RU208540U1

RU208540U1 - FRAME OF THE WAGON-PLATFORM OF THE ARTICLE TYPE

Info

Publication number: RU208540U1
Application number: RU2021129165U
Authority: RU
Inventors: Иван Андреевич Хилов; Владимир Иванович Гуськов; Наталия Шамильевна Сапожникова
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи")
Priority date: 2021-10-06
Filing date: 2021-10-06
Publication date: 2021-12-23

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции рамы вагона-платформы сочленённого типа. Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности рамы вагона-платформы сочленённого типа. Технический результат достигается тем, что рама вагона-платформы сочленённого типа содержит две секции, соединённые посредством узла сочленения, каждая из которых включает в себя хребтовую балку с нижним листом, промежуточные балки и концевые балки с нижними листами, причём на нижнем листе хребтовой балки в зоне узла сочленения закреплены усиливающие накладки, соединённые с нижним листом концевой балки.The claimed utility model relates to the field of railway transport, in particular to the frame structure of an articulated flat car. The technical result consists in increasing the operational reliability of the frame of an articulated flat car. The technical result is achieved by the fact that the frame of the articulated platform car contains two sections connected by means of an articulation unit, each of which includes a center beam with a bottom sheet, intermediate beams and end beams with bottom sheets, and on the bottom sheet of the center beam in the zone the articulation unit, reinforcing pads are fixed, connected to the bottom sheet of the end beam.

Description

Заявляемая полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции рам вагонов-платформ сочленённого типа.The claimed utility model relates to the field of railway transport, in particular to the construction of the frames of articulated flat wagons.

Из уровня техники известна рама вагона-платформы сочленённого типа (Козлов П.В. Влияние подвижности груза на запас устойчивости от опрокидывания вагона-платформы сочлененного типа. Транспорт Урала. 2012. № 2 (33). С. 44-49), содержащая две шарнирно связанные смежные секции, опирающихся на три тележки. Полуприцеп опирается на секцию рамы с одной стороны жестко, через механизм запирания прицепного пальца, с другой - упруго, через собственную пневматическую подвеску и колеса. From the prior art, the frame of an articulated flat car is known (Kozlov P.V. articulated adjacent sections supported by three trolleys. The semi-trailer rests on the frame section rigidly on one side, through the locking mechanism of the trailing pin, on the other - elasticly, through its own air suspension and wheels.

Известна рама вагона-платформы сочленённого типа (Патент России на полезную модель №186435, опубликован 21.01.2019), содержащая хребтовую балку, шарнирно соединенную с ней турникетную опору с поворотной площадкой, прикрепленную к хребтовой балке поперечную балку, предназначенную для опоры турникетной опоры в рабочем положении, при этом она дополнительно содержит средство крепления поворотной площадки турникетной опоры в нерабочем положении.Known frame wagon articulated type (Patent of Russia for utility model No. 186435, published on 01/21/2019), containing a center beam, pivotally connected to it turnstile support with a rotary platform, attached to the center beam, a transverse beam designed to support the turnstile support in the working position, while it additionally contains a means of fastening the turnstile support turntable in the inoperative position.

Кроме того, известна рама грузового вагона-платформы для перевозки съёмных модулей (Патент России на полезную модель №184591, опубликован 31.10.2018), принятая за прототип, состоящая из двух секций, включающая в себя хребтовую балку, содержащая верхнюю полку толщиной S1, в которой выполнены элементы базирования съёмных модулей в виде базирующих отверстий диаметра d, и боковые стенки, при этом верхняя полка хребтовой балки выполнена с усиливающей накладкой толщиной S2, составляющей от 1/2S1 до 1S1, которая расположена на нижней поверхности верхней полки в зоне базирующих отверстий так, что отношение расстояния b от центра каждого базирующего отверстия до ближайшего торцевого края усиливающей накладки к диаметру d базирующего отверстия составляет от 0,8 до 3,5. In addition, the known frame of a freight wagon-platform for the transportation of removable modules (Russian patent for utility model No. 184591, published on October 31, 2018), taken as a prototype, consisting of two sections, including a center beam containing an upper shelf of thickness S1, in of which the elements of basing of removable modules are made in the form of bore holes of diameter d, and side walls, while the upper flange of the center beam is made with a reinforcing plate S2, ranging from 1 / 2S1 to 1S1, which is located on the lower surface of the upper flange in the area of the bore holes so that the ratio of the distance b from the center of each reference hole to the nearest end edge of the reinforcing pad to the diameter d of the reference hole is 0.8 to 3.5.

