ВЕРХНЯЯ РАМА ВАГОНА-ДУМПКАРА
UPPER FRAME OF DUMPCAR WAGON

Изобретение относится к области вагоностроения, в частности к вагону-самосвалу типа думпкар, и может найти применение при конструировании и изготовлении думпкаров, используемых при транспортировании и выгрузке сыпучего груза, например, песка, минеральных удобрений, а также горных масс из карьеров.
Одним из недостатков используемых моделей вагонов-думпкаров является просыпание груза из кузова во время движения, в связи с существующим зазором между козырьком верхней рамы и бортом. Это приводит к прямым потерям груза, особенно большим при транспортировании его на дальние расстояния. Кроме того, происходит загрязнение железнодорожного полотна и прилегающих к нему участков земли и загрязнение сточных вод, что отрицательно сказывается на экологии.
За ближайший аналог принят саморазгружающийся вагон типа думпкар (RU 2521074, МПК B61D 9/10, B62D 33/03, опубл. 27.06.2014 г.), включающий кузов, механизм открывания и закрывания борта, расположенный на торцевой стенке вагона, верхнюю раму, вдоль профильной продольной балки которой закреплен козырек радиусом R для защиты от просыпания груза. Защитный козырек выполнен с плоским участком поверхности, который закреплен на верхней полке профильной продольной балки. Внутренний лист борта в поездном положении расположен над козырьком и при открывании борта лист борта вращается по козырьку вокруг оси борта, закрепленной в петле верхней рамы. К внутреннему листу снизу может быть прикреплена полоса, при помощи которой уменьшают зазор между козырьком продольной балки и внутренним листом продольного борта, таким образом, сокращая зазор до 5 мм.
К недостаткам описанного технического решения можно отнести неэффективность защиты от просыпания груза во время движения состава, т.к. при помощи закрепленной дополнительной полосы нельзя полностью устранить зазор, кроме того, он постепенно увеличивается из-за деформации борта, что ведет к потерям груза мелкой фракции и загрязнению окружающей среды.
Изобретение решает задачу устранения просыпания груза мелкой фракции во время движения вагона, за счет изменений конструкции продольной балки верхней рамы, выполненных без снижения прочности и ухудшения условий высыпания груза при выгрузке вагона.
Для получения необходимого технического результата в верхней раме вагона-думпкара, включающей продольную балку, выполненную в виде продольного профильного элемента, к горизонтально ориентированной полке которого прикреплен защитный козырек, выполненный с дугообразным и плоским участками поверхности, предлагается плоский участок поверхности защитного козырька ориентировать вертикально и закрепить на нижней части продольного профильного элемента. Верхнюю точку дугообразной части защитного козырька предлагается расположить на 10-15 мм выше уровня верхней горизонтальной полки профильного элемента.
На прилагаемых к описанию чертежах изображено:
фиг. 1 - верхняя рама вагона-думпкара;
фиг. 2 - продольная балка верхней рамы, предлагаемая конструкция;
фиг. 3 - продольная балка верхней рамы ближайшего аналога.
На чертежах приняты следующие обозначения:
1 - элемент профильный продольный верхней рамы;
2 - козырек защитный;
3 - участок плоский защитного козырька;
4 - лист верхний верхней рамы;
5 - лист внутренний продольного борта;
6 - полка горизонтальная профильного продольного элемента;
7 - полоса дополнительная для увеличения жесткости (ближайший аналог).
Верхняя рама (фиг. 1) включает продольную балку (фиг. 2), состоящую из продольного профильного элемента 1, к горизонтальной полке которого прикреплен защитный козырек 2. Защитный козырек 2 выполнен с дугообразным и плоским участками поверхности. Плоский участок 3 поверхности защитного козырька 2 ориентирован вертикально и закреплен на нижней части продольного профильного элемента 1, например, на нижней горизонтальной полке элемента 1. Верхняя точка дугообразной части защитного козырька 2 расположена на 10-15 мм выше уровня верхней горизонтальной полки 6 профильного продольного элемента 1. При проникновении груза через щель между листом 5 и полкой 6 продольного профильного элемента 1, возникает реактивное давление со стороны дугообразной части козырька 2, препятствующее перемещению груза через дугообразную часть козырька 2, который является порогом высотой 10-15 мм. Расчет и последующие опытные испытания подтвердили правильность выбранного диапазона 10-15 мм. Когда верхнюю точку дугообразной части защитного козырька располагали на расстоянии меньше 10 мм от горизонтальной полки продольного профильного элемента, реактивное давление со стороны дугообразной части защитного козырька 2 было недостаточным для создания должного препятствия просыпанию груза мелкой фракции. Увеличение расстояния между верхней точкой дугообразной части защитного козырька 2 и горизонтальной полкой 6 продольного профильного элемента 1 свыше 15 мм, как показали опытные испытания, создает препятствие высыпанию груза при осуществлении операции выгрузки. Особенно это ярко выражено при выгрузке липких грузов, которые налипают на защитный козырек 2 и тем самым еще больше затрудняют высыпание груза при осуществлении операции выгрузки. Следовательно, увеличение расстояния между верхней точкой дугообразной части защитного козырька 2 и горизонтальной полкой 6 свыше 15 мм ведет к ухудшению условий высыпания груза при выгрузке вагона, что является неприемлемым.
На фиг. 3 представлена продольная балка верхней рамы, для повышения прочности продольного профильного элемента 1 которой приварен дополнительный лист 7. В предлагаемом варианте конструкции продольной балки эту функцию - повышение прочности продольного профильного элемента 1 выполняет вертикально ориентированный плоский участок 3 (фиг. 2) защитного козырька, который закреплен на нижней части продольного профильного элемента 1, например, на нижней горизонтальной полке.
Таким образом, предлагаемая конструкция позволяет надежно ликвидировать просыпание груза мелкой фракции, по сравнению с ближайшим аналогом, не ослабляя прочность продольного профильного элемента и не ухудшая условия высыпания груза при выгрузке вагона.