ПОЛУВАГОН

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и может быть использована в конструкции полувагона.
Известны конструкции полувагонов, содержащих две тележки, автотормоз, тормоз стояночный, раму, две установки автосцепки, кузов с установкой крышек люков закрепленный на раме и включающий две боковых стены и две торцевых стены, которые выполнены в виде листов с гофрами, расположенными горизонтально (см. рис.206 «Американская железнодорожная энциклопедия. Вагоны и вагонное хозяйство», Всесоюзное издательско-полиграфическое объединение Министерства путей сообщения, М., 1961 г, (1)). Гофры в этом случае выполняют функцию ребер жесткости для торцевых стен. К недостаткам такой конструкции можно отнести следующее:
1) постоянный остаток перевозимого груза после его выгрузки во внутренних полостях гофр;
2) сложность изготовления торцевых стен из-за необходимости в специальной штамповой оснастки;
3) невозможность повышения жесткости торцевых стен без увеличения ее металлоемкости, т.к. в конструкции отсутствуют стойки и пояса как подкрепляющие элементы.
Наиболее близким по технической сути и достигаемому результату к заявленному полувагону являются технические решения полувагонов содержащих две тележки, автотормоз, тормоз стояночный, раму, две установки автосцепки, кузов с установкой крышек люков закрепленный на раме и включающий две боковых стены и две торцевых стены, которые содержат обвязку верхнюю, обвязку нижнюю, стойки угловые, пояса, стойки, листы обшивы:
1. полувагон модели 12-196 производства «Уралвагонзавод», у которого на торцевых стенах установлено две вертикальные стойки связывающие нижний пояс с обвязкой нижней, а в средней части - вертикальная стойка, связывающая верхний и нижний пояса, (см. статью авт. К.П.Демин, В.Т.Ефимов, Л.М.Васильева «Разработка полувагонов нового поколения с улучшенными технико-экономическими показателями», журнал «Тяжелое машиностроение», август 8/2005, стр.14-18 (2)).
2. полувагон модели 12-1704 производства ОАО «Азовмаш» (см. рис. «стена торцевая» на рис.4, лист 28, 1704.00.000 РЭ (3)), у которого на торцевой стене установлено две вертикальные стойки, девять горизонтальных поясов, обвязка нижняя, две стойки угловые. К недостаткам таких конструкций можно отнести:
1) их недостаточную прочность, требующая усиления конструкция торцевой стены (см. стр.15 (2)), особенно в условиях повышенных нагружений;
2) несовершенство крепления элементов торцевой стены между собой не обеспечивающее рациональное распределение нагружений между элементами.
Полезной моделью решается задача усовершенствования конструкции полувагона путем усиления и усовершенствования конструкции торцевых стен при помощи установки в верхней части двух верхних связей, соединяющих узел соединения стойки и обвязки верхней с узлом соединения стойки угловой и верхнего пояса, образуя при этом в верхних узлах соединения стоек угловых и обвязки верхней треугольник со сторонами: обвязка верхняя, стойка угловая, верхняя связь, и при помощи установки в нижней части двух нижних связей, соединяющих узел соединения стойки и обвязки нижней с узлом соединения стойки угловой и нижнего пояса, образуя при этом в нижних узлах соединения стоек угловых и обвязки нижней треугольник со сторонами: обвязка нижняя, стойка угловая, нижняя связь.
Поставленная задача решается за счет установки отмеченных верхних связей и нижних связей, а также за счет того, что верхние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки и
обвязки верхней одна из полок швеллера верхней связи сваривается как с вертикальной полкой стойки так и с верхней полкой обвязки верхней; другая полка швеллера верхней связи сварена с горизонтальной полкой стойки, а основание швеллера верхней связи сварено с вертикальной полкой верхней обвязки; а также за счет того, что нижние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки угловой и нижнего пояса обе полки швеллера свариваются как с вертикальной полкой стойки угловой так и с вертикальной полкой нижнего пояса, что и обеспечивает рациональное распределение нагружений между элементами торцевой стены.
Технический результат состоит в том, что у предложенной конструкции полувагона усилена конструкция торцевых стен за счет того, что в верхней части их установлены две верхние связи, соединяющие узел соединения стойки и обвязки верхней с узлом соединения стойки угловой и верхнего пояса, образуя при этом в верхних узлах соединения стоек угловых и обвязки верхней треугольник со сторонами: обвязка верхняя, стойка угловая, верхняя связь; а в нижней части их установлены две нижние связи, соединяющие узел соединения стойки и обвязки нижней с узлом соединения стойки угловой и нижнего пояса, образуя при этом в нижних узлах соединения стоек угловых и обвязки нижней
треугольник со сторонами: обвязка нижняя, стойка угловая, нижняя связь.
Технический результат состоит и в том, что у предложенной конструкции полувагона усовершенствована конструкция торцевых стен за счет того, что верхние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки и обвязки верхней одна из полок верхней связи сваривается как с вертикальной полкой стойки так и с вертикальной полкой обвязки верхней, другая полка швеллера верхней связи сварена с горизонтальной полкой стойки, а основание швеллера верхней связи сварено с вертикальной полкой обвязки верхней и за счет того, что нижние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки угловой и нижнего пояса обе полки швеллера свариваются как с вертикальной полкой нижнего пояса, что и обеспечивает рациональное распределение нагружений между элементами торцевой стены.