К недостатку описанных выше технических решений, в том числе прототипа, следует отнести низкую эксплуатационную надёжность рамы вагона-платформы сочленённого типа из-за недостаточного сопротивления усталости хребтовой балки в зоне сочленения секций.The disadvantage of the technical solutions described above, including the prototype, is the low operational reliability of the articulated platform car frame due to insufficient fatigue resistance of the center beam in the articulation zone of the sections.

Предлагаемой полезной моделью решается техническая проблема низкой эксплуатационной надежности рамы вагона-платформы сочленённого типа.The proposed utility model solves the technical problem of low operational reliability of the articulated platform car frame.

Технический результат заключается в повышении эксплуатационной надежности рамы вагона-платформы сочленённого типа. The technical result consists in increasing the operational reliability of the articulated platform car frame.

Технический результат достигается тем, что рама вагона-платформы сочленённого типа содержит две секции, соединённые посредством узла сочленения, каждая из которых включает в себя хребтовую балку с нижним листом, промежуточные балки и концевые балки с нижними листами, причём на нижнем листе хребтовой балки в зоне узла сочленения закреплены усиливающие накладки, соединённые с нижним листом концевой балки.The technical result is achieved in that the frame of an articulated flat car contains two sections, connected by means of a joint unit, each of which includes a center beam with a bottom sheet, intermediate beams and end beams with bottom sheets, and on the bottom sheet of the center beam in the zone of the articulation unit, reinforcing pads are attached, connected to the bottom sheet of the end beam.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что усиливающие накладки закреплены посредством сварки.In a further aspect, the proposed technical solution is characterized in that the reinforcing pads are secured by welding.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что ширина каждой усиливающей накладки задана из диапазона от 0,2 до 0,5 ширины нижнего листа хребтовой балки.In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the width of each reinforcing patch is set from 0.2 to 0.5 of the width of the bottom plate of the backbone beam.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина каждой усиливающей накладки задана из диапазона от 0,4 до 1,0 толщины нижнего листа хребтовой балки.In an additional aspect, the proposed technical solution is characterized in that the thickness of each reinforcing patch is set in the range from 0.4 to 1.0 of the thickness of the bottom plate of the backbone girder.

Предлагаемая полезная модель иллюстрируется чертежами, на которых показано:The proposed utility model is illustrated by drawings, which show:

Фиг. 1 - общий вид рамы вагона-платформы сочленённого типа, где 1 - секции, 2 - узел сочленения, 3 - хребтовые балки, 4 - промежуточные балки, 5 - лобовые балки, 6 - концевые балки. FIG. 1 - general view of the frame of an articulated flat car, where 1 - sections, 2 - articulation node, 3 - center beams, 4 - intermediate beams, 5 - front beams, 6 - end beams.

Фиг. 2 - вид снизу рамы вагона-платформы сочленённого типа в зоне узла сочленения, где 3.1 - нижний лист хребтовой балки 3, 6.1 - нижний лист концевой балки 6, 7 – усиливающие накладки.FIG. 2 is a bottom view of the frame of an articulated flat car in the area of the joint, where 3.1 is the bottom plate of the center beam 3, 6.1 is the bottom plate of the end beam 6, 7 are reinforcing linings.

Фиг. 3 - график зависимости коэффициента запаса сопротивления усталости хребтовой балки от ширины усиливающей накладки, где n - коэффициент запаса сопротивления усталости, А - ширина накладки, a - ширина нижнего листа хребтовой балки.FIG. 3 is a graph of the dependence of the fatigue safety factor of the backbone girder on the width of the reinforcing lining, where n is the fatigue safety factor, A is the lining width, a is the width of the bottom plate of the backbone girder.

