ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНЫЙ ПОЛУВАГОН Российский патент 2002 года по МПК B61D3/00 B61D17/00 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции железнодорожных полувагонов.

Известна конструкция устройства соединения рамы с боковой стеной кузова полувагона, содержащая жестко связанный сваркой с омегообразной (в поперечном сечении) стойкой боковой стены и с вваренной в нее планкой, а также с балкой рамы соединительный обвязочный элемент с горизонтальной полкой. Стойки боковой стены выполнены с ]-образными симметричными, относительно ее вертикальной оси, вырезами на ее полках в зоне пересечения с обвязочным элементом [1].

Недостатком данной конструкции является низкая надежность омегообразных стоек при проектировании вагонов большей грузоподъемности, в результате чего возникают трещины в местах соединения полок стойки с нижней обвязкой. Кроме того, из-за выполнения ]-образных симметричных вырезов увеличивается длина сварного шва и повышается трудоемкость изготовления.

Кроме того, известна конструкция полувагона модели 12-753, содержащего ходовые части, на которые опирается рама с установленным на ней кузовом. Кузов состоит из торцевых и боковых стен, закрепленных на раме посредством стоек и нижней обвязки. Стойки выполнены из омегообразного профиля с вваренными пластинами [2].

Эта конструкция выбрана в качестве прототипа. Недостатком этой конструкции является пониженная надежность крепления стоек к нижней обвязке, что при увеличении грузоподъемности вагона приводит к возникновению усталостных трещин, а следовательно, и к возможности разрушения связи боковой стены с рамой. Кроме того, конструкция шкворневой балки, а именно упирание концевых частей вертикальных листов в места приваривания стоек, увеличивает напряженное состояние в узлах соединения стоек с рамой полувагона.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является повышение надежности узла соединения стоек боковых стен с нижней обвязкой кузова и рамой полувагона.

Решение данной задачи достигается тем, что стойки боковых стен выполнены из швеллерообразного профиля, во внутренней полости которых (в местах соединения с торцевыми частями промежуточных и шкворневых балок) установлены усиливающие элементы жесткости, расположенные параллельно относительно продольной оси полувагона. Вместе с этим, концевые части вертикальных листов шкворневых балок рамы загнуты во внутреннюю сторону балки таким образом, что расстояние между краями вертикальных листов меньше ширины стойки боковой стены.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что в железнодорожном полувагоне, содержащем раму, опирающуюся на ходовые части и состоящую из хребтовой балки с установленными на ней шкворневыми и промежуточными балками, выполненными из вертикальных, верхних и нижних листов, образующих замкнутый контур, соединяющимися с помощью нижней обвязки со стойками боковых стен, последние выполнены из швеллерообразного профиля, во внутренней полости которых, в местах соединения с торцевыми частями промежуточных и шкворневых балок, установлены усиливающие элементы жесткости, расположенные параллельно относительно продольной оси полувагона. Вместе с этим, концевые части вертикальных листов шкворневых балок рамы загнуты во внутреннюю сторону балки таким образом, что расстояние между краями вертикальных листов меньше ширины стойки боковой стены.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами:
фиг.1 - общий вид железнодорожного полувагона;
фиг.2 - разрез по линии А-А фиг.1;
фиг.3 - разрез по линии Б-Б фиг.1;
фиг.4-6 - варианты исполнения фиг.2.

Железнодорожный полувагон (фиг.1) содержит ходовые части 1, на которые опирается рама 2 с жестко закрепленным кузовом, состоящим из боковых 3 и торцевых стен, связанных между собой верхней 4 и нижней 5 обвязками. Рама включает в себя хребтовую балку 6, на которой установлены шкворневые 7 и промежуточные 8 балки, состоящие из вертикальных 9, верхнего 10 и нижнего 11 листов, образующих замкнутый контур.

Шкворневые и промежуточные балки соединяются с помощью нижней обвязки 5 со стойками 12 боковых стен 3. Стойки 12 боковых стен выполнены из швеллерообразного профиля, во внутреннюю полость которых вварены пластины 13. На пластинах 13, в местах соединения стоек с промежуточными и шкворневыми балками, установлены усиливающие элементы жесткости 14, обеспечивающие большую надежность узла соединения стоек с рамой полувагона. Усиливающие элементы жесткости 14 могут быть выполнены из уголкового профиля (как показано на фиг. 2), швеллера 16 (фиг.4), трубного сегмента 17, выполненного из разрезанной по продольной оси на две части трубы (фиг.5), а также пластин 15 (фиг.6).

Вместе с этим, концевые части вертикальных листов 9 шкворневых балок 7 загнуты во внутреннюю сторону балки так, что расстояние между краями вертикальных листов 9 меньше ширины стойки 12 боковой стены 3.

По результатам расчетов и макетных испытаний, данные изменения в конструкции полувагона позволяют снизить напряженное состояние в узлах, что приводит к повышению надежности конструкции в целом.

В настоящее время на предлагаемую конструкцию разработана техническая документация и ведется подготовка к изготовлению опытного образца полувагона.

Источники информации
1. Авторское свидетельство СССР 1548101, В 61 D 17/00.

2. И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков "Вагоны", М., Транспорт", 1988 г., с. 176 - прототип.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Железнодорожный полувагон содержит кузов, опирающийся на ходовые части и включающий в себя раму с установленными торцевыми и боковыми стенками. Рама состоит из хребтовой балки с прикрепленными к ней шкворневыми и промежуточными балками, выполненными из вертикальных (9), верхних (10) и нижних (11) листов, образующих замкнутый контур. Балки соединяются с помощью нижней обвязки (5) со стойками (12) боковых стен и с вваренными в них пластинами (13). Стойки боковых стен выполнены швеллерообразного профиля, во внутренней полости которых, в местах соединения с торцевыми частями промежуточных и шкворневых балок, установлены усиливающие элементы жесткости (14), расположенные параллельно относительно продольной оси вагона. Концевые части вертикальных листов шкворневых балок рамы загнуты во внутреннюю сторону балки таким образом, что расстояние между краями вертикальных листов меньше ширины стойки боковой стены. Изобретение повышает надежность узла соединения стоек боковых стен с нижней обвязкой. 1 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Железнодорожный полувагон, содержащий кузов, опирающийся на ходовые части и включающий в себя раму с установленными торцевыми и боковыми стенками, состоящую из хребтовой балки с прикрепленными к ней шкворневыми и промежуточными балками, выполненными из вертикальных, верхних и нижних листов, образующих замкнутый контур, соединяющимися с помощью нижней обвязки со стойками боковых стен и с вваренными в них пластинами, отличающийся тем, что стойки боковых стен выполнены швеллерообразного профиля, во внутренней полости которых, в местах соединения с торцевыми частями промежуточных и шкворневых балок, установлены усиливающие элементы жесткости, расположенные параллельно относительно продольной оси вагона. 2. Железнодорожный полувагон по п. 1, отличающийся тем, что концевые части вертикальных листов шкворневых балок рамы загнуты во внутреннюю сторону балки таким образом, что расстояние между краями вертикальных листов меньше ширины стойки боковой стены.