КУЗОВ КРЫТОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для использования в конструкции крытых вагонов с раздвижными секциями боковых стен, которые могут быть использованы для перевозки широкого спектра штучных и пакетируемых грузов, требующих защиты от атмосферных осадков.
В кузовах грузовых вагонов с раздвижными секциями боковых стенок средняя стойка и боковая продольная балка под действием нагрузок испытывают неравномерные напряжения по своей высоте и длине. Максимальные напряжения действуют на основание средней стойки и на среднюю часть боковой продольной балки - место их соединения.
Известен кузов грузового вагона с подвижной боковой стенкой (CN 105946880 А, B61D 17/08, B61D 19/00, B61D 3/16, опубл. 21.06.2016), содержащий раму, боковые стены со сдвижными секциями, крышу, центральные стойки с усилениями.
Известен кузов крытого вагона (CN 112249046 А, B61D 3/00, B61D 17/04, B61D 19/00, опубл. 22.01.2021), содержащий крышу, торцевые стены, раму, центральный опорный элемент (центральную стойку) с усилениями в виде внутреннего швеллера.
Известен кузов крытого вагона (SU 557745 А3, B61D 17/08, опубл. 20.10.1977), включающий боковую стену, содержащую угловую стойку, среднюю (центральную) стойку и боковую продольную балку рамы вагона. На боковой продольной балке рамы вагона жестко установлена консоль с проушиной для закрепления средней стойки (прототип).
Известные технические решения направлены на противодействия максимальным напряжениям в центральных стойках и в боковых продольных балках рамы, однако являются недостаточными для увеличения прочности мест соединения центральных стоек и боковых продольных балок рамы кузова крытого вагона.
Технической проблемой ближайших аналогов является недостаточная прочность конструкции боковых продольных балок рамы и центральных стоек кузова крытого вагона.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение прочности кузова крытого вагона, а именно мест соединения боковых продольных балок рамы и центральных стоек кузова крытого вагона.
Технический результат достигается кузовом крытого вагона, содержащим раму с боковыми продольными балками, включающими верхнюю полку и стенку, боковые стены, центральные стойки и элементы усиления центральных стоек и элементы усиления боковых продольных балок рамы, в котором каждый из нижних элементов усиления центральных стоек выполнен в виде внешних ребер, закрытых пластиной, выполненные высотой не менее высоты стенки боковой продольной балки, шириной верхних кромок, не превышающих ширину внешней части верхней полки боковой продольной балки, с криволинейными внешними кромками; и в виде внутренних ребер, шириной не менее ширины внутренней части верхней полки боковой продольной балки и высотой не менее высоты стенки боковой продольной балки, каждый из элементов усилений боковых продольных балок рамы выполнен из горизонтального профиля, состыкованного с соответствующим ребром нижних элементов усиления центральных стоек, и закрепленного на стенке боковых продольных балок рамы и на внешней части верхней полки боковой продольной балки.
В вариантах исполнения полезной модели пластина нижних элементов усиления может быть выполнена с двумя перегибами; каждый из элементов усилений боковых продольных балок рамы может быть выполнен из горизонтального L-образного профиля; горизонтальный L-образный профиль элемента усиления боковой продольной балки рамы может быть выполнен с внутренним углом α от 130 до 150°.
Сопоставительный анализ с прототипом показывает, что в предлагаемом кузове крытого вагона каждый из нижних элементов усиления центральных стоек выполнен в виде внешних ребер, закрытых пластиной, выполненные высотой не менее высоты стенки боковой продольной балки, шириной верхних кромок, не превышающих ширину внешней части верхней полки боковой продольной балки, с криволинейными внешними кромками; и в виде внутренних ребер, шириной не менее ширины внутренней части верхней полки боковой продольной балки и высотой не менее высоты стенки боковой продольной балки, каждый из элементов усилений боковых продольных балок рамы выполнен из горизонтального профиля, состыкованного с соответствующим ребром нижних элементов усиления центральных стоек, и закрепленного на стенке боковых продольных балок рамы и на внешней части верхней полки боковой продольной балки; пластина нижних элементов усиления может быть выполнена с двумя перегибами; каждый из элементов усилений боковых продольных балок рамы может быть выполнен из горизонтального L-образного профиля; горизонтальный L-образный профиль элемента усиления боковой продольной балки рамы может быть выполнен с внутренним углом α от 130 до 150°. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан кузов крытого вагона, главный вид; на фиг. 2 - выносной элемент А-А фиг. 1; на фиг. 3 - сечение Б-Б фиг. 2; на фиг. 4 - фрагмент кузова крытого вагона, изометрическая проекция.
