РАМА КУЗОВА ПОЛУВАГОНА

Предложенная полезная модель относится к конструкции железнодорожных вагонов, а именно к конструкции рамы кузова полувагона.
Из уровня техники известна рама кузова полувагона (патент России на полезную модель №162477, опубл. 10.06.2016), содержащая хребтовую балку, концевые, шкворневые и промежуточные поперечные балки, включающие в себя вертикальные, нижние и верхние листы.
Кроме того, известна рама кузова полувагона (патент России на изобретение №2325295, опубл. 27.05.2008), принятая за прототип, состоящая из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными, шкворневыми балками, включающие в себя вертикальные, нижние и верхние листы, при этом каждая из поперечных балок снабжена упорами крышек люков.
К недостатку известных решений, в том числе прототипа, следует отнести локальные превышения напряжений в промежуточных поперечных балках в зоне хребтовой балки.
Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема локальных превышений напряжений в промежуточных поперечных балках в зоне хребтовой балки.
Технический результат заключается в повышении прочности промежуточных поперечных балок, при снижении их металлоемкости.
Технический результат достигается тем, что рама кузова полувагона содержит хребтовую балку и промежуточные поперечные балки, включающие в себя вертикальные, нижние и верхние листы, при этом каждая из промежуточных поперечных балок снабжена упорами крышек люков, при этом нижний лист каждой промежуточной поперечной балки в зоне хребтовой балки имеет уширение, при этом ширина части, имеющей уширение, нижнего листа промежуточной поперечной балки задана из диапазона от 50 до 500 мм, а ширина части, расположенная в зоне крепления упоров крышек люков, нижнего листа промежуточной поперечной балки задана из диапазона от 20 до 50 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижний лист промежуточной поперечной балки выполнен ассиметрично вертикальному листу промежуточной поперечной балки.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижние листы промежуточных поперечных балок выполнены цельными.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что нижние листы промежуточных поперечных балок выполнены сварными.
Полезная модель поясняется чертежами: на Фиг. 1 - общий вид рамы кузова полувагона; на Фиг. 2 - вид А рамы кузова полувагона на фиг.1; на Фиг. 3-разрез Б-Б на фиг.2; на Фиг. 4 - разрез В-В на Фиг. 2.
Рама кузова полувагона содержит хребтовую балку 1 и промежуточные поперечные балки 2, включающие в себя вертикальные 3, нижние 4 и верхние 5 листы, при этом каждая из промежуточных поперечных балок 2 снабжена упорами 6 крышек люков (на фигурах не показаны). Нижний лист 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 в зоне хребтовой балки 1 имеет уширение. Ширина (а) части 4.1, выполненная с уширением, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, задана из диапазона от 50 до 500 мм, а ширина (b) части 4.2, расположенная в зоне крепления упоров 6 крышек люков, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, задана из диапазона от 20 до 50 мм. Нижний лист 4 промежуточной поперечной балки 2 выполнен ассиметрично вертикальному листу 3 промежуточной поперечной балки 2. Нижние листы 4 промежуточных поперечных балок 2 могут быть выполнены цельными или составными, т.е. сваренными из нескольких листов сваркой встык, при этом крайние, менее нагруженные участки, изготовлены из листов меньшей толщины. Между расширенной частью 4.1 и суженной частью 4.2 нижних листов 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 обеспечен плавный переход.
Промежуточные поперечные балки 2 выполнены с нижними листами 4, расширяющимися в зоне хребтовой балки 1, тем самым увеличивая площадь промежуточной поперечной балки 2 в зоне наибольшего нагружения и обеспечивая необходимую прочность промежуточных поперечных балок 2. Заданный диапазон от 50 до 500 мм ширины (а) части 4.1, которая выполнена с уширением, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 выбрана исходя из нагрузки на промежуточную поперечную балку 2 в зоне хребтовой балки 1. При ширине (а) части 4.1, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, заданной менее 50 мм не достигается технический результат, а именно не обеспечивается повышение прочности промежуточных поперечных балок 2. При ширине (а) части 4.1, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, заданной более 500 мм, достигается повышение прочности промежуточных поперечных балок 2, однако при этом значительно повышается металлоемкость рамы кузова полувагона, что отрицательно сказывается на грузоподъемности вагона. В наименее нагруженных участках промежуточных поперечных балок 2, в зоне крепления упоров 6 крышек люков, нижние листы 4 имеют сужения, тем самым обеспечивается экономия металла, и уменьшение массы рамы кузова полувагона при этом достигается необходимая прочность промежуточных поперечных балок 2 в указанной зоне. Заданный диапазон от 20 до 50 мм ширины (b) части 4.2, расположенной в зоне крепления упоров 6 крышек люков, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 выбран исходя из нагрузки на промежуточную поперечную балку 2 в выбранной зоне. При ширине (b) части 4.2, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, заданной менее 20 мм не обеспечивается необходимая прочность промежуточных поперечных балок 2. При ширине (b) части 4.2, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, заданной более 50 мм возникают сложности в установке упоров 6 крышек люков полувагона, т.е. нижний лист 4 с шириной (b) части 4.2, выполненный более 50 мм, не может быть использован в конструкции рамы кузова полувагона.
Нижний лист 4 промежуточной поперечной балки 2 выполняют ассиметрично вертикальному листу 3 промежуточной поперечной балки 2 с целью снижения металлоемкости конструкции, при этом также достигается повышение прочности промежуточных поперечных балок.
В примере реализации рама кузова полувагона содержит хребтовую балку 1 и промежуточные поперечные балки 2, включающие в себя вертикальные 3, нижние 4 и верхние 5 листы, при этом каждая из промежуточных поперечных балок 2 снабжена упорами 6 крышек люков. Нижний лист 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 в зоне хребтовой балки 1 имеет уширение. Ширина (а) части 4.1, выполненная с уширением, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, равна 50 мм, а ширина (b) части 4.2, расположенная в зоне крепления упоров 6 крышек люков, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, равна 20 мм. Нижний лист 4 промежуточной поперечной балки 2 выполнен ассиметрично вертикальному листу 3 промежуточной поперечной балки 2. Нижние листы 4 промежуточных поперечных балок 2 выполнены цельными.
В другом примере реализации рама кузова полувагона содержит хребтовую балку 1 и промежуточные поперечные балки 2, включающие в себя вертикальные 3, нижние 4 и верхние 5 листы, при этом каждая из промежуточных поперечных балок 2 снабжена упорами 6 крышек люков. Нижний лист 4 каждой промежуточной поперечной балки 2 в зоне хребтовой балки 1 имеет уширение. Ширина (а) части 4.1, выполненная с уширением, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, равна 500 мм, а ширина (b) части 4.2, расположенная в зоне крепления упоров 6 крышек люков, нижнего листа 4 каждой промежуточной поперечной балки 2, равна 50 мм. Нижний лист 4 промежуточной поперечной балки 2 выполнен ассиметрично вертикальному листу 3 промежуточной поперечной балки 2. Нижние листы 4 промежуточных поперечных балок 2 выполнены сварными.
Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в повышении прочности промежуточных поперечных балок, при снижении их металлоемкости.
Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники полувагонах.