РАМА ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ СОЧЛЕНЕННОГО ТИПА

Полезная модель относится к транспорту, в частности, к железнодорожным вагонам.
Из патента RU176421, B601D 3/20, 18.01.2018 известна рама сочлененного вагона-платформы, которая состоит из двух секций, соединенных между собой шарнирным соединением. Каждая из секций включает в себя хребтовую балку, боковые балки и поперечные балки. Секции опираются на ходовые тележки и содержат устройства для сцепки с торцов вагона.
Технической проблемой данного технического решения являются недостаточные прочностные характеристики рамы.
Техническим результатом полезной модели является повышение прочностных характеристик рамы вагона-платформы сочлененного типа, что приводит к увеличению грузоподъемности вагона-платформы.
Заявленный технический результат обеспечивается рамой вагона-платформы сочлененного типа, которая состоит из двух секций, соединенных между собой шарнирным соединением. Каждая из секций включает в себя хребтовую балку, шкворневую балку, концевую балку, расположенную в зоне шарнирного соединения, и поперечные балки. Отличительным признаком является то, что каждая секция включает в себя четыре поперечные балки, размещенные между шкворневой и концевой балками. Три поперечные балки из четырех поперечных балок выполнены в виде замкнутого профиля, а поперечная балка, расположенная через одну поперечную балку от концевой балки, выполнена в виде конструкции коробчатого сечения, состоящей из жестко соединенных между собой листов, с площадью поперечного сечения и толщиной стенок, превышающими площадь поперечного сечения и толщину стенок указанных трех поперечных балок.
Листы конструкции коробчатого сечения поперечной балки соединены между собой с помощью сварки.
Каждая секция может включать в себя боковые балки, установленные вдоль хребтовой балки и соединенные со шкворневой и поперечными балками. В каждой секции могут быть предусмотрены концевые балки на концах секций и/или около шарнирного соединения. Шарнирное соединение может обеспечивать возможность поворота секций друг относительно друга вокруг вертикальной оси.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом:
Фиг. 1 – общий вид вагона-платформы сочлененного типа.
Фиг. 2 – изображение секции рамы вагона-платформы сочлененного типа.
Далее со ссылкой на сопровождающие фигуры детально описан один из возможных вариантов осуществления полезной модели. Вагон-платформа сочлененного типа, показанный на фиг. 1, включает в себя раму 1, состоящую из двух секций, опирающихся концевыми частями на крайние ходовые тележки 2. В середине вагона-платформы секции рамы 1 опираются на среднюю ходовую тележку 3 и соединены шарнирным соединением, которое обеспечивает возможность поворота секций рамы 1 друг относительно друга вокруг центральной оси, расположенной на центральной поперечной плоскости О вагона-платформы. Рама обеспечивает размещение на ней трех контейнеров 4.
Каждая секция рамы, показанная на фиг. 2, состоит из хребтовой балки 5, с которой соединены шкворневая балка 6, лобовая балка 7, концевая балка 8, расположенная в зоне шарнирного соединения, боковые балки 9. Между шкворневой балкой 6 и концевой балкой 8 расположены четыре поперечные балки 10, 11, 12, 13.
Расстояния l1, l2, l3, l4 между шкворневой балкой 6 и поперечной балкой 10, между поперечными балками 10 и 11, поперечными балками 11 и 12, поперечными балками 12 и 13, соответственно, и расстояние l5 между поперечной балкой 13 и центральной поперечной плоскостью О, зависят от базы L вагона-платформы.
Величина базы L вагона-платформы сочлененного типа зависит от обеспечения равномерного распределения нагрузок, получаемых при различных режимах нагружения вагона-платформы, на раму вагона-платформы сочлененного типа и количества ходовых частей, входящих в состав вагона-платформы.
Исходя из расчетов, была получена база вагона-платформы L=2·l, где l (см. фиг. 1 и 2) – это полубаза вагона-платформы сочленённого типа, измеренная от шкворневой балки 6 секции рамы вагона-платформы до центральной поперечной плоскости О вагона-платформы сочлененного типа.
Расстояния l1, l2, l3, l4, l5 также получены, исходя из прочностных расчетов. Так, в конкретном примере реализации полезной модели расстояния имеют следующие величины: l1 = 1520 мм, l2 = 1300 мм, l3 = 1640 мм, l4 = 1285 мм, l5 = 1880 мм.
Поперечные балки 10, 11, 13 выполнены в виде замкнутого профиля стандартного сечения, представляющего собой единую деталь, то есть деталь, выполненную из одного элемента, причем поперечное сечение этой детали замкнуто.
Поперечная балка 12 выполнена усиленной с целью повышения прочности в связи с тем, что расположена в зоне повышенных нагрузок и является несущей балкой для двух контейнеров, которые своими концами опираются на нее – т.е. контейнера, который расположен с одного из концов вагона-платформы на одной из секций рамы, и контейнера, который расположен в средней части вагона-платформы на двух секциях рамы.
Поперечная балка 12 усилена за счет выполнения в виде конструкции коробчатого сечения. Конструкция коробчатого сечения состоит из четырех листов, жёстко соединённых между собой, например, при помощи сварки.
Поперечная балка 12 усилена также за счет выполнения с площадью поперечного сечения, превышающей площадь поперечного сечения поперечных балок 10, 11, 13.
Поперечная балка 12 усилена также за счёт выполнения стенок с толщиной, превышающей толщину стенок поперечных балок 10, 11, 13.
Количество поперечных балок, равное четырем, подобрано исходя из оптимальной массы тары вагона-платформы и обеспечения условия прочности конструкции. В случае, если количество поперечных балок будет составлять три штуки или менее, данная конструкция не будет обеспечивать условие прочности. В случае увеличения числа поперечных балок более четырех будет увеличена масса тары вагона-платформы сочлененного типа, металлоемкость и трудоемкость изготовления вагона-платформы, и будет уменьшена грузоподъемность вагона-платформы.