Устройство для крепления и перевозки длинномерных металлических труб в железнодорожных полувагонах
DEVICE FOR ATTACHMENT AND TRANSPORTATION OF LONG METAL PIPES IN RAILWAY OPEN WAGONS

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а именно, к устройству для крепления длинномерных металлических труб диаметром   1420 мм   с антикоррозионным покрытием при перевозке в железнодорожных полувагонах, а также может быть использовано для других длинномерных изделий круглого сечения.
Существует многочисленный парк железнодорожных полувагонов и необходимость их рационального использования для перевозки изделий круглого сечения, в том числе металлических труб, без повреждения их антикоррозионного покрытия и сварочных кромок торцов.
Известно устройство для погрузки и крепления в железнодорожных полувагонах длинномерных металлических труб диаметром 1020 мм, в том числе с полиэтиленовой изоляцией,   которое содержит боковые элементы фиксации в виде стоек, установленные с двух сторон полувагона, элементы для фиксации первого яруса труб, торцовые элементы для фиксации, установленные с двух сторон по концам полувагона и элементы разделения ярусов труб (см. описание к свидетельству Российской Федерации на полезную модель №35997 МПК B61D 3/08, B60P 7/12, опубл. 20.02.2004).
Элементы для фиксации первого яруса труб представляют собой подкладки из пиломатериалов, которые жестко закреплены к боковым стойкам, и клинья. Элементы разделения труб с полиэтиленовой изоляцией представляют собой резиновые прокладки.
Для перевозки труб с полиэтиленовой изоляцией внутренние вертикальные поверхности боковых стоек в известном устройстве обшивают резиной толщиной не менее 3 мм. Для обшивки боковых стоек резиной применяют металлическую ленту сечением 0,5Ч20 мм и гвозди. Известное устройство ненадежно при эксплуатации, так как во время транспортировки часто происходит излом деревянной стойки, особенно если нагрузка приходится на сучок. Кроме того, не исключены случаи повреждения покрытия трубы лопнувшей металлической лентой. Уложенные между труб резиновые прокладки, предохраняют покрытие трубы от повреждений, но не удерживают трубы от раскатывания.
Торцевые элементы фиксации для исключения продольного смещения труб известное устройство представляют собой щиты из пиломатериалов.
Известно устройство  для крепления и  перевозки длинномерных металлических труб диаметром 1020мм в железнодорожных полувагонах, содержащее боковые элементы фиксации в виде стоек, установленные с двух сторон полувагона, элементы для фиксации первого яруса труб, торцовые элементы фиксации из пиломатериала, установленные с двух сторон по концам полувагона, элементы разделения труб, при этом боковые стойки, элементы для фиксации первого яруса труб и элементы разделения труб выполнены литыми из полимерного материала, в качестве которого использован вторичный материал полиэтиленовой композиции, причем элементы для фиксации первого яруса труб представляют собой установленный автономно от стоек ложементы для двух труб с двумя вогнутостями под трубы, расположенными с интервалом на рабочей поверхности ложемента, (см. описание полезной модели к патенту Российской Федерации № 157 138, МПК B61D 3/08,  B60P 7/12, B60P 3/40, опубл. 20.11.2015).
Элементы разделения ярусов труб представляют собой установленные автономно от стоек ложементы, выполненные в виде пластин с двумя парами вогнутостей под трубы, расположенными с интервалом на противолежащих рабочих поверхностях позволяющие перевозить трубы равного диаметра  1220 мм, не выступающих за борт полувагона, поперечная обвязка не требуется.
Боковые стойки, ложементы для первого и второго яруса труб, выполнены литые из вторичного  материала полиэтиленовой композиции прочность которого позволяет компенсировать инерционные усилия в поперечном и продольном направлениях и вертикальные нагрузки от полной загрузки труб при движении полувагона. Полимерные стойки подвержены незначительному смятию или изгибу, однако они не ломаются и не портят внешнее покрытие труб, а ложементы удерживают трубы с зазором между собой и относительно стоек, сохраняя покрытие при перевозке.
Известно устройство  для крепления и  перевозки длинномерных металлических труб диаметром 1420мм в железнодорожных полувагонах, принятое в качестве прототипа, содержащее боковые элементы фиксации в виде стоек, установленных с двух сторон полувагона, элементы для фиксации первого яруса труб,  выполненные в виде ложементов разной высоты, фиксированно установленных на подкладке автономно друг от друга, элементы разделения ярусов труб и элементы фиксации продольного перемещения труб, установленные с двух сторон по концам полувагона, при этом   ложементы разной высоты, элементы разделения ярусов труб и элементы продольного смещения труб выполнены литыми из полимерного материала, в качестве которого использован вторичный материал полиэтиленовой композиции, (см. описание полезной модели к патенту Российской Федерации № 157 139, МПК B 60P 7/12, B61D 3/08,  B60P 3/40, B60P 3/40, опубл. 20.11.2015).
Подкладка   выполнена из пиломатериала по ГОСТ 8486-86 или ГОСТ 2695-83 не ниже третьего сорта в виде рамной конструкции длиной равной  ширине полувагона и содержит поперечные рейки, образующие окна для фиксированной установки ложементов   разной высоты для размещения двух нижних труб в полувагоне.
Подкладка,   выполненная из пиломатериала, не надежна при эксплуатации, так как в отдельных случаях ломается, что приводит к повреждению покрытия труб.
Ложемент  меньшей высоты выполнен  в виде пластины с симметрично расположенным относительно её центра вогнутым ложем. Ложемент  большей высоты выполнен  в виде стойки крестообразного сечения, образованной соединенными между собой пластинами, верхняя кромка одной из которых образует вогнутое ложе.
Элементы разделения труб выполнены в виде двух автономных пластин  с вогнутостями, расположенными на противолежащих рабочих поверхностях асимметрично относительно концов пластины. Выполнение элементов разделения труб в виде двух автономных пластин не обеспечивает сохранность поверхности труб, так как во время укладки труб верхнего яруса возможно их смещение.
Элементы для исключения продольного смещения труб в виде планок Т-образного сечения выполнены на ширину полувагона и снабжены «окнами» в нерабочих зонах.
Технической задачей и техническим результатом предлагаемого изобретения является исключение механических повреждений цилиндрической поверхности длинномерных металлических труб диаметром 1420 мм в результате надежного их закрепления, позволяющего компенсировать инерционные усилия в поперечном направлениях и вертикальные нагрузки от труб при полной загрузке полувагона  в пределах его габарита.
Технический результат достигается тем, что устройство  для крепления и  перевозки длинномерных металлических труб  в железнодорожных полувагонах содержит боковые элементы фиксации в виде стоек, установленных с двух сторон полувагона, элементы для фиксации первого яруса труб,  выполненные в виде ложементов разной высоты, фиксированно установленных на подкладке автономно друг от друга, ложементы разделения ярусов труб и элементы фиксации продольного перемещения труб, установленные с двух сторон по концам полувагона, при этом   ложементы разной высоты, ложементы разделения ярусов труб и элементы продольного смещения труб выполнены литыми из полимерного материала, в качестве которого использован вторичный материал полиэтиленовой композиции, при этом ложементы с вогнутым ложем меньшей и большей высоты и  подкладка в виде пластин  из вторичного материала полиэтиленовой композиции выполнены методом литья в виде одной опоры, причём  каждый из ложементов дополнительно усилен   пластиной, армированной  решеткой, а ложементы разделения ярусов труб выполнены    в виде  изогнутого  элемента  с чередующимися сечениями в виде двутавра и прямоугольника, образующих по верхней и нижней поверхности вогнутые поверхности  для взаимодействия с трубами нижнего и верхнего яруса. Армированная решетка выполненаиз арматурной стали.  Нижняя поверхность армированной пластины выполнена  с пазами для фиксации относительно гофр  на полу полувагона.
Устройство для крепления и перевозки длинномерных металлических труб диаметром 1420 мм в железнодорожных полувагонах иллюстрируется чертежами, где: на фиг. 1 изображен главный вид устройства; на фиг. 2 - вид сверху на фиг. 1; на фиг. 3 – вид сбоку на фиг.1; на фиг. 4 – элементы для фиксации первого яруса труб, общий вид;  на фиг. 5 – то же, вид сверху;  на фиг. 6 – пластина для усиления ложемента меньшей высоты; на фиг. 7 – пластина для усиления ложемента большей высоты; на фиг. 8 – сечение А – А на фиг.7; на фиг. 9 – ложемент разделения ярусов, общий вид; на фиг. 10 – сечение  Б – Б на фиг.9; на фиг. 11 – сечение  В – В на фиг.9;
При перевозке длинномерных с антикоррозионным покрытием металлических труб диаметром 1420 мм длиной 10500…12400мм используют типовой железнодорожный полувагон 1 с боковыми стойками 2, выполненными из полимерного литого бруса сечением 60Ч60 мм из вторичного материала полиэтиленовой композиции. Полимерные стойки 2 подвержены незначительному смятию или изгибу, однако они не ломаются и не портят внешнее покрытие труб. Боковые стойки 2 крепят проволокой диаметром 6 мм за верхние увязочные устройства полувагона (проволока и верхние увязочные устройства полувагона на чертеже условно не показаны).
