Полувагон

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к грузовым железнодорожным полувагонам для перевозки грузов, не требующих защиты от атмосферных воздействий.
Известен кузов грузового вагона (патент РФ 63305), содержащий раму, на которой смонтированы боковые и торцевые стены, торцевая стена выполнена из верхней обвязки, горизонтальных поясов, двух боковых стоек, усиливающих стоек, нижней обвязки, листов обшивки. Усиливающие стойки выполнены из холодногнутого листа, при этом две стойки, предназначенные для усиления соединения торцевой стены с рамой, установлены под нижним поясом.
Укрепление узла соединения торцевой стены с рамой с помощью усиливающих стоек позволяет обеспечить устойчивость торцевой стены к изгибающим моментам, возникающим от давления перевозимого в кузове груза. Однако выполнение усиливающих стоек прямыми не позволяет, при сохранении устойчивости торцевой стены, обеспечить увеличение объема кузова за счет выноса торцевой стены за пределы рамы. Также недостатком известного кузова является использование усиливающих стоек из цельного холодногнутого листа, что приводит к невозможности гибкого регулирования устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам, возникающим от давления перевозимого в кузове груза, в зависимости от рассчитанной величины таких моментов посредством изменения толщины одной или двух стенок профиля стойки независимо от другой стенки.
Известен полувагон (патент РФ 158582), включающий в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование, кузов, который состоит из основания в виде балочного каркаса, содержащего хребтовую, две шкворневые и две концевые балки, соединенные с основанием боковых и торцевых стен, при этом каждая торцевая стена состоит из каркаса и обшивки и включает в себя верхнюю часть и нижнюю часть. При этом верхняя часть расположена вертикально и выполнена плоской формы, а нижняя часть расположена наклонно и соединяет верхнюю часть с концевой балкой, отличающийся тем, что верхняя часть торцевой стены расположена на расстоянии от 100 до 300 мм, измеренном по горизонтали от обшивки верхней части торцевой стены до средней части торцевой поверхности концевой балки в месте установки ударной розетки.
Известный полувагон имеет вынос торцевой стены, благодаря которому увеличен объем кузова. Однако узел соединения торцевой стены с основанием не имеет усиливающих стоек, что, учитывая увеличенный объем кузова и, соответственно, количество перевозимого груза, может привести к недостаточной устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам, возникающим от давления перевозимого в кузове груза, что является недостатком известного полувагона. Также недостатком является затруднение или невозможность разгрузки такого полувагона на вагоноопрокидывателе, к которому полувагоны перемещаются без локомотива при помощи позиционера с толкателем, который вводится в межвагонное пространство и упирается в ударную розетку автосцепного устройства.
Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении и использовании заявляемой полезной модели, является недостаточная устойчивость торцевой стены к изгибающим моментам, возникающим от давления перевозимого в кузове груза.
Техническим результатом является повышение устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам, возникающим от давления перевозимого в кузове груза у различных полувагонов с увеличенным объемом кузова за счет выноса торцевой стены.
