Хребтовая балка железнодорожного полувагона

Хребтовая балка железнодорожного полувагона
Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может найти применение в конструкции хребтовой балки рамы грузового полувагона с разгрузочными люками в полу.
Известна хребтовая балка полувагона, содержащая жёстко соединенные между собой нижнюю балку и верхнюю балку; при этом нижняя балка содержит верхние и нижние горизонтальные листы, жёстко соединенные между собой вертикальными листами, а верхняя балка содержит одну горизонтальную полку и жёстко соединенную с ней одну стенку, либо две или более стенки, предназначенные для закрепления крепёжными элементами крышек разгрузочных люков (см. патент RU 159680, МПК B61F 1/02, опубл. 20.02.2016).
Известна хребтовая балка грузового железнодорожного полувагона с разгрузочными люками, принятая за наиболее близкий аналог, которая содержит нижнюю балку, состоящую из двух балок Z-образного профиля, образующих единую сварную конструкцию, и верхнюю балку, выполненную в виде балки двутаврового профиля (см. патент RU 118599, МПК B61F 1/02, опубл. 27.07.2012).
Технической проблемой, не решаемой известными устройствами, является высокая трудоёмкость изготовления хребтовых балок, представляющих собой составные длинномерные сварные конструкции с омегообразным профилем. Технологические процессы сборки известных нижних балок с омегообразным профилем, изготовленных путём приваривания между собой горизонтальных и вертикальных листов, либо двух зетовых балок, являются многоэтапными сложными процессами и требуют значительных трудозатрат.
Технический результат полезной модели заключается в снижении трудоёмкости изготовления хребтовой балки.
Достигается технический результат тем, что в хребтовой балке, состоящей из жёстко соединённых между собой нижней балки, выполненной из омегообразного профиля, и верхней балки, жёстко закреплённой на нижней балке вдоль её продольной оси, согласно полезной модели, нижняя балка выполнена из цельного в поперечном сечении профиля омегообразной формы.
В частном случае исполнения нижняя балка хребтовой балки может быть выполнена гнутой методом гибки профилей.
В частных случаях исполнения верхняя балка хребтовой балки может состоять из верхней полки и стенки, либо из верхней и нижней полок и стенки между ними, либо из верхней полки и двух или более стенок.
Предложенное выполнение нижней балки хребтовой балки единой, из цельного в поперечном сечении, в частности гнутого, омегообразного профиля позволяет изготавливать нижнюю балку с меньшими трудозатратами. Трудоёмкость изготовления нижней балки снижается за счёт исключения операций по сборке, позиционированию и привариванию между собой составных элементов нижней балки, таких как горизонтальные и вертикальные листы, либо зетовые профили патентов-аналогов. Трудоёмкость изготовления хребтовой балки в целом также снижается за счёт того, что для её изготовления, в отличие от известных аналогов, требуется наложение не более двух сварных швов, соединяющих нижнюю и верхнюю балки. Кроме того, выполнение нижней балки цельной обеспечивает ровную, без продольного сварного шва, поверхность её основания, что способствует лучшему позиционированию и надлежащему прилеганию верхней балки, в отличие от известных аналогов, у которых, как правило, имеются неровности сварного шва на поверхности основания в месте стыка приваренных между собой составных элементов.
Полезная модель поясняется чертежами, где показаны: на фиг. 1 – хребтовая балка железнодорожного полувагона с верхней балкой, выполненной из тавра, аксонометрическая проекция; на фиг. 2 - то же, поперечное сечение; на фиг. 3 – то же, с верхней балкой, выполненной из двутавра; на фиг. 4 – то же, с верхней балкой, выполненной с двумя стенками.
Хребтовая балка (фиг. 1, 2, 3, 4) выполнена из двух балок – нижней несущей балки 1 и верхней монтажной балки 2, жёстко соединённых между собой при помощи сварки. Нижняя балка 1 выполнена единой в поперечном сечении, из цельного профиля омегообразной формы с верхним горизонтальным основанием 1.1, двумя вертикальными стенками 1.2 и двумя нижними боковыми полками 1.3. Верхняя балка 2 приварена двумя швами к основанию 1.1 вдоль продольной оси нижней балки 1.
Верхняя балка 2 хребтовой балки (фиг. 1, 2) может состоять из верхней горизонтальной полки 2.1 и жёстко соединённой с ней вертикальной стенки 2.2, по обе стороны которой вдоль наружных нижних кромок наложены сварные швы для соединения с нижней балкой 1. Верхняя балка 2 может быть изготовлена из профиля прямоугольного равнополочного таврового сечения.
Верхняя балка 2 хребтовой балки (фиг. 3) может состоять из верхней горизонтальной полки 2.1, вертикальной стенки 2.2’ и нижней горизонтальной полки 2.3, вдоль нижних кромок которой наложены сварные швы для соединения с нижней балкой 1. Верхняя балка 2 может быть изготовлена из профиля двутаврового сечения с параллельными гранями полок.
Верхняя балка 2 хребтовой балки (фиг. 4) может состоять из верхней горизонтальной полки 2.1 и двух вертикальных стенок 2.2”, вдоль наружных нижних кромок которых наложены сварные швы для соединения с нижней балкой 1.
Полезная модель осуществляется следующим образом.
На этапе изготовления нижней балки 1 хребтовой балки железнодорожного полувагона из цельного в поперечном сечении омегообразного профиля методом гибки профилей руководствуются требованиями ГОСТ 8283-93 «Профили стальные гнутые корытные равнополочные. Сортамент». Данный стандарт распространяется на профили, изготовляемые из холоднокатаного и горячекатаного листового стального проката на профилегибочных агрегатах. При наличии профилегибочного агрегата предприятие имеет возможность самостоятельно получать готовый цельный омегапрофиль для хребтовой балки без закупки зетового профиля и проведения сложных операций по привариванию между собой двух зетовых профилей, либо листов листового проката по всей длине изготавливаемой балки.
Изготовление нижней балки 1 хребтовой балки единой из цельного в поперечном сечении омегообразного профиля возможно на прокатном стане.
На этапе изготовления хребтовой балки на поверхности основания 1.1 нижней балки 1 устанавливают и приваривают верхнюю балку 2. Затем на вертикальной стенке 2.2, либо на вертикальной стенке 2.2’ в случае исполнения верхней балки с нижней полкой 2.3, либо на вертикальных стенках 2.2” в случаях исполнения верхней балки 2 с двумя или более вертикальными стенками 2.2”, монтируют элементы крепежа для закрепления крышек разгрузочных люков железнодорожного полувагона.