RU229161U1 - Полувагон с разгрузочными люками - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к конструкции полувагона с разгрузочными люками, в частности, к конструкции шкворневых балок рамы кузова универсального полувагона. Полувагон с разгрузочными люками содержит кузов 1, установленный на тележки 2. Кузов включает стены 3 и 4, а также раму 5 с установленными крышками люков 6. Рама состоит из хребтовой балки 7, концевых балок 8, промежуточных балок 10 и шкворневых балок 9 коробчатого сечения. Полки 11 и 12 шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа. Стенки 13 шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа. Заявляемая полезная модель позволяет создать конструкцию полувагона с разгрузочными люками, обладающую повышенной эксплуатационной надежностью, в сочетании с увеличением прочностных характеристик кузова полувагона и уменьшением массы тары полувагона. 3 з.п. ф-лы, 2 ил.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, к конструкции кузова универсального железнодорожного полувагона с разгрузочными люками в полу, в частности, к конструкции шкворневых балок рамы кузова универсального полувагона.

Известна конструкция полувагона с разгрузочными люками [патент РФ на полезную модель № 223239, опубликованный 08.02.2024], содержащая ходовую часть, кузов, пол, образованный крышками разгрузочных люков, раму. Рама включает хребтовую балку, поперечные концевые, промежуточные и шкворневые балки, упоры крышек разгрузочных люков, закреплённые на поперечных промежуточных балках. Поперечные промежуточные балки рамы содержат стенки и полки, выполненные из тонколистового стального проката с пределом текучести от более 345 МПа до 700 МПа. Стенки и полки поперечных промежуточных балок выполнены толщиной от 1 мм до 3 мм.

Конструкция вышеописанного полувагона позволяет обеспечить высокие показатели в достижении максимально возможного уменьшения массы тары полувагона за счет уменьшения массы кузова. Однако, основным недостатком данной конструкции универсального полувагона является то, что конструкция не учитывает влияние коррозионных повреждений, возникающих в процессе жизненного цикла полувагона. Современные полувагоны эксплуатируются в течение 32 лет, при этом поперечные промежуточные балки рамы являются основными несущими элементами конструкции полувагона, без которых несущую способность кузова обеспечить невозможно. Выполненные из тонколистового стального проката, а именно из стального проката толщиной не более 3 мм, хотя и с высокими характеристиками предела текучести в диапазоне более 345 МПа до 700 МПа, не позволяет обеспечить прочность на весь срок эксплуатации полувагона, что снижает эксплуатационную надежность полувагона и приведет к выполнению дополнительных ремонтных работ. Ремонт кузова с целью замены поперечных промежуточных балок приводит к большим трудозатратам.

Также из уровня техники известна конструкция универсального четырехосного полувагона модели 12-753 [И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков «Вагоны», М., Транспорт 1988 г., стр. 176-178, а также стр. 142-143], содержащая кузов с боковыми, торцевыми стенами и рамой с установленными разгрузочными крышками люков. Рама включает хребтовую балку, концевые балки, промежуточные балки, поперечные шкворневые балки. Шкворневые балки замкнутого коробчатого сечения, сваренные из двух вертикальных листов толщиной 8 мм, верхнего листа с выпуклым гофром толщиной 10 мм и нижнего гладкого листа толщиной 12 мм. Для кузова полувагона применяются низколегированные стали марок 09Г2Д, 09Г2СД и 10ХНДП, обладающих повышенной коррозионной стойкостью. Стали марок 09Г2Д (предел текучести 310 МПа) и 09Г2СД (предел текучести 310 МПа) используются для изготовления рам и подкрепляющих элементов стен. Сталь марки 10ХНДП используется для обшивки кузова.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.

Недостатком данной конструкции полувагона является повышенная масса тары полувагона. Для обеспечения прочностных характеристик кузова необходимо применять повышенные толщины стального проката, а это ведет к повышению материалоемкости и к уменьшению грузоподъемности полувагона.

Задачей, на решение которой направлена полезная модель, является создание конструкции полувагона с разгрузочными люками в полу, обладающей повышенной эксплуатационной надежностью, в сочетании с увеличением прочностных характеристик кузова полувагона и уменьшением массы тары полувагона.

Поставленная задача решается за счет того, что полки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа. Стенки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа.

Сущность полезной модели заключается в том, что полувагон с разгрузочными люками, содержит кузов, установленный на тележки, включающий стены и раму с установленными крышками люков, состоящую из хребтовой, концевых, промежуточных балок и шкворневых балок коробчатого сечения, причем полки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа, а стенки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа.

Возможно исполнение, когда полки и стенки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 420 МПа до 550 МПа.

Возможно исполнение, когда одна из полок каждой шкворневой балки рамы выполнена из стального проката толщиной более 9 мм и менее 11 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа, при этом стенки выполнены из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа.

Возможно исполнение, когда одна из полок каждой шкворневой балки рамы выполнена гофрированной.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:

Фиг. 1 – Полувагон с разгрузочными люками (общий вид);

Фиг. 2 – Полувагон с разгрузочными люками (вид А).

Полувагон с разгрузочными люками содержит кузов 1, установленный на тележки 2. Кузов 1 включает стены 3 и 4, а также раму 5 с установленными крышками люков 6. Рама 5 состоит из хребтовой балки 7, концевых балок 8, промежуточных балок 10 и шкворневых балок 9 коробчатого сечения. Полки 11 и 12 шкворневых балок 10 рамы 5 выполнены из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа. Стенки 13 шкворневых балок 10 рамы 5 выполнены из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа.

Возможно исполнение конструкции полувагона, когда полки 11, 12 и стенки 13 шкворневых балок 10 рамы 5 выполнены из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 420 МПа до 550 МПа.

Возможно исполнение конструкции полувагона, когда одна из полок 11 каждой шкворневой балки 10 рамы 5 выполнена из стального проката толщиной более 9 мм и менее 11 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа, при этом стенки 13 выполнены из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа.

Возможно исполнение конструкции полувагона, когда одна из полок 11 каждой шкворневой балки 10 рамы 5 выполнена гофрированной.

Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что выполнение полок шкворневых балок рамы из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа, а также выполнение стенок шкворневых балок рамы из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа, обеспечит повышение эксплуатационной надежности полувагона с разгрузочными люками в полу за счет закладывания в конструкцию полувагона повышенных прочностных характеристик, которые при коррозионных повреждениях кузова в процессе эксплуатации позволят полувагону сохранить устойчивость конструкции к испытываемым нагрузкам на весь срок службы, равной 32 года, при этом масса тары полувагона уменьшится и повысится грузоподъёмность полувагона.

Выполнение полок и стенок шкворневых балок рамы из стального проката толщиной 7 мм с пределом текучести от 420 МПа до 550 МПа, позволит использовать при изготовлении кузова стальной металлопрокат одной номенклатуры, при этом обеспечится свариваемость полок и стенок между собой и при приварке шкворневой балки к хребтовой балке и к стене кузова полувагона, что снизит трудозатраты на изготовление полувагона.

Выполнение одной из полок каждой шкворневой балки рамы из стального проката толщиной более 9 мм и менее 11 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа, а стенки из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа, позволит повысить прочностные характеристики на одной из полок в сочетании с обеспечением свариваемости полок и стенок между собой и при приварке шкворневой балки к хребтовой балке и к стене кузова полувагона.

Выполнение одной из полок каждой шкворневой балки рамы гофрированной позволит повысить прочностные характеристики на одной из полок.

В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и ведутся испытания опытных образцов.

Claims (4)

1. Полувагон с разгрузочными люками, содержащий кузов, установленный на тележки, включающий стены и раму с установленными крышками люков, состоящую из хребтовой, концевых, промежуточных балок и шкворневых балок коробчатого сечения, отличающийся тем, что полки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 7 мм и менее 11 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа, а стенки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной более 5 мм и менее 7,5 мм, с пределом текучести более 345 МПа и менее 700 МПа.

2. Полувагон с разгрузочными люками по п. 1, отличающийся тем, что полки и стенки шкворневых балок рамы выполнены из стального проката толщиной 7 мм, с пределом текучести от 420 МПа до 550 МПа.

3. Полувагон с разгрузочными люками по п. 1, отличающийся тем, что одна из полок каждой шкворневой балки рамы выполнена из стального проката толщиной более 9 мм и менее 11 мм с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа, при этом стенки выполнены из стального проката толщиной 7 мм с пределом текучести от 390 МПа до 550 МПа.

4. Полувагон с разгрузочными люками по п. 1, отличающийся тем, что одна из полок каждой шкворневой балки рамы выполнена гофрированной.