Фиг. 4 - график зависимости коэффициента запаса сопротивления усталости хребтовой балки от толщины усиливающей накладки, где n - коэффициент запаса сопротивления усталости, T - толщина накладки, t - толщина нижнего листа хребтовой балки. FIG. 4 is a graph of the dependence of the fatigue safety factor of the backbone girder on the thickness of the reinforcing lining, where n is the fatigue safety factor, T is the lining thickness, t is the thickness of the bottom plate of the backbone girder.

Рама вагона-платформы сочленённого типа содержит две секции 1, соединённые посредством узла сочленения 2, каждая из которых включает в себя хребтовую балку 3 с нижним листом 3.1, промежуточные балки 4, лобовые балки 5 и концевые балки 6 с нижними листами 6.1. На нижнем листе 3.1 хребтовой балки 3 секций 1 в зоне узла сочленения 2 закреплены усиливающие накладки 7, жёстко соединённые с нижним листом 6.1 концевой балки 6. Усиливающие накладки 7 закреплены посредством сварки. Ширина (А) каждой усиливающей накладки 7 задана из диапазона от 0,2 до 0,5 ширины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3. Толщина каждой усиливающей накладки 7 задана из диапазона от 0,4 до 1,0 толщины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3. Накладки выполнены из стали, например, 09Г2С.The frame of an articulated flat car contains two sections 1, connected by means of a joint 2, each of which includes a center beam 3 with a bottom plate 3.1, intermediate beams 4, front beams 5 and end beams 6 with bottom plates 6.1. On the bottom sheet 3.1 of the backbone 3 of the sections 1 in the area of the articulation unit 2, reinforcing plates 7 are fixed, rigidly connected to the bottom plate 6.1 of the end beam 6. The reinforcing plates 7 are fixed by welding. The width (A) of each reinforcing plate 7 is set from the range from 0.2 to 0.5 of the width of the bottom plate 3.1 of the backbone 3. The thickness of each reinforcing plate 7 is set from the range from 0.4 to 1.0 of the thickness of the bottom plate 3.1 of the backbone 3 The plates are made of steel, for example 09G2S.

Согласно требованиям нормативных документов, коэффициент запаса сопротивления усталости хребтовой балки 3 должен составлять более 1,8, а в соответствии с ГОСТ 33211-2014 должен составлять более 1,5. Выявлено, что без установленных усиливающих накладок 7 значение коэффициента запаса сопротивления усталости равно 0,8. Повышение сопротивления усталости хребтовой балки 3 в зоне узла сочленения 2 двух секций 1 подтверждено расчетами на сопротивление усталости. За счет крепления усиливающих накладок 7 на нижнем листе 3.1 хребтовой балки 3, жёстко соединённых с нижним листом 6.1 концевой балки 6, повышается эксплуатационная надёжность рамы вагона-платформы сочленённого типа. При ширине (А), меньшей 0,2 ширины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3, не достигается достаточное сопротивление усталости хребтовой балки и упрочнение узла сочленения 2 (значение коэффициента запаса сопротивления усталости менее 1,8), а при ширине (А) большей 0,5 ширины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3 достигается излишнее упрочнение и соответственно увеличивается металлоёмкость рамы. При ширине (А), от 0,2 до 0,5 ширины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3, достигается достаточное сопротивление усталости хребтовой балки и упрочнение узла сочленения 2 (значение коэффициента запаса сопротивления усталости 1,8 и более). According to the requirements of regulatory documents, the safety factor of the fatigue resistance of the center beam 3 should be more than 1.8, and in accordance with GOST 33211-2014, it should be more than 1.5. It was revealed that without installed reinforcing linings 7, the fatigue safety factor is 0.8. The increase in fatigue resistance of the center girder 3 in the zone of joint 2 of two sections 1 is confirmed by calculations for fatigue resistance. Due to the fastening of the reinforcing plates 7 on the bottom plate 3.1 of the center beam 3, rigidly connected to the bottom plate 6.1 of the end beam 6, the operational reliability of the articulated platform car frame is increased. With a width (A) less than 0.2 of the width of the bottom sheet 3.1 of the center girder 3, sufficient fatigue resistance of the center girder and strengthening of the joint 2 (fatigue safety factor value less than 1.8) are not achieved, and with a width (A) greater than 0 , 5 of the width of the bottom sheet 3.1 of the backbone 3, excessive strengthening is achieved and, accordingly, the metal consumption of the frame increases. With a width (A), from 0.2 to 0.5 of the width of the bottom sheet 3.1 of the center girder 3, sufficient fatigue resistance of the center girder and strengthening of the joint 2 are achieved (the fatigue safety factor value is 1.8 or more).

