ХРЕБТОВАЯ БАЛКА РАМЫ СОЧЛЕНЁННОГО ВАГОНА

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям хребтовых балок грузовых железнодорожных сочленённых вагонов.
Из уровня техники известна хребтовая балка рамы железнодорожного сочленённого вагона, включающая верхнюю и нижнюю стенки, а также боковые стенки, соединённые с верхней и нижней стенками (см. US 5809898, МПК B61D49/00, опубл. 30.01.1997).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является недостаточная прочность конструкции в зоне размещения узла сочленения. Обусловлена данная техническая проблема тем, что боковые стенки хребтовой балки, в зоне расположения сочленения, выполнены одинаковой толщины по всей высоте, без локальных утолщений. Из-за этого конструкция не обладает необходимой прочностью в зоне соединения узла сочленения с боковыми стенками хребтовой балки, либо имеет повышенную массу за счёт выполнения стенок увеличенной толщины по всей высоте.
В качестве наиболее близкого аналога принята хребтовая балка рамы железнодорожного сочленённого вагона, включающая верхнюю и нижнюю стенки, а также боковые стенки, соединённые с верхней и нижней стенками (см. RU 2457968, МПК B61D3/20, опубл. 10.08.2012).
Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является недостаточная прочность конструкции в зоне размещения узла сочленения. Обусловлена данная техническая проблема тем, что боковые стенки хребтовой балки в зоне расположения сочленения выполнены одинаковой толщины по всей высоте. Из-за этого конструкция не обладает необходимой прочностью в зоне соединения узла сочленения с боковыми стенками хребтовой балки, либо имеет повышенную массу за счёт выполнения боковых стенок увеличенной толщины по всей высоте.
Технический результат заявляемой полезной модели - повышение прочности хребтовой балки в зоне соединения с узлом сочленения, без увеличения толщины боковых стенок хребтовой балки по всей длине.
Достигается заявленный технический результат хребтовой балкой рамы железнодорожного сочленённого вагона, включающей верхнюю и нижнюю стенки, а также боковые стенки, соединённые с верхней и нижней стенками, при этом каждая боковая стенка хребтовой балки в зоне размещения узла сочленения выполнена с локальным утолщением.
Заявляемая полезная модель отличается от наиболее близкого аналога тем, что каждая боковая стенка хребтовой балки в зоне размещения узла сочленения выполнена с локальным утолщением, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели критерию «новизна».
При наиболее предпочтительной реализации заявляемой полезной модели локальное утолщение каждой боковой стенки хребтовой балки выполняется в виде вставки переменной толщины, которая приварена к соответствующей боковой стенке хребтовой балки, верхнему листу рамы, а также к узлу сочленения, что создает локальное утолщение боковой стенки хребтовой балки в месте установки узла сочленения. Такое решение обеспечивает условие прочности места соединения хребтовой балки с узлом сочленения именно в местах, где возникают максимальные концентрации напряжений, без увеличения толщины боковых стенок хребтовой балки по всей длине. Вставки могут иметь различную конфигурацию. Наиболее предпочтительной реализацией вставки является выполнение вставки в виде прямоугольной металлической пластины переменной толщины, при этом вставка включает утолщенную центральную часть и скосы, идущие от центральной части вставки к её краям. Выполнение вставки переменной толщины даёт возможность сваривать листы различной толщины при обеспечении необходимой прочности конструкции. Для снижения концентрации напряжений в зоне приварки вставки к боковой стенке хребтовой балки, один из углов вставки может быть скруглен.
Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где: на фиг. 1 схематично представлен общий вид хребтовой балки рамы железнодорожного сочленённого вагона; на фиг. 2 представлен разрез в вертикальной плоскости, схематично иллюстрирующий локальной утолщение боковой стенки хребтовой балки; на фиг. 3 представлен вид, схематично иллюстрирующий локальное утолщение, выполненное в виде пластины.
Хребтовая балка 1 (Фиг. 1) рамы железнодорожного сочленённого вагона, включающая верхнюю 1.1 и нижнюю стенки 1.2, а также боковые 1.3 стенки, соединённые с верхней и нижней стенками. Каждая боковая стенка 1.3 хребтовой балки 1, в зоне размещения узла сочленения 2, выполнена с локальным утолщением 3 (Фиг. 2). Локальное утолщение каждой боковой стенки хребтовой балки выполнено в виде вставки. Каждая вставка 3 выполнена в виде прямоугольной пластины, включающей центральную часть 3.1 (Фиг.3) увеличенной толщины и скосы 3.2, идущие от центральной части к краям пластины. Один из углов 3.3 пластины 3 выполнен скругленным.
Заявляемая полезная модель реализуется следующим образом. При изготовлении хребтовой балки вагона сочленённого типа в каждой боковой стенке хребтовой балки, в зоне размещения узла сочленения устанавливают вставки, выполненные толщиной, превышающей толщину боковой стенки, что позволяет повысить прочность хребтовой балки в зоне соединения с узлом сочленения, без увеличения толщины боковых стенок хребтовой балки по всей длине.
Применение заявляемой полезной модели возможно в конструкциях хребтовых балок железнодорожных грузовых вагонов сочленённого типа.