Узел соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям узлов соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой рамы железнодорожного вагона.
Из уровня техники известен узел соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой, включающей стенки, содержащий упор, включающий упорные угольники, установленные внутрь хребтовой балки (см. RU 2654458, МПК B61G 7/00, опубл. 17.05.2018).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является недостаточная прочность и избыточная металлоёмкость конструкции узла соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой. Недостаточная прочность обусловлена тем, что в стенках хребтовой балки выполнено множество длинных продольных отверстий, что приводит к снижению прочности конструкции. Избыточная металлоемкость обусловлена тем, что упорные угольники дополнительно соединены между собой соединительным элементом в виде плоского листа.
В качестве наиболее близкого аналога принят узел соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой рамы железнодорожного вагона, включающей стенки со сквозными отверстиями, содержащий упор, включающий упорные угольники, установленные внутрь хребтовой балки, при этом каждый упорный угольник включает ребра, размещенные в сквозных отверстиях стенок хребтовой балки (см. RU 170661, МПК B61G 7/00, опубл. 03.05.2017).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является недостаточная прочность и избыточная металлоёмкость конструкции узла соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой. Недостаточная прочность обусловлена тем, что в стенках хребтовой балки выполнено множество сквозных отверстий. Избыточная металлоемкость обусловлена тем, что упорные угольники дополнительно соединены между собой соединительным элементом в виде плоского листа.
Технический результат заявляемой полезной модели – увеличение жесткости и прочности и снижение металлоёмкости конструкции узла соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой.
Достигается заявленный технический результат узлом соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой, включающей стенки с наружными поверхностями, содержащий упор, включающий упорные угольники, установленные внутрь хребтовой балки. Каждый упорный угольник включает боковую опорную поверхность, включающую выемки, а также плоское центральное ребро, примыкающее к стенке хребтовой балки, при этом на центральном плоском ребре каждого упорного угольника выполнен бурт, входящий в сквозное отверстие, выполненное в стенке хребтовой балки. Высота плоского центрального ребра каждого упорного угольника находится в диапазоне от 90 до 130 мм, а бурт соединен с наружной поверхностью стенки хребтовой балки с помощью сварки.
Снижение металлоёмкости и повышение жесткости и прочности конструкции узла соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой достигается за счет того, что высота плоского центрального ребра каждого упорного угольника находится в диапазоне от 90 до 130 мм, при этом бурт соединен с наружной поверхностью стенки хребтовой балки с помощью сварки. Выполнение плоского центрального ребра высотой от 90 до 130 мм позволяет обеспечить необходимую жесткость и прочность конструкции и исключить из конструкции элемент, соединяющий упорные угольники между собой, тем самым уменьшить металлоёмкость конструкции. Указанный диапазон является оптимальным, так как при высоте ребра меньшей, чем 90 мм конструкция узла не будет обладать необходимыми прочностными характеристиками и жесткостью. При высоте ребра большей, чем 130 мм будет увеличиваться металлоемкость конструкции без существенного увеличения прочности. Также для обеспечения жесткости и прочности конструкции бурт выполнен кольцевой формы, а отверстия в стенках хребтовой балки выполнены круглой формы, что позволяет обеспечить равномерную концентрацию напряжений в зоне приварки плоского центрального угла каждого упорного угольника. Также для увеличения длины сварного шва и увеличения прочности и жесткости конструкции, бурт и отверстия в стенках хребтовой балки могут быть выполнены овальной формы. Максимальная высота каждого упорного угольника составляет не более, чем 270 мм, так как при высоте большей, чем 270 мм происходит увеличение металлоёмкости конструкции.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что высота плоского центрального ребра каждого упорного угольника находится в диапазоне от 90 до 130 мм, а бурт соединен с наружной поверхностью стенки хребтовой балки с помощью сварки, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется фигурой, на которой изображен узел соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой.
Узел соединения упора автосцепного устройства с хребтовой балкой 1, включающей стенки 1.1 с наружными поверхностями 1.2, содержащий упор 2, включающий упорные угольники 3, установленные внутрь хребтовой балки 1. Каждый упорный угольник 3 включает боковую опорную поверхность 3.1, включающую выемки 3.2, а также плоское центральное ребро 3.3, примыкающее к стенке 1.1 хребтовой балки 1, при этом на центральном плоском ребре 3.3 каждого упорного угольника 3 выполнен бурт 3.4, входящий в сквозное отверстие 4, выполненное в стенке 1.1 хребтовой балки 1. Высота h плоского центрального ребра 3.3 каждого упорного угольника 3 находится в диапазоне от 90 до 130 мм, а бурт 3.4 соединён с наружной поверхностью 1.2 стенки хребтовой балки с помощью сварки. Максимальная высота H каждого упорного угольника не превышает 270 мм.
Заявляемая полезная модель может быть использована в конструкциях узлов соединения упоров автосцепных устройств с хребтовой балкой. Применение возможно в конструкциях грузовых железнодорожных вагонов различных типов.