Полувагон для перевозки легковесных грузов

Предложенное техническое решение относится к полувагонам для перевозки легковесных грузов, в частности, к полувагонам для перевозки щепы.
Известно техническое решение, раскрытое в сети Интернет по адресу http://www.nvzm.ru/index.php/chetyrekhosnyj-poluvagon-dlya-shchepy-modeli-12-6963 (дата обращения на сайт – 09.04.2019) и содержащее настил пола, торцевые стены и боковые стены, каждая из которых содержит верхнюю обвязку.
Известно техническое решение, раскрытое в патенте России на полезную модель № 188194, опубл. 02.04.2019, принятое в качестве наиболее близкого аналога и содержащее настил пола, торцевые стены и боковые стены, каждая из которых содержит верхнюю обвязку.
Техническая проблема заключается в недостаточном объёме кузова полувагона.
Технический результат заключается в повышении объёма кузова полувагона для перевозки легковесных грузов при одновременном обеспечении вписывания в габарит Тпр.
Технический результат достигается за счёт того, что полувагон для перевозки легковесных грузов содержит кузов, который включает в себя раму, две боковые стены с верхними обвязками, две торцевые стены и настил пола, причём база F полувагона составляет от 17700 до 17900 мм, длина L между внутренними поверхностями торцевых стен полувагона задана из диапазона от 22700 до 22900 мм, ширина M между внутренними поверхностями обшивок боковых стен полувагона составляет от 2910 до 3110 мм, высота K между настилом пола и верхним наружным ребром верхней обвязки боковой стены полувагона составляет от 2975 до 3175 мм, внутренняя высота S боковых стен кузова между настилом пола и верхним внутренним ребром верхней обвязки боковой стены составляет от 3000 до 3200 мм, расстояние P между верхними обвязками боковых стен кузова задано из диапазона от 2810 до 3010 мм, расстояние D между нижним внутренним ребром и верхним внутренним ребром верхней обвязки каждой боковой стены задано из диапазона от 90 до 110 мм, при этом верхние обвязки боковых стен отклонены в направлении вертикальной оси полувагона, расстояние N между внутренней поверхностью каждой боковой стены и верхним внутренним ребром её верхней обвязки задано из диапазона от 45 до 55 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что верхние обвязки боковых стен ориентированы под острым углом Q к горизонтали.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что угол Q задан из диапазона от 24° до 28°.
о
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что угол Q составляет 26.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что длина L между внутренними поверхностями торцевых стен составляет 22800 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что ширина M между внутренними поверхностями обшивок боковых стен составляет 3010 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что внутренняя высота S боковых стен кузова между настилом пола и верхним внутренним ребром верхней обвязки боковой стены составляет 3100 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние P между верхними обвязками боковых стен кузова составляет 2910 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние D между нижним внутренним ребром и верхним внутренним ребром верхней обвязки каждой боковой стены составляет 100 мм.
В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние N между внутренней поверхностью каждой боковой стены и верхним внутренним ребром её верхней обвязки составляет 50 мм.
Предложенная полезная модель характеризуется чертежами, где на:
- Фиг. 1 представлен общий вид полувагона,
-Фиг. 2 – вид сверху на полувагон;
- Фиг. 3 представлен разрез А-А, на Фиг. 1.
Полувагон 1 (Фиг. 1, 2) предназначен для перевозки легковесных грузов, например, щепы, содержит ходовую часть, выполненную в виде известных из уровня техники тележек 2, например, двухосных, и кузов. База F полувагона 1 составляет от 17700 до 17900 мм (17800 ± 100 мм). Осевая нагрузка полувагона 1 составляет 25 тс, погонная нагрузка максимальная. Габарит полувагона 1 Тпр.
Кузов выполнен цельнометаллическим, зауженным в верхней части в местах верхних обвязок 7 и содержит раму 3, две боковые стены 4, две торцевые стены 5 и настил пола 6. Каждая боковая стена 4 содержит верхнюю обвязку 7 (Фиг. 3), имеющую коробчатое сечение, расположенную под острым углом Q к горизонтали и отклонённую в направлении вертикальной оси 8 полувагона 1 (ориентированную вовнутрь кузова).
