КУЗОВ ПОЛУВАГОНА

Область техники, к которой относится полезная модель
Полезная модель относится к транспорту, в частности, к железнодорожным полувагонам.
Уровень техники
Из патента РФ № 109066, МПК B61D 3/00, опубл. 10.10.2011 (прототип) известен полувагон, который содержит кузов, состоящий из рамы, торцевых стен, боковых стен, нижней обвязки и обшивки. Нижняя обвязка выполнена в виде равнополочного швеллера, а обшивка приварена к верхней полке швеллера нижней обвязки и установлена таким образом, что ее внешняя поверхность установлена вровень с внешней поверхностью стенки швеллера нижней обвязки.
Технической проблемой, присущей известному устройству, является недостаточная прочность конструкции кузова.
Раскрытие сущности полезной модели
Техническим результатом полезной модели является повышение прочности кузова полувагона, а также уменьшение внутренних напряжений в конструкции кузова полувагона.
Заявленный технический результат обеспечивается кузовом полувагона, содержащим торцевые стены, боковые стены, нижние обвязки и обшивку. Отличительным признаком полезной модели является то, что обшивка прикреплена к нижним обвязкам с нахлёстом, причём высота нахлёста для боковых стен составляет от 5 до 70 мм, а высота нахлёста для торцевых стен составляет от 5 до 95 мм.
Предпочтительно нижние обвязки могут быть выполнены из уголка. Ширина уголка, т.е. ширина его меньшей полки, имеет величину от 80 до 180 мм, или величину  от 90 до 190 мм, или равна 100 мм., высота уголка, т.е. ширина его большей полки, имеет величину от 140 до 180 мм, или величину от 120 до 190 мм, или равна 160 мм, а толщина уголка имеет величину от 8 до 12 мм, или величину от 6 до 14 мм, или равна 10 мм. Рама может быть снабжена люками с крышками, а на нижней обвязке боковой стены могут быть предусмотрены элементы крепления крышек люков.
Краткое описание чертежей
Предлагаемая полезная модель поясняется следующим графическим материалом.
На фиг. 1 показан кузов полувагона, вид изнутри в аксонометрическом изображении.
На фиг. 2 показан укрупненный вид А с фиг. 1.
На фиг. 3 показано сечение боковой стены в месте крепления обшивки к нижней обвязке.
На фиг. 4 показано сечение торцевой стены в месте крепления обшивки к нижней обвязке.
Осуществление полезной модели
Далее со ссылкой на фигуры детально описан один из возможных вариантов осуществления полезной модели. Кузов полувагона состоит из рамы, пола с люками, предназначенными для выгрузки груза, двух торцевых стен, а также двух боковых стен. Кузов также снабжен нижними обвязками боковых и торцевых стен, а также обшивкой.
Как видно на фиг. 2, представляющей укрупненный вид А общего изображения кузова полувагона с фиг. 1, обшивка соединена с нижними обвязками с нахлёстом (перекрытием). Нижняя обвязка 1 боковой стены перекрывается листом 2 обшивки (см. также фиг. 3). Нижняя обвязка 3 торцевой стены перекрывается листом 4 обшивки (см. также фиг. 4).
Высота h1 нахлёста (перекрытия) нижних обвязок 1 боковых стен и высота h2 нахлёста (перекрытия) нижних обвязок 3 торцевых стен листами обшивки должны иметь значения в следующих диапазонах:
5 мм ≤ h1 ≤ 70 мм;
5 мм ≤ h2 ≤ 95 мм.
Минимальное значение диапазонов высот h1 и h2 нахлёста в 5 мм определено необходимостью наложения катета нахлёсточного сварного соединения, то есть технологическими ограничениями и требованиями по обеспечению прочности конструкции кузова вагона.
Максимальное значение диапазона высоты h1 нахлёста обусловлено конструктивной необходимостью для возможности размещения элементов крепления люков к нижней обвязке боковой стены, а также требуемой прочностью конструкции при проведении разгрузочных работ на вагоноопрокидывателе.
Максимальное значение диапазона высоты h2 обусловлено конструктивной особенностью уголка нижней обвязки торцевой стены, то есть наличием радиуса скругления, усложняющего нанесение сварного соединения, если нижний край нахлёста будет упираться в этот угол при величине h2 более 95 мм, а также требуемой прочностью конструкции в режиме ударного нагружения.
Одним из важных преимуществ обшивки с нахлёстом в указанных пределах является уменьшение внутернних напряжений в конструкции кузова.
Размеры уголка нижней обвязки 1 боковой стены, показанные на фиг.3, могут составлять следующие величины:
1
- размер L (ширина уголка):80 мм ≤ b ≤ 180 мм (альтернативный диапазон: 90 мм ≤ b ≤ 190 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 100мм);
2
- размер L(высота уголка): 140 мм ≤ c ≤ 180 мм (альтернативный диапазон: 120 мм ≤ b ≤ 190 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 160мм);
- размер t (толщина уголка): 8 мм ≤ b ≤ 12 мм (альтернативный диапазон: 6 мм ≤ b ≤ 14 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 10 мм);
Нижняя граница диапазонов указанных размеров обусловлена условием прочности, в частности недопущения повреждений в процессе эксплуатации; верхняя граница размеров обусловлена требованиями рациональности по массовым характеристикам.
Размеры уголка нижней обвязки 3 торцевой стены, показанные на фиг. 4, могут составлять следующие величины:
1
- размер L(ширина уголка):80 мм ≤ b ≤ 180 мм (альтернативный диапазон: 90 мм ≤ b ≤ 190 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 100 мм);
2
- размер L(высота уголка): 140 мм ≤ c ≤ 180 мм (альтернативный диапазон: 120 мм ≤ b ≤ 190 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 160 мм);
- размер t (толщина уголка): 8 мм ≤ b ≤ 12 мм (альтернативный диапазон: 6 мм ≤ b ≤ 14 мм; используемый оптимальный размер в конструкции – 10 мм);
Нижняя граница диапазонов указанных размеров обусловлена условием прочности, в частности недопущения повреждений в процессе эксплуатации, а верхняя граница размеров обусловлена требованиями рациональности по массовым характеристикам.