RU173589U1

RU173589U1 - Articulation joint

Info

Publication number: RU173589U1
Application number: RU2016152468U
Authority: RU
Inventors: Юрий Павлович Бороненко; Ирина Олеговна Филиппова
Original assignee: Акционерное общество "Научно-внедренческий центр "Вагоны" (АО "НВЦ "Вагоны")
Priority date: 2016-12-29
Filing date: 2016-12-29
Publication date: 2017-08-31

Abstract

Полезная модель относится к сцепным устройствам подвижного состава железнодорожного транспорта, в частности к конструктивным элементам устройства сочленения. Соединительная часть устройства сочленения содержит соединительный конец (1) и хвостовик (2). Во внутренней полости (3) хвостовика (2) выполнен усиливающий элемент (4) в виде поперечного ребра жесткости, расположенного на расстоянии «L» от задней стенки (5) хвостовика (2), и в представленном варианте, выполнен по всему периметру внутренней полости (3) хвостовика (2). В представленном варианте выполнения усиливающий элемент (4) хвостовика (2) является частью литой детали и имеет скругленные поверхности перехода по радиусу «R». Заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить прочность хвостовика соединительной части устройства сочленения при установке устройства сочленения в целом или одной его соединительной части в вагон-цистерну сочлененного типа.The invention relates to coupling devices of a rolling stock of a railway vehicle, in particular to structural elements of an articulation device. The connecting part of the articulation device comprises a connecting end (1) and a shank (2). In the inner cavity (3) of the shank (2), a reinforcing element (4) is made in the form of a transverse stiffener located at a distance “L” from the rear wall (5) of the shank (2), and in the presented embodiment, is made around the entire perimeter of the inner cavity (3) Shank (2). In the presented embodiment, the reinforcing element (4) of the shank (2) is part of the cast part and has rounded transition surfaces along the radius "R". The inventive utility model with its entire set of essential features allows to increase the strength of the shank of the connecting part of the articulation device when installing the articulation device as a whole or one of its connecting part in an articulated tank car.

Description

Полезная модель относится к сцепным устройствам подвижного состава железнодорожного транспорта, в частности к конструктивным элементам устройства сочленения.The invention relates to coupling devices of a rolling stock of a railway vehicle, in particular to structural elements of an articulation device.

Из уровня техники известно устройство шарнирного типа для сочленения вагонов (патент RU №147170, опубликованный 27.10.2014, B61G 1/00, B61G 5/02), характеризующееся наличием пятниковой части и шарнирной части, каждая из которых с одной стороны имеет хвостовик коробчатой формы, а с другой стороны соединительный конец. Ширина хвостовиков шарнирной и пятниковой частей соответствует внутренней ширине полости хребтовой балки вагона. Торцы и нижние полки хвостовиков шарнирной и пятниковой частей имеют разделку под сварной шов. Хвостовики пятниковой или шарнирной частей устройства ввариваются в хребтовую балку вагона. In the prior art, an articulated type device for articulating wagons (patent RU No. 147170, published on 10.27.2014, B61G 1/00, B61G 5/02), characterized by the presence of a back part and a hinged part, each of which has a box-shaped shank on one side and on the other hand the connecting end. The width of the shanks of the hinge and pyatnik parts corresponds to the internal width of the cavity of the spinal beam of the car. The ends and lower shelves of the shanks of the hinge and pyatnikovy parts are cut under the weld. The shanks of the pyatnikovy or hinged parts of the device are welded into the spinal beam of the car.

Известен шарнирный узел соединения грузовых вагонов (RU 161501 U1, МПК B61G 5/02, B61D 03/10, опубл. 20.04.2016, прототип), содержащий пятниковую часть, которая на одном конце имеет хвостовик коробчатой формы, а на другом конце соединительный конец, включающий пятник в нижней части, опорное кольцо, размещенное во внутренней полости над пятником, и поводковую часть, которая на одном конце имеет хвостовик коробчатой формы, и опирается соединительным концов на опорное кольцо, шарнирно соединенные посредством штифта, пропущенного через вертикальные отверстия, выполненные на соединительных концах указанных частей. Known hinged connection unit of freight cars (RU 161501 U1, IPC B61G 5/02, B61D 03/10, publ. 04/20/2016, prototype) containing a Friday part, which has a box-shaped shank at one end and a connecting end at the other end , including the Friday in the lower part, the support ring located in the inner cavity above the Friday, and the lead part, which has a box-shaped shank at one end, and rests its connecting ends on the support ring, pivotally connected by means of a pin passed through vertical holes, you olnennye for connecting the ends of said parts.

Технической проблемой, присущей данным техническим решениям, является отсутствие необходимой жёсткости конструкции соединительных частей устройства сочленения, в частности, хвостовика, подвергающихся воздействию наибольших нагрузок в зоне приварки хвостовика в раму вагона-цистерны сочлененного типа. The technical problem inherent in these technical solutions is the lack of the necessary rigidity of the design of the connecting parts of the articulation device, in particular, the shank, exposed to the greatest loads in the welding zone of the shank in the frame of the articulated tank car.