Трубы нижнего ряда находятся под весом труб верхнего ряда, и во  время транспортировки могут иметь небольшую подвижку в продольном направлении, что не влияет на состояние фаски трубы и торцовой стенки полувагона.
Для фиксации двух труб нижнего яруса диаметром 1420 мм с антикоррозионным покрытием размещены установленные автономно от стоек по концам труб литые опоры из вторичного материала полиэтиленовой композиции, состоящие из двух   ложементов 3 и 4, обеспечивающих фиксацию труб от перекатывания и смещения в поперечном направлении, и подкладки  5 в виде пластины.
Ложемент 3 выполнен   меньшей высоты в виде пластины с вогнутым ложем на рабочей поверхности и пазом на противоположной стороне для установки усиливающей  пластины 6, армированной  решеткой 7 из арматурной стали 10-А ГОСТ5781-82 для обеспечения  жесткости ложемента 3.
Пластина 6  имеет три паза один паз 8 для стыковки с пластиной с вогнутым ложем, второй паз  9 и третий паз 10 для взаимодействия с гофрами на полу полувагона,  и фиксации относительно гофр, исключающей перемещение по полу.
Ложемент  4 большей высоты выполнен   в виде пластины  с вогнутым ложем на рабочей поверхности, симметрично расположенным относительно её центра, и  пазом на противоположной стороне для установки усиливающей  пластины  11, армированной  решеткой 12 из арматурной стали 10-А ГОСТ5781-82 для обеспечения  жесткости ложемента 4.
Пластина 11  имеет три паза один паз 13 для стыковки с пластиной с вогнутым ложем, второй паз  14 и третий паз 15 для взаимодействия с гофрами на полу полувагона,  и фиксации относительно гофр, исключающей перемещение по полу.
Для облегчения веса пластины 4 и 11 выполнены   с двух противоположных сторон с пазами 16.
Между трубами первого и второго яруса установлены ложементы 17,   автономно от стоек 2, и обеспечивающие  фиксацию труб от перекатывания и смещения в поперечном направлении при движении полувагона 1.
Ложементы 17 выполнены    в виде  изогнутого  элемента, длина которого равна ширине полувагона,  с чередующимися сечениями в виде двутавра и прямоугольника, образующих по верхней и нижней поверхности вогнутые поверхности  для взаимодействия с трубами нижнего и верхнего яруса.
Ложементы 17  изготавливают цельнолитыми из вторичного материала полиэтиленовой композиции, прочность которого позволяет компенсировать инерционные усилия в поперечном направлениях и вертикальные нагрузки от труб при полной загрузке полувагона.
Торцовые элементы фиксации   представляют собой щиты из пиломатериала по ГОСТ 8486-86 или ГОСТ 2695-83 не ниже третьего сорта (торцовые элементы фиксации на чертеже не показаны).
Поперечная обвязка 18 для труб, выступающих за борт полувагона 1, выполнена в виде текстильных быстро устанавливаемых креплений в количестве 4 штук или ремней из полиэстера.
Предлагаемое изобретение обеспечивает перевозку труб диаметром 1420 мм без повреждения их наружного антикоррозионного покрытия и сварочных кромок торцов за счет эффективного, удобного и не требующего значительных затрат времени крепления труб.
Работает устройство следующим образом.
При погрузке труб диаметром 1420 мм боковые стойки 2 и ложементы 3 и 4 удерживают их от раскатывания в пределах платформы полувагона 1. Распорные нагрузки от действия труб в статическом состоянии и при движении по криволинейным участкам пути воспринимают боковые стойки 2. Торцовые элементы 5 фиксации препятствуют продольному смещению труб. Ложементы 17 обеспечивают перевозку труб диаметром 1420 мм без повреждения их наружного антикоррозионного покрытия.