Вагон-хоппер

Полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к вагонам-хопперам.
Известна полезная модель России № 62877 (дата публикации: 10.05.2007) «Вагон-хоппер для сыпучих грузов», который содержит кузов, состоящий из крыши с верхними загрузочными люками и крышками, бункеров с нижними разгрузочными люками и крышками, торцевых стен и боковых стен, раму, включающую в себя боковые, лобовые, шкворневые и поперечные балки.
Недостатком данного вагона-хоппера является недостаточная прочность рамы вагона-хоппера для перевозки сыпучих грузов.
Технический результат заявленной полезной модели заключается в повышении надежности вагона-хоппера за счет усиления рамы.
Технический результат достигается за счет того, что вагон-хоппер, содержащий кузов, состоящий из торцевых и боковых стен, установленных на раму, включающую шкворневые и боковые балки, при этом в каждом месте стыка боковой и шкворневой балок установлен усиливающий элемент, выполненный в форме листа, каждый из которых одной своей стороной упирается в боковую балку, а другой – в шкворневую балку с возможностью соединения боковой балки с верхним, боковым и нижним листами шкворневой балки.
Усиливающие элементы могут быть выполнены в виде ребер жесткости.
Кроме того, возможен вариант исполнения вагона-хоппера, при котором в каждом месте стыка шкворневой балки и боковой балки параллельно усиливающему элементу установлен дополнительный усиливающий элемент.
Ребра жесткости могут иметь вырез под верхний лист шкворневой балки, при этом наружная торцевая грань выполнена по дуге.
Усиливающие элементы обеспечивают дополнительное удержание двух перпендикулярных между собой шкворневой и боковой балок в местах их соединения. При этом увеличивается площадь и толщина контакта балок. За счет наличия усиливающих элементов обеспечивается повышение несущей способности и эксплуатационных свойств конструкции вагона-хоппера.
Предлагаемое техническое решение иллюстрируется чертежами, где на представленных фигурах изображено:
фиг. 1 – общий вид вагона-хоппера;
фиг. 2 – вид вагона-хоппера снизу сбоку;
фиг. 3 – место стыка (вид А) боковой и шкворневой балок;
фиг. 4 – усиливающий элемент.
Вагон-хоппер (фиг. 1, фиг. 2) содержит кузов 1, состоящий из торцевых стен 2 и боковых стен 3, установленных на раму 4. Рама 4(фиг. 2) включает шкворневую балку 5 и боковую балку 6. В каждом месте стыка боковой балки 6 и шкворневой балки 5 установлен усиливающий элемент 7, выполненный в форме листа, каждый из которых одной своей стороной упирается в боковую балку 6, а другой - в шкворневую балку 5 с возможностью соединения боковой балки 6 с верхним, боковым и нижним листами шкворневой балки 5.
Усиливающие элементы 7 представляют собой ребра жесткости, которые выполнены в виде плоского листа, например, треугольной или любой другой формы с прямым углом и одной криволинейной стороной. Усиливающие элементы 7 могут быть расположены перпендикулярно к боковой балке 6 или под углом к обеим балкам 5 и 6.
Ребра жесткости могут иметь вырез под верхний лист шкворневой балки 5, при этом наружная торцевая грань ребра жесткости выполнена по дуге.
Одна сторона ребер жесткости может иметь округлый вырез для облегчения усиливающего элемента 7. Радиус (R) выреза составляет 170-200 мм. Толщина и расположение (например, угол наклона швеллера) ребер жесткости выбирается в зависимости от требуемых характеристик при эксплуатации вагона-хоппера. В каждом месте стыка шкворневой балки 5 и боковой балки 6 параллельно усиливающему элементу 7 может быть установлен дополнительный усиливающий элемент. 8, аналогичный усиливающему элементу 7.
Ребра жесткости могут соединять боковую балку 6 с верхним, боковым и нижним листами шкворневой балки 5.
В процессе эксплуатации железнодорожного вагона-хоппера боковые стены 3 испытывают разнообразные знакопеременные как продольные, так и вертикальные нагрузки. Благодаря наличию дополнительного соединения боковой балки 6, которая несет нагрузку боковой стены 3, с перпендикулярно установленной шкворневой балкой 5 с помощью усиливающего элемента 7 обеспечивается усиление рамы в целом и увеличение прочности вагона-хоппера.
Таким образом, наличие усиливающих элементов в местах стыка каждой боковой балки со шкворневыми балками обеспечивается повышение надежности вагона-хоппера за счет усиления рамы.