Узел опирания котла вагона-цистерны

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям узлов опирания котлов вагонов-цистерн.
Из уровня техники известен узел опирания котла, содержащий опору котла, включающую верхний лист, соединенный с котлом, поперечные вертикальные листы и боковые листы, соединенные с верхним листом и установленные на нижний шкворневой лист (см. RU 122625, МПК B61D5/06, опубл. 10.12.2012).
Технической проблемой, присущей приведенному аналогу, является избыточная металлоёмкость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема тем, что конструкция узла опирания котла вагона-цистерны содержит множество усиливающих ребер, закрепленных на поперечных вертикальных листах опоры котла. Данный факт приводит к увеличению металлоемкости узла опирания котла вагона-цистерны.
В качестве наиболее близкого аналога принят узел опирания котла, содержащий опору котла, включающую верхний лист, соединенный с котлом, поперечные вертикальные листы и боковые листы, соединенные с верхним листом и установленные на нижний шкворневой лист (см. RU 69474, МПК B61D5/02, опубл. 27.12.2007).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу является избыточная металлоёмкость конструкции. Обусловлена данная техническая проблема тем, что конструкция узла опирания котла вагона-цистерны содержит множество усиливающих ребер, накладок, а также массивные стрингеры. Данный факт приводит к увеличению металлоемкости узла опирания котла.
Технический результат заявляемой полезной модели – снижение металлоемкости конструкции узла опирания котла вагона-цистерны, при обеспечении необходимой прочности и жесткости конструкции.
Достигается заявленный технический результат узлом опирания котла вагона-цистерны, содержащим опору котла, включающую верхний лист, соединенный с котлом, поперечные вертикальные листы и боковые листы, соединенные с верхним листом и установленные на нижний шкворневой лист, содержащий центральную горизонтальную часть с верхней поверхностью, а также две наклонные части, идущие в стороны от центральной части, при этом расстояние от нижней образующей котла до верхней поверхности центральной горизонтальной части нижнего шкворневого листа находится в диапазоне от 150 до 600 мм, а каждая наклонная часть шкворневого листа расположена к центральной горизонтальной части нижнего шкворневого листа под углом от 7 до 20 градусов.
Снижение металлоёмкости конструкции при обеспечении необходимой прочности и жесткости конструкции обеспечивается за счет того, что расстояние от нижней образующей котла до верхней поверхности центральной горизонтальной части нижнего шкворневого листа находится в диапазоне от 150 до 600 мм. Указанный диапазон расстояния является оптимальным, так как при расстоянии меньшем, чем 150 мм конструкция узла опирания котла не будет обладать необходимой прочностью и жесткостью, а при расстоянии большем, чем 600 мм металлоёмкость конструкции узла опирания котла становится избыточной. Для дополнительного снижения металлоемкости и повышения прочности и жесткости конструкции каждая наклонная часть нижнего шкворневого листа расположена к горизонтальной части шкворневого листа под углом от 7 до 20 градусов. Указанный диапазон угла является оптимальным, так как при угле меньшем, чем 7 градусов конструкция будет обладать избыточной металлоемкостью из-за увеличения высоты поперечных вертикальный и боковых листов опоры котла, а при угле большем, чем 20 градусов конструкция не будет обладать необходимой прочностью и жесткостью. Также для дополнительного повышения прочности и жесткости конструкции расстояние между поперечными вертикальными листами опоры находится в диапазоне от 150 до 350 мм, при этом между поперечными вертикальными листами установлены усиливающие ребра, соединенные с указанными листами, а также с нижним шкворневым листом. Указанный диапазон расстояния является оптимальным, так как при расстоянии между поперечными вертикальными листами меньшем, чем 150 мм, конструкция не будет обладать необходимой прочностью и жесткостью, а при расстоянии большем, чем 350 мм, конструкция будет иметь избыточную металлоемкость.
Заявляемая полезная модель отличается от наиболее близкого аналога тем, что расстояние от нижней образующей котла до верхней поверхности центральной горизонтальной части нижнего шкворневого листа находится в диапазоне от 150 до 600 мм, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где на фиг.1 представлен общий вид узла опирания котла; на фиг. 2 представлен разрез А-А на фиг. 1.
Узел опирания котла 1 (Фиг. 1) вагона-цистерны содержит опору 2 котла, включающую верхний лист 3 , соединённый с котлом, поперечные вертикальные листы 4 и боковые 5 листы, соединенные с верхним листом 3 и установленные на нижний шкворневой лист 6. Нижний шкворневой лист 6 содержит центральную горизонтальную часть 6.1 с верхней поверхностью 6.1.1, а также две наклонные части 6.2, размещённые по сторонам от центральной горизонтальной части 6.1. Расстояние «h» от нижней образующей котла до верхней поверхности центральной горизонтальной части нижнего шкворневого листа 6 находится в диапазоне от 150 до 600 мм. Каждая наклонная часть 6.2 нижнего шкворневого 6 листа расположена к центральной горизонтальной части шкворневого листа под углом «α» от 7° до 20°. Расстояние «l» (Фиг. 2) между поперечными вертикальными листами 4 опоры находится в диапазоне от 150 до 350 мм, при этом между поперечными вертикальными листами опоры установлены ребра 7 жесткости, жестко соединенные с поперечными вертикальными листами 4 и нижним шкворневым листом 6.
Заявляемая полезная модель может быть использована в грузовых железнодорожных вагонах-цистернах.