При толщине усиливающей накладки 7, меньшей 0,4 толщины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3, не достигается достаточное сопротивление усталости хребтовой балки и упрочнение узла сочленения 2 (значение коэффициента запаса сопротивления усталости менее 1,8). При толщине (Т), от 0,4 до 1,0 ширины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3, достигается достаточное сопротивление усталости хребтовой балки 3 и упрочнение узла сочленения 2 (значение коэффициента запаса сопротивления усталости 1,8 и более). При толщине усиливающей накладки 7, большей 1,0 толщины нижнего листа 3.1 хребтовой балки 3, возникает большая разница толщин усиливающей накладки 7 и нижних листов 3.1 хребтовой балки 3. В этом случае усиливающая накладка 7 не будет выполнять своей функции, так как возникает излишнее упрочнение, при котором деформация нижних листов 3.1 и 6.1 переходит в другие зоны, которые не усилены дополнительно. В этом случае не будет достигаться повышение эксплуатационной надежности рамы вагона-платформы сочленённого типа.When the thickness of the reinforcing strip 7 is less than 0.4 of the thickness of the bottom sheet 3.1 of the center girder 3, sufficient fatigue resistance of the center girder and hardening of the joint 2 are not achieved (the fatigue safety factor is less than 1.8). With a thickness (T), from 0.4 to 1.0 of the width of the bottom sheet 3.1 of the center girder 3, sufficient fatigue resistance of the center girder 3 and strengthening of the joint 2 are achieved (the fatigue safety factor value is 1.8 or more). When the thickness of the reinforcing lining 7 is greater than 1.0 of the thickness of the lower plate 3.1 of the backbone 3, there is a large difference in the thicknesses of the reinforcing lining 7 and the lower plates 3.1 of the backbone 3. In this case, the reinforcing lining 7 will not perform its function, as excessive strengthening occurs , in which the deformation of the lower sheets 3.1 and 6.1 passes into other zones that are not reinforced additionally. In this case, an increase in the operational reliability of the articulated platform car frame will not be achieved.

Таким образом, как показано в вышеприведенном описании полезной модели, достигается технический результат, заключающийся в повышении эксплуатационной надежности рамы вагона-платформы сочленённого типа при незначительном повышении её металлоёмкости. Thus, as shown in the above description of the utility model, the technical result is achieved, which consists in increasing the operational reliability of the articulated platform car frame with a slight increase in its metal consumption.

Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники вагонах-платформах сочленённого типа. The proposed technical solution can be used in the articulated platform wagons known from the prior art.

Claims

1. The frame of an articulated flat car, containing two sections connected by means of an articulation unit, each of which includes a center beam with a bottom sheet, intermediate beams, front beams and end beams with bottom sheets, characterized in that on the bottom beams in the area of the articulation unit, reinforcing linings are fixed, connected to the bottom sheet of the end beam.

2. The frame of an articulated flat car according to claim 1, characterized in that the reinforcing plates are fixed by welding.

3. The frame of an articulated flat car according to claim 1, characterized in that the width of each reinforcing plate is set from the range from 0.2 to 0.5 of the width of the bottom sheet of the backbone girder.

4. The frame of the articulated flat car according to claim 1, characterized in that the thickness of each reinforcing plate is set from the range from 0.4 to 1.0 of the thickness of the bottom plate of the center beam.