ПОЛУВАГОН С ГЛУХИМ КУЗОВОМ

Предполагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, а именно к конструкциям кузовов полувагонов.
Известны конструкции полувагонов с глухим кузовом модели 12-1592, полувагонов для медной руды модели 12-4024, вагонов для сыпучих металлургических грузов (модель 22-4008) [1], полувагонов для инертных насыпных грузов модели 12-295 [2], полувагонов для инертных насыпных не пылевидных крупнокусковых грузов модели 12-2104 [3], полувагонов с глухим кузовом моделей [4]. Известна также конструкция кузова полувагона [5].
Перечисленные полувагоны [1-4] имеют типовые для грузовых вагонов ходовые части (тележки), тормоз, автосцепное устройство и кузов.
Кузова перечисленных полувагонов сварной конструкции и включают две боковые, две торцовые стены плоской формы и раму с настилом пола. Рама включает продольную хребтовую балку, поперечные балки (концевые, шкворневые, промежуточные), дополнительные продольные балки, поддерживающие настил пола. Концевые балки рамы сварные или штампованные Г-образного поперечного сечения. Шкворневые и промежуточные балки сварные коробчатого или таврового сечения и включают один или два вертикальных листа и два пояса: верхний и нижний. Верхние пояса промежуточных и шкворневых балок плоские из листов или полос, или специального профиля по ГОСТ 5267.7-90, применяемого в конструкции рамы универсального полувагона с люками. Верхние пояса всех поперечных балок пересекают хребтовую балку и образуют с верхними полками профилей хребтовой балки нахлесточные соединения. Листы пола продольными кромками соединяются с верхними полками профилей хребтовой балки, а поперечными - с верхними поясами поперечных балок. Соединения тоже нахлесточные. Кузов полувагона [5] имеет выпуклые торцовые стены и зигованную конструкцию верхних поясов поперечных балок рамы.
Перевозимый груз в перечисленных вагонах размещается в объеме, образованном боковыми и торцовыми стенами и полом в виде листов, установленных на верхних поясах хребтовой балки и поперечных балок.
Известные конструкции полувагонов [1-4] имеют следующие недостатки:
- для получения необходимого погрузочного объема кузова рассмотренные полувагоны имеют увеличенную длину по раме, что приводит к увеличению массы вагона (тары) и увеличению длины поезда; конструкция кузова [5] позволяет увеличить погрузочный объем кузова лишь частично;
- с увеличением массы вагона, из-за ограничения по допускаемой нагрузке от оси колесной пары на рельсовый путь, ограничиваются возможности повышения грузоподъемности вагона;
- в существующих конструкциях полувагонов значительно недоиспользуется показатель - «допускаемая нагрузка на погонный метр пути».
Известна также конструкция полувагона с глухим полом, содержащий установленную на две ходовые тележки раму, образованную двумя продольными боковыми балками и надтележечными хребтовыми балками, соединенными между собой концевыми, шкворневыми и поперечными балками, закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями верхней обвязки, продольными балками и листами обшивки, автосцепные устройства и тормозное оборудование. В межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола, внутренние концы надтележечных хребтовых балок рамы вварены в поперечные балки коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками, а между собой поперечные балки коробчатого сечения соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединенные с продольными боковыми балками рамы напротив средних стоек боковых стенок кузова [6].
Основным недостатком этой конструкции является то, что предлагаемые в ней конструкторские разработки ориентированы на раму кузова, не имеющую сквозной на всю длину хребтовой балки. Применение таких конструкций в грузовых вагонах ограничено, так как вагоны без сквозных хребтовых балок не могут воспринимать и передавать большие продольные нагрузки и, следовательно, накладывают ограничения на возможности увеличения массы поезда.
Целью предполагаемой полезной модели является увеличение погрузочного объема кузова полувагона без увеличения его длины по раме и без увеличения массы вагона за счет использования межбалочного пространства рамы кузова для размещения перевозимого груза путем расположения листов пола на нижних поясах продольных и поперечных балок рамы.
Предложена конструкция полувагона с глухим кузовом, включающая типовые ходовые части, тормоз, автосцепное устройство и оригинальный сварной кузов, содержащий боковые и торцовые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, настилом пола из отдельных листов, перекрывающих окна, образованные поперечными балками, хребтовой балкой и нижней боковой обвязкой кузова, и продольными поддерживающими настил пола балками, отличающаяся тем, что в средней части кузова листы пола размещены на нижних поясах промежуточных поперечных балок рамы и на нижних полках профилей хребтовой балки и нижних боковых обвязок кузова.