Кузов крытого вагона содержит раму 1 с боковыми продольными балками 2, включающими верхнюю полку 3, стенку 4 и элементы усиления 5, боковые стены 6 со сдвижными (складными) секциями (позицией не показаны), центральные стойки 7, поддерживающие крышу (позицией не показано) с верхними элементами усиления (позицией не показано), средними элементами усиления 8 и нижними элементами усиления 9 центральных стоек 7.
Технический результат полезной модели, заключающийся в увеличении прочности кузова крытого вагона, а именно мест соединения боковых продольных балок 2 рамы 1 и центральных стоек 7 кузова крытого вагона, обеспечивается следующим образом.
Нижние элементы усиления 9 центральных стоек 7 выполнены в виде внешних ребер 9.1, закрытых пластиной 9.2 и внутренних ребер 9.3. Внешние ребра 9.1 выполнены высотой не менее высоты стенки 4 боковой продольной балки 2, шириной верхних кромок 9.1.1, не превышающих ширину внешней части 3.1 верхней полки 3 боковой продольной балки 2, и с криволинейными внешними кромками 9.1.2. Пластина 9.2 выполнена повторяющей профиль внешних кромок 9.1.2 внешних ребер 9.1. Внутренние ребра 9.3 выполнены шириной не менее ширины внутренней части 3.2 верхней полки 3 боковой продольной балки 2 и высотой не менее высоты стенки 4 боковой продольной балки 2. Каждый из элементов усилений 5 боковых продольных балок 2 рамы 1 выполнен из горизонтального профиля, состыкованного с соответствующим ребром нижних элементов усиления 9 центральных стоек 7, и закрепленного на стенке 4 боковых продольных балок 2 рамы 1 и на внешней части 3.1 верхней полки 3 боковой продольной балки 2 рамы 1.
За счет исполнения нижних элементов усиления 9 центральных стоек 7 из внешних ребер 9.1, закрытых пластиной 9.2, и внутренних ребер 9.3 с заявляемой шириной и высотой обеспечивается увеличение прочности с более равномерным распределением внутренних напряжений в указанных элементах. За счет стыковки элементов усилений 5 боковых продольных балок 2 с внешними ребрами 9.1 нижних усилений 9 центральных стоек 7 происходит снижение напряжений, возникающих, в том числе, от ударных нагрузок, что увеличивает прочность кузова крытого вагона, путем увеличения площади и линейных размеров боковых продольных балок 2 рамы 1 и центральных стоек 4 кузова крытого вагона.
Пластина 9.2 нижних элементов усиления 9 может быть выполнена с двумя перегибами, что снижает уровень внутренних напряжений в наружных ребрах 9.1, влияющих на прочность нижних элементов усиления 9 и кузова крытого вагона в целом.
Каждый из элементов усилений 5 боковых продольных балок 2 рамы 1 может быть выполнен из горизонтального L-образного профиля; горизонтальный L-образный профиль элемента усиления 5 боковой продольной балки 2 рамы 1 может быть выполнен с внутренним углом α от 130 до 150°. Такое исполнение обеспечивает прочность боковой продольной балки 2 при воздействии сдвижных (складных) секций (позицией не показано) боковых стен 6 кузова крытого вагона. Заявляемый диапазон является оптимальным по своим геометрическим характеристикам для прочного закрепления оборудования (не показано) сдвижных (складных) секций (позицией не показано) боковых стен 6 кузова крытого вагона.