буферную балку 3a, 3b. На каждой буферной балке 3a, 3b расположены, соответственно, два буфера 4. Оба концевых узла 2a, 2b соединены продольной балкой 5, которая определяет несущую поверхность 6 для установки контейнеров и/или надстроек. Продольная балка 5 проходит вдоль центральной продольной оси 7 и имеет балки 19a, 19b для размещения контейнеров и/или надстроек. По бокам концевых узлов 2a, 2b расположен, соответственно, формованный несущий профиль 24a, 24b.
Продольная балка 5 содержит цельный верхний пояс 8 и цельный нижний пояс 9, которые расположены друг над другом и соединены на своих концах продольными перегородками 10a, 10b друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b. Кроме того, верхний пояс 8 и нижний пояс 9 соединены друг с другом подкосами 22a, 22b. Также показаны оба подпятника 17a, 17b, которые расположены, соответственно, на нижней стороне концевых узлов 2a, 2b.
Ширина продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7 меньше ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 образуют полое тело по существу коробчатой формы, а силы, действующие на продольную балку 5 через балки 19a, 19b эффективным образом передаются через продольные перегородки 10a, 10b на концевые узлы 2a, 2b.
Кроме того, видно, что для снижения веса концевые узлы 2a, 2b имеют многочисленные вырезы. Кроме того, видно, что верхний пояс 8 и нижний пояс 9, в отличие от варианта выполнения по Фиг. 1, образованы по существу плоскими профильными деталями.
На Фиг. 6a показан схематичный вид снизу варианта выполнения вагона-платформы согласно изобретению. Вагон-платформа имеет раму 1 с двумя концевыми узлами 2a, 2b, каждый из которых имеет буферную балку 3a, 3b для размещения буферов 4. Между двумя концевыми узлами 2a, 2b проходит продольная балка 5, имеющая центральную продольную ось 7. По бокам концевых узлов 2a, 2b расположен, соответственно, формованный несущий профиль 24a, 24b.
Продольная балка 5 имеет верхний пояс 8 и нижний пояс 9, на представленном виде снизу виден только нижний пояс 9. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 на своих концах соединены продольными перегородками 10a, 10b, 10c, 10d друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b. Ширина продольной опоры 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7 меньше ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7 и составляет в представленном примерном варианте выполнения около 40% ширины концевых узлов 2a, 2b перпендикулярно центральной продольной оси 7.
С нижней стороны концевых узлов 2a, 2b расположены подпятники 17a, 17b. Они находятся в неослабленной области 16a, 16b обоих концевых узлов 2a, 2b. Каждый из двух концевых узлов 2a, 2b соединён с верхним поясом 8 и нижним поясом 9 двумя отдельными продольными перегородками 10a, 10b или 10c, 10d, причём продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d проходят по существу параллельно друг другу и расположены по существу по нормали к не показанной несущей поверхности 6. Продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d проходят слегка изогнуто по отношению к центральной продольной оси 7. Как концевые узлы 2a, 2b, так и продольная балка 5 выполнены по существу симметрично центральной продольной оси 7.
Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении к продольной балке 5. В плоскости, определяемой не показанной несущей поверхностью 7, сужение составляет около 40% их длины перпендикулярно центральной продольной оси, другими словами, длина концевых узлов 2a, 2b в области перехода в несущую балку 5 составляет лишь 40% их длины в области буферной балки 3a, 3b. Однако сужение начинается после неослабленной области 16a, 16b.
При этом концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении к продольной балке 5, начиная с неослабленной области 16a, 16b таким образом, что для подпятников 17a, 17b обеспечена полная ширина концевых узлов 2a, 2b. На продольной балке 5 с обеих сторон предусмотрены, соответственно, три поперечных консоли 18. Они служат для крепления контейнеров и/или надстроек и проходят по существу перпендикулярно центральной продольной оси 7. В других, не показанных вариантах выполнения изобретения может быть предусмотрено большее или меньшее число поперечных консолей.
Поперечные консоли расположены на верхнем поясе 8 и опираются на нижний пояс 9 посредством поперечных распорок 21a, 21b.
