RU177829U9 - END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON - Google Patents

END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON Download PDF

Info

Publication number
RU177829U9
RU177829U9 RU2017102410U RU2017102410U RU177829U9 RU 177829 U9 RU177829 U9 RU 177829U9 RU 2017102410 U RU2017102410 U RU 2017102410U RU 2017102410 U RU2017102410 U RU 2017102410U RU 177829 U9 RU177829 U9 RU 177829U9
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
end wall
reinforcing
tapering
lining
length
Prior art date
Application number
RU2017102410U
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU177829U1 (en
Inventor
Роман Александрович Савушкин
Кирилл Вальтерович Кякк
Дмитрий Борисович Денежкин
Денис Владимирович Шевченко
Владислав Георгиевич Перетёртов
Андрей Андреевич Никитченко
Original Assignee
РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД filed Critical РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД
Priority to RU2017102410U priority Critical patent/RU177829U9/en
Application granted granted Critical
Publication of RU177829U1 publication Critical patent/RU177829U1/en
Publication of RU177829U9 publication Critical patent/RU177829U9/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/06End walls

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Auxiliary Methods And Devices For Loading And Unloading (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)

Abstract

Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу и касается конструкций торцевых стен железнодорожных грузовых вагонов. Торцевая стена железнодорожного грузового вагона содержит листовую обшивку, усиленную горизонтальными поясами, усиливающую накладку, расположенную по центру горизонтального пояса и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены. Причем тем, что усиливающие накладки имеют форму вытянутого шестиугольника с двумя противоположными сужающимися частями, длина каждой сужающейся части усиливающей накладки составляет по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки. Предлагаемая конструкция позволяет достичь технического результата в виде высоких прочностных характеристик торцевой стены, при этом обеспечивая уменьшенную металлоемкость, а также улучшенную конструкцию железнодорожного грузового вагона, обладающего повышенной технологичностью. 7 з.п. ф-лы, 4 ил.This utility model relates to railway rolling stock and relates to end wall structures of railway freight cars. The end wall of a railroad freight car contains sheet skin reinforced with horizontal belts, reinforcing the pad located in the center of the horizontal belt and symmetrically with respect to the vertical axis of the end wall. Moreover, since the reinforcing pads have the shape of an elongated hexagon with two opposite tapering parts, the length of each tapering part of the reinforcing pads is at least 0.115 of the total length of the reinforcing pads. The proposed design allows to achieve a technical result in the form of high strength characteristics of the end wall, while providing reduced metal consumption, as well as an improved design of a railway freight car with high adaptability. 7 c.p. f-ly, 4 ill.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

Настоящая полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу и касается конструкций торцевых стен железнодорожных грузовых вагонов.This utility model relates to railway rolling stock and relates to end wall structures of railway freight cars.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND

Торцевая стена железнодорожного грузового вагона является одним из наиболее повреждаемых элементов кузова. Характер повреждений свидетельствует о недостаточной прочности торцевой стены. Попытки усовершенствовать конструкцию привели к разнообразию вариантов торцевых стен вагонов, находящихся в эксплуатации. Тем не менее, для большинства вариантов характерно наличие остаточных пластических деформаций в процессе эксплуатации, что свидетельствует о недостаточной прочности торцевых стен. Одним из вариантов повышения прочности торцевой стены является приварка к ее элементам дополнительных деталей (ребер, косынок и т.д.).The end wall of a railway freight car is one of the most damaged body parts. The nature of the damage indicates insufficient strength of the end wall. Attempts to improve the design led to a variety of options for the end walls of the wagons in operation. However, for most options, the presence of residual plastic deformations during operation is characteristic, which indicates insufficient strength of the end walls. One of the options for increasing the strength of the end wall is welding to its elements of additional parts (ribs, scarves, etc.).

Известен полувагон с глухим кузовом (RU 162696), который содержит кузов, состоящий из рамы, торцевых и боковых стен, включающих обшивку, стойки, верхнюю и нижнюю обвязки. На наружных поверхностях стоек в нижней части приварены усиливающие накладки, снизу к стойкам приварены торцевые накладки, к боковой стене и к боковым поверхностям стоек приварены боковые усиливающие накладки, расположенные на противоположных поверхностях стоек. Боковые усиливающие накладки со стороны кузова повторяют очертания поверхности боковой стены.Known gondola with a deaf body (RU 162696), which contains a body consisting of a frame, end and side walls, including sheathing, pillars, upper and lower strapping. Reinforcing plates are welded on the outer surfaces of the racks in the lower part, end plates are welded from below to the racks, side reinforcing plates located on opposite surfaces of the racks are welded to the side wall and to the side surfaces of the racks. Side reinforcing pads on the side of the body repeat the outlines of the surface of the side wall.

В данной конструкции за счет накладок, усиливающих стойки, повышается прочность только боковых стен, при этом торцевая стена не усилена, что недостаточно повышает прочность кузова.In this design, due to the overlays reinforcing the racks, only the strength of the side walls is increased, while the end wall is not reinforced, which does not sufficiently increase the strength of the body.

Использование усиливающих накладок также известно из кузова полувагона увеличенной вместимости и грузоподъемности (RU 123384), который содержит раму с закрепленными на ней торцевыми и боковыми стенами, состоящими из листов обшивки, которые состоят из стоек, горизонтальных поясов и обвязок. Совпадающие верхние поверхности верхней обвязки боковой и торцевой стен соединяются с помощью усиливающей накладки, один из сегментов которой, отогнутый под прямым углом вниз, соединяет наружную вертикальную поверхность верхней обвязки боковой стены с вертикальным листом угловой стойки в зоне контакта противоположной стороны листа с наружной вертикальной поверхностью верхней обвязки торцевой стены. Нижняя поверхность верхней обвязки боковой стены соединена с вертикальным листом угловой стойки с помощью накладки, состоящей из двух сегментов: прямоугольного и треугольного.The use of reinforcing pads is also known from the body of a gondola car of increased capacity and carrying capacity (RU 123384), which contains a frame with end and side walls fixed to it, consisting of sheathing sheets, which consist of pillars, horizontal belts and strapping. The coincident upper surfaces of the upper trim of the side and end walls are connected using a reinforcing lining, one of the segments of which, bent at a right angle downward, connects the outer vertical surface of the upper trim of the side wall with the vertical sheet of the corner post in the contact area of the opposite side of the sheet with the outer vertical surface of the upper strapping the end wall. The lower surface of the upper trim of the side wall is connected to the vertical sheet of the corner pillar with the help of an overlay consisting of two segments: rectangular and triangular.

В предлагаемой конструкции не предусмотрено использование усиливающих накладок, устанавливаемых на горизонтальные пояса торцевой стены, что не обеспечивает достаточную прочность торцевой стены и, как следствие, кузова в целом.The proposed design does not provide for the use of reinforcing pads mounted on horizontal belts of the end wall, which does not provide sufficient strength of the end wall and, as a result, of the body as a whole.

Известна торцевая стена полувагона (RU 108013, наиболее близкий аналог), которая содержит верхнюю обвязку, соединенную с угловыми стойками, которая жестко соединена с листовой обшивкой, усилена верхним, нижним и средним горизонтальными поясами, и вертикальными подкрепляющими элементами, симметрично расположенными относительно оси торцевой стены. Указанные вертикальные подкрепляющие элементы включают два крайних вертикальных подкрепляющих элемента, которые соединяют верхнюю обвязку с верхним, средним и нижним горизонтальными поясами и выступают ниже уровня нижнего горизонтального пояса, один средний вертикальный подкрепляющий элемент, который соединяет верхнюю обвязку с горизонтальными поясами, и два дополнительных вертикальных подкрепляющих элемента, которые расположены между крайними и средним вертикальными подкрепляющими элементами и соединяют верхнюю обвязку, верхний и средний горизонтальные пояса. На верхней обвязке и верхнем горизонтальном поясе установлены усиливающие накладки, расположенные по центру указанных балок и симметрично относительно оси торцевой стены.The end wall of a gondola car is known (RU 108013, the closest analogue), which contains an upper strapping connected to corner posts, which is rigidly connected to the sheet skin, reinforced by upper, lower and middle horizontal belts, and vertical reinforcing elements symmetrically located relative to the axis of the end wall . Said vertical reinforcing elements include two extreme vertical reinforcing elements that connect the upper harness to the upper, middle and lower horizontal belts and protrude below the level of the lower horizontal belt, one middle vertical reinforcing element that connects the upper harness to the horizontal belts, and two additional vertical reinforcing elements that are located between the extreme and middle vertical reinforcing elements and connect the upper harness, the upper th and middle horizontal zones. Reinforcing pads are installed on the upper harness and the upper horizontal belt, located in the center of these beams and symmetrically with respect to the axis of the end wall.

Недостатком известной торцевой стены является то, что повышение ее прочности происходит за счет использования большого количества деталей, вследствие чего, увеличивается металлоемкость конструкции, уменьшается технологичность и увеличивается трудоемкость изготовления торцевой стены полувагона, вследствие чего некоторые участки торцевой стены могут быть недостаточно усилены.A disadvantage of the known end wall is that an increase in its strength occurs due to the use of a large number of parts, as a result of which, the metal consumption of the structure increases, the manufacturability decreases and the laboriousness of manufacturing the end wall of the gondola increases, as a result of which some sections of the end wall can be insufficiently strengthened.

Таким образом, в известных из уровня техники конструкциях железнодорожных транспортных средств к недостаткам можно отнести невысокую прочность торцевых стен, а в случае их упрочнения происходит существенное увеличение металлоемкости конструкции.Thus, in the designs of railway vehicles known from the prior art, the disadvantages include the low strength of the end walls, and in the case of their hardening, a significant increase in the metal consumption of the structure occurs.

Ввиду имеющихся недостатков известных конструкций задачей настоящей полезной модели является создание железнодорожного грузового вагона с высокими прочностными характеристиками, за счет упрочнения торцевой стены в сочетании с минимальной материалоемкостью.In view of the existing shortcomings of the known structures, the objective of this utility model is to create a railway freight car with high strength characteristics, due to hardening of the end wall in combination with minimal material consumption.

РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ПОЛЕЗНОЙ МОДЕЛИDISCLOSURE OF THE ESSENCE OF A USEFUL MODEL

Указанная задача решена благодаря торцевой стене железнодорожного грузового вагона, содержащей листовую обшивку, усиленную горизонтальными поясами. Также торцевая стена содержит усиливающую накладку, расположенную по центру горизонтального пояса и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены. Усиливающая накладка имеет вытянутую форму с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками. Длина каждого сужающегося участка усиливающей накладки составляет по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки.This problem is solved thanks to the end wall of a railway freight car containing sheet skin reinforced with horizontal belts. The end wall also contains a reinforcing pad located in the center of the horizontal belt and symmetrically with respect to the vertical axis of the end wall. The reinforcing plate has an elongated shape with two opposite tapering end sections and a middle section with substantially parallel edges. The length of each tapering portion of the reinforcement strip is at least 0.115 of the total length of the reinforcement strip.

Предлагаемая конструкция позволяет достичь технического результата в виде высоких прочностных характеристик торцевой стены, при этом обеспечивая уменьшенную металлоемкость, а также улучшенную конструкцию железнодорожного грузового вагона, обладающего повышенной технологичностью. Кроме того, предлагаемая полезная модель обеспечивает расширение арсенала конструкций для грузовых железнодорожных транспортных средств.The proposed design allows to achieve a technical result in the form of high strength characteristics of the end wall, while providing reduced metal consumption, as well as an improved design of a railway freight car with high adaptability. In addition, the proposed utility model provides an expansion of the arsenal of structures for freight railway vehicles.

Указанный технический результат достигается благодаря тому, что согласно предлагаемой полезной модели предложена торцевая стена железнодорожного грузового вагона, на горизонтальном поясе которой расположена усиливающая накладка, имеющая вытянутую форму с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками, а длина каждого сужающегося концевого участка усиливающей накладки составляет по меньше мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки. Выбор указанной формы усиливающей накладки связан с распределением напряжений, действующих в торцевой стене. Максимальные напряжения действуют в центральной части торцевой стены и уменьшаются от центра к торцам горизонтальных поясов. То есть в центральной части горизонтальных поясов напряжение выше, чем на их торцах. Усиливающая накладка в виде вытянутой формы за счет широкой центральной части, в частности, средней части с двумя по существу параллельными сторонами позволяет достаточно упрочнить центральную часть горизонтального пояса. А так как действующие напряжения уменьшаются по направлению к торцам горизонтального пояса, появляется возможность сужения усиливающей накладки в консольных частях, в частности, в противоположных концевых участках. Предложенная форма усиливающей накладки имеет два противоположных сужающихся концевых участка длиной по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки, что облегчает конструкцию, снижая ее металлоемкость. Учитывая направление, место воздействия, величину и характер приложенных нагрузок, предложенная форма позволяет добиться приближения напряжений к максимально допустимому значению в точках силового каркаса торцевой стены, тем самым обеспечивая достаточную прочность торцевой стены и одновременное снижение металлоемкости. Кроме этого, усиливающие накладки, вытянутой формы в местах двух противоположных сужающихся концевых участков испытывают низкую концентрацию напряжений, что делает такую форму более прочной и легкой.The specified technical result is achieved due to the fact that according to the proposed utility model, the end wall of a railway freight car is proposed, on the horizontal belt of which there is a reinforcing plate having an elongated shape with two opposite tapering end sections and a middle section with essentially parallel edges, and the length of each tapering end plot reinforcing pads is at least 0.115 of the total length of the reinforcing pads. The choice of this form of reinforcing pads is associated with the distribution of stresses acting in the end wall. The maximum stresses act in the central part of the end wall and decrease from the center to the ends of the horizontal belts. That is, in the central part of the horizontal belts the voltage is higher than at their ends. The reinforcing strip in the form of an elongated shape due to the wide central part, in particular, the middle part with two essentially parallel sides, can sufficiently strengthen the central part of the horizontal belt. And since the acting stresses decrease towards the ends of the horizontal belt, it becomes possible to narrow the reinforcing pads in the cantilever parts, in particular, in the opposite end sections. The proposed form of reinforcing pads has two opposite tapering end sections with a length of at least 0.115 of the total length of the reinforcing pads, which facilitates the design, reducing its metal consumption. Given the direction, place of impact, the magnitude and nature of the applied loads, the proposed form allows the stresses to approach the maximum permissible value at the points of the power frame of the end wall, thereby ensuring sufficient strength of the end wall and a simultaneous decrease in metal consumption. In addition, reinforcing pads of elongated shape in places of two opposite tapering end sections experience a low concentration of stresses, which makes this form more durable and light.

Также как уже было сказано выше, в торцевой стене наибольшие напряжения действуют в центральной части горизонтальных поясов, а к краям горизонтального пояса напряжения уменьшаются. Таким образом, в заявляемой полезной модели расположение усиливающих накладок осуществляется по центру горизонтальных поясов и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены. Такое расположение усиливающих накладок учитывает действие напряжений, что позволяет повысить прочность в центральной части торцевой стены, при этом, не утяжеляя конструкцию в менее нагружаемых точках силового каркаса.Also, as mentioned above, in the end wall, the highest stresses act in the central part of the horizontal belts, and to the edges of the horizontal belt the stresses decrease. Thus, in the claimed utility model, the location of the reinforcing pads is carried out in the center of the horizontal belts and is symmetrical about the vertical axis of the end wall. This arrangement of reinforcing plates takes into account the action of stresses, which allows to increase the strength in the Central part of the end wall, while not burdening the structure at less loaded points of the power frame.

Также благодаря тому, что усиливающая накладка увеличивает поперечное сечение профиля горизонтального пояса, появляется возможность использовать горизонтальные пояса с меньшим поперечным сечением, что позволяет уменьшить массу торцевой стены, сохраняя ее прочностные характеристики.Also, due to the fact that the reinforcing plate increases the cross-sectional profile of the horizontal belt, it becomes possible to use horizontal belts with a smaller cross-section, which allows to reduce the mass of the end wall, while maintaining its strength characteristics.

Согласно одному из вариантов реализации длина каждого сужающегося концевого участка усиливающей накладки составляет, по большей мере 0,25 от общей длины усиливающей накладки. Большее значение не обеспечит достаточную прочность и надежность горизонтального пояса, поскольку возникающие в таком случае в данном горизонтальном поясе напряжения будут превышать допускаемые, что в эксплуатации приведет к возникновению трещин и возможному последующему разрушению.According to one embodiment, the length of each tapering end portion of the reinforcement strip is at least 0.25 of the total length of the reinforcement strip. A higher value will not provide sufficient strength and reliability of the horizontal belt, since the stresses arising in this case in this horizontal belt will exceed the permissible ones, which in operation will lead to cracking and possible subsequent failure.

Согласно еще одному из вариантов реализации длина усиливающей накладки находится в интервале от 500 до 3000 мм, ширина усиливающей накладки находится в интервале от 50 до 170 мм, а толщина усиливающей накладки находится в интервале от 4 до 16 мм. Указанные интервалы характеризуют оптимальные размеры усиливающей накладки, позволяющие приблизить напряжение в торцевой стене к максимально допустимому значению, тем самым избавляя от лишней металлоемкости конструкцию и при этом сохраняя необходимую прочность торцевой стены.According to another embodiment, the length of the reinforcing lining is in the range of 500 to 3000 mm, the width of the reinforcing lining is in the range of 50 to 170 mm, and the thickness of the reinforcing lining is in the range of 4 to 16 mm. The indicated intervals characterize the optimal dimensions of the reinforcing pads, allowing approximating the voltage in the end wall to the maximum permissible value, thereby eliminating unnecessary metal consumption in the structure and at the same time preserving the necessary strength of the end wall.

Согласно еще одному из вариантов усиливающая накладка имеет форму в виде вытянутого шестиугольника с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками. Предложенная форма имеет высокую технологичность в изготовлении.According to another embodiment, the reinforcing plate has the shape of an elongated hexagon with two opposite tapering end sections and a middle section with substantially parallel edges. The proposed form has high manufacturability.

Согласно еще одному из вариантов реализации крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки выполнены в виде скругленных вершин (фиг. 2). Такое исполнение снижает концентрацию напряжений, что делает форму усиливающей накладки более прочной.According to another embodiment, the extreme lateral vertices of the tapering end portions of the reinforcing lining are made in the form of rounded vertices (Fig. 2). This design reduces stress concentration, which makes the shape of the reinforcing lining more durable.

Согласно еще одному из вариантов реализации крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки выполнены в виде срезанных вершин. Такое исполнение обеспечивает технологичность усиливающей накладки с такой формой.According to another embodiment, the extreme lateral vertices of the tapering end portions of the reinforcing lining are made in the form of cut vertices. This design provides the manufacturability of reinforcing pads with this form.

Таким образом, в предлагаемой конструкции за счет выполнения усиливающих накладок вытянутой формы с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним концевым участком по существу с параллельными кромками реализуется возможность выполнить конструкцию, учитывающую воздействующие нагрузки и обеспечивающую прочностные показатели торцевой стены в сочетании с минимальной материалоемкостью. Указанные признаки полезной модели позволяют обеспечить улучшенную конструкцию вагона, характеризующуюся повышенной технологичностью, что пояснено ниже на примерах реализации предлагаемой полезной модели.Thus, in the proposed design due to the implementation of reinforcing pads of elongated shape with two opposite tapering end sections and the middle end section essentially parallel to the edges, it is possible to perform a design that takes into account the acting loads and provides strength characteristics of the end wall in combination with minimal material consumption. The indicated features of the utility model can provide an improved design of the car, characterized by increased manufacturability, which is explained below on examples of the implementation of the proposed utility model.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Сущность полезной модели более подробно поясняется ниже со ссылкой на прилагаемые чертежи, среди которых:The essence of the utility model is explained in more detail below with reference to the accompanying drawings, among which:

Фиг. 1 - вид торцевой стены полувагона;FIG. 1 is a view of the end wall of a gondola car;

Фиг. 2 иллюстрирует форму усиливающей накладки;FIG. 2 illustrates the shape of a reinforcing lining;

Фиг. 3 - разрез «В-В» на фиг. 2;FIG. 3 - section "BB" in FIG. 2;

Фиг. 4 иллюстрирует один из вариантов реализации формы усиливающей накладки;FIG. 4 illustrates one embodiment of a reinforcing lining form;

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕDETAILED DESCRIPTION

Предлагаемая полезная модель далее более подробно описана на примере железнодорожного грузового вагона в виде полувагона. При этом объем заявляемой полезной модели не ограничивается приведенным примером и распространяется на любые другие железнодорожные транспортные средства, известные специалисту в области техники, в том числе крытые вагоны, полувагоны и другие.The proposed utility model is further described in more detail on the example of a railway freight car in the form of a gondola car. Moreover, the scope of the claimed utility model is not limited to the given example and extends to any other railway vehicles known to a person skilled in the art, including boxcars, gondola cars and others.

Торцевая стена 1 железнодорожного грузового вагона, показанная на фиг. 1, содержит верхнюю 2 и нижнюю 3 обвязки, жестко соединенные с листовой обшивкой 4. Верхняя 2 и нижняя 3 обвязки объединяют торцевые 1 и боковые стены вагона. Кроме этого, листовая обшивка 4 торцевой стены 1 усилена горизонтальными поясами 5 и двумя вертикальными подкрепляющими элементами 6, расположенными симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены 1. Вертикальные подкрепляющие элементы 6 соединяют два нижних горизонтальных пояса 5 с нижней обвязкой 3 и выступают ниже ее уровня. На верхнем горизонтальном поясе 5 установлена усиливающая накладка 7, расположенная по центру горизонтального пояса 5 и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены 1. Усиливающая накладка 7 выполняет функцию снижения напряжения в сечении профиля горизонтального пояса 5. Усиливающая накладка 7 имеют форму вытянутого шестиугольника (фиг. 2) с центральной частью, в частности, со средним участком 8 по существу с параллельными кромками, и с двумя противоположными сужающимися концевыми участками 9 со скругленными вершинами 10, длина каждого сужающегося концевого участка усиливающей накладки 7 составляет по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки 7. Фиг. 3 иллюстрирует усиливающую накладку в поперечном сечении.The end wall 1 of the railway freight car shown in FIG. 1, contains the upper 2 and lower 3 strapping rigidly connected to the sheet skin 4. The upper 2 and lower 3 strapping combine the end 1 and side walls of the car. In addition, the sheet sheathing 4 of the end wall 1 is reinforced with horizontal belts 5 and two vertical reinforcing elements 6 located symmetrically with respect to the vertical axis of the end wall 1. The vertical reinforcing elements 6 connect the two lower horizontal belts 5 with the lower strapping 3 and protrude below its level. On the upper horizontal belt 5, a reinforcing plate 7 is installed, located in the center of the horizontal belt 5 and symmetrically relative to the vertical axis of the end wall 1. The reinforcing plate 7 performs the function of reducing voltage in the cross section of the profile of the horizontal belt 5. The reinforcing plate 7 have the shape of an elongated hexagon (Fig. 2 ) with the central part, in particular with the middle section 8 with essentially parallel edges, and with two opposite tapering end sections 9 with rounded peaks 10, length k each tapering end portion of the reinforcing lining 7 is at least 0.115 of the total length of the reinforcing lining 7. FIG. 3 illustrates a reinforcing patch in cross section.

На фиг. 4 представлена усиливающая накладка с возможным исполнением сужающихся концевых участков крайних боковых вершин в виде срезанных вершин, т.е. у которых крайние боковые части срезаны перпендикулярно или наклонно относительно вертикальной оси торцевой стены. В других примерах крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающих накладок могут быть выполнены в виде скругленных вершин или другим известным для специалиста способом.In FIG. 4 shows a reinforcing patch with a possible embodiment of tapering end portions of extreme lateral vertices in the form of cut vertices, i.e. in which the extreme side parts are cut perpendicular or oblique relative to the vertical axis of the end wall. In other examples, the extreme lateral vertices of the tapering end sections of the reinforcing plates can be made in the form of rounded vertices or in another way known to the person skilled in the art.

Технический результат в виде высоких прочностных характеристик торцевой стены, уменьшенной металлоемкости конструкции, и получения в целом улучшенной конструкции железнодорожного грузового вагона, обладающего повышенной технологичностью, достигается за счет того, что в заявляемой полезной модели на горизонтальном поясе 5 располагается усиливающая накладка 7, имеющая вытянутую форму с двумя противоположными сужающимися концевыми участками 9 и средним участком по существу с параллельными кромками. Выбор указанной формы усиливающей накладки 7 связан с распределением напряжений, действующих в торцевой стене 1.The technical result in the form of high strength characteristics of the end wall, reduced metal consumption of the structure, and obtaining a generally improved design of a railway freight car with improved adaptability is achieved due to the fact that in the inventive utility model on the horizontal belt 5 there is a reinforcing pad 7 having an elongated shape with two opposite tapering end sections 9 and the middle section with essentially parallel edges. The choice of this form of reinforcing pads 7 is associated with the distribution of stresses acting in the end wall 1.

Горизонтальные пояса 5 являются элементами каркаса и элементами жесткости, воспринимающие усилия распора груза и передающие их на боковые стойки. Они представляют собой гнутый профиль и располагаются равномерно по всей высоте торцевой стены 1.Horizontal belts 5 are elements of the frame and elements of rigidity, perceiving the forces of the load and transferring them to the side racks. They are a bent profile and are evenly distributed over the entire height of the end wall 1.

Максимальные напряжения действуют в центральной части торцевой стены 1 и уменьшаются от центра к торцам горизонтальных поясов 5. Данный факт подтверждается тем, что давление на площадь торцевой стены 1 можно представить, как силу, приложенную в центре площади торцевой стены. С учетом того, что сила приложена в центре, а горизонтальные пояса закреплены по краям, то получаем расчетную схему «балка на двух опорах». Из расчетов следует что, максимальный изгибающий момент действует в центре горизонтального пояса и уменьшается к его торцам. Также данный факт подтверждают многочисленные расчеты на прочность торцевых стен полувагонов.The maximum stresses act in the central part of the end wall 1 and decrease from the center to the ends of the horizontal belts 5. This fact is confirmed by the fact that the pressure on the area of the end wall 1 can be represented as the force applied in the center of the area of the end wall. Given the fact that the force is applied in the center, and the horizontal belts are fixed at the edges, we obtain the design scheme “beam on two supports”. From the calculations it follows that the maximum bending moment acts in the center of the horizontal belt and decreases to its ends. Also, this fact is confirmed by numerous calculations on the strength of the end walls of gondola cars.

Усиливающая накладка 7 вытянутой формы за счет широкого среднего участка 8, позволяет достаточно упрочнить центральную часть горизонтального пояса 5. А так как действующие напряжения уменьшаются по направлению к торцам горизонтального пояса, появляется возможность сужения усиливающей накладки на концевых участках. Предложенная форма усиливающей накладки имеет два противоположных сужающихся концевых участка 9 длиной по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки 7, что в полной мере учитывает действующие напряжения, при этом облегчает конструкцию торцевой стены 1, снижая ее металлоемкость. Данное значение получено экспериментально путем испытаний и теоретических расчетов полувагонов. Выполнение сужающихся концевых участков длиной меньше чем 0,115 от общей длины усиливающей накладки нетехнологично, и проводить технологическую операцию по резке усиливающей накладки с двумя противоположными сужающимися концевыми участками (фиг. 4) из прямоугольной усиливающей накладки нецелесообразно, так как уменьшение массы усиливающей накладки по сравнению с прямоугольной усиливающей накладкой будет незначительно. Уменьшение длины сужающихся концевых участков 9 способствует увеличению площади и, как следствие, увеличению массы усиливающей накладки.The reinforcing plate 7 of an elongated shape due to the wide middle section 8 allows sufficient strengthening of the central part of the horizontal belt 5. And since the acting stresses decrease towards the ends of the horizontal belt, it becomes possible to narrow the reinforcing plate at the end sections. The proposed shape of the reinforcing lining has two opposite tapering end sections 9 with a length of at least 0.115 of the total length of the reinforcing lining 7, which fully takes into account the acting stresses, while facilitating the construction of the end wall 1, reducing its metal consumption. This value was obtained experimentally by testing and theoretical calculations of open wagons. Performing tapering end sections with a length of less than 0.115 of the total length of the reinforcing lining is not technologically advanced, and it is not practical to cut the reinforcing lining with two opposite tapering end sections (Fig. 4), since reducing the weight of the reinforcing lining compared to a rectangular one reinforcing pad will be slightly. Reducing the length of the tapering end sections 9 contributes to an increase in area and, as a consequence, an increase in the mass of the reinforcing lining.

Учитывая направление, место воздействия, величину и характер приложенных нагрузок, предложенная форма позволяет добиться приближения напряжений к максимально допустимому значению в точках силового каркаса торцевой стены, тем самым обеспечивая достаточную прочность торцевой стены и одновременное снижение металлоемкости.Given the direction, place of impact, the magnitude and nature of the applied loads, the proposed form allows the stresses to approach the maximum permissible value at the points of the power frame of the end wall, thereby ensuring sufficient strength of the end wall and a simultaneous decrease in metal consumption.

Форма усиливающей накладки 7 в виде вытянутого шестиугольника имеет плавные переходы между ее средним участком 8 и двумя сужающимися концевыми участками 9, а противоположные вершины шестиугольника выполнены скругленными, такое исполнение обеспечивает минимальные концентраторы напряжений в усиливающей накладке 7, что делает ее более прочной и менее подверженной разрушениям.The shape of the reinforcing lining 7 in the form of an elongated hexagon has smooth transitions between its middle section 8 and two tapering end sections 9, and the opposite vertices of the hexagon are rounded, this design provides minimal stress concentrators in the reinforcing lining 7, which makes it more durable and less prone to damage .

Как уже было сказано выше, в торцевой стене 1 наибольшие напряжения действуют в центральной части горизонтальных поясов 5, а к их торцам напряжения уменьшаются. Таким образом, в заявляемой полезной модели расположение усиливающих накладок 7 осуществляется по центру горизонтальных поясов и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены 1. Такое расположение усиливающих накладок 7 учитывает действующие напряжения в торцевой стене 1, что позволяет повысить прочность в ее центральной части, при этом, не утяжеляя конструкцию в менее нагружаемых точках силового каркаса торцевой стены.As mentioned above, in the end wall 1, the highest stresses act in the central part of the horizontal belts 5, and to their ends the stresses decrease. Thus, in the claimed utility model, the location of the reinforcing plates 7 is carried out in the center of the horizontal belts and is symmetrical with respect to the vertical axis of the end wall 1. This arrangement of the reinforcing plates 7 takes into account the acting stresses in the end wall 1, which makes it possible to increase the strength in its central part, while without burdening the structure at less loaded points of the power frame of the end wall.

Кроме этого, за счет расположения усиливающих накладок 7 по центру горизонтальных поясов 5, упрочняя тем самым наиболее нагружаемую часть торцевой стены 1, и как следствие, увеличивая поперечное сечение профиля горизонтального пояса 5, появляется возможность уменьшить сечение профиля горизонтального пояса 5 по всей его длине, что позволяет существенно уменьшить вес конструкции, а также металлоемкость, при этом сохраняя необходимые прочностные характеристики торцевой стены 1.In addition, due to the location of the reinforcing plates 7 in the center of the horizontal belts 5, thereby strengthening the most loaded part of the end wall 1, and as a result, increasing the cross section of the profile of the horizontal belt 5, it becomes possible to reduce the cross-section of the profile of the horizontal belt 5 along its entire length, which allows to significantly reduce the weight of the structure, as well as metal consumption, while maintaining the necessary strength characteristics of the end wall 1.

В некоторых случаях длина каждого сужающегося концевого участка 9 усиливающих накладок 7 может составлять по большей мере 0,25 от общей длины усиливающей накладки 7. Большее значение не обеспечит достаточную прочность и надежность горизонтального пояса 5, поскольку возникающие в таком случае в данном горизонтальном поясе напряжения будут превышать допускаемые, что в эксплуатации приведет к возникновению трещин и возможному последующему разрушению.In some cases, the length of each tapering end section 9 of the reinforcing plates 7 may be at most 0.25 of the total length of the reinforcing plates 7. A larger value will not provide sufficient strength and reliability of the horizontal belt 5, since the stresses arising in this case in this horizontal belt will be exceed permissible, which in operation will lead to cracking and possible subsequent failure.

Длина усиливающих накладок 7 может быть равна интервалу от 500 до 3000 мм, ширина усиливающих накладок 7 может быть равна интервалу от 50 до 170 мм, а толщина усиливающих накладок 7 может быть равна интервалу от 4 до 16 мм. Указанные интервалы характеризуют оптимальные размеры усиливающей накладки 7, позволяющие приблизить напряжение в торцевой стене 1 к максимально допустимому значению, тем самым избавляя от лишней металлоемкости конструкцию и при этом, сохраняя необходимую прочность торцевой стены 1. Данные интервалы значений получены после проведения прочностных расчетов, а также в результате экспериментальных исследований, подтверждающих достоверность теоретических выводов.The length of the reinforcing pads 7 can be equal to the interval from 500 to 3000 mm, the width of the reinforcing pads 7 can be equal to the interval from 50 to 170 mm, and the thickness of the reinforcing pads 7 can be equal to the interval from 4 to 16 mm. The indicated intervals characterize the optimal dimensions of the reinforcing lining 7, which makes it possible to bring the voltage in the end wall 1 closer to the maximum permissible value, thereby eliminating unnecessary metal consumption in the structure and at the same time preserving the necessary strength of the end wall 1. These intervals of values were obtained after strength calculations, as well as as a result of experimental studies confirming the reliability of theoretical conclusions.

В зависимости от характера действующих напряжений в торцевой стене 1 могут быть использованы усиливающие накладки 7 различной длины и толщины. В свою очередь, напряжения зависят также от расположения горизонтальных поясов 5 и вертикальных элементов 6. Максимальные напряжения действуют в верхних горизонтальных поясах 5 торцевой стены 1 и уменьшаются от центра к их краям в направлении ширины торцевой стены 1. Таким образом, выбирая размеры из предложенных интервалов, например, увеличивая толщину усиливающей накладки 7, в зависимости от параметра вагона, появляется возможность исполнения конструкции торцевой стены 1 без среднего и дополнительных вертикальных элементов (как в ближайшем аналоге). Это обеспечивается благодаря тому, что повышается прочность торцевой стены 1 за счет увеличения общего поперечного сечения профиля горизонтального пояса 5 с установленной на него усиливающей накладкой 7. Предложенный пример торцевой стены 1 существенно снизит металлоемкость конструкции, позволит уменьшить трудозатраты, а также увеличить технологичность изготовления торцевой стены.Depending on the nature of the acting stresses in the end wall 1, reinforcing pads 7 of various lengths and thicknesses can be used. In turn, the stresses also depend on the location of the horizontal belts 5 and the vertical elements 6. The maximum stresses act in the upper horizontal belts 5 of the end wall 1 and decrease from the center to their edges in the direction of the width of the end wall 1. Thus, choosing sizes from the proposed intervals , for example, increasing the thickness of the reinforcing lining 7, depending on the parameter of the car, it becomes possible to design the end wall 1 without middle and additional vertical elements (as in the nearest analog). This is due to the fact that the strength of the end wall 1 increases due to an increase in the total cross section of the profile of the horizontal belt 5 with a reinforcing plate 7 installed on it. The proposed example of the end wall 1 will significantly reduce the metal consumption of the structure, reduce labor costs, and increase the manufacturability of the end wall .

Предложенная форма усиливающей накладки в виде вытянутого шестиугольника с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками обеспечивает высокую технологичность в изготовлении.The proposed form of reinforcing pads in the form of an elongated hexagon with two opposite tapering end sections and a middle section with essentially parallel edges provides high manufacturability.

Также крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки могут быть выполнены в виде скругленных вершин. Такое исполнение снижает концентрацию напряжений, что делает форму усиливающей накладки более прочной.Also, the extreme lateral vertices of the tapering end sections of the reinforcing lining can be made in the form of rounded vertices. This design reduces stress concentration, which makes the shape of the reinforcing lining more durable.

Кроме этого, крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки могут быть выполнены в виде срезанных вершин (фиг. 4). Такое исполнение обеспечивает технологичность усиливающей накладки с такой формой.In addition, the extreme lateral vertices of the tapering end sections of the reinforcing pads can be made in the form of cut vertices (Fig. 4). This design provides the manufacturability of reinforcing pads with this form.

В качестве примера, в глуходонном полувагоне используют торцевую стену шириной 3,2 м, на которой на два верхних горизонтальных пояса установлены усиливающие накладки. Предлагаемый полувагон служит для перевозки сыпучих грузов, поэтому целесообразно использовать усиливающие накладки размером 1500×85×8 мм, длина сужающихся концевых участков 280 мм (0,186 от общей длины накладки). Усиливающие накладки с предложенными размерами удовлетворяют нормам прочности, при этом уменьшение длины сужающихся концевых участков не ухудшит прочность, но увеличит металлоемкость конструкции. Таким образом, выбор данной длины сужающихся концевых участков 9 усиливающей накладки 7 обеспечивает прочностные показатели одновременно с минимальной металлоемкостью.As an example, in a deep-sea gondola car, an end wall of 3.2 m wide is used, on which reinforcing pads are installed on the two upper horizontal belts. The proposed gondola is used for transportation of bulk cargo, therefore, it is advisable to use reinforcing pads with a size of 1500 × 85 × 8 mm, the length of the tapering end sections 280 mm (0.186 of the total length of the lining). Reinforcing pads with the proposed sizes satisfy the strength standards, while reducing the length of the tapered end sections will not impair strength, but will increase the metal consumption of the structure. Thus, the choice of a given length of the tapering end sections 9 of the reinforcing lining 7 provides strength indicators simultaneously with minimal metal consumption.

В качестве еще одного примера, в таком же глуходонном полувагоне используют торцевую стену шириной 3,2 м, на которой на два верхних горизонтальных пояса установлены усиливающие накладки размером 1500×60×8 мм, длина сужающихся концевых участков 280 мм.As another example, in the same deep-sea gondola car, an end wall of 3.2 m wide is used, on which reinforcing pads with a size of 1500 × 60 × 8 mm and a length of tapering end sections of 280 mm are installed on two upper horizontal belts.

Таким образом, совокупность признаков предлагаемой конструкции обеспечивает прочