РАМА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОЙ ПЛАТФОРМЫ И ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНАЯ ПЛАТФОРМА С ТАКОЙ РАМОЙ Российский патент 2005 года по МПК B61F1/00 

Изобретение касается рамы железнодорожной платформы, предназначенной для транспортировки крупнотоннажных контейнеров, труб и других длинномерных грузов или их комбинации. Также изобретение касается железнодорожной платформы с такой рамой.

Из уровня техники известны рамы универсальных платформ модели 13-9004 для большегрузных контейнеров и колесной техники, содержащие хребтовую, боковые, шкворневые и концевые балки, а также набор поперечных балок, размещенных в одной плоскости (И.Ф.Пастухов и др. "Вагоны", - М., Транспорт, 1988, стр.194).

Недостатком этой рамы является недостаточная прочность подобной схемы при использовании ее в длиннобазных вагонах.

Наиболее близким техническим решением к заявленной полезной модели является рама железнодорожной платформы, содержащая хребтовую, боковые, шкворневые и концевые балки, а также набор поперечных балок (И.Ф.Пастухов и др., "Вагоны", - М., Транспорт, 1988, стр.190). При этом у данной рамы верхние поверхности балок рамы расположены в одной плоскости.

Недостатком данной рамы также является недостаточная прочность и жесткость, причем в случае необходимости увеличения грузоподъемности подобной конструкции требуется значительное повышение ее металлоемкости.

В связи с этим техническим результатом заявленного изобретения является повышение прочности рамы для перевозки длинномерных грузов при одновременном увеличении ее вертикальной жесткости без существенного повышения металлоемкости рамы.

Предпосылкой для создания заявленного изобретения явилась известность того, что эффективность работы материала в сечении конструкции, работающей на изгиб, существенным образом зависит от его расположения по отношению к нейтральной линии сечения. Момент инерции единичной площади сечения увеличивается в четыре раза при увеличении этого расстояния в два раза. Таким образом, для уменьшения статического прогиба рамы, величина которого при прочих равных условиях (нагрузках) обратно пропорциональна моменту инерции сечения, целесообразно разнесение материала от нейтральной линии на возможно большее расстояние с одновременным его перераспределением в сечении, то есть уменьшение количество материала вблизи нейтральной линии и его увеличение в периферийных областях.

В соответствии с изобретением для достижения указанного технического результата предложено выполнить каждую боковую балку рамы с увеличенным вертикальным размером, причем верхняя часть ее профиля выступает над плоскостью рамы, образованной поперечными, концевыми и шкворневыми балками.

Дополнительно может быть предусмотрено, что нижняя часть профиля боковой рамы находится в плоскости рамы.

В варианте осуществления изобретения может быть предусмотрено выполнение верхней части профиля боковой балки более массивной, чем нижней части, в частности он может быть выполнен в виде сужаемого книзу профиля. Следует, отметить, что для изготовления боковых балок может быть использован как выпускаемый промышленностью стандартный профиль, в частности тавровый, двутавровый и т.д., так и любой иной профиль, характеристики которого будут удовлетворять предъявляемым к боковым балкам требованиям.

Дополнительно для увеличения момента инерции сечения рамы, а следовательно, и ее прочности хребтовая балка может иметь нижний пояс, толщина которого больше, чем толщина верхнего пояса. При этом суммарные затраты материала на изготовление хребтовой балки могут по существу оставаться неизменными за счет перераспределения (переноса) материала при изготовлении хребтовой балки с верхнего пояса на нижний пояс.

Таким образом, за счет указанной выше оптимизации геометрии сечений несущих элементов и/или их взаимного расположения можно обеспечить необходимую прочность и вертикальную жесткость без существенного изменения весовых характеристик рамы.

Кроме того, в соответствии с изобретением также предложена железнодорожная платформа, которая содержит описанную выше раму.

Далее изобретение поясняется более подробно со ссылками на чертежи, на которых показано:

Фиг.1 - вид сбоку железнодорожной платформы,

Фиг.2 - поперечное сечение предпочтительного варианта осуществления рамы.

Соответствующая изобретению рама железнодорожной платформы с вертикальными боковыми стойками (не показаны) включает в себя хребтовую балку 1, боковые балки 2, шкворневые балки 3, концевые балки 4 и поперечные балки 5. Шкворневые балки 3, концевые балки 4 и поперечные балки 5 соединены с хребтовой балкой 1 и образуют плоскость рамы.

