Грузовой полувагон

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, конкретно, к грузовым железнодорожным полувагонам, и может быть использована в конструкции концевых балок рам грузовых полувагонов.
Известен универсальный полувагон (RU 101419 U1, опубл. 10.01.2011), кузов которого содержит раму, включающую хребтовую балку и установленные на ее концевых частях две лобовые балки, глухой или образованный люками пол, боковые стенки и торцевые стенки, сваренные с лобовыми балками, каждая из которых содержит сваренные между собой с образованием замкнутого коробчатого профиля наружную стенку, две внутренние стенки, расположенные по обе стороны от хребтовой балки, верхнюю горизонтальную полку и две нижние наклонные полки, при этом внутренние стенки и горизонтальные полки связаны между собой L-образными в своем сечении основаниями, предназначенными для размещения и приварки предварительно собранных лобовых балок на концевых частях хребтовой балки рамы.
Известен также полувагон, принятый за наиболее близкий аналог (RU 157920 U1, опубл. 03.12.2014), кузов которого содержит раму, включающую хребтовую балку и установленные в ее консольных частях две концевые (лобовые) балки, образованный разгрузочными люками пол, размещенные на раме боковые стенки и торцевые стенки, соединенные с концевыми балками, состоящими из верхних полок, установленных на основании хребтовой балки, наружных и внутренних стенок, расположенных по обе стороны от хребтовой балки, и нижних наклонных полок, замыкающих концевые балки в коробчатый профиль, при этом петли крышек разгрузочных люков закреплены на вертикальных стенках хребтовой балки, имеющей омегообразный профиль и выполненной без верхней балки.
Техническая проблема, не решаемая при использовании известных технических решений, заключается в вероятности касания концевых балок и колес ходовых тележек ввиду понижения уровня пола кузова, обусловленного оснащением рамы хребтовой балкой, выполненной без верхней балки, что может привести к аварийной ситуации во время движения грузового полувагона.
Техническим результатом, который достигается при использовании полезной модели, является повышение безопасности эксплуатации грузового полувагона, имеющего пониженный уровень пола.
Достигается технический результат при использовании грузового полувагона, содержащего ходовые тележки и кузов, установленный на раму, включающую хребтовую балку и концевые балки, и содержащий пол и размещенные на раме боковые стенки и торцевые стенки, соединенные с концевыми балками рамы, который отличается тем, что концевые балки рамы выполнены с проемами, расположенными симметрично относительно продольной оси полувагона и выполненными во внутренних стенках и нижних полках концевых балок, включая места пересечения указанных стенок и полок, при этом проемы выполнены длиной 150-300 мм, глубиной 60-160 мм и шириной 60-100 мм.
В конкретных формах реализации концевые балки рамы имеют замкнутый коробчатый профиль, образованный верхней полкой, наружными и внутренними стенками и нижними полками. Проемы в концевых балках выполнены со смещением относительно колес ходовых тележек, при котором внутренняя сторона проема смещена относительно внутренней поверхности обода колеса в сторону продольной оси полувагона. Смещение внутренней стороны каждого проема относительно внутренней поверхности обода колеса составляет 120-220 мм.
Выполнение в концевых балках рамы проемов, расположенных симметрично относительно продольной оси полувагона и выполненных с предлагаемыми параметрами длины, высоты и ширины, позволяет образовать ниши со стороны нижних внутренних частей концевых балок. Тем самым создаются условия для возможности заглубления колес ходовых тележек в полости ниш с целью исключения касания колес о концевые балки, в том числе на кривых участках пути.
Замкнутый коробчатый профиль концевых балок рамы, образованный верхней полкой, наружными и внутренними стенками и нижними полками, обеспечивает прочность и жесткость на кручение концевых балок, что позволяет выполнять сквозные вырезы в полках и стенках концевых балок.
Выполнение в концевых балках рамы проемов с предлагаемым смещением относительно колес ходовых тележек в сторону продольной оси полувагона и параметрами длины, высоты и ширины необходимо для исключения касания колес о концевые балки, в том числе на кривых участках пути.
