Вагон-платформа со съемным кузовом

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, конкретнее к созданию новых конструкций грузовых железнодорожных вагонов.
Из альбома-справочника 002И-97ПКБ ЦВ "Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм", МГТС, изд. ПКБ, 1998 г., стр. 98 известен четырехосный вагон-платформа модели 13-4012-09 грузоподъемностью 72 тонн для перевозки контейнеров-цистерн, представляющая собой платформу, содержащую раму с упорами фитингов, которые установлены на боковых балках рамы.
Недостатком данного вагона-платформы является низкая экономическая эффективность, так как при длине по осям сцепления автосцепок, равной 14620 мм, при перевозке двух 20-ти футовых (статическая нагрузка не более 61 т.) или одного 40-ка футового контейнеров (статическая нагрузка не более 30,48 т), грузоподъемность, длина и ширина вагона-платформы полностью не используются. Увеличить грузоподъемность перевозимых контейнеров свыше 30,48 т нельзя, так как прочность каждой из упоров фитингов будет не достаточна, каждая из них может воспринимать нагрузку не более 300 кН (см. Нормы расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (не самоходных), ГосНИИВ, ВНИИЖТ, М., 1996 г., стр. 41).
Из стандартов ИСО 1161 и ГОСТ Р51891 известны контейнеры увеличенной вместимости типа 1ЕЕ, 1ЕЕЕ в которых для увеличения объема увеличена длина и высота, в верхней и нижней частях в дополнение к четырем угловым фитингам установлены четыре промежуточных фитинга.
Недостатком этой конструкции является то, что из-за допусков на изготовление и неравенства зазоров между упорами фитингов и фитингами, при соударении вагонов не все фитинги одновременно воспринимают нагрузки, поэтому, несмотря на увеличение количества фитингов, грузоподъемность не увеличена, в сравнении с контейнерами, имеющими только четыре фитинга.
Известен вагон со съемным кузовом (Ru №42802 по кл. B61D от 28.09.2014) принятый в качестве прототипа, содержащий съемный кузов, раму, ходовую часть, автосцепное и тормозное оборудование. Днище кузова снабжено продольной опорной балкой, соединенной в средней части с перпендикулярно расположенной прямоугольной рамой из поперечных и вертикальных балок, а рама снабжена продольной хребтовой и поперечной шкворневой балками, причем продольная опорная балка кузова и поперечная шкворневая балка рамы снабжены уловителями. На торцах поперечной шкворневой балки выполнены пазы для размещения в них нижних торцов вертикальных балок и закрепления с помощью замковых устройств. На верхних торцах вертикальных балок выполнены захваты для крюков подъемных механизмов. Для устранения зазоров между съемным кузовом и рамой уловитель выполнен в виде конического выступа на поперечной шкворневой балке и соответствующей ему конической выемки на продольной опорной балке.
Недостатком известного вагона со съемным кузовом является сложность устранения зазоров между платформой и кузовом с помощью конических выступов, отсутствие возможности складирования съемных кузовов ярусами, транспортировки съемных кузовов на автотранспорте, что сужает спектр перевозимых грузов. Кроме того, использование продольной опорной балки, соединенной в средней части с перпендикулярно расположенной прямоугольной рамой из большого количества поперечных и вертикальных балок увеличивают металлоемкость конструкции.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение грузоподъемности платформы со съемными кузовами при использовании стандартных средств крепления в виде фитингов и упорами фитингов по ГОСТ Р 51891.
Указанный технический результат достигается тем, что вагон-платформа со съемным кузовом, содержащий ходовые части, раму, автосцепное и автотормозное оборудование, характеризуется тем, что на съемном кузове попарно установлены фитинги, на концевых поперечных балках рамы платформы размещены четыре опорные плиты с упорами фитингов с возможностью вращения относительно оси, закрепленной на раме платформы по центру расстояния между упорами фитингов в горизонтально-поперечной плоскости, при этом съемный кузов включает в себя силовой каркас для размещения груза и четыре пары нижних фитингов расположенные в нижних углах каркаса.
