КОНСОЛЬНАЯ ЧАСТЬ РАМЫ ГРУЗОВОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям рам грузовых вагонов.
Из уровня техники известна рама кузова полувагона (RU 178185, B61F 1/02, опубл. 21.04.2022), содержащая хребтовую балку с нижними полками, шкворневые балки с нижними листами, а также промежуточные и концевые балки, при этом хребтовая балка с каждой из концевых частей в зонах между шкворневыми и концевыми балками снабжена усиливающими накладками, две из которых установлены на нижних полках хребтовой балки, а третья накладка объединяет нижние полки хребтовой балки и соединена встык с указанными двумя накладками и с нижним листом шкворневой балки.
Известен железнодорожный полувагон (RU 130565 B61D 3/00, B61F 1/02, опубл. 27.07.2013), содержащий кузов, причем кузов включает раму, которая содержит хребтовую балку и шкворневые балки, шкворневые балки рамы содержат нижние шкворневые листы, каждый из которых имеет крепежную площадку, посредством которой шкворневая балка соединена с хребтовой балкой, ширина указанной крепежной площадки заключена в диапазоне от 656 мм до 686 мм, ее длина заключена в диапазоне от 735 мм до 835 мм.
Данные технические решения предназначены для консольных частей рамы с длиной не более 2,1 м и не обеспечивает прочности для консольных частей рам длиной, превышающей 2,1 м, например, у длиннобазных вагонов-платформ.
Технической проблемой является недостаточная прочность и жесткость консольной части рамы грузового вагона в зоне заднего упора автосцепки.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение жесткости и прочности консольной части рамы грузового вагона.
Технический результат обеспечивается консольной частью рамы грузового вагона, содержащей хребтовую балку с передним и задним упорами автосцепки, и шкворневую балку, содержащую нижний шкворневой лист с крепежной площадкой, посредством которой шкворневая балка соединена с хребтовой балкой, при этом крепежная площадка нижнего шкворневого листа выполнена длиной, обеспечивающей перекрытие проекции шкворневой балки и проекции заднего упора автосцепки на продольную вертикальную плоскость, при этом отношение расстояния Б от розетки переднего упора автосцепки до поперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, к расстоянию А от внешней кромки крепежной площадки до поперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, составляет от 1,7 до 2,0.
В качестве развития полезной модели крепежная площадка нижнего шкворневого листа может быть выполнена в виде отдельных, соединенных между собой в одну деталь частей; расстояние В от внешней кромки крепежной площадки нижнего шкворневого листа до задней поверхности заднего упора автосцепки может составлять от 50 до 260 мм.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что крепежная площадка нижнего шкворневого листа выполнена длиной, обеспечивающей перекрытие проекции шкворневой балки и проекции заднего упора автосцепки на продольную вертикальную плоскость, при этом отношение расстояния Б от розетки переднего упора автосцепки до поперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, к расстоянию А от внешней кромки крепежной площадки до поперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, составляет от 1,7 до 2,0; крепежная площадка нижнего шкворневого листа может быть выполнена в виде отдельных, соединенных между собой в одну деталь частей; расстояние В от внешней кромки крепежной площадки нижнего шкворневого листа до задней поверхности заднего упора автосцепки может составлять от 50 до 260 мм. Такое отличие от прототипа даёт основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна».
Заявляемое техническое решение поясняется графическими изображениями, где на фиг. 1 показана консольная часть рамы грузового вагона, вид сверху; на фиг. 2 – разрез А-А фиг. 1; на фиг. 3 – фрагмент расчетной модели рамы грузового вагона с распределением эквивалентных напряжений при ударе по режиму Iа, МПа в консольной части рамы грузового вагона; на фиг. 4 – пример реализации полезной модели.
Консольная часть рамы грузового вагона содержит хребтовую балку 1 с нижними полками 1.1, шкворневую балку 2 с нижним шкворневым листом 2.1 и концевую балку 3. Хребтовая балка 1 снабжена передним упором 4 и задним упором 5 автосцепки. Нижний шкворневой лист 2.1 выполнен с крепежной площадкой 2.2, посредством которой шкворневая балка 2 соединена с хребтовой балкой 1.
Технический результат, заключающийся в увеличении жесткости и прочности консольной части рамы грузового вагона, обеспечивается следующим образом.
В консольной части рамы грузового вагона крепежная площадка 2.2 нижнего шкворневого листа 2.1 выполнена длиной, обеспечивающей перекрытие проекции шкворневой балки 2 и проекции заднего упора 5 автосцепки на продольную вертикальную плоскость, при этом отношение расстояния Б от розетки переднего упора 4 автосцепки допоперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, к расстоянию А от внешней кромки 2.2.1 крепежной площадки 2.2 до поперечной вертикальной плоскости, проходящей через ось шкворня, составляет от 1,7 до 2,0. Выход за указанный диапазон не целесообразен, т.к. при отношении расстояния Б к расстоянию А менее 1,7 не обеспечивается необходимое расчетное перекрытие проекции шкворневой балки 2 и проекции заднего упора 5 автосцепки на продольную вертикальную плоскость, а при более 2,0 не достигается большее увеличение прочности, но увеличивается масса тары и металлоемкость. Такое исполнение позволяет обеспечивать прочность и жесткость увеличенной по длине консольной части рамы грузового вагона при оптимальной базе грузового вагона с равномерной загрузкой тележек вагона путем перекрытия заднего упора 5 автосцепки на расстояние В до 2/3 его длины.
В качестве развития полезной модели крепежная площадка 2.2 нижнего шкворневого листа 2.1 выполнена в виде отдельных, соединенных между собой в одну деталь частей. Такое исполнение позволяет соединить нижний шкворневой лист 2.1 шкворневой балки с нижними полками 1.1 хребтовой балки 1 по частям, что обеспечит снижение общей неплоскостности поверхности нижнего шкворневого листа 2.1 и улучшение сопряжение и надежность соединения и, соответственно, увеличить жесткость и прочность консольной части рамы грузового вагона.
В качестве развития полезной модели расстояние В от внешней кромки 2 2 1 крепежной площадки 2 2 нижнего шворневого листа 2.1 до задней поверхности заднего упора 5 автосцепки составляет от 50 до 260 мм. Выход за указанный диапазон не целесообразен, т.к. при менее 50 мм не обеспечивается необходимое расчетное перекрытие проекции шкворневой балки 2 и проекции заднего упора 5 автосцепки на продольную вертикальную плоскость, а при более 260 мм не достигается большее увеличение прочности, но увеличивается масса тары и металлоемкость консольной части рамы грузового вагона.
Конкретным примером использования полезной модели является вагон-платформа для перевозки контейнеров.