Гнутый профиль высокой жесткости Советский патент 1982 года по МПК B21D5/06 

(5) ГНУТЫЙ ПРОФИЛЬ ВЫСОКОЙ ЖЕСТКОСТИ

Изобретение относится к обработке металлов давлением, в частности к из готовлению профилей высокой жесткости на профилегибочных агрегатах. Известна листовая заготовка гнуто го профиля высокой жесткости, содержащая основание с глухими гофрами жесткости, которые выполнены в их продольном сечении, состоящими из центрального участка сопряжения с ос нованием заготовки, а в поперечном сечении с боковыми прямолинейными участками D Недостатком формозаготовки являет ся то, что для обеспечения заданной несущей способности необходимо увеличивать высоту гофров, что приводит к волнистости вдоль кромок и микротрещинам в местах изгиба. Целью изобретения является повышение жесткости профиля. Для этого в гнутом профиле высокой жесткости, преимущественно для кр шек люка и обшивки железнодорожного вагона, содержащем основание с глухими гофрами, гофры выполнены с переменной по своей длине высотой, последовательно уменьшающейся от центра к периферийным участкам. Участки с максимальной высотой смежно расположенных гофров смещены в противоположные стороны друг относительно друга. Периферийные участки гофров в продольном сечении и боковые участки гофров в поперечном сечении выполнены прямолинейными. При этом длина прямолинейных периферийных участков гофров и величина смещения участков гофров с максимальной высотой смежно рарасположенных гофров составляет О,,6 и 0,3-0,4 от длимы гофра. На фиг. 1 показана крышка люка железнодорожного вагона, изготовленного из гнутого профиля высокой жесткости, вид сверху; на фиг. 2 - поперечное сечение А-А на фиг. 1; на фиг. 3 - продольное сечение Б-Б на 395 фиг. 1; на фиг. - продольное сечение В-В на фиг. 1; на фиг. 5 наложенные друг на друга продольные сечения крышки люка с гофром жесткости новой и известной формы. Гнутый профиль высокой жесткости может быть использован для изготовления крышки люка железнодорожного вагона, которая содержит основание 1, на котором местной вытяжкой в валках профиле гибочного стана выполнены глухие гофры жесткости 2. С одной стороны крышка люка содержит полки 3, а с другой стороны - боковую стенку k и полку 5. Гофры 2 выполнены с переменной по своей длине высотой Н, которая уменьшается к край ним участкам 6 гофров жесткости 2. При этом участки 7 смещены в противоположные стороны друг относительно друга для смежно расположенных гофров 2. Боковые участки 8 этих гофров в поперечном сечении выполнены прямолинейными и сопряжены с основанием 1 и вершиной 9 скруглением. Величина смещения участков 7 для смежных гофров составляет для конкретного примера 0, от длины гофров. Периферийные участки 10, расположенные между участ ками 7 с максимальной высотой и крайними участками 6 гофров 2, выполнены в продольном сечении прямолинейными, и их длины г при заданной максимальной высоте гофров находится в пределах 0,-0,6 от длины гофров 2. В своем поперечном сечении гофры 2 выполнены с радиусом кривизны вершин 9 составляющим 0,25-0,4 ширины В гофров у их основания. Площадь основания 1, занятая гофрами 2, не превыша ет 0, от площади всего основания, а гофры 2 расположены друг относительно друга на расстоянии, равном не менее пятикратной максимальной высоте гофров 2 под участками 7Если Сравнить между собой одно и то же сечение заполняемого профиля и известного, то можно сделать вывод о том, что практически при одном и том же объеме металла, образующем гофр жесткости 11 известной конфигурации и гофр жесткости 12 новой конфигурации, максимальная высота после него Н больше, чем высота HQ для гоф ра 1 I .На гнутом профиле высокой ж сткос ги, используемом для изготовления обшивки железнодорожного вагона, гоф ры выполняются такими же, как и для крышки люка. В процессе эксплуатации изделий гнутого профиля высокой жесткости внешняя нагрузка, например От перево зимого в железнодорожных вагонах каменного угля, воспринимается основанием , жесткость которого повышена гофрами 2 с переменной по их длине высотой. Благодаря смещению участков 7 гофров с максимальной высотой в противоположные стороны друг относительно друга основание 1 способно воспринимать большие нагрузки, так как участки с максимальной высотой расположены в средней части основания 1, где возникают максимальные напряжения изгиба. С основания 1 внешняя нагрузка передается на несущие элементы конструкции. Из стали 10ХНДП толщиной 5 мм изготовлен гнутый профиль высокой жесткости, на кот.