Указанный технический результат достигается тем, что полувагон, включающий в себя ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование, кузов, который состоит из основания в виде балочного каркаса, содержащего хребтовую, две шкворневые и две концевые балки, соединенных с основанием боковых и торцевых стен, при этом каждая торцевая стена состоит из обшивки и каркаса в виде вертикальных и горизонтальных подкрепляющих элементов, имеет две усиливающие стойки, предназначенные для усиления соединения торцевой стены с основанием, при этом усиливающие стойки имеют изгиб и содержат три стенки, две из которых, боковые, выполнены в виде плоских пластин, расположенных вертикально и имеющих изгиб в соответствующей вертикальной плоскости, в которой расположена каждая пластина, направленный наружу кузова, а одна, фронтальная, расположена, как вариант, перпендикулярно к боковым стенкам, объединяет их и в месте изгиба боковых стенок имеет изгиб относительно соответствующей вертикальной оси. В варианте исполнения боковые стенки набраны из последовательно расположенных листов, ориентированных под углом друг к другу в месте изгиба. В варианте исполнения каждая боковая стенка выполнена из цельного листа, имеющего изгиб в плоскости листа. В варианте исполнения фронтальная стенка выполнена из набора последовательно расположенных листов, ориентированных друг к другу в месте изгиба под углом. В варианте исполнения фронтальная стенка выполнена из цельного листа, согнутого в месте изгиба стойки. В варианте исполнения боковые и фронтальная стенки имеют равную толщину. В варианте исполнения фронтальная стенка имеет толщину, отличающуюся от толщины боковых стенок. В варианте исполнения фронтальная стенка расположена на ребрах боковых стенок, образуя п-образный профиль. В варианте исполнения фронтальная стенка установлена на внутренних поверхностях боковых стенок, образуя н-образный профиль. В варианте исполнения усиливающая стойка имеет два изгиба, в результате которых состоит из последовательно расположенных вертикального, наклонного и вертикального участков. При этом нижний вертикальный участок, закрепленный на концевой балке, продолжен выше уровня концевой балки на расстояние до 1000 мм, образуя совместно с другими элементами торцевой стены (такими как обшивка, вертикальные и горизонтальные подкрепляющие элементы) нижний вертикальный участок торцевой стены.
Благодаря наличию на торцевых стенах усиливающих стоек, предназначенных для усиления соединения торцевой стены с основанием, достигается повышение устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам (нагрузкам), возникающим от давления перевозимого в кузове груза, в том числе и у полувагонов с увеличенным за счет выноса торцевой стены объемом кузова.
При этом за счет выполнения усиливающих стоек с тремя стенками, две из которых, боковые, выполнены в виде плоских пластин, расположенных вертикально и имеющих изгиб в соответствующей вертикальной плоскости, в которой расположена соответствующая пластина, направленный наружу кузова, а одна, фронтальная, расположена, как вариант, перпендикулярно к боковым и объединяет их обеспечивается возможность расположения торцевой стены за пределами рамы, что является условием, обеспечивающим технический результат. Варианты исполнения в виде боковых стенок, набранных из последовательно расположенных листов, ориентированных под углом друг к другу в месте изгиба; когда каждая боковая стенка выполнена из цельного листа, имеющего изгиб в плоскости листа; когда фронтальная стенка выполнена из набора последовательно расположенных листов, ориентированных друг к другу в месте изгиба под углом; когда фронтальная стенка выполнена из цельного листа, согнутого в месте изгиба стойки; когда фронтальная стенка расположена на ребрах боковых стенок, образуя п-образный профиль; когда фронтальная стенка установлена на внутренних поверхностях боковых стенок, образуя н-образный профиль, также достигается повышение устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам (нагрузкам), возникающим от давления перевозимого в кузове груза у полувагонов с увеличенным за счет выноса торцевой стены объемом кузова. Варианты исполнения, когда боковые и фронтальная стенки имеют равную толщину и когда фронтальная стенка имеют толщину, отличающуюся от толщины боковых стенок, достигается возможность повышать устойчивость торцевой стены к изгибающим моментам (нагрузкам), возникающим от давления перевозимого в кузове груза у разных полувагонов с увеличенным за счет выноса торцевой стены объемом кузова в зависимости от рассчитанных изгибающих моментов (нагрузок).
В варианте исполнения усиливающая стойка имеет два изгиба, в результате которых состоит из последовательно расположенных вертикального, наклонного и вертикального участков. При этом нижний вертикальный участок, закрепленный на концевой балке, продолжен выше уровня концевой балки на расстояние Н до 1000 мм, образуя совместно с другими элементами торцевой стены (такими как обшивка, вертикальные и горизонтальные подкрепляющие элементы) нижний вертикальный участок торцевой стены, достигается повышение устойчивости торцевой стены к изгибающим моментам (нагрузкам), возникающим от давления перевозимого в кузове груза у полувагонов с увеличенным за счет выноса торцевой стены объемом кузова и оптимизированной конфигурацией торцевой стены под разгрузку такого полувагона на вагоноопрокидывателе, к которому полувагоны перемещаются без локомотива при помощи позиционера с толкателем, который вводится в межвагонное пространство и упирается в ударную розетку автосцепного устройства.