Причинно-следственная связь между совокупностью отличительных признаков и техническим результатом состоит в следующем:
1) благодаря тому, что у полувагона в верхней части торцевых стен установлены две верхние связи соединяющие узел соединения стойки и обвязки верхней с узлом соединения стойки угловой и верхнего пояса, образуя при этом в верхних узлах соединения стоек
угловых и обвязки верхней треугольник со сторонами: обвязка верхняя, стойка угловая, верхняя связь, а в нижней части торцевых стен установлены две нижние связи, соединяющие узел соединения стойки и обвязки нижней с узлом соединения стойки угловой и нижнего пояса образуя при этом в нижних узлах соединения стоек угловых и обвязки нижней треугольник со сторонами: обвязка нижняя, стойка угловая, нижняя связь, усиливается конструкция торцевых стен особенно в верхних узлах соединения стоек угловых и обвязки верхней и в нижних узлах соединения стоек угловых и обвязки нижней торцевых стен кузова полувагона;
2) благодаря тому, что у полувагона в торцевых стенах верхние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки и обвязки верхней одна из полок швеллера верхней связи сваривается как с вертикальной полкой стойки так и с вертикальной полкой обвязки верхней, другая полка швеллера верхней связи сварена с горизонтальной полкой стойки, а основание швеллера верхней связи сварено с вертикальной полкой верхней обвязки; а нижние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки угловой и нижнего пояса обе полки швеллера свариваются как с вертикальной полкой стойки угловой и с вертикальной полкой нижнего пояса усовершенствуется крепление элементов торцевых стен между собой,
обеспечивая рациональное распределение нагружений между элементами.
Суть полезной модели иллюстрируется чертежами, предоставленными на фиг.1-5.
На фиг.1 показан общий вид полувагона.
На фиг.2 - вид полувагона слева
На фиг.3 - общий вид торцевой стены.
На фиг.4 - узел соединения стойки и обвязки верхней с приваренной верхней связью.
На фиг.5 - узел соединения стойки угловой и нижнего пояса с приваренной нижней связью.
Полувагон, содержащий две тележки 1, автотормоз 2, тормоз стояночный 3, раму 4, две установки автосцепки 5, кузов 6 с установкой люков 7 закрепленный на раме 4 и включающий две боковые стены 8 и две торцевых стены 17, которые выполнены в виде сварных конструкций, каждая из которых содержит обвязку верхнюю 9, обвязку нижнюю 10, две стойки угловых 11, девять поясов 12, две стойки 13, лист обшивы 14, две верхние связи 15, две нижние связи 16.
Верхние связи 15 выполнены из швеллера и при этом в узле I соединения стойки 13 и обвязки верхней 9 одна из полок 18 швеллера верхней связи 15 сваривается как вертикальной полкой 19 стойки 13
на участке «а» так и с вертикальной полкой 20 обвязки верхней 9 на участке «в»; другая полка 21 швеллера верхней связи 15 сварена с горизонтальной полкой 25 стойки 13 на участке «с», а основание 26 швеллера верхней связи 15 сваривается с вертикальной полкой 20 верхней обвязки 9 на участке «е».
Нижние связи 16 выполнены из швеллера и при этом в узле II соединения стойки угловой 11 и нижнего пояса 12 обе полки 22 швеллера свариваются как с вертикальной полкой 23 стойки угловой 11 на участках «d» так и с вертикальными полками 24 нижнего пояса 12 на участках «f».
В верхних узлах III соединения стоек угловых 11 и обвязки верхней 9 образован треугольник со сторонами: обвязка верхняя 9, стойка угловая 11, верхняя связь 15.
В нижних узлах IV соединения стоек угловых 11 и обвязки нижней 10 образован треугольник со сторонами: обвязка нижняя 10, стойка угловая 11, нижняя связь 16.
Работа полувагона осуществляется таким образом.
Полувагон работает как железнодорожное транспортное средство для перевозки различных сыпучих промышленных грузов не требующих защиты от воздействия атмосферы. Загрузка полувагона осуществляется открытым способом в кузов. Вес загруженного груза статически воздействует на все элементы кузова, в т.ч. на установку
крышек люков, на боковые стены и на торцевые стены; передается на раму и через две тележки на железнодорожный путь.
При движении загруженного полувагона все эти нагрузки возрастают за счет динамических нагружений, в т.ч. и на торцевую стену.
При выгрузке полувагона через крышки люков или на вагоноопрокидывателе эти нагрузки также возрастают за счет технологических нагрузок на элементы кузова на фронтах нагрузки-выгрузки.
Работа полувагона при этих трех операциях заключается в том, чтобы без разрушений, деформаций и др. воспринять все эти нагрузки. Нагрузки на торцевые стены передаются через листы обшивы и воспринимаются всеми остальными элементами торцевых стен. Торцевые стены усилены за счет того, что в верхней части установлены две верхние связи соединяющие узел соединения стойки и обвязки верхней с узлом соединения стойки угловой и верхнего пояса, образуя при этом в верхних узлах соединения стоек угловых и обвязки верхней треугольник со сторонами: обвязка верхняя, стойка угловая, верхняя связь; а в нижней части установлены две нижние связи, соединяющие узел соединения стойки и обвязки нижней с узлом соединения стойки угловой и нижнего пояса, образуя при этом в нижних узлах соединения стоек угловых и обвязки нижней
треугольник со сторонами: обвязка нижняя, стойка угловая, нижняя связь.
Усовершенствование конструкции крепления элементов торцевой стены между собой и рациональное распределение нагружений между элементами при работе полувагона обеспечивается за счет того, что:
1) верхние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки и обвязки верхней одна из полок швеллера верхней связи сваривается как с вертикальной полкой стойки, так и с вертикальной полкой обвязки верхней, другая полка швеллера верхней связи сварена с горизонтальной полкой стойки, а основание швеллера верхней связи сваривается с вертикальной полкой верхней обвязки;
2) нижние связи выполнены из швеллера и при этом в узле соединения стойки угловой и нижнего пояса обе полки швеллера свариваются как с вертикальной полкой стойки угловой так и с вертикальными полками нижнего пояса.