Проведённые расчёты выявили, что для повышения полезного объёма кузова при указанных выше параметрах полувагона 1 должны быть выполнены следующие условия:
- внутренняя длина L кузова (расстояние между внутренними поверхностями торцевых стен 5) задана из диапазона от 22700 до 22900 мм (22800±100 мм),
- внутренняя ширина M кузова (расстояние между внутренними поверхностями боковых стен 4) задана из диапазона от 2910 до 3110 мм (3010±100 мм),
- высота K кузова (расстояние между настилом пола 6 и верхним наружным ребром 9 верхней обвязки 7 боковой стены 4), задана из диапазона от 2975 до 3175 мм (3075±100 мм),
- внутренняя высота S кузова (расстояние между настилом пола 6 и верхним внутренним ребром 10 верхней обвязки боковой стены 4) задана из диапазона от 3000 до 3200 мм (3100±100 мм),
- расстояние P между верхними обвязками 7 боковых стен кузова задано из диапазона от 2810 до 3010 мм (2910±100 мм),
- расстояние D между нижним внутренним ребром 11 и верхним внутренним ребром 10 верхней обвязки 7 каждой боковой стены 4 задано из диапазона от 90 до 110 мм (100±10 мм),
- угол Q задан из диапазона от 24° до 28°,
- расстояние N между внутренней поверхностью 12 каждой боковой стены и верхним внутренним ребром 10 её верхней обвязки 7 задано из диапазона от 45 до 55 мм.
Для обеспечения требуемого объёма кузова, например, 211 куб.м и при базе F вагона, составляющей 17800 мм, которая определена на основании расчёта, учитывая осевую (25 тс) и максимальную погонную нагрузки, были приняты оптимальные значения габаритных размеров и отклонения ±100. Если длина, ширина и высота полувагона 1 превысят верхний границы указанных диапазонов, это затруднит использование полувагона 1 на подъездных путях, если меньше нижней границы, объём кузова полувагона будет недостаточным. При базе F полувагона 1, составляющей 17800±100 мм, отсутствуют непредусмотренные конструкторской документацией касания сцепленных между собой предлагаемых полувагонов 1 при условиях прохождения сцепленных полувагонов 1 по кривой малого радиуса.
Предпочтительные параметры кузова полувагона 1:
- внутренняя длина L кузова — 22800 мм,
- внутренняя ширина M кузова — 3010 мм,
- внутренняя высота S кузова — 3100 мм,
- расстояние P между верхними обвязками 7 боковых стен кузова составляет 2910 мм.
- расстояние D между нижним внутренним ребром 11 и верхним внутренним ребром 10 верхней обвязки 7 каждой боковой стены 4 составляет 100 мм,
о
о
о
- верхняя обвязка 7 расположена под углом Q к горизонтали заданным из диапазона от 24 до 28 (26°±2°) и предпочтительно составляет 26,
- расстояние N между внутренней поверхностью 12 каждой боковой стены и верхним внутренним ребром 10 её верхней обвязки 7 составляет 50 мм.
о
о
Указанный диапазон угла Q обеспечивает высоту загиба верхней обвязки 7, заданную из диапазона от 90 до 110 мм. Расположение верхней обвязки 7 под углом Q к горизонтали, заданным из диапазона от 24 до 28, обеспечивает увеличение высоты кузова при сохранении его вписывания в габарит Тпр.
Согласно расчёту, предложенная конструкция кузова позволяет повысить полезный объём на 6,5 куб.м по сравнению с ближайшим аналогом.
Загиб верхней обвязки 7 на 50 мм с каждой стороны при высоте 100 мм обеспечивается путём, например, приваривания к верхней части стены под необходимым углом наклона, а именно 26º.
Если конструкция полувагона 1 будет иметь высоту K, равную 3075 мм без загиба верхней обвязки, то она не впишется в габарит Тпр.  Уменьшение высоты K полувагона 1 и одновременное увеличение длины L и ширины M, может затруднить использование полувагона 1 на подъездных путях. Заужение боковых стен 2 в верхней части кузова на 100 мм при высоте 100 мм при одновременном увеличении внутренней высоты S стен кузова до 3100±100 мм позволяет устранить эти проблемы.