При выполнении нижнего вертикального участка, закрепленного на концевой балке, выше уровня концевой балки на величину более 1000 мм повышение устойчивости торцевой стены перестает достигаться, т.к. такой вылет усиливающей стойки будет создавать за счет увеличения плеча значительный изгибающий момент на узел соединения торцевой стены с основанием.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид полувагона; на фиг. 2 – торцевая стена полувагона; на фиг. 3 – вид на усиливающую стойку торцевой стены полувагона (вариант исполнения); на фиг. 4 – вид на усиливающую стойку торцевой стены полувагона (вариант исполнения); на фиг. 5 – сечение торцевой стены полувагона; на фиг. 6 – вариант сечения усиливающей стойки торцевой стены полувагона (сечение А-А с фиг. 5); на фиг. 7 – вариант сечения усиливающей стойки торцевой стены полувагона (сечение А-А с фиг. 5); на фиг. 8 – сечение торцевой стены полувагона с усиливающей стойкой с двойным перегибом.
1
2
2
1
Полувагон (фиг. 1, 2), включающий в себя ходовые тележки 1, автосцепные устройства 2, тормозное оборудование 3, кузов 4, который состоит из основания 5 в виде балочного каркаса, содержащего хребтовую 6, две шкворневые (не показаны) и две концевые 7 балки, соединенных с основанием 5 боковых 8 и торцевых 9 стен, при этом каждая торцевая стена 9 состоит из обшивки 10 и каркаса в виде вертикальных 11 и горизонтальных 12 подкрепляющих элементов, имеет две усиливающие стойки 13, предназначенные для усиления соединения торцевой стены 9 с основанием 5, при этом усиливающие стойки 13 имеют три стенки, две из которых, боковые 14, выполнены в виде плоских пластин, расположенных вертикально и имеющих изгиб в вертикальной плоскости, направленный наружу кузова 4, а одна, фронтальная 15, расположена, как вариант, перпендикулярно к боковым стенкам 14 и объединяет их. В варианте исполнения (фиг. 3) боковые стенки 14 набраны из последовательно расположенных листов 16, ориентированных под углом друг к другу в месте изгиба. В варианте исполнения (фиг. 4) каждая боковая стенка 14 выполнена из цельного листа, имеющего изгиб в плоскости листа. В варианте исполнения (фиг. 3) фронтальная стенка 15 выполнена из набора последовательно расположенных листов 17, ориентированных друг к другу в месте изгиба под углом. В варианте исполнения (фиг. 4) фронтальная стенка 15 выполнена из цельного листа, согнутого в месте изгиба стойки. В варианте исполнения (фиг. 6 и 7) боковые 14 и фронтальная 15 стенки имеют равную толщину (h = h). В варианте исполнения (фиг. 6 и 7) фронтальная стенка 15 имеет толщину h, отличающуюся от толщины h боковых стенок 14. В варианте исполнения (фиг. 6) фронтальная стенка 15 расположена на торцах ребер боковых стенок 14, образуя п-образный профиль. В варианте исполнения (фиг. 7) фронтальная стенка 15 установлена на внутренних поверхностях боковых стенок 14, образуя н-образный профиль. В варианте исполнения (фиг. 8) усиливающая стойка 13 имеет два изгиба, в результате которых состоит из последовательно расположенных вертикального 18, наклонного 19 и вертикального 20 участков. При этом нижний вертикальный участок 18, закрепленный на концевой балке 6, продолжен выше уровня концевой балки 6 на расстояние Н до 1000 мм, образуя нижний вертикальный участок торцевой стены 8.