На чертежах представлен грузовой полувагон с пониженным уровнем пола: на фиг. 1 - грузовой полувагон, аксонометрическая проекция; на фиг. 2 - местный вырез А на фиг. 1;
на фиг. 3 - концевая балка рамы, главный вид; на фиг. 4 - то же, вид снизу; на фиг. 5 - консольная часть грузового полувагона, вид снизу по стрелке Б на фиг. 1.
Грузовой полувагон (фиг. 1, 2) содержит кузов 1, установленный на ходовых тележках 2. Кузов 1 включает в себя раму 3, пол 4, боковые 5 и торцевые 6 стенки. В состав рамы 3 входят хребтовая балка 3.1 и две концевые балки 3.2, которые установлены на консольных частях хребтовой балки 3.1 и с которыми соединены торцевые стенки 6. Хребтовая балка 3.1 выполнена без верхней балки и имеет омегообразный профиль. Пол 4 может быть выполнен глухим, либо быть образован рядами разгрузочных люков. В последнем случае петли крышек разгрузочных люков 4.1 закреплены на вертикальных стенках хребтовой балки 3.1.
Каждая из двух концевых балок 3.2 (фиг. 3, 4) имеет две части, расположенные симметрично с образованием между ними центрального проема. Обе части каждой концевой балки 3.2 выполнены с профилем прямоугольной коробчатой формы, который образован сваренными между собой верхней полкой 3.2.1, двумя наружными стенками 3.2.2, двумя внутренними стенками 3.2.3 и двумя нижними полками 3.2.4. Нижние полки 3.2.4 в средней части концевой балки 3.2 выполнены параллельными верхней полке 3.2.1, а в боковых ее частях - наклонными в сторону верхней полки 3.2.1. Средней частью верхней полки 3.2.1 в месте центрального проема концевая балка 3.2 устанавливается поверх горизонтального основания омегообразной хребтовой балки 3.1.
В концевой балке 3.2 с внутренней нижней стороны (фиг. 2, 3, 4) симметрично расположены два проема 3.2.5, которые получены в результате выполнения сквозных вырезов во внутренних стенках 3.2.3, нижних полках 3.2.4 и в местах пересечения этих стенок 3.2.3 и полок 3.2.4. Каждый из проемов 3.2.5 имеет длину L, глубину h и ширину w. Проемы 3.2.5 расположены со смещением s относительно колес ходовых тележек 2 (фиг. 5) в сторону продольной оси O-O полувагона на расстояние, измеряемое между внутренними сторонами проемов 3.2.5 и внутренними поверхностями ободьев колес.
При реализации полезной модели числовые значения параметров L, h, w и s рассчитываются в зависимости от толщины В обода колеса ходовой тележки 2, а также взаимного расположения концевой балки 3.2 и колеса в продольном и поперечном направлениях, в том числе при повороте ходовых тележек 2 по время движения полувагона. С учетом номинальной толщины В обода колеса, равной 130 мм, и указанных выше условий проемы 3.2.5 могут иметь длину L от 150 до 300 мм, глубину h от 60 до 160 мм и ширину w от 60 до 100 мм. Величина смещения s лежит в пределах от 120 до 220 мм, что не препятствует заглублению колес вглубь ниш проемов 3.2.5 на кривых участках пути.
Нижние значения диапазонов параметров L, h, w, s рассчитаны из условия исключения пересечения колес и кромок проемов 3.2.5; верхние значения - из условия сохранения прочностных характеристик концевых балок 3.2. Жесткость на кручение концевых балок 3.2, в которых выполнены проемы 3.2.5, сохраняется в требуемых пределах при условии выполнения концевых балок с замкнутым коробчатым профилем.
В случаях применения полезной модели в грузовых полувагонах, имеющих пониженный уровень пола, обеспечивается безаварийность эксплуатации полувагона за счет положения проемов 3.2.5 в концевых балках 3.2 в местах расположения колес ходовых тележек 2 с учетом поворота ходовых тележек 2.