РАМА ВАГОНА-ПЛАТФОРМЫ ДЛЯ ПЕРЕВОЗКИ КОНТЕЙНЕРОВ

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции рам вагонов-платформ, в частности конструкции рам вагонов-платформ для перевозки контейнеров.
Из уровня техники известна рама вагона-платформы (RU 188273, B61D 3/00, опубл. 04.04.2019), содержащая хребтовую балку, две концевые балки, шкворневую балку и поперечную балку.
Известна рама вагона-платформы для перевозки контейнеров (CN 206552039, B61D 3/20, B61F 1/02, опубл. 13.10.2017), содержащая хребтовую балку, концевые балки, шкворневую балку и промежуточную балку с фитинговыми упорами в концевых частях, при этом промежуточная балка выполнена коробчатой конструкции с переменным поперечным сечением, содержащая верхние и нижние листы, соединённые между собой вертикальными листами.
Общей технической проблемой является недостаточная прочность и жёсткость промежуточной балки рамы в местах установки фитинговых упоров.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение прочности и жёсткости промежуточной балки рамы вагона-платформы для перевозки контейнеров.
Заявляемый технический результат достигается рамой вагона-платформы для перевозки контейнеров, содержащая хребтовую балку и по крайней мере одну промежуточную балку с фитинговыми упорами в концевых частях, при этом промежуточная балка включает верхние и нижние листы, соединённые между собой вертикальными стенками, торцевыми стенками, образуя коробчатую конструкцию переменного поперечного сечения, в которой в промежуточной балке вертикальные стенки выполнены с увеличением толщины в концевых частях, при этом толщина концевых частей 8.1 выполнена в диапазоне от 16 мм до 24 мм, толщина центральных частей 8.2 выполнена в диапазоне от 8 мм до 12 мм, торцевые стенки промежуточной балки своими верхними кромками закреплены в местах расположения фитинговых упоров.
В качестве развития полезной модели расстояние между концевыми частями вертикальных стенок промежуточной балки совпадает с расстоянием между осями фитинговых упоров; центральные части вертикальных стенок промежуточной балки могут быть соединены с их концевыми частями сварным соединением с расположением сварных швов под наклоном к вертикали; каждая торцевая стенка промежуточной балки предпочтительно может быть выполнена вертикальной; каждая торцевая стенка промежуточной балки может быть образована нижним листом промежуточной балки, выполненным с загибом вверх; каждая торцевая стенка промежуточной балки может быть образована поперечным ребром; на внешней поверхности торцевых стенок промежуточной балки могут быть установлены опорные элементы для фитинговых упоров; опорные элементы могут быть выполнены в виде пластин, прикрепленных между  торцевой стенкой и верхним листом; опорные элементы могут быть выполнены в виде ребер; ребра могут быть выполнены с выступом для опирания фитинговых упоров в откинутом положении; между вертикальными стенками и торцевыми стенками промежуточной балки могут быть установлены раскосы; место установки раскосов на вертикальных стенках может быть усилено поперечными ребрами во внутренней полости промежуточной балки; раскосы могут быть выполнены с изгибом; раскосы могут быть выполнены переменной высоты; высота раскосов со стороны вертикальных стенок может превышать высоту раскосов со стороны торцевых стенок.
Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что в промежуточной балке вертикальные стенки выполнены с увеличением толщины в концевых частях, при этом толщина концевых частей 8.1 выполнена в диапазоне от 16 мм до 24 мм, толщина центральных частей 8.2 выполнена в диапазоне от 8 мм до 12 мм, торцевые стенки промежуточной балки верхними кромками закреплены в местах расположения фитинговых упоров; расстояние между концевыми частями вертикальных стенок совпадает с расстоянием между осями фитинговых упоров; центральные части вертикальных стенок могут быть соединены с их концевыми частями сварным соединением с расположением сварных швов под наклоном к вертикали; каждая торцевая стенка промежуточной балки предпочтительно может быть выполнена вертикальной; каждая торцевая стенка промежуточной балки может быть образована нижним листом промежуточной балки, выполненным с загибом вверх; каждая торцевая стенка промежуточной балки может быть образована поперечным ребром; на внешней поверхности торцевых стенок промежуточной балки могут быть установлены опорные элементы для фитинговых упоров; опорные элементы могут быть выполнены в виде пластин, прикрепленных между торцевой стенкой и верхним листом; опорные элементы могут быть выполнены в виде ребер; ребра могут быть выполнены с выступом для опирания фитинговых упоров в откинутом положении; между вертикальными стенками и торцевыми стенками промежуточной балки могут быть установлены раскосы; место установки раскосов на вертикальных стенках может быть усилено поперечными ребрами во внутренней полости промежуточной балки; раскосы могут быть выполнены с изгибом; раскосы могут быть выполнены переменной высоты; высота раскосов со стороны вертикальных стенок может превышать высоту раскосов со стороны торцевых стенок. 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 показан фрагмент рамы вагона-платформы для перевозки контейнеров, главный вид; на фиг. 2 - то же самое, вид сверху; на фиг. 3 - сечение А-А фиг. 2; на фиг. 4 - сечение Б-Б фиг. 3; на фиг. 5 - сечение В-В фиг. 4; на фиг. 6 - фрагмент промежуточной балки без фитингового упора; на фиг. 7 - фрагмент промежуточной балки с фитинговым упором в нерабочем (откинутом) положении; на фиг. 8 - диаграмма зависимости минимальных коэффициентов запаса усталостной прочности для вертикальных стенок промежуточной балки в зависимости от толщины её концевой части и толщины центральной части.