На верхней части съемного кузова установлены восемь фитингов, таким образом, что расстояния поперек кузова между центрами отверстий внутренних фитингов 2259±4, а расстояние снаружи между наружными фитингами не менее 2588 мм и не более 3250 мм.
На съемном кузове фитинги устанавливаются попарно, а на платформе устанавливается устройство, выравнивающее нагрузки между фитингами, в виде опорной плиты с упорами фитингов, вращающейся вокруг центра, что позволяет практически вдвое увеличить грузоподъемность съемного кузова при использовании стандартных фитингов.
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами: фиг. 1 - общий вид платформы без съемного кузова; фиг. 2 - опорная плита с упорами фитингов; фиг. 3 - съемный кузов; фиг. 4 - пара нижних фитингов; фиг. 5 - пара верхних фитингов; фиг. 6 - поворот опорной плиты и выравнивание нагрузок в процессе соударений вагонов.
Вагон-платформа со съемным кузовом (фиг. 1), содержащий две тележки 1, раму 2 с двумя концевыми поперечными балками 3, на которых размещены четыре опорные плиты 4. Опорная плита 4 (фиг. 2) включает в себя основание 5, упоры фитингов 6, ось 7, стопорный болт 8. Опорные плиты 4 опираются на концевые поперечные балки 3 рамы и от продольных и поперечных смещений закрепляются осями 7, которые жестко соединяются с концевой балкой 3. Съемный кузов (фиг. 3) включает в себя силовой каркас для размещения груза 9, четыре пары нижних фитингов 10 (фиг. 4), расположенных в нижних углах каркаса 9, четыре пары верхних фитингов 11 (фиг. 5), расположенных в верхней части съемного кузова (фиг. 3), и карманы для вилочных захватов 12, вырезанные в нижних боковых балках каркаса 9.
Работает полезная модель, представленная на чертежах следующим образом:
Этап 1. Установка съемного кузова на платформу.
1
2
3
4
Съемный кузов (фиг. 3) с помощью грузоподъемного устройства (например, крана) поднимается за верхние фитинги 11 или карманы для вилочных захватов 12 (при использовании погрузчика) и устанавливается на платформу (фиг. 1), так, чтобы упоры фитингов 6 вошли в отверстия нижних фитингов 10 (фиг 6). При этом зазоры между фитингами 10 и упоры фитингов 6 могут быть различными (фиг. 6а. Фитинги, установленные на опорные поверхности опорной плиты в состоянии покоя, σ≠σ≠σ≠σ). После этого платформа (фиг. 1) следует на погрузку и съемный кузов (фиг. 3) загружается обычным способом.
Этап 2. Взаимодействие съемного кузова с платформой при маневровой работе и соударениях вагонов.
1
2
При продольных ударах значительной силы, превышающих силы трения между опорной плитой 4 и концевыми балками 3, съемный кузов (фиг. 3) начинает перемещаться, выбирается зазор σ между упором фитинга 6 и нижним фитингом 10 (фиг. 6б. Перемещение опорной плиты и фитингов при соударении вагонов). После выбора зазора и соприкосновения упора фитинга 6 с фитингом 10 опорная плита 4 начинает поворачиваться вокруг оси 7 до выбора зазора σ между вторым упором фитинга и фитингом (фиг. 6в. Перемещение опорной плиты на угол α при соударениях вагонов и выравнивания нагрузок между фитингами). Стопорный болт 8 предотвращает возможность подъема опорной плиты 4 при перекосе съемного кузова.
2
1
После устранения зазоров нагрузки между фитингами будут при ударах равны (фиг. 6в). Если первоначально зазор σ будет больше σ, то упор фитинга повернется в другую сторону и нагрузки так же выровняются.
Этап 3. Снятие съемного кузова.
Съемный кузов (фиг. 3) снимается в порожнем или груженом состоянии в зависимости от конструкции съемного кузова, для этого грузоподъемное устройство поднимает его за верхние фитинги 11 или карманы для вилочных захватов 12.