КУЗОВ ПОЛУВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного машиностроения и может быть использована в конструкциях кузовов железнодорожных грузовых полувагонов, предназначенных для перевозки различных грузов.
Из уровня техники известна хребтовая балка, содержащая литые концевые части, каждая из которых включает нижние полки, боковые стенки и верхнюю полку, а также среднюю часть, содержащую нижние полки, боковые стенки, а также верхнюю полку, при этом литые концевые части и средняя часть хребтовой балки соединены между собой с помощью сварных соединений (см. RU 151903, МПК B61F 1/02, опубл. 20.04.2015). Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является недостаточная прочность конструкции хребтовой балки. Обусловлена данная техническая проблема тем, что сварные соединения литых концевых частей и центральной части хребтовой балки выполнены без усиления накладками. Такой хребтовой балке присуща недостаточная прочность соединения, вызванная возможными дефектами сварных швов: порами, трещинами, подрезами, непроваром и т.д.
Также из уровня техники известна хребтовая балка, содержащая литые концевые части, каждая из которых включает нижние полки, боковые стенки и верхнюю полку, а также среднюю часть, содержащую нижние полки, боковые стенки и верхнюю полку, при этом литые концевые части и средняя часть хребтовой балки соединены между собой с помощью сварных соединений, а зоны соединений частей хребтовой балки усилены с помощью накладок, каждая из которых приварена к нижней полке средней части и соответствующей нижней полке литой концевой части (см. RU 194509, МПК B61F 1/02, опубл. 12.12.2019). Указанный аналог принят за прототип.
Технической проблемой, присущей прототипу, является недостаточная прочность конструкции хребтовой балки. Обусловлена данная техническая проблема тем, что, несмотря на то, что зоны соединений литых концевых частей с центральной частью усилены с помощью накладок, каждая из которых приварена к нижней полке средней части и нижней полке, соответствующей литой концевой балки, зоны соединений боковых стенок и верхних полок остаются не усиленными. Поэтому такой хребтовой балке также присуща недостаточная прочность соединений в указанных зонах, вызванная возможными дефектами сварных швов: порами, трещинами, подрезами, непроваром и т.д.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение прочности конструкции кузова полувагона за счёт повышения прочности хребтовой балки в зонах соединений литых концевых частей со средней частью хребтовой балки.
Достигается заявленный технический результат кузовом полувагона, включающим боковые и торцевые стены, установленные на раме, при этом рама содержит хребтовую балку, содержащую литые концевые части, каждая из которых включает нижние полки, боковые стенки, и верхнюю полку, а также среднюю часть, содержащую нижние полки, боковые стенки, а также верхнюю полку. Литые концевые части и средняя часть хребтовой балки соединены между собой с помощью сварных соединений, а зоны соединений частей хребтовой балки усилены с помощью накладок, каждая из которых приварена к нижней полке средней части и соответствующей нижней полке литой концевой части. Зоны соединений частей хребтовой балки усилены с помощью накладок, приваренных к боковым стенкам литых концевых частей и боковым стенкам средней части хребтовой балки, а также с помощью накладок, приваренных к верхним полкам литых концевых частей и верхней полке средней части хребтовой балки.
Повышение прочности конструкции кузова полувагона достигается за счёт того, что сварные соединения литых концевых частей и средней части хребтовой балки усилены с помощью накладок, приваренных к боковым стенкам литых концевых частей и боковым стенкам средней части хребтовой балки, а также с помощью накладок, приваренных к верхним полкам литых концевых частей и верхней полке средней части хребтовой балки.
Закрепление накладок в указанных зонах позволяет снизить уровень напряжений, возникающих в указанных зонах при различных режимах эксплуатации вагона, а, следовательно, повысить прочность конструкции кузова вагона в целом. Накладки могут быть выполнены в виде гнутого листа с один или двумя перегибами, обеспечивающими расположение частей каждой накладки на поверхностях стенок и полок средней части и концевых частей при разных толщинах полок и стенок. Также накладки могут быть выполнены в виде листа с выштамповкой под сварной шов. Это позволит осуществить установку накладок без процедуры зачистки сварного шва, что может привести к снижению прочности сварного соединения.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что зоны соединений частей хребтовой балки усилены с помощью накладок, приваренных к боковым стенкам литых концевых частей и боковым стенкам средней части хребтовой балки, а также с помощью накладок, приваренных к верхним полкам литых концевых частей и верхней полке средней части хребтовой балки, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».
Предлагаемая конструкция кузова полувагона поясняется иллюстративным материалом, где:
на фиг. 1 - представлен общий вид кузова полувагона;
на фиг. 2 - представлен вид А на фиг. 1;
на фиг. 3 - представлен вид Б на фиг. 2.
на фиг. 4, 5, 6 - представлены возможные варианты исполнения накладок.
Кузов полувагона (фиг. 1) включает боковые стены 1 и торцевые стены 2, установленные на раме, включающей хребтовую балку 3, содержащую литые концевые части 3.1, каждая из которых включает нижние полки 3.1.1 (фиг. 2), боковые стенки 3.1.2 и верхнюю полку 3.1.3 и среднюю часть 3.2, содержащую нижние полки 3.2.1, боковые стенки 3.2.2, а также верхнюю полку 3.2.3. Литые концевые части 3.1 и средняя часть 3.2 хребтовой балки соединены между собой с помощью сварных соединений. Зоны соединений литых концевых частей 3.1 и средней части 3.2 хребтовой балки 3 усилены с помощью накладок 4, каждая из которых приварена к нижней полке 3.1.1 литой концевой балки 3.1 и соответствующей нижней полке 3.2.1 средней части 3.2 хребтовой балки 3. Сварные соединения также усилены с помощью накладок 5, приваренных к боковым стенкам 3.1.2 литых концевых частей и соответствующим боковым стенкам 3.2.1 средней части хребтовой балки, а также накладок 6 (фиг. 3), приваренных к верхним полкам 3.1.3 литых концевых частей 3.1 и верхней полке 3.2.3 средней части 3.2 хребтовой балки 3. Литые концевые части 4 и средняя часть 5 хребтовой балки могут иметь разную толщину. Накладки 5 и 6 могут быть выполнены в виде гнутого профиля с одним перегибом (фиг. 4) или двумя перегибами (фиг. 5). Также накладки 5 и 6 могут быть выполнены в виде листа с выштамповкой 7 (фиг. 6) под сварной шов.