ВАГОН-ХОППЕР

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может применяться в конструкции вагонов-хопперов в качестве подкрепления торцевых стен кузовов.
Известен вагон-хоппер, включающий в себя ходовую часть и кузов, содержащий раму, боковые и торцевые стены, при этом каждая торцевая стена кузова соединена с соответствующей шкворневой балкой рамы посредством упрочняющего элемента, выполненного в виде одного или двух листов, оснащённых раскосами и косынками в центральной части (см. RU 184663 U1, опубл. 02.11.2018).
Техническая проблема известного вагона-хоппера состоит в недостаточной прочности конструкции упрочняющего элементов.
Техническим результатом, обеспечиваемым полезной моделью, является повышение прочности вагона-хоппера в части упрочняющих элементов.
Указанный технический результат достигается тем, что в вагоне-хоппере, включающем в себя ходовую часть и кузов, содержащий раму, боковые стены, торцевые стены, каждая из которых соединена со шкворневой балкой рамы посредством упрочняющих элементов, оснащённых раскосами, согласно полезной модели, раскосы расположены наклонно в направлении от средней части шкворневых балок на высоту упрочняющих элементов, упрочняющие элементы выполнены с внутренними кромками округлой формы, образующими свободное пространство в средней части торцевой стены, на упрочняющих элементах установлены фигурные накладки, выполненные с внутренними кромками округлой формы, уширениями в местах расположения раскосов и соединённые основаниями со шкворневыми балками рамы.
В частных формах реализации упрочняющие элементы изготовлены из плоских листов; на усиливающих элементах торцевой стены могут быть установлены отдельные фигурные накладки; фигурные накладки изготовлены из плоских листов; раскосы и фигурные накладки установлены на противоположных поверхностях упрочняющих элементов; упрочняющие элементы могут быть выполнены со сквозными отверстиями в зонах наружных нижних углов ниже раскосов.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 – вагон-хоппер, главный вид; на фиг. 2 – вагон-хоппер, вид сбоку; на фиг. 3 – вагон-хоппер, местный вид на упрочняющие элементы, аксонометрическая проекция; на фиг. 4 – вагон-хоппер, конструкция с двумя фигурными накладками, местный вид сбоку на упрочняющие элементы.
Вагон-хоппер содержит ходовую часть с тележками 1 и кузов, включающий в себя раму 2 со шкворневыми балками 2.1, и установленные на раме 2 боковые стены 3 и торцевые стены 4. Каждая из торцевых стен 4 соединена со шкворневой балкой 2.1 рамы 2 посредством двух упрочняющих элементов 5, которые изготовлены из плоских листов толщиной 3-16 мм. Упрочняющие элементы 5 соединены снизу с верхним листом шкворневой балки 2.1, сверху с горизонтальным поясом 4.1 торцевой стены 4. Упрочняющие элементы 5 оснащены раскосами 6, которые расположены наклонно в направлении от средней части соответствующей шкворневой балки 2.1 вверх, в сторону горизонтального пояса 4.1 торцевой стены 4, на высоту упрочняющих элементов 5. Раскосы 6 могут быть изготовлены из уголка. Упрочняющие элементы 5 выполнены с внутренними кромками 5.1 округлой формы, образующими свободное пространство в средней части торцевой стены 4 по всей высоте упрочняющих элементов 5. На упрочняющих элементах 5 на поверхности, противоположной расположению раскосов 6, установлены фигурные накладки 7, которые изготовлены из плоских листов толщиной 3-16 мм. Фигурные накладки 7 имеют внутренние кромки 7.1 округлой формы, которые геометрически совпадают с внутренними кромками 5.1 округлой формы упрочняющих элементов 5, уширения 7.2, которые выполнены в местах расположения соответствующих раскосов 6, и основания 7.3, которыми фигурные накладки 7 соединены с соответствующей шкворневой балкой 2.1. На каждой торцевой стене 4 установлены две отдельные фигурные накладки 7, то есть по одной фигурной накладке 7 на каждый усиливающий элемент 5. Упрочняющие элементы 5 имеют сквозные отверстия 8 в зонах наружных нижних углов ниже раскосов 6. Элементы конструкции вагона-хоппера жёстко соединены между собой при помощи сварки.
Расположение раскосов 6 на упрочняющих элементах 5 указанным образом увеличивает прочность и жёсткость упрочняющих элементов 5, поскольку подкрепляет усиливающие элементы 5 по всей их высоте в диагональном направлении, принимая на себя часть нагрузок, действующих от шкворневых балок 2.1 рамы 2 на торцевые стены 4 кузова. Выполнение упрочняющих элементов 5 с внутренними кромками 5.1 округлой формы, между которыми образовано свободное пространство для расположения, например, тяги тормоза или трубопроводов, способствует снижению массы, а также позволяет установить фигурные накладки 7 также с внутренними кромками 7.1 округлой формы. Такая форма внутренних кромок 5.1 и 7.1 способствует более равномерному распределению нагрузок, снижению напряжений металла, что повышает прочность конструкции. Повышение прочности обеспечивается также выполнением фигурных накладок 7 с уширениями 7.2, которые располагаются в местах расположения раскосов 6 на противоположной стороне упрочняющих элементов 5, а также тем, что фигурные накладки 7 соединены основания 7.3 со шкворневыми балками 2.1. Таким образом, усиливающие элементы 5 в зонах внутренних нижних углов, испытывающих наибольшие нагрузки, подкреплены одновременно раскосами 6, установленными на их внутренней поверхности, и фигурными накладками 7, установленными на их наружной поверхности.
Работает полезная модель следующим образом.
Кузов вагона-хоппера в гружёном состоянии испытывает повышенные нагрузки в зонах перехода торцевых стен 4 к наклонным стенкам бункеров. Для подкрепления указанных зон между горизонтальными поясами 4.1 торцевых стен 4 и шкворневыми балками 2.1 рамы 2 установлены упрочняющие элементы 5 в виде плоских листов, предпочтительно, в вертикальном положении, с опорой на верхние листы шкворневых балок 2.1. Упрочняющие элементы 5 предлагаемой конструкции обеспечивают прямую передачу нагрузок от шкворневых балок 2.1 рамы 2 на торцевые стены 4 кузова, обеспечивая повышение прочности вагона-хоппера.