СОЧЛЕНЕННЫЙ ВАГОН-ПЛАТФОРМА

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности к сочлененным вагонам-платформам для перевозки грузов.
Известны различные технические решения в рассматриваемой области.
Из патента РФ на полезную модель №187463 (B61F 1/02) известен вагон-платформа сочлененного типа. Известный вагон-платформа (1) сочлененного типа содержит рамы (3), соединенные узлом (4) сочленения, установленные на ходовых тележках (2) и содержащие основные поперечные балки (9), автосцепные устройства (5) с передними упорами, при этом расстояние R между упомянутыми основными поперечными балками (9) задано из диапазона от 5300 мм до 7200 мм, высота H каждой рамы (3) составляет не менее от 650 мм, расстояние L между передними упорами задано из диапазона от 18000 мм до 21500 мм. Известное решение направлено на уменьшение массы рамы вагона-платформы сочлененного типа при сохранении ее прочности.
Из патента РФ на изобретение №2457968 (B61D 3/20, B61F 1/02) известен сочлененный вагон, который является наиболее близким аналогом по совокупности существенных признаков к предлагаемой полезной модели и выбран в качестве прототипа. Сочлененный вагон содержит раму с установленными на ней фитинговыми упорами, состоящую из отдельных секций, соединенных между собой шарнирным узлом, и установленную на две крайние и одну среднюю тележки, тормозное оборудование и автосцепные устройства, каждая секция рамы содержит боковые балки из сварного двутавра, укороченную хребтовую балку, выполненную из зетового профиля, установленную ниже верхней поверхности боковых балок, соединенную с ними раскосами из зетового профиля, а также шкворневую и лобовую балки. Причем верхняя поверхность шкворневой балки расположена между верхними поверхностями боковых и укороченной хребтовой балок, а верхняя поверхность лобовой балки - на уровне верхних поверхностей боковых балок. Короткая хребтовая балка соединена с боковыми балками раскосами из зетового профиля и содержит часть шарнирного узла, и установленную на ней лобовую балку, снабженную консолями под скользуны.
Общим недостатком известных решений является то, что лобовые (концевые) балки в зоне сочленения выполнены прямыми, из-за чего погрузочная длина в составе поезда используется нерационально, т.е. у известных вагонов не обеспечивается достаточная эффективность эксплуатации вагона-платформы.
Технической проблемой, на решение которой направлена предлагаемая полезная модель, является нерациональное использование погрузочной длины вагона, что снижает эффективность его эксплуатации.
Для решения данной технической проблемы целесообразно улучшение конструкции сочлененного вагона-платформы для перевозки грузов, в частности, с обеспечением более рационального использования погрузочной длины в составе поезда, т.е. с обеспечением повышения грузовместимости вагона-платформы.
Технический результат предлагаемой полезной модели заключается в улучшении технических характеристик сочлененного вагона-платформы, а, именно, в повышении грузовместимости вагона-платформы, при сохранении безопасности перевозок, и эффективности его использования, благодаря чему устранены недостатки известных решений.
Сочлененный вагон-платформа согласно настоящей полезной модели включает в себя раму, состоящую из отдельных секций, соединенных между собой узлом сочленения, установленную на две крайние и одну среднюю тележки через пятниковые опоры и снабженнyю автосцепными устройствами на своих концах. Каждая секция рамы содержит боковые балки, лобовые балки, хребтовую балку. Заявляемый вагон-платформа отличается тем, что лобовые балки каждой из секций рамы, расположенные со стороны узла сочленения, выполнены с прямым в плане средним участком в районе узла сочленения и с выступающими в направлении к соседней секции концевыми участками, соединенными с прямым средним участком.
Предлагаемая конструкция сочлененного вагона-платформы, благодаря использованию предлагаемой формы лобовой балки, позволяет уменьшить расстояние между концевыми участками лобовых балок со стороны узла сочленения. Это способствует увеличению полезной площади вагона и возможному размещению на полученной за счет удлинения вагона площади дополнительных элементов вагона - фитинговых упоров, а также перевозимых грузов (насыпных, штучных, тарно-штучных и т.д.). Также появляется возможность разместить в пространстве узла сочленения дополнительный (третий) грузовой контейнер на относительно коротком вагоне, имеющем более выгодные условия тарификации в сравнении с длиннобазными вагонами, перевозящими такое же количество контейнеров. Предлагаемое конструктивное изменение обеспечивает наиболее рациональное использование погрузочной длины в составе поезда, т.е. повышается грузовместимость вагона-платформы.
