ВАГОН-ХОППЕР

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожной техники, а именно к вагонам-хопперам.
Известен специализированный вагон-хоппер модели 19-752 для перевозки зерна [Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. трансп. / Под ред. В.В. Лукина. - М.: Маршрут, 2004. - 424 с, С. 148, рис. 4.10 и Альбом справочник 002И-2006 ПКБ ЦВ «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм» / Утв. Департаментом вагонного хозяйства ОАО "РЖД", 2006 г., стр. 57], который включает в себя ходовые части в виде двух ходовых тележек, два автосцепных устройства, тормозное оборудование, цельнометаллический кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, при этом крыша кузова выполнена из металлических, а именно стальных, листов, приваренных к подкрепляющим фрамугам в виде уголка, в поперечном сечении листы расположены под углом друг к другу и образуют нежесткие плоскости.
Недостатками известной конструкции вагона-хоппера является низкая коррозионная стойкость стальной конструкции крыши, низкая устойчивость крыши к деформации вследствие наличия нежестких плоскостей, а также значительная масса стальной конструкции крыши и высокая трудоемкость способа соединения листов обшивки с подкрепляющими фрамугами посредством сварки, особенно в случае использования элементов, например, из алюминиевых сплавов. Низкая коррозионная стойкость и низкая устойчивость крыши к деформации приводят соответственно к недостаточной долговечности и недостаточной надежности крыши известного вагона-хоппера, что влечет за собой длительный простой и значительные затраты на ремонт вагона-хоппера. Значительная масса стальной конструкции крыши увеличивает массу тары вагона-хоппера и, соответственно, понижает его грузоподъемность, а также смещает вверх его центр тяжести, что, в свою очередь, ухудшает динамические характеристики вагона-хоппера и устойчивость его к опрокидыванию, особенно при вписывании в кривые участки пути.
Известен вагон-хоппер для перевозки цемента модели 19-9812 [http://www.nvc-http://vagon.ru/services/new/service4_9.html], который включает в себя ходовые части в виде тележек, два автосцепных устройства, тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, при этом крыша кузова изготовлена из стальных сварных элементов, в поперечном сечении имеет выпуклую криволинейную форму.
Благодаря выполнению крыши известного вагона-хоппера выпуклой криволинейной формы обеспечивается хорошая ее устойчивость к деформации, что повышает надежность крыши.
Однако выполнение крыши стальной сварной конструкции приводит к таким недостаткам известного вагона-хоппера как значительная масса крыши и ее низкая коррозионная стойкость, а также высокая трудоемкость соединения обшивки крыши с подкрепляющими элементами посредством сварки, особенно в случае использования элементов, например, из алюминиевых сплавов, что, соответственно, увеличивает массу тары вагона-хоппера с одновременным снижением его грузоподъемности и уменьшает долговечность крыши вагона-хоппера, а также затрудняет соединение элементов, например, из алюминиевого сплава.
Известен вагон-хоппер модели 19-9944-01 для перевозки зерна [http://www.promtractor-vagon.ru/catalog/model-19-9944-01/], который включает в себя ходовые тележки, два автосцепных устройства, тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, при этом кузов вагона-хоппера изготовлен из алюминиевого сплава, крыша состоит из плоских листов обшивки, подкрепленных профилями, в поперечном сечении расположенных под углом друг к другу и образующих нежесткие плоскости. Листы обшивки крыши закреплены на профилях посредством стального крепежа типа Bobtail [http://www.alcoa.com/russia/ru/news/releases/vagon.asp], представляющего собой зажимной болт, закрепленный обжимной втулкой. Данная конструкция вагона-хоппера является наиболее близкой заявляемому решению и выбрана прототипом.
Изготовление кузова и, в том числе, крыши вагона-хоппера из алюминиевого сплава обеспечивает уменьшение массы и хорошую коррозионную стойкость крыши.
Недостатком данной конструкции вагона-хоппера является низкая устойчивость крыши к деформации вследствие наличия нежестких плоскостей.
Техническим результатом заявляемой полезной модели является уменьшение массы крыши вагона-хоппера.
Указанный технический результат достигается тем, что вагон-хоппер содержит ходовые тележки, два автосцепных устройства, тормозное оборудование, кузов, состоящий из рамы, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых и торцевых стен, бункеров и крыши, при этом крыша кузова изготовлена из алюминиевого сплава, в поперечном сечении имеет выпуклую криволинейную, например, эллиптическую или цилиндрическую форму, состоит из листов обшивки и подкрепляющих элементов, при этом листы обшивки к подкрепляющим элементам присоединены посредством зажимных болтов и обжимных втулок. Изготовление крыши из алюминиевого сплава позволяет значительно уменьшить ее массу, что уменьшает массу тары вагона-хоппера и увеличивает его грузоподъемность, понижает центр тяжести вагона-хоппера, что улучшает его динамические характеристики и устойчивость к опрокидыванию. Выпуклая криволинейная, например, эллиптическая или цилиндрическая, в поперечном сечении форма крыши также обеспечивает уменьшение массы крыши за счет хорошей устойчивости к деформации и возможности применения элементов меньшей толщины. Соединение листов обшивки крыши и подкрепляющих элементов посредством зажимных болтов и обжимных втулок обеспечивает повышенную надежность соединения элементов крыши, что обусловлено отсутствием резьбы на зажимном болте и обжимной втулке, благодаря чему сокращается потребное количество крепежных элементов и тем самым уменьшается масса крыши по сравнению как со сварным, так и с клепанным соединением.
Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом, где на фиг. 1 показан главный вид вагона-хоппера; на фиг. 2 - вид вагона-хоппера с торца, на фиг. 3 - крепление листов обшивки к подкрепляющему элементу.
Вагон-хоппер (фиг. 1) включает в себя ходовые тележки 1, два автосцепных устройства 2 и тормозное оборудование 3, кузов 4, состоящий из рамы 5, представляющей собой основание в виде балочного каркаса, боковых 6 и торцевых 7 стен, бункеров 8 и крыши 9, при этом крыша 9 кузова 4 (фиг. 2) изготовлена из алюминиевого сплава, в поперечном сечении имеет выпуклую криволинейную, например, эллиптическую или цилиндрическую форму, состоит (фиг. 3) из листов обшивки 10 и подкрепляющих элементов 11, при этом листы обшивки 10 к подкрепляющим элементам 11 присоединены посредством зажимных болтов 12 и обжимных втулок 13.
Данная полезная модель реализуется следующим образом. При сборке крыши вагона-хоппера на стенде определенным образом размещают и соединяют между собой набор подкрепляющих элементов, изготовленных из алюминиевого сплава. Подкрепляющие элементы задают выпуклую криволинейную, например, эллиптическую или цилиндрическую форму крыши в поперечном сечении. Поверх набора подкрепляющих элементов размещают листы обшивки из алюминиевого сплава и закрепляют их на подкрепляющих элементах посредством зажимных болтов и обжимных втулок..