УСТРОЙСТВО СОЧЛЕНЕНИЯ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к сцепным устройствам железнодорожного транспорта, в частности к конструкции устройств сочленения грузовых вагонов.
Из уровня техники известен выбранный в качестве прототипа узел сочленения грузового вагона (RU 183582, опубл. 26.09.2018), опирающийся на тележку и содержащий две балки, являющиеся концевыми балками секций сочлененного вагона, при этом балка первой секции вагона содержит верхнюю плиту и нижнюю плиту с пятником, опоры, а балка второй секции вагона содержит корпусы подшипников, подшипники, кронштейны и усиливающие элементы, расположенные между кронштейнами и корпусами подшипников. Балки соединены между собой при помощи корпуса стержня, расположенного между верхней и нижней плитами балки первой секции вагона и стержня, проходящего через отверстия, выполненные в верхней плите, корпусе стержня и нижней плите, фиксирующего от смещения корпус стержня и защищенного от поворота при помощи планки со стопорным кольцом, проходящей через вырез в верхней части стержня и закрепленной к верхней плите и стержню. Стержень выполнен с буртиками, опирающимися на верхнюю плиту, а корпус стержня вставлен своими концами в подшипники балки второй секции вагона.
Технической проблемой, присущей указанному техническому решению, является повышенная металлоемкость устройства сочленения грузового вагона.
Части устройства сочленения, закрепленные на соседних секциях вагона, также известны в литературе как пятниковая и поводковая части. Пятниковая часть содержит пятник, посредством которого устройство сочленения установлено на ходовую тележку. Следовательно, в прототипе также есть две части: пятниковая и поводковая, при этом пятниковая часть содержит верхнюю плиту и нижнюю плиту с пятником, а поводковая часть устанавливается внутрь пятниковой части, между верхней и нижней плитами.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является снижение металлоемкости при сохранении необходимых прочностных характеристик устройства сочленения грузовых вагонов.
Указанный технический результат достигается тем, что в устройстве сочленения грузового вагона, соединяющем между собой последовательно расположенные секции грузового вагона и включающем расположенные на одной секции опоры и пятниковую часть, установленную между опорами, и расположенные на соседней секции опорные кронштейны, промежуточные кронштейны и поводковую часть, установленную посредством подшипников в промежуточные кронштейны, пятниковая часть содержит верхнюю плиту и нижнюю плиту с пятником, между которыми расположена поводковая часть, при этом пятниковая и поводковая части выполнены с сквозными отверстиями, расположенными соосно для пропуска стержня, соединяющего пятниковую и поводковую части,, согласно настоящей полезной модели, верхняя плита выполнена толщиной от 30 до 70 мм, нижняя плита выполнена толщиной от 40 до 100 мм, стержень выполнен диаметром от ПО до 210 мм. Верхняя плита пятниковой части может быть выполнена в форме скругленного с одной стороны прямоугольника. Нижняя плита пятниковой части может быть выполнена в форме прямоугольника со скругленными углами. В стержне вдоль его оси может быть выполнено сквозное отверстие диаметром от 20 до 60 мм.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что верхняя плита пятниковой части выполнена толщиной от 30 до 70 мм, а нижняя плита выполнена толщиной от 40 до 100 мм, стержень, соединяющий пятниковую и поводковую части, выполнен диаметром от НО до 210 мм. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии заявляемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - «новизна».
Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - устройство сочленения (изометрический вид), фиг. 2 - устройство сочленения (вид сверху), фиг. 3 - разрез А-А на фиг. 2.
Устройство сочленения грузового вагона, соединяющее между собой последовательно расположенные секции (не показаны на фигурах), в представленном на фигурах примере реализации закреплено на концевых балках 1 и 2 секций вагона и содержит закрепленные на концевой балке 1 опоры 3 и расположенную между ними пятниковую часть 4, и закрепленные на концевой балке 2 опорные кронштейны 5, промежуточные кронштейны 6, поводковую часть 7, установленную между промежуточных кронштейнов 6 посредством подшипников 8, и стержень 9 диаметром D, пропущенный через сквозные соосные отверстия в пятниковой части 4 и поводковой части 7. Пятниковая часть 4 содержит верхнюю плиту 4.1 толщиной W1, нижнюю плиту 4.2 толщиной W2 с пятником 4.3. Поводковая часть 7 расположена между верхней плитой 4.1 и нижней плитой 4.2 и установлена в подшипники 8, закрепленные в промежуточных кронштейнах 6. В представленном на фигурах примере реализации заявляемой полезной модели верхняя плита 4.1 выполнена в форме скругленного с одной стороны прямоугольника, а нижняя плита 4.2 выполнена в форме прямоугольника со скругленными углами. Стержень, как представлено в примере реализации заявляемого технического решения на фигуре 3, устанавливается в сквозные отверстия (не обозначены позициями) верхней и нижней плит пятниковой части посредством втулок 10 и 11, соответственно, но могут быть также использованы различные прокладки или другие элементы, в том числе упругие. В стержне 9 вдоль его оси 9.1 выполнено сквозное отверстие 9.2 диаметром d на всей протяженности стержня 9.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в снижении металлоемкости при сохранении необходимых прочностных характеристик устройства сочленения грузовых вагонов, достигается следующим образом.
Выполнение верхней плиты пятниковой части толщиной W1 от 30 до 70 мм также, как и нижней плиты пятниковой части толщиной W2 от 40 до 100 мм с меньшей стороны обусловлено максимальным снижением металлоемкости конструкции устройства сочленения при сохранении его прочностных характеристик, а с большей стороны обусловлено допустимым значением металлоемкости конструкции при достижении максимальных прочностных характеристик. При увеличении значений толщин верхней и нижней плит пятниковой части устройства сочленения будет происходит увеличение металлоемкости с потерей прочности вследствие увеличения веса элементов конструкции и возможностью появления изломов в местах соединения с концевой балкой секции грузового вагона. При уменьшении значений толщин верхней и нижней плит пятниковой части устройства сочленения будет происходит снижение металлоемкости конструкции при существенной потере прочности вследствие действия внешних усилий со стороны секции при движении грузового вагона.
Выполнение стержня диаметром D от ПО до 210 мм с меньшей стороны обусловлено максимальным снижением металлоемкости при сохранении прочностных характеристик, в том числе во избежание образования изломов стержня в процессе эксплуатации, а с большей стороны обусловлено достаточным значением металлоемкости при максимальном значении прочностных характеристик конструкции в целом. Для снижения металлоемкости стержня в нем вдоль его оси выполнено сквозное отверстие диаметром d от 20 до 60 мм, обусловленное с большей стороны максимальным снижением металлоемкости при сохранении прочности и с меньшей стороны -максимальным значением прочности при снижении металлоемкости.
Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков обеспечивает снижение металлоемкости при сохранении необходимых прочностных характеристик устройства сочленения грузовых вагонов.