На фиг.2 показан предпочтительный вариант осуществления рамы платформы. Здесь видно, что каждая боковая балка 2 имеет увеличенный вертикальный размер и представляет собой двутавровый профиль, верхняя часть которого выступает над плоскостью рамы. Верхняя полка 8 двутаврового профиля имеет большую толщину, чем нижняя полка 9. Нижняя полка 9 двутаврового профиля расположена в плоскости рамы. Таким образом, каждая боковая балка имеет высоту, которая превышает высоту образующих плоскость рамы несущих элементов (т.е. шкворневых балок, концевых балок и поперечных балок). Хребтовая балка 1 имеет коробчатое сечение. Хребтовая балка 1 выполнена с возможность увеличения момента инерции сечения рамы, что в показанном на фиг.2 варианте осуществления изобретения реализовано за счет выполнения нижнего пояса 6 толщиной, которая превышает толщину верхнего пояса 7. Такое расположение балок с одновременным перераспределением материала в сечение рамы позволяет на 70% увеличить момент инерции сечения при сохранении весовых характеристик. Верхние поверхности хребтовой балки 1, шкворневых балок 3, концевых балок 4 и поперечных балок 5 образуют грузовую площадку 10. Выступающая над плоскостью рамы часть профиля боковой балки может проходить на всей протяженности на одном уровне. Альтернативно с целью экономии металла, по меньшей мере, на одном конце каждая боковая балка может иметь скос выступающей части профиля, нисходящий вплоть до плоскости рамы.

Однако возможны и другие варианты осуществления рамы. В частности, профиль боковой балки может иметь форму, отличную от двутавра, а именно любую другую форму, которая будет обеспечивать необходимый для боковой балки рамы платформы уровень свойств. Кроме того, нижняя часть профиля боковой балки может выступать вниз от плоскости рамы, что однако может привести к нежелательному снижению клиренса.

На фиг.1 показана железнодорожная платформа, которая содержит раму, описанную выше. Платформа также включает в себя прикрепленные к концам рамы торцевые стенки 11. Дополнительно к боковым балкам 2 платформы через определенные интервалы могут быть прикреплены вертикальные стойки (не показаны). На вертикальных стойках или на раме платформы могут быть предусмотрены средства крепления (не показаны) для перевозимого груза. Указанные средства крепления могут быть выполнены в виде гибкого элемента, один конец которого закреплен на вертикальной стойке или раме, а другой конец - в устройстве натяжения гибкого элемента, закрепленном на раме или на другой вертикальной стойке. Железнодорожная платформа предназначена для перевозки различных длинномерных грузов, в частности труб, контейнеров, листового проката и т.п., для чего он может содержать дополнительные опорные средства, размещенные на раме.

Изобретения относятся к железнодорожной платформе, предназначенной для транспортировки крупнотоннажных контейнеров, труб и других длинномерных грузов или их комбинации, а также к железнодорожной платформе с такой рамой. Рама железнодорожной платформы с вертикальными боковыми стойками содержит боковые балки, хребтовую балку, концевые балки, шкворневые балки и промежуточные поперечные балки. Шкворневые, концевые и промежуточные поперечные балки соединяют боковые балки с хребтовой балкой и лежат в одной плоскости, которая образует плоскость рамы. Вертикальный размер каждой боковой балки превышает вертикальный размер образующих плоскость рамы балок. Верхняя часть профиля каждой боковой балки выступает над плоскостью рамы. Железнодорожная платформа содержит упомянутую выше раму. Платформа имеет закрепленные на концах рамы торцевые стенки. Техническим результатом изобретений является повышение прочности и вертикальной жесткости рамы платформы без существенного повышения ее металлоемкости. 2 н. и 13 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Рама железнодорожной платформы с вертикальными боковыми стойками, содержащая боковые балки, хребтовую балку, концевые балки, шкворневые балки и промежуточные поперечные балки, причем шкворневые, концевые и промежуточные поперечные балки соединяют боковые балки с хребтовой балкой и лежат в одной плоскости, которая образует плоскость рамы, отличающаяся тем, что верхняя часть профиля каждой боковой балки выступает над плоскостью рамы.2. Рама по п.1, отличающаяся тем, что вертикальный размер каждой боковой балки превышает вертикальный размер образующих плоскость рамы балок.3. Рама по п.2, отличающаяся тем, что нижняя часть профиля лежит в плоскости рамы.4. Рама по п.1, отличающаяся тем, что профиль боковой балки представляет собой двутавровый профиль.5. Рама по п.4, отличающаяся тем, что верхняя полка двутаврового профиля имеет большую толщину, чем нижняя полка.6. Рама по п.1, отличающаяся тем, что хребтовая балка имеет нижний пояс толщиной, которая превышает толщину верхнего пояса.7. Рама по п.1, отличающаяся тем, что верхняя часть профиля боковой балки выступает над плоскостью рамы на всем ее протяжении.8. Рама по п.1, отличающаяся тем, что верхние поверхности хребтовой балки, шкворневых балок, концевых балок и поперечных балок образую грузовую площадку.9. Железнодорожная платформа, отличающаяся тем, что содержит раму, выполненную по п.1.10. Платформа по п.9, отличающаяся тем, что имеет закрепленные на концах рамы торцевые стенки.11. Платформа по п.9 или 10, отличающаяся тем, что имеет установленные вдоль боковых балок вертикальные стойки.12. Платформа по п.9, отличающаяся тем, что содержит опорные средства для перевозки различных грузов.13. Платформа по п.12, отличающаяся тем, что в качестве груза могут выступать трубы.14. Платформа по п.12, отличающаяся тем, что в качестве груза могут выступать контейнеры.15. Платформа по п.12, отличающаяся тем, что в качестве груза может выступать листовой прокат.