Хвостовики соединительных частей устройства сочленения имеют одинаковую конструкцию и форму, так как закрепляются в соответствующих хребтовых балках рам или полурам двух сочленяемых вагонов посредством сварки по краям соединения. Некоторые различия внешне обусловлены переходом от соединительных концов частей устройства сочленения. Таким образом, заявляемое техническое решение подходит для хвостовиков обеих соединительных частей устройства сочленения и технический результат для обоих хвостовиков одинаков. The shanks of the connecting parts of the articulation device have the same design and shape, as they are fixed in the corresponding spinal beams of the frames or half-frames of two articulated wagons by welding along the edges of the connection. Some differences are externally due to the transition from the connecting ends of the parts of the articulation device. Thus, the claimed technical solution is suitable for the shanks of both connecting parts of the articulation device and the technical result for both shanks is the same.

Техническим результатом заявляемой полезной модели является повышение прочности хвостовика соединительной части устройства сочленения, в том числе в зоне приварки к раме, при установке устройства сочленения в целом или одной его соединительной части в, например, вагон-цистерну сочленённого типа. The technical result of the claimed utility model is to increase the strength of the shank of the connecting part of the articulation device, including in the zone of welding to the frame, when installing the articulation device as a whole or one of its connecting part in, for example, an articulated tank car.

Указанный технический результат достигается тем, что в соединительной части устройства сочленения, содержащей соединительный конец с одной стороны и хвостовик с другой стороны, согласно настоящей полезной модели, хвостовик выполнен с усиливающим элементом в виде поперечного ребра жесткости, расположенного во внутренней полости хвостовика. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено по всему периметру внутренней полости хвостовика. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено высотой 10 – 40 мм и шириной 10 – 40 мм. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено переменной высоты. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено из отдельных частей. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено во внутренней полости хвостовика на расстоянии 280 – 350 мм от задней стенки хвостовика соединительной части устройства сочленения. Поперечное ребро жесткости может быть выполнено радиальной формы по радиусу 10 – 40 мм. Поперечное ребро может иметь скругленные поверхности перехода по радиусу 5 – 15 мм.The specified technical result is achieved in that in the connecting part of the articulation device containing the connecting end on one side and the shank on the other hand, according to the present utility model, the shank is made with a reinforcing element in the form of a transverse stiffener located in the inner cavity of the shank. A transverse stiffener can be made around the entire perimeter of the inner cavity of the shank. The transverse stiffener can be made with a height of 10 - 40 mm and a width of 10 - 40 mm. The transverse stiffener can be made of variable height. The transverse stiffener can be made of individual parts. The transverse stiffener can be made in the inner cavity of the shank at a distance of 280 - 350 mm from the rear wall of the shank of the connecting part of the articulation device. The transverse stiffener can be made of a radial shape along a radius of 10 - 40 mm. The transverse rib may have rounded transition surfaces with a radius of 5-15 mm.

Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что хвостовик выполнен с усиливающим элементом в виде поперечного ребра жесткости, расположенному во внутренней полости хвостовика и может быть выполнено по всему периметру внутренней полости, высотой 10 – 40 мм и шириной 10 – 40 мм, на расстоянии 280 – 350 мм от задней стенки хвостовика соединительной части устройства сочленения, а также может быть выполнено переменной высоты, из отдельных частей, радиальной формы по радиусу 10 – 40 мм или может иметь скругленные поверхности перехода по радиусу 5 – 15 мм. Такое отличие от прототипа дает основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели – «новизна». The inventive utility model differs from the prototype in that the shank is made with a reinforcing element in the form of a transverse stiffener located in the inner cavity of the shank and can be made around the entire perimeter of the inner cavity, 10 to 40 mm high and 10 to 40 mm wide, at a distance of 280 - 350 mm from the rear wall of the shank of the connecting part of the articulation device, and can also be made of variable height, from separate parts, of a radial shape with a radius of 10 - 40 mm or may have rounded transition surfaces along iusu 5 - 15 mm. This difference from the prototype gives reason to argue that the proposed technical solution meets the patentability criterion of a utility model - "novelty."

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 – соединительная часть устройства сочленения в разрезе, на фиг. 2 – вид А фиг. 1. The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 shows a connecting section of a joint device, in FIG. 2 is a view A of FIG. one.