На Фиг. 6b показан вид сверху рамы 1 согласно изобретению. Рама 1 содержит два концевых узла 2a, 2b, каждый из которых имеет буферную балку 3a, 3b и расположенные на ней буферы 4. Между концевыми узлами 2a, 2b проходит симметрично вдоль центральной продольной оси 7 проходит продольная балка 5. Продольная балка 5 образует несущую поверхность 6 для установки контейнеров и/или надстроек, причём несущая поверхность 6 образована верхней поверхностью верхнего пояса 8.
Концевые узлы 2a, 2b и продольная балка 5 выполнены по существу симметрично центральной продольной оси 7. Концевые узлы 2a, 2b имеют несколько отделённых друг от друга перемычками вырезов 13a, 13b, 13c, которые проходят, соответственно, от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5 и сужаются в этом направлении. Сами концевые узлы 2a, 2b также сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5. В области сужающейся области 14 предусмотрены по меньшей мере два других выреза 15a, 15b, которые также сужаются в этом направлении и имеют по существу треугольную форму. Между вырезами 15a, 15b и вырезами 13a, 13b, 13c находится неослабленная область 16a, 16b.
Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении к продольной балке 5 на около 40% их длины перпендикулярно центральной продольной оси 7.
Каждая неослабленная область 16a, 16b проходит перпендикулярно центральной продольной оси 7. Концевые узлы 2a, 2b сужаются от области буферной балки 3a, 3b в направлении продольной балки 5, начиная с неослабленной области 16a, 16b. При этом в этом примерном варианте выполнения предусмотрено, что неослабленные области 16a, 16b проходят, соответственно, вдоль центральной продольной оси 7 по существу на около 15% длины концевых узлов 2a, 2b и предусмотрены слегка смещёнными вдоль центральной продольной оси 7 в направлении продольной балки 5 по отношению к длине концевых узлов 2a, 2b. Кроме того, на этом схематичном изображении вновь представлены поперечные консоли 18 с расположенными на них упорами 20a, 20b для контейнеров.
Упоры 20a, 20b для контейнеров служат для крепления контейнеров и/или надстроек. Поперечные консоли 18 содержат балки 19a, 19b, которые расположены на верхнем поясе 8 и проходят по существу перпендикулярно центральной продольной оси 7. Кроме того, предусмотрены поперечные распорки 21a, 21b, которые поддерживают балки 19a, 19b на нижнем поясе 9.
На Фиг. 6c показан вид сбоку рамы 1. На этом виде различимо, что продольная балка 5 определяет несущую поверхность 6 для размещения контейнеров и/или надстроек. Кроме того, видно, что продольная балка 5 имеет верхний пояс 8 и нижний пояс 9, которые расположены друг над другом и соединены на своих концах продольными перегородками 10a, 10b друг с другом и с концевыми узлами 2a, 2b.
Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 выполнены по существу конструктивно одинаковыми. Верхний пояс 8 и нижний пояс 9 расположены друг над другом на расстоянии, которое по существу соответствует ширине продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7, таким образом, что продольная балка 5 имеет форму по существу квадратного полого профиля. В некоторых местах верхний пояс 8 и нижний пояс 9 соединены друг с другом подкосами 22a, 22b, 22c, 22d.
Продольные перегородки 10a, 10b, 10c, 10d имеют Y-образную форму, соответственно, с тремя концами 11a, 11b, 11c продольных перегородок. Соответственно, конец 11a продольной перегородки соединён с верхним поясом 8, второй конец 11b продольной перегородки соединён с нижним поясом 9, и третий конец 11c продольной перегородки соединён с концевым узлом 2a, 2b. Концы продольных перегородок соединены друг с другом распорками.
В каждой неослабленной области 16a, 16b концевого узла 2a, 2b с нижней стороны находится подпятник 17a, 17b.
Кроме того, видны поперечные консоли 18, которые соединены как с верхним поясом, так и с нижним поясом, и на своей верхней стороне или в области несущей поверхности 6 имеют упоры 20a, 20b для контейнеров для крепления контейнеров и/или надстроек.
На Фиг. 6d показан схематичный вид сбоку рамы 1 согласно изобретению, на котором видны буферы 4 и буферная балка 3a. Кроме того, видны поперечные распорки 21a, 21b для поддержки поперечной консоли 18. Наконец, на этом изображении видно, что продольные перегородки 10a, 10b проходят по существу параллельно центральной продольной оси 7 продольной балки 5. На нижней стороне концевого узла 2a предусмотрена нижняя деталь 23. Также на этом изображении видны упоры 20a, 20b для контейнеров.
На Фиг. 6e показано схематичное изображение сечения B-B, обозначенного на Фиг. 6c. Сечение проходит перпендикулярно через концевой узел 2a и продольные перегородки 10a, 10b. Опять же, видны поперечные распорки 21a, 21b поперечной консоли 18. На нижней стороне концевого узла 2a видна нижняя деталь 23. По бокам концевого узла 2a, соответственно, расположен формованный несущий профиль 24a, 24b для повышения устойчивости и оптимального переноса сил с буферов на главную поперечную балку.
На Фиг. 6f показано схематичное изображение обозначенного на Фиг. 6c сечения C-C, которое проходит в области продольной балки 5. На этом изображении видно, верхний пояс 8 и нижний пояс 9 образуют по существу квадратный полый профиль. Показана определяемая верхней стороной верхнего пояса 8 несущая поверхность 6, а также поперечная консоль с поперечными распорками 21a, 21b.
На этом виде видна нижняя деталь 23, расположенная в области концевого узла 2b. Эта нижняя деталь 23 также имеет вырезы для снижения веса. Расстояние между верхним поясом 8 и нижним поясом 9 по существу соответствует ширине продольной балки 5 перпендикулярно центральной продольной оси 7. Также на этом виде видны рёбра 26a, 26b жёсткости верхнего пояса 8. Два ребра 26a, 26b жёсткости расположены на нижней стороне верхнего пояса 8 и проходят вдоль центральной продольной оси 7 параллельно друг другу и выступают вниз по нормали к несущей поверхности 6.
На Фиг. 7a – 7b показаны виды сбоку и сверху продольной перегородки 10a рамы согласно изобретению. Видно, что продольная перегородка 10a выполнена Y-образной формы с тремя концами 11a, 11b, 11c продольной перегородки. Для повышения устойчивости первый конец 11a продольной перегородки соединён перемычками со вторым концом 11b продольной перегородки.
Как показано на виде сверху по Фиг. 7b, продольная перегородка 10a проходит слегка изогнуто, несколько расширяясь в направлении от продольной балки к концевым узлам. Для этого предусмотрено, что продольная перегородка 10a изогнута под углом около 5° от третьего конца 11c продольной перегородки в направлении первого конца 11a продольной перегородки и второго конца 11b продольной перегородки.
Рама согласно изобретению создана при сотрудничестве Rail Cargo Wagon - Austria GmbH и концерта voestalpine, в частности отделений voestalpine Stahl и voestalpine Metal Forming.
Список условных обозначений
1 – Рама
2a, 2b – Концевой узел
3a, 3b – Буферная балка
4 – Буфер
5 – Продольная балка
6 – Несущая поверхность
7 – Центральная продольная ось
8 – Верхний пояс
9 – Нижний пояс
10a, 10b, 10c, 10d – Продольная перегородка
11a, 11b, 11c – Конец продольной перегородки
12a, 12b, 12c, 12d – Элемент жёсткости
13a, 13b, 13c – Вырезы
14 – Сужающаяся область
15a, 15b – Вырезы
16a, 16b – Неослабленная область
17a, 17b – Подпятник
18 – Поперечная консоль
19a, 19b – Балка
20a, 20b – Упоры для контейнера
21a, 21b - Поперечная распорка
22a, 22b, 22c, 22d – Подкосы
23 – Нижняя деталь
24a, 24b – Несущий профиль
25a, 25b – Верхняя плита
26a, 26b – Ребро жёсткости