КОРПУС АВТОСЦЕПКИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и предназначена для использования в автосцепном устройстве грузового вагона.
Известна автосцепка, выполненная в виде полого корпуса, состоящего из головной части и хвостовика, поперечное сечение которого сочетает внешнюю прямоугольную форму и внутреннюю эллипсовидную, при этом на боковой стенке со стороны малого зуба в зоне перехода от головной части к хвостовику выполнено ребро жесткости (RU № 2179127 С1, опубл. 10.02.2002).
В данной автосцепке повышенная прочность и сниженный уровень повреждений в эксплуатации обеспечиваются, в частности, за счет изготовления стенок хвостовика со значительной толщиной.
Известна стандартная автосцепка модели СА-3, принятая за наиболее близкий аналог, представляющая собой полый корпус, состоящий из головной части и удлиненного хвостовика, выполненного со сквозным отверстием в концевой части и с прямоугольным поперечным сечением на участке между концевой частью хвостовика и головной частью корпуса автосцепки и снабженного на этом участке продольными внутренними ребрами жесткости, при этом стенки хвостовика с ребрами жесткости на части указанного участка имеют уменьшенную толщину (ГОСТ 32885-2014 Межгосударственный стандарт «Автосцепка модели СА-3. Конструкция и размеры». Дата введения 2015.06.01).
Техническая проблема, не решаемая при использовании известных технических решений, заключается в неиспользовании возможности уменьшения массы автосцепки без ухудшения ее прочностных параметров. Согласно расчетам прочности корпуса автосцепки, проведенным по разным расчетным случаям, включая рывок и растяжение, удар и сжатие, к зонам, подвергающимся наибольшим напряжениям при эксплуатации автосцепки, не относятся стенки хвостовика между его концевой частью и головной частью корпуса автосцепки. Исходя из соблюдения требований нормативных документов по допускаемым величинам прочности, стенки хвостовика могут быть выполнены с уменьшением толщины в сравнении с известными конструкциями автосцепок.
Техническим результатом полезной модели является снижение массы и металлоемкости корпуса автосцепки.
Достигается указанный технический результат тем, что в автосцепке, выполненной в виде полого корпуса, который состоит из головной части и хвостовика, имеющего прямоугольное поперечное сечение и внутренние ребра жесткости протяженностью от концевой части хвостовика с переходом в головную часть корпуса автосцепки, выполненные на стенках хвостовика, имеющих на внутренних поверхностях участки с толщиной, меньшей толщины стенок за пределами этих участков, предлагаются стенки хвостовика на участках с меньшей толщиной выполнять с уменьшением толщины по длине этих участков.
В частном случае исполнения стенки хвостовика на участках с меньшей толщиной выполнены с равномерным уменьшением толщины.
В частном случае исполнения стенки хвостовика на участках с меньшей толщиной выполнены с уменьшением толщины в направлении к головной части корпуса автосцепки, либо в направлении к концевой части хвостовика.
В частном случае исполнения величина наименьшей толщины стенок хвостовика на участках с меньшей толщиной составляет не менее половины величины наибольшей толщины стенок на этих участках.
Полезная модель представлена на чертежах, где изображено: на фиг. 1 - корпус автосцепки с уменьшением толщины стенок хвостовика в направлении головной части корпуса автосцепки, либо в направлении концевой части, продольный разрез; на фиг. 2 - сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 4 - корпус автосцепки с уменьшением толщины стенок хвостовика в направлении концевой части хвостовика, продольный разрез.
Корпус автосцепки представляет собой пустотелую отливку, состоящую из хвостовика 1 и головной части 2 с затылочной поверхностью 2.1 (фиг. 1, 4). В концевой части хвостовика 1 выполнено сквозное отверстие 1.1, предназначенное для установки клина тягового хомута для соединения автосцепного устройства с рамой вагона. Хвостовик 1 имеет поперечное сечение прямоугольной формы со скругленными поверхностями перехода от стенок 1.2 к стенкам 1.3 (фиг. 2, 3). Внутри хвостовика 1 на стенках 1.2 выполнены продольные ребра жесткости 1.4 с постоянной по длине высотой и протяженностью от концевой части хвостовика 1 с переходом в головную часть 2 корпуса автосцепки. Внутри хвостовика 1 на стенках 1.3 в зоне перехода на боковые стенки головной части 2 также выполнены продольные ребра жесткости 1.5. Между отверстием 1.1 и головной частью 2 имеется участок L, на котором стенки 1.2 со стороны внутренней поверхности выполнены с толщиной, меньшей толщины стенок 1.2 за пределами участка L. Толщина стенок 1.2 на участке L, в свою очередь, выполнена переменной с равномерным уменьшением от наибольшего значения s1 в сечении А-А до наименьшего значения s2 в сечении В-В (фиг. 1), либо в обратном направлении (фиг. 4).
Пример осуществления полезной модели.
Корпус автосцепки имеет хвостовик 1, длина которого, измеренная от торцевой поверхности концевой части до затылочной поверхности 2.1 головной части 1, составляет 650±5 мм. Участок L со стороны концевой части хвостовика 1 (фиг. 1) позиционируется относительно стенки отверстия 1.1, расположенной со стороны головной части 1, и отстоит от этой стенки с целью обеспечения требуемой прочности на расстояние не менее 85 мм. Со стороны головной части 2 участок L позиционируется относительно затылочной поверхности 2.1 и отстоит от нее с целью обеспечения требуемой прочности на расстояние не менее 50 мм. Величина s1 наибольшей толщины стенок 1.2, соответствующая сечению А-А, (фиг. 2) равна 24 мм. Величина s2 наименьшей толщины стенок 1.2, соответствующая сечению Б-Б, которая, согласно расчетам прочности, не должна составлять менее ½ величины s1 (фиг. 3) и равна 12 мм.
Наличие в хвостовике 1 участка L с заявленными параметрами способствует снижению массы и металлоемкости корпуса автосцепки. Равномерное изменение толщины стенок 1.2 позволяет плавно распределить напряжение по длине соответствующего участка. Уменьшение толщины стенок 1.2 на участке L с позиции обеспечения прочности компенсируется, помимо его позиционирования относительно отверстия 1.1 и затылочной поверхности 2.1, наличием на стенках 1.2 продольных ребер 1.4, выполненных с постоянной высотой и с длиной, превышающей длину участка L.
Использование корпуса автосцепки предложенной конструкции позволяет снизить его массу и металлоемкость при обеспечении эксплуатационных напряжений, прочности и динамических качеств конструкции автосцепки в пределах допускаемых величин.