БОКОВАЯ РАМА ТЕЛЕЖКИ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и касается тележек грузовых вагонов.
Известна боковая рама тележки грузового вагона, выполненная в виде стальной отливки, состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединённых между собой вертикальными колонками, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проём, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряжённых с нижним поясом и горизонтальными опорными участками челюстных проёмов, имеющих наружные и внутренние опорные упоры (RU 102 577, МПК B61F 5/52, опубл. 10.03.2011).
Недостатком известного решения является высокая масса, что сказывается на эксплуатационных характеристиках тележки.
Наиболее близким аналогом к заявляемой полезной модели является боковая рама тележки грузового вагона, выполненная в виде стальной отливки, состоящая из верхнего и нижнего горизонтальных поясов, соединённых между собой вертикальными колонками, выполненными с вертикальным приливом на внутренней стороне и двумя отверстиями в средней части под установку фрикционной планки, образующими совместно с горизонтальными поясами рессорный проём, в нижней части которого расположена опорная поверхность с бонками для установки пружин и ограничителями от смещения пружин, наклонных поясов, сопряженных с нижним поясом и горизонтальными опорными участками челюстных проёмов, имеющих наружные и внутренние опорные упоры, внутренней направляющей челюстного проёма с открытым сечением с наружной стороны, обзорного окна и верхнего горизонтального пояса в зоне обзорного окна коробчатого сечения, отличающаяся тем, что опорные поверхности челюстных проёмов выполнены с двумя рядами цилиндрических отверстий на выступающих за вертикальные стенки полках, наружные направляющие челюстных проёмов имеют открытое сечение с наружной стороны, наружные и внутренние направляющие челюстных проёмов в нижней части имеют горизонтальную полку с цилиндрическим отверстием, и прямоугольное отверстие на внутренней стенке, в середине вертикальных стенок горизонтального пояса над внутренним и наружным углами челюстного проёма выполнены два отверстия. Радиус перехода от горизонтального опорного участка челюстного проёма в нижнюю полку наклонного пояса может составлять 80-120 мм (RU 115315, МПК B61F 5/52, опубл. 27.04.2012).
Недостатком наиболее близкого аналога является высокая масса, что сказывается на эксплуатационных характеристиках тележки.
Технической проблемой, решаемой заявляемой полезной моделью, является высокая масса боковой рамы.
Технический результат заключается в снижении массы боковой рамы за счет снижения толщины участка опорной площадки, находящегося над рёбрами жёсткости, при этом качество и надежность готового изделия сохраняются.
Указанный технический результат достигается тем, что боковая рама тележки грузового вагона, выполненная в виде стальной отливки, содержит верхний пояс и нижний пояс с опорной площадкой для рессорного комплекта с бонками для установки пружин и ограничителями от смещения пружин, верхний и нижний пояса соединены между собой двумя вертикальными колонками, образующими проём для центрального рессорного подвешивания, между нижним поясом и опорной площадкой находятся ребра жёсткости, при этом толщина участка опорной площадки, находящегося над рёбрами жёсткости меньше толщины участка опорной площадки, находящегося над стенками нижнего пояса, на (25-50)%.
Толщина участка опорной площадки, находящегося над рёбрами жёсткости, может составлять (10-15) мм.
Толщина участка опорной площадки, находящегося над стенками нижнего пояса, может составлять (16-22) мм.
Предложенная полезная модель иллюстрируется чертежами:
на фиг. 1 изображен общий вид боковой рамы тележки грузовых вагонов;
на фиг. 2 показан разрез А-А фиг.1;
на фиг. 3 показан разрез А-А фиг.1 в диметрии.
Позиции на фигурах:
1 – верхний пояс,
2 – нижний пояс,
3 – опорная площадка для рессорного комплекта,
3.1 – бонки,
3.2 – ограничители пружин,
4 - вертикальные колонки,
5 - наклонные пояса,
6 - консоли,
7 - внутренние челюсти,
8 - наружные челюсти,
9 - буксовые проёмы,
10 – ребра жёсткости между нижним поясом 2 и опорной площадкой 3,
L1 - толщина участка опорной площадки 3, находящегося над рёбрами жёсткости 10,
L2 - толщина участка опорной площадки, находящегося над стенками нижнего пояса 2.
Боковая рама тележки грузового вагона, выполненная в виде стальной отливки, содержит верхний пояс 1 и нижний пояс 2 с опорной площадкой 3 для рессорного комплекта с бонками 3.1 для установки пружин и ограничителями 3.2 от смещения пружин, верхний 1 и нижний 2 пояса соединены между собой двумя вертикальными колонками 4, образующими проём для центрального рессорного подвешивания, и двумя наклонными поясами 5, верхний пояс 1 переходит после пересечения с наклонными поясами 5 в консоли 6, оснащенные внутренними 7 и наружными 8  челюстями, образующими буксовые проёмы 9.
Между нижним поясом 2 и опорной площадкой 3 находятся рёбра жёсткости 10. Толщина L1 участка опорной площадки 3, находящегося над рёбрами жёсткости 10 меньше толщины L2 участка опорной площадки, находящегося над стенками нижнего пояса 2 на (25-50)%.
Выполнение опорной площадки 3 на участке, находящемся над ребрами жёсткости 10 меньшей толщины, чем на участке, находящемся над стенками нижнего пояса 2, позволяет снизить массу боковой рамы и соответственно тележки грузового вагона, что значительно улучшает эксплуатационные характеристики тележки, так как без потери прочности и надёжности на эту же величину снижения массы тележки увеличивается грузоподъёмность подвижного состава на данных тележках.
Толщина L1 участка опорной площадки 3, находящегося над рёбрами жёсткости 10, может составлять (10-15) мм.
В ходе проведения экспериментов было выявлено, что выполнение данного участка опорной площадки толщиной менее 10 мм приведёт к недостаточной надёжности, а выполнение толщиной более 15 мм приведёт к увеличению массы конструкции, что не позволит достичь технического результата.
Толщина L2 участка опорной площадки 3, находящегося над стенками нижнего пояса 2, может составлять (16-22) мм.
В ходе проведения экспериментов было выявлено, что выполнение данного участка опорной площадки толщиной менее 16 мм приведёт к недостаточной надёжности, а выполнение толщиной более 22 мм приведёт к увеличению массы конструкции, что не позволит достичь технического результата.
Пример использования. Боковая рама изготавливается методом литья из стали марок 20ГФЛ или 20ГЛ, подвергаясь дополнительной термической и механической обработке. После изучения на предмет снижения массы боковой рамы выяснилось, что масса боковой рамы может быть уменьшена за счёт выполнения опорной площадки разной толщины. На участке, находящемся над ребрами жёсткости 10, опорная площадка была выполнена толщиной 12 мм, а на участке, находящемся над стенками нижнего пояса 2, опорная площадка была выполнена толщиной 19 мм. Были изготовлены опытные образцы предлагаемого варианта боковой рамы в составе тележек грузовых вагонов. Экспериментальные образцы, фрагменты и цельные боковые рамы были подвергнуты статическим, циклическим и динамическим стендовым механическим испытаниям, а также в движении, по установленным нормам. При этом масса боковой рамы была снижена на 1% по сравнению с боковой рамой, у которой толщина опорной площадки была одинаковой на всех участках.
Выполнение боковых рам с учетом предлагаемого технического решения позволило снизить массу тележки грузового вагона при сохранении качества и надежности готового изделия.
Приведенные особенности конструкции боковой рамы могут быть применимы в тележках двухосных, предназначенных для грузовых вагонов железных дорог.