Расстояние L1 между концевыми участками лобовых балок соседних секций при нахождении сочлененного вагона на прямых участках рельсового пути и при прохождении вагоном криволинейных участков пути составляет от 200 до 700 мм. Расстояние меньше нижнего значения указанного диапазона вызовет повышенный риск соударения выступающих участков при прохождении вагоном кривых малого радиуса, что не позволит обеспечить безопасность перевозок, а расстояние выше верхнего значения диапазона обеспечит неоптимальное использование длины вагона, что не позволит улучшить его технические характеристики. Расстояние L2 между осями сцепления автосцепных устройств находится в диапазоне от 17600 до 21580 мм. Расстояние меньше нижнего значения (17600 мм) указанного диапазона не позволит выполняться условию по перевозке трех контейнеров по 20 футов, что ухудшает грузовместимость вагона, а расстояние выше верхнего значения (21580 мм) диапазона чрезмерно повысит металлоемкость и уменьшит грузоподъемность. Также, если расстояние будет выше верхнего значения (21580 мм) диапазона, при сохранении базы вагона увеличится консольная часть, что затруднит вписывание вагона в кривую.
Концевые участки лобовой балки выполнены симметрично относительно продольной оси симметрии хребтовой балки. Прямой средний участок может быть соединен с концевыми участками через промежуточные участки, которые снабжены боковыми упорными кронштейнами, взаимодействующими с боковыми подпружиненными опорами, размещенными на средней тележке.
Сущность предлагаемой полезной модели поясняется фиг.1, на которой представлен общий вид сочлененного вагона-платформы, фиг.2 и фиг.3, на которых представлены виды сверху сочлененного вагона-платформы, где:
1 - крайняя тележка;
2 - средняя тележка;
3 - рама;
4 - пятниковые опоры;
5 - торцевой борт;
6 - продольный борт;
7 - узел сочленения;
8 - боковая балка;
9 - лобовая балка;
10 - хребтовая балка;
11 - автосцепное устройство;
L1 - расстояние между концевыми участками лобовых балок;
L2 - длина сочлененного вагона-платформы по осям сцепления автосцепных устройств.
Сочлененный вагон-платформа включает установленную на две крайние тележки 1 и одну среднюю тележку 2 раму 3 с размещенными на ней фитинговыми упорами, пятниковые опоры 4, тормозное оборудование, автосцепные устройства 11, торцевые борта 5 и продольные борта 6, расположенные по всей длине каждой секции. Рама 3 состоит из соединенных между собой узлом 7 сочленения отдельных секций, каждая из которых содержит боковые балки 8, лобовые балки 9, шкворневую балку и хребтовую балку 10.
Лобовые балки 9 каждой из секций рамы, расположенные со стороны узла 7 сочленения, выполнены в плане с прямым средним участком в районе узла сочленения и с выступающими в направлении к соседней секции рамы концевыми участками, соединенными с прямым средним участком. Концевые участки могут соединяться с прямым средним участком промежуточными участками, которые снабжены боковыми упорными кронштейнами, взаимодействующими с боковыми подпружиненными опорами, размещенными на средней тележке 2. Концевые и промежуточные участки выполнены симметрично относительно продольной оси симметрии хребтовой балки.
Расстояние L1 между концевыми участками лобовых балок соседних секций, расположенных со стороны узла 7 сочленения, при нахождении сочлененного вагона на прямых или криволинейных участках рельсового пути составляет от 200 до 700 мм, т.е. лобовые балки 9 соседних секций расположены так, что расстояние L1 между их концевыми участками изменяется в указанном диапазоне, но не выходит из него, при прохождении прямых или криволинейных участках рельсового пути. Расстояние L2 по осям сцепления автосцепных устройств находится в диапазоне от 17600 до 21580 мм.
Уменьшение расстояния L1 за пределы указанного диапазона может вызвать соударение секцией сочлененного вагона при прохождении составом кривых малого радиуса (60-80 метров) в случае неблагоприятного сочетания допусков на вагон, а значит может повлечь ограничения на использование вагона (запрет и невозможность прохождения определенных путей). В свою очередь, использование расстояния L1 более верхнего предела указанного диапазона нецелесообразно, так как технический результат будет практически неощутим.
Уменьшение расстояния L2 за пределы указанного диапазона не позволит разместить на вагоне-платформе три стандартных контейнера по 20 футов, широко применяемых для осуществления железнодорожных грузоперевозок. При расстоянии L2 выше верхнего предела указанного диапазона чрезмерно повысится металлоемкость без повышения грузоподъемности. Также, если расстояние L2 будет выше верхнего значения указанного диапазона, то, при сохранении базы вагона, увеличится консольная часть, что затруднит вписывание вагона в кривую.
Использование лобовой балки 9 предлагаемой формы позволяет уменьшить расстояние между концевыми участками лобовых балок 9 со стороны узла 7 сочленения, что способствует увеличению полезной площади вагона, благодаря чему, в частности, появляется возможность использования пространства над узлом 7 сочленения для перевозки груза. Таким образом, предлагаемый сочлененный вагон-платформа обладает улучшенными техническими характеристиками по сравнению с известными конструкциями.