Ором путем местной вытяжки в валках профилегибочного стана были выполнены гофры жесткости шириной 103-106 мм, длиной 1225 мм и. переменной по своей длине высотой, которая от максимального значения 32 мм уменьшалась к крайним участкам гофра. Боковые участки с основанием заготовки и вершиной гофра скруглены. Участки гофров с максимальной высотой были смещены друг относительно друга для смежных гофров на 450 мм, что составляет 36 от длины гофров. Периферийные участки гофров в продольном сечении выполнялись прямолинейными, длиной 300 мм, что при максимальной высоте гофров 32 мм составляло 0,25 от длины гофров. Радиус кривизны вершин гофров равнялся 25 мм, что составляло 0,2 ширины гофров у основания. Площадь основания занятая гофрами, равнялась 0,75 м , что составляло 33 от площади всего основания. Гофры отстояли друг от друга на 220 мм, что в 6 раз превышает максимальную высоту гофров. Качество полученного профиля хорошее: отсутствовали микротрещины и разрывы в местах изгиба, волнистость .вдоль кромок составляла 1 мм на 1 м длины. При повышении глубины гофров до 32 мм у прототипа для повышения несущей способности на профиле появлялись значительные волны вдоль кромок10 мм на 1 м длины, межгофровые участки выгибались, в местах изгиба появлялись микротрещины и даже рстзрывы. 59 Как показали проведенные лаборато ные эксперименты, предлагаемый гнуты профиль высокой жесткости по сравнению с известным улучшает качество крышки люка и обшивки железнодорожно го вагона, обеспечивает отсутствие микротрещин и разрывов в местах изгиба, волнистость вдоль кромок умень шается с 8-10 мм до 1-2 мм на 1 м длины. Кроме того, повышается долговечность крышки люка и обшивки железнодорожного вагона, изготовленных из предлагаемого гнутого профиля высокой жесткости, так как уменьшается их деформация под воздействием повышенных внешних нагрузок и динамических перегрузок, уменьшается коррозия в местах изгиба, где были микротрещины и на межгофровых ранее вогнутых участках, где собирается вода. Улучшаются условия монтажа качественного изготовления изделий, что приводит к уменьшению повреждений при сборке. Для изготовления качественных изделий повышенной жесткости можно будет использовать высокопрочные антикоррозионные материалы. По оценочным данным МПС долговечность крышки люка и обшивки железнодорожного вагона возрастает на .. Изобретение представляет значительный интерес для народного хозяйства, так как позволит обеспечить np изводство новых крышек люков и обшив ки повышенной жесткостииз высокопро ных антикоррозионных материалов. + Формула изобретения , 1.Гнутый профиль высокой жесткости преимущественно для крышек лю.,а и обшивки железнодорожного вагона, содержащий основание с глухими гофрами, отличающийся тем, что, с целью повышения жесткости профиля, гофры выполнены с переменной по своей длине высотой,последовательно уменьшающейся от центра периферийным участкам. 2.Профиль по п. 1, отличающийся тем, что участки с максимальной высотой смежно расположенных гофров смещены в противоположные стороны друг относительно друга. 3.Профиль по пп. 1 и 2, от личающийся тем, что боковые участки гофров в поперечном сечении и периферийные участки гофров в продольном сечении выполнены прямолинейными . . Профиль попп. 1-3, отличающийся тем, что длина прямолинейных периферийных участков гофров и величина смещения участков гофров с максимальной высотой смежно расположенных гофров составляет соответственно 0,-0,6 и 0,3-0, от длины гофра. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе 1. Разработка и исследование технологии производства пускового профиля верхней обшивки с периодическими гофрами для грузовых магистральных полуавтоматов. Отчет УКРНИИМЕТЛ № 3506/1863, с. 9-12 (прототип).

ff f

ss

Фг/г.г /v:

V

фуг. 3

/.if