СЪЁМНЫЙ КУЗОВ

Полезная модель относится к подвижному железнодорожному составу, более конкретно к модернизации существующих конструкций боковых стен съемного кузова.
В съемных кузовах в виде полувагонов центральная часть кузова является местом воздействия максимальных нагрузок, в частности от веса груза при движении гружёного полувагона, так как центр масс кузова находится в центре при опоре полувагона на две ходовые тележки, расположенные в консольных частях полувагона. Соответственно, момент сил тяжести имеет максимальное значение именно в центре кузова, что также оказывает нагрузку на боковые стены кузова полувагона, в связи с чем в процессе эксплуатации могут возникать трещины на верхней обвязке, обшивке и на центральных стойках боковых стен кузова полувагона.
Известны различные технические решения в рассматриваемой области, используемые для усиления боковых стен съемного кузова.
Например, в патенте РФ на полезную модель №175950 (B61D 3/00, опубл. 25.12.2017) для повышения прочности боковых стен на них устанавливают дополнительные стойки, расположенные между основными стойками каркаса боковой стены кузова полувагона.
Известно техническое решение по патенту РФ на полезную модель №177634 (B61D 17/08, опубл. 02.03.2018), согласно которому боковая стена кузова полувагона содержит верхнюю и нижнюю обвязки, стойки и обшивку, включающую листы верхнего и нижнего уровней, при этом в конструкцию введён промежуточный лист обшивки, скреплённый с нижней частью листа обшивки верхнего уровня и с верхней частью листа обшивки нижнего уровня. Данное техническое решение позволяет повысить прочность конструкции боковой стены кузова за счёт увеличения прочности обшивки средней зоны боковой стены, и, как следствие, повысить ее устойчивость к действию распирающей нагрузки от груза.
Недостатком всех вышеперечисленных аналогов является недостаточная прочность известных конструкций, а также утяжеление этих конструкции за счёт применения дополнительных элементов в виде уголков, накладок, промежуточных листов обшивки или стоек для упрочнения конструкции.
Наиболее близким по совокупности существенных признаков к предлагаемому решению является техническое решение по патенту РФ №2656795 (B61D 17/08, опубл. 06.06.2018). Согласно известному изобретению для обеспечения необходимой прочности конструкции в каждой боковой стене кузова установлены дополнительные, промежуточные стойки без заделки с поперечными балками рамы, каждая из которых установлена на боковой стене, между шкворневой и последующей промежуточной стойкой, имеющей заделку с промежуточной балкой рамы. Также в каждой консольной части боковой стены установлены дополнительные, консольные стойки, без заделки с поперечными балками рамы.
Недостатком прототипа является недостаточная прочность конструкции, а также ее повышенная металлоёмкость, которая приводит к утяжелению всей конструкции в целом.
Полувагоны известных конструкций могут иметь на боковой стене от трёх до шести вертикальных стоек, что является избыточным с точки зрения прочности и приводит к избыточной металлоёмкости и массе тары кузова. При попытке уменьшения количества стоек боковой стены известных кузовов возникает необходимость в обеспечении прочности боковых стен, особенно это актуально для съёмных кузовов, которые разгружаются с помощью погрузчиков, обеспечивающих переворот съёмного кузова, в результате которого создается неравномерное распределение нагрузки от груза на кузов и на боковые стены, в частности. Таким образом, в настоящее время стоит проблема усиления конструкции боковых стен съёмных кузовов без её утяжеления.
Предлагаемое техническое решение позволяет решить эту проблему за счёт добавления усиливающего элемента между центральными стойками боковой стены, при этом снижаются напряжения, возникающие в зоне соединения обшивки и стоек, и появляется возможность уменьшить общее количество стоек, что позволяет значительно снизить металлоёмкость всей конструкции съёмного кузова, и, следовательно, общий вес съёмного кузова.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности боковой стены съёмного кузова.
Достигается технический результат за счёт того, что в съёмном кузове, содержащем боковую стену, которая имеет обшивку, верхнюю и нижнюю обвязки, а также стойки, между двумя стойками, установленными в центральной части боковой стены, закреплен усиливающий элемент, при этом расстояние между нижней поверхностью усиливающего элемента и нижней поверхностью нижней обвязки составляет от 1280 до 1600 мм.
Размещение усиливающего элемента в указанном диапазоне расстояний позволяет обеспечить оптимальный размер пролета или площади обшивки стен без подкрепления, при котором не будет происходить увеличение деформации и перемещение обшивки при воздействии груза на стену, и, следовательно, не будет происходить увеличение напряжений в местах соединения обшивки и стоек стены.
Согласно одному варианту выполнения полезной модели усиливающий элемент может быть выполнен из гнутого швеллера, прокатного швеллера или трубы.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фигурами чертежей, на которых:
фиг. 1 изображает общий вид съёмного кузова;
фиг. 2 изображает вид боковой стены съёмного кузова, показанного на фиг. 1.
Съёмный кузов содержит боковую стену, которая состоит из обшивки 1, лестниц 2, верхней обвязки 3, нижней обвязки 4, стоек 5 и усиливающего элемента 6.
Усиливающий элемент 6 расположен между стойками 5, установленными в центральной части боковой стены, и прикреплён к ним на своих концах. Усиливающий элемент 6 может быть выполнен из гнутого или прокатного швеллера, а также трубы или других профилей. Усиливающий элемент расположен на расстоянии h между нижней поверхностью 7 усиливающего элемента и нижней поверхностью 8 нижней обвязки, составляющем от 1280 мм до 1600 мм. При расстоянии h, находящемся в диапазоне от 1280 до 1600 мм обеспечивается необходимое подкрепление обшивки стены, т.е. обеспечивается требуемая устойчивость обшивки стены, и, следовательно, требуемая прочность боковой стены съёмного кузова. При положении усиливающего элемента выше или ниже указанного диапазона оказывается увеличен пролет или площадь обшивки стены без подкрепления, что может привести к увеличению деформации и перемещения обшивки при воздействии груза на стену, и, следовательно, к увеличению напряжений в местах соединения обшивки и стоек стены.
Поскольку боковые стены воспринимают инерцию и распорное давление насыпного груза, добавление усиливающего пояса между центральными стойками боковой стены позволяет снизить напряжения, возникающие в зоне соединения обшивки и стоек. Кроме того, использование усиливающего пояса позволяет исключить из конструкции боковой стены по меньшей мере одну стойку, благодаря чему не произойдёт увеличение металлоёмкости конструкции съёмного кузова или она будет незначительна.
Таким образом, предлагаемая конструкция боковой стены съёмного кузова обладает повышенной прочностью и надёжностью.
Предложенная технология усиления боковой стены съёмного кузова может быть использована как при проектировании новых съёмных кузовов, так и при модернизации уже существующих съёмных кузовов.