ВАГОН-ХОППЕР СОЧЛЕНЕННОГО ТИПА

Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, в частности к конструкции разгрузочных бункеров вагонов-хопперов сочлененного типа.
Из уровня техники известен вагон-хоппер (RU 149541 U1, опубл. 10.01.2015), принятый за прототип и содержащий ходовую часть и кузов, который установлен на ходовой части и который содержит по меньшей мере две последовательно расположенные секции для приема груза, при этом каждая секция кузова содержит разгрузочные бункеры для разгрузки перевозимого груза, а ходовая част содержит по меньшей мере три тележки, причем каждая секция кузова опирается на две тележки, а смежные секции кузова опираются непосредственно или опосредовано на общую тележку с возможностью поворота относительно нее. Крайние секции кузова имеют консольную часть, в которой расположен по меньшей мере один разгрузочный бункер. При выполнении в консольной части секции двух разгрузочных бункеров между ними выполняют продольный конёк для направления груза к разгрузочным люкам при разгрузке.
Продольный конёк помимо функции направления груза к разгрузочным люкам выполняет несущую функцию и воспринимает распределенную нагрузку от перевозимого груза, а также нагрузки, возникающие при трогании и торможении вагона-хоппера.
Заявляемая полезная модель является развитием указанного технического решения, технический результат которой направлен на повышение прочности конструкции продольного конька разгрузочных бункеров над консольной частью хребтовой балки рамной конструкции секции вагона-хоппера сочлененного типа.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере сочлененного типа, содержащем ходовые тележки и установленные на них последовательно расположенные секции, соединенные между собой устройством сочленения, при этом каждая секция содержит разгрузочные бункеры, расположенные в консольной части секции, с продольным коньком над консольной частью хребтовой балки рамной конструкции секции, согласно настоящей полезной модели, продольный конёк выполнен в виде балочного каркаса с обшивкой и опирается на хребтовую балку посредством центральной стойки, жестко соединенной с балками каркаса продольного конька. На центральной стойке может быть установлена поперечная балка, жестко закрепленная между балками каркаса продольного конька. Между хребтовой балкой и центральной стойкой может быть закреплен усиливающий лист. В месте соединения центральной стойки и с балками каркаса продольного конька может быть закреплена усиливающая пластина. С каждой стороны от центральной стойки в нижней ее части между центральной стойкой и балками каркаса могут быть закреплены дополнительные поперечные балки, опирающиеся на хребтовую балку. Между дополнительными поперечными балками и хребтовой балкой может быть закреплен усиливающий лист. С боковой стороны дополнительных поперечных балок между балками каркаса продольного конька может быть закреплен усиливающий лист фигурной формы. Центральная балка может быть выполнена из тавра, двутавра и может иметь коробчатое сечение. Поперечная балка выполнена из тавра, уголка и может иметь коробчатое сечение.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что продольный конёк выполнен в виде балочного каркаса с обшивкой и имеет опору на хребтовую балку, выполненную в виде центральной стойки. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 – вагон-хоппер сочлененного типа, фиг. 2 – консольная часть кузова секции в центральном продольном сечении, фиг. 3 – разрез А-А фиг. 1, фиг. 4 – продольный конек в центральном поперечном сечении.
Вагон-хоппер сочлененного типа содержит ходовые тележки 1 и установленные на них последовательно расположенные секции 2, соединенные между собой устройством сочленения 3. Каждая секция 2 включает рамную конструкцию 4, содержащую хребтовую балку 5, и разгрузочные бункеры 6, расположенные в консольной части рамной конструкции 4 секции 2. Разгрузочные бункеры 6 выполнены с продольным коньком 7 над консольной частью хребтовой балки 5. Продольный конёк 7 выполнен в виде балочного каркаса 8 с обшивкой 9, закрепленной на балочном каркасе 8 с внутренней стороны кузова секции вагона-хоппера, и опирается на хребтовую балку 5 посредством центральной стойки 10, жёстко соединенной с балками каркаса 8. На центральной стойке 10 закреплена поперечная балка 11, также жёстко закрепленная между балками каркаса 8 продольного конька 7. Между хребтовой балкой 5 и центральной стойкой 10 закреплен усиливающий лист 12. В месте соединения центральной стойки 10 и с балками каркаса 8 продольного конька 7 закреплена усиливающая пластина 13. С каждой стороны от центральной стойки 10 в нижней ее части между центральной стойкой 10 и балками каркаса 8 закреплены дополнительные поперечные балки 14, опирающиеся на хребтовую балку 5 и которые могут быть продлены до боковых продольных балок (не показаны на чертеже) рамной конструкции 4 кузова секции 2, при этом между дополнительными поперечными балками 14 и хребтовой балкой 5 также закреплен усиливающий лист 12. С боковой стороны вдоль дополнительных поперечных балок 14 между балками каркаса 8 продольного конька 7 закреплен усиливающий лист 15 фигурной формы. Центральная балка может быть выполнена из тавра, двутавра и может иметь коробчатое сечение. Поперечная балка выполнена из тавра, уголка и может иметь коробчатое сечение.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в повышении прочности конструкции продольного конька разгрузочных бункеров над консольной частью хребтовой балки рамной конструкции секции вагона-хоппера сочлененного типа, достигается следующим образом.
Выполнение дополнительной опоры продольного конька разгрузочных бункеров в консольной части на консольную часть хребтовой балки рамной конструкции секции в виде центральной стойки с поперечной балкой обеспечивает повышение прочности конструкции продольного конька разгрузочных бункеров за счет прямой передачи действующей на него нагрузки на хребтовую балку рамной конструкции, что значительно снижает моментальные значения напряжений, действующих на продольный конёк в процессе эксплуатации, например, при торможении или трогании вагона-хоппера с места, что в целом также позволяет снизить вероятность возникновения зон концентрации напряжений в консольной части каждой секции вагона-хоппера сочлененного типа.
Наличие ребер жесткости на внешних поверхностях стенок продольного конька обеспечивает повышение прочности конструкции продольного конька за счет прямой передачи действующих на продольный конёк нагрузок по ребрам жёсткости на поперечную балку и центральную стойку, а также обеспечивает равномерное распределение действующих напряжений по ребрам жесткости.
По результатам прочностных расчетов выполнение центральной стойки и поперечной балки из тавра или двутара обеспечивают повышение прочностных характеристик. Выполнение центральной стойки и поперечной балки коробчатого сечения обеспечивает наиболее хорошие результаты расчетов, но не ограничивает выполнение центральной стойки и поперечной балки других сечений.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить прочность конструкции продольного конька разгрузочных бункеров над консольной частью хребтовой балки рамной конструкции секции вагона-хоппера сочлененного типа.