Предлагаемая конструкция полувагона с глухим полом позволяет:
- увеличить погрузочный объем полувагона без увеличения длины кузова по раме и без увеличения массы полувагона;
- повысить фактическую грузоподъемность полувагона;
- формировать железнодорожные поезда той же массы из меньшего числа вагонов;
- уменьшить длину железнодорожного состава по сравнению с составом той же массы, сформированного из вагонов существующих конструкций;
- понизить уровень центра тяжести кузова, повысить устойчивость вагона от опрокидывания в кривых участках пути и устойчивость в поезде от схода с рельсов.
Для пояснения описываемого объекта на фигурах приведена конструкция полувагона с глухим полом. На фиг.1 показан вид на полувагон спереди (левая симметричная часть). На фиг.2 приведен вид на полувагон сверху, на фиг.3 - поперечный разрез кузова с видами на шкворневую балку (слева) и на промежуточную поперечную балку (справа). На фиг.4 показана схема установки листов пола в средней и концевых частях рамы. На фиг.5 и 6 показано соединение промежуточной поперечной балки и листа пола с хребтовой балкой (фиг.5) и нижней боковой обвязкой (фиг.6).
Предложенный объект осуществляется следующим образом. Полувагон с глухим кузовом (фиг.1, 2) включает типовые для грузовых вагонов ходовые части 1, автосцепное устройство 2, тормоз 3 и оригинальный сварной кузов 4. Кузов включает две боковые стены 5, две торцовые стены 6 и раму 7.
Рама включает продольную хребтовую балку 8 (фиг.2), поперечные балки: концевые 9 (фиг.2), шкворневые 10 (фиг.2), промежуточные 11 (фиг.3, 4) и боковые соединительные балки 12 (фиг.3) в форме тупоугольного уголка (фиг.3), установленные на участках между концевыми 9 и первыми промежуточными балками 11 (фиг.4) и предназначенные для соединения листов пола 13 (фиг.2) в концевых частях кузова с нижними боковыми обвязками 14 (фиг.3, 6) и продольные балки 15 (фиг.3, 4), поддерживающие настил пола. Концевые 9 и шкворневые 10 балки рамы сварные коробчатого сечения, промежуточные балки 11 (фиг.3, 4)- штампованные корытной формы поперечного сечения и переменной высоты с вваренными в них диафрагмами 16 (фиг.4) в местах пересечения промежуточных поперечных балок с продольными балками, поддерживающими настил пола.
Настил пола кузова набран из отдельных листов 13 (фиг.2), перекрывающих окна, образованные смежными поперечными балками, хребтовой балкой и нижней боковой обвязкой кузова. В двух крайних диагонально расположенных листах пола предусмотрены люки, перекрытые крышками 17, для удаления остатков груза.
Для использования под вагоном типовых ходовых частей (тележек) листы пола 13 (фиг.2) в концевых частях кузова на участках между концевыми и первыми промежуточными балками поперечными кромками опираются на верхние пояса концевых, шкворневых и первых промежуточных балок, а продольными кромками - на верхнюю плоскость профилей хребтовой балки 8 (фиг.2) и полку соединительной балки 12 (фиг.3). В средней части кузова на участке между первыми промежуточными балками листы пола 13 (фиг.4) поперечными кромками опираются на отбортовку корытного профиля промежуточных балок 11 (фиг.3, 4), а продольными - на верхние плоскости нижних полок профилей хребтовой балки 8 (фиг.5) и нижней боковой обвязки кузова 14 (фиг.6).
Таким образом, предлагаемая конструкция кузова полувагона с глухим полом позволяет:
- увеличить погрузочный объем вагона без увеличения длины кузова по раме и без увеличения массы полувагона;
- повысить фактическую грузоподъемность вагона;
- формировать железнодорожные поезда той же массы из меньшего числа вагонов;
- уменьшить длину железнодорожного состава по сравнению с составом той же массы, сформированного из вагонов существующих конструкций;
- понизить уровень центра тяжести кузова и повысить устойчивость вагона от опрокидывания в кривых участках пути и устойчивость поезда от схода с рельсов.
Список используемой литературы
1. Вагоны СССР: отраслевой каталог 20-89-04. М.: ЦНИИТЭтяжмаш, 1989.-153 с.
2. ОАО Алтайвагон [Электронный ресурс] /URL:  (дата обращения: 4.03.2012)
3. ОАО Алтайвагон [Электронный каталог] / URL: .jsp?id=7 (дата обращения 9.02.2010)
4. ЗАО Тихвинский Вагоностроительный Завод [Электронный pecypc]/URL:
/_system/files/data/basic_type/3d/1292838 57546482.pdf (дата обращения 4.03.2012)
5. RU 100037 U1. Кузов полувагона с глухим кузовом №100037 БИ №4, 2010.
6. Патент на изобретение №2391239 [Электронный pecypc]/URL: 1000-2391999/pat/servl/servlet7163.html (дата обращения 12.03.2012)