Рама вагона-платформы для перевозки контейнеров содержит хребтовую балку 1, по меньшей мере по одной концевой балке 2, шкворневой балке 3 и промежуточной балке 4 с фитинговыми упорами 5 в концевых частях. Промежуточная балка 4 включает верхние листы 6 и нижние листы 7, соединённые между собой вертикальными стенками 8 и торцевыми стенками 9, образуя коробчатую конструкцию переменного поперечного сечения.
Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в увеличении прочности и жёсткости промежуточной балки рамы вагона-платформы для перевозки контейнеров, обеспечивается следующим образом.
В промежуточной балке 4 вертикальные стенки 8 состоят из концевых частей 8.1 и центральных частей 8.2 и при этом выполнены с увеличением толщины в концевых частях 8.1 относительно толщины центральных частей 8.2. Толщина концевых частей 8.1 выполнена в диапазоне от 16 мм до 24 мм, толщина центральных частей 8.2 выполнена в диапазоне от 8 мм до 12 мм.
Торцевые стенки 9 верхними кромками закреплены в местах расположения фитинговых упоров 5.
Выполнение вертикальных стенок 8 с увеличением толщины в концевых частях 8.1, выполненной в диапазоне от 16 мм до 24 мм, относительно толщины центральных частей 8.2, выполненной в диапазоне от 8 мм до 12 мм, обеспечивает увеличение несущей способности вертикальных стенок 8 в местах наибольших нагрузок от перевозимого контейнера. Указанные диапазоны толщин выбраны, исходя из необходимого и достаточного условия прочности конструкции промежуточной балки 4. При выходе на нижние пределы указанных диапазонов не достигается необходимая прочность конструкции промежуточной балки 4, будет превышен допускаемый предел минимальных коэффициентов запаса усталостной прочности. При выходе на верхние пределы указанных диапазонов не обеспечивается большего достижения заявляемого технического результата, но значительно повышается металлоёмкость конструкции.
Кроме того, центральные части 8.2 вертикальных стенок 8 соединены с их концевыми частями 8.1 сварным соединением с расположением сварных швов под наклоном к вертикали, что увеличивает длину сварных швов и, тем самым, повышает прочность и надежность конструкции рамы вагона-платформы.
Расстояние между концевыми частями 8.1 вертикальных стенок 8 промежуточной балки 4 может совпадать с расстоянием между осями фитинговых упоров 5. Заявляемое взаимное расположение вертикальных стенок 8, верхних кромок торцевых стенок 9 и фитинговых упоров 5 обеспечивает надежность и прочность как места их соединения, так и промежуточной балки 4 в целом при нагрузках, оказываемых перевозимым контейнером.
В вариантах исполнения полезной модели каждая торцевая стенка 9 промежуточной балки 4 предпочтительно выполнена вертикальной и может быть образована нижним листом 7, выполненным с загибом 7.1 вверх; каждая торцевая стенка 9 промежуточной балки 4 может быть образована, например, поперечным ребром (не показано). Заявляемое исполнение торцевых стенок 9, которые предпочтительно образованы нижними листами 7 с загибом 7.1 вверх, закрывающими коробчатую конструкцию промежуточной балки 4 с торцов, обеспечивает требуемую жесткость конструкции и повышает надежность за счет исключения сварных швов. Кроме того, выполнение торцевых стенок 9 с верхними кромками, которые закреплены в местах расположения фитинговых упоров 5, повышает прочность промежуточной балки 4 за счет передачи нагрузок от контейнера, установленного на фитинговые упоры 5, непосредственно на торцевые стенки 9.
В качестве развития полезной модели на внешней поверхности торцевых стенок 9 промежуточной балки 4 могут быть установлены опорные элементы 10 для фитинговых упоров 5, которые усиливают крайние части промежуточной балки 4. В вариантах исполнения опорные элементы 10 могут быть выполнены, например, в виде пластин (не показано), прикрепленных между торцевой стенкой 9 и верхним листом 6; опорные элементы могут быть выполнены в виде ребер. Кроме того, ребра могут быть выполнены с выступом 13 для опирания фитинговых упоров 5 в нерабочем (откинутом) положении.
Между вертикальными стенками 8 и торцевыми стенками 9 промежуточной балки 4 могут быть установлены раскосы 11. Место установки раскосов 11 на вертикальных стенках 8 может быть усилено, например, поперечными ребрами 12, установленными во внутренней полости промежуточной балки 4. Раскосы 11 могут быть выполнены переменной высоты, причем высота раскосов 11 со стороны вертикальных стенок 8 может превышать высоту раскосов со стороны торцевых стенок 9. Наличие раскосов 11 обеспечивает распределение вертикальных нагрузок от контейнера на промежуточную балку 4 и обеспечивает увеличение сечения верхних листов 6 промежуточной балки 4 для увеличения прочности при передаче указанных нагрузок. Раскосы 11 могут быть выполнены с изгибом 11.1 для обеспечения перпендикулярного соединения с торцевыми стенками 9. Наличие в местах установки раскосов 11 на вертикальных стенках 8 усилений в виде поперечных ребер 12 во внутренней полости промежуточной балки 4 обеспечивает прочность указанного узла, исключает деформации вертикальных стенок 8. Переменная высота раскосов 11 обеспечивает необходимую и достаточную длину сварного шва для обеспечения жесткости конструкции промежуточной балки 4 при сохранении ее оптимального веса.
Таким образом, заявляемое исполнение полезной модели обеспечивает получение заявленного технического результата - увеличение прочности и жёсткости рамы вагона-платформы для перевозки контейнеров.