Соединительная часть устройства сочленения, представленная на фиг. 1, содержит соединительный конец 1 и хвостовик 2. Во внутренней полости 3 хвостовика 2 выполнен усиливающий элемент 4 в виде поперечного ребра жесткости, расположенного на расстоянии «L» от задней стенки 5 хвостовика 2, и в представленном варианте, выполнен по всему периметру внутренней полости 3 хвостовика 2. В представленном варианте выполнения усиливающий элемент 4 хвостовика 2 является частью литой детали и имеет скругленные поверхности перехода по радиусу «R». The connecting part of the articulation device shown in FIG. 1, contains a connecting end 1 and a shank 2. In the inner cavity 3 of the shank 2, a reinforcing element 4 is made in the form of a transverse stiffener located at a distance “L” from the rear wall 5 of the shank 2, and in the presented embodiment, is made around the entire perimeter of the inner cavity 3 of the shank 2. In the presented embodiment, the reinforcing element 4 of the shank 2 is part of the cast part and has rounded transition surfaces along the radius "R".

Выполнение усиливающего элемента в виде поперечного ребра во внутренней полости хвостовика соединительной части, в том числе выполненного по всему периметру внутренней полости, обеспечивает повышение прочности хвостовика за счет повышения несущей способности хвостовика вследствие равномерного распределения локально сконцентрированных напряжений, возникающих на стенках хвостовика во время движения вагона-цистерны сочлененного типа. The implementation of the reinforcing element in the form of a transverse rib in the inner cavity of the shank of the connecting part, including one made around the entire perimeter of the inner cavity, provides an increase in the strength of the shank by increasing the bearing capacity of the shank due to the uniform distribution of locally concentrated stresses arising on the walls of the shank during the movement of the car- articulated tanks.

Расположение поперечного ребра жесткости на расстоянии 280 – 350 мм от задней стенки внутренней полости хвостовика обусловлено зоной приварки хвостовика соединительной части устройства сочленения к раме вагона-цистерны и концентрирования максимальных нагрузок, возникающих от опоры котла, установленного на устройстве сочленения. Выполнение поперечного ребра жесткости вне указанных диапазонов не позволяет достигнуть заявляемого технического результата, так как выполнение поперечного ребра жесткости на расстоянии ближе, чем 280 мм или дальше, чем 350 мм от задней стенки внутренней полости хвостовика приведет к концентрации возникающих напряжений на стенках хвостовика и отсутствию эффекта от выполнения усиливающего элемента во внутренней полости хвостовика. The location of the transverse stiffener at a distance of 280 - 350 mm from the rear wall of the inner cavity of the shank is determined by the welding zone of the shank of the connecting part of the articulation device to the tank car frame and the concentration of maximum loads arising from the boiler support mounted on the articulation device. Performing a transverse stiffener outside these ranges does not allow to achieve the claimed technical result, since the implementation of a transverse stiffener at a distance closer than 280 mm or farther than 350 mm from the rear wall of the inner cavity of the shank will lead to a concentration of stresses arising on the walls of the shank and no effect from performing a reinforcing element in the inner cavity of the shank.

Минимальные значения ширины и высоты поперечного ребра жесткости – 10 мм – равны основной толщине стенок хвостовика. Максимальные значения ширины и высоты поперечного ребра жесткости – 40 мм – обусловлены наибольшим повышением прочности (несущей способности) при восприятии нагрузок при несущественном повышении металлоемкости соединительной части. The minimum width and height of the transverse stiffener - 10 mm - are equal to the main wall thickness of the shank. The maximum width and height of the transverse stiffener - 40 mm - are due to the greatest increase in strength (bearing capacity) during the perception of loads with a slight increase in the metal content of the connecting part.

Выполнение ребра жесткости переменной высоты, радиальной формы или со скругленными поверхностями перехода обеспечивает несущественное уменьшение металлоемкости соединительной части устройства сочленения при выполнении усиливающего элемента во внутренней полости хвостовика. The implementation of the stiffeners of variable height, radial shape or with rounded transition surfaces provides an insignificant decrease in the metal consumption of the connecting part of the articulation device when performing the reinforcing element in the inner cavity of the shank.

Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет повысить прочность хвостовика соединительной части устройства сочленения при установке устройства сочленения в целом или одной его соединительной части в вагон-цистерну сочлененного типа.Thus, the claimed utility model with all its essential features makes it possible to increase the strength of the shank of the connecting part of the articulation device when installing the articulation device as a whole or one of its connecting part in an articulated tank car.

Claims

1. The connecting part of the articulation device containing a connecting end on one side and on the other hand a shank made with a reinforcing element in the form of a transverse stiffener located in the inner cavity of the shank, characterized in that the transverse stiffener is made around the entire perimeter of the inner cavity of the shank 10-40 mm high and 10-40 mm wide.

2. The connecting part according to claim 1, characterized in that the transverse stiffening rib is made in the inner cavity of the shank at a distance of 280-350 mm from the rear wall of the inner cavity of the shank of the connecting part of the articulation device.

3. The connecting part according to claim 1, characterized in that the transverse stiffener is made of a radial shape with a radius of 10-40 mm.

4. The connecting part according to claim 1, characterized in that the transverse rib has rounded transition surfaces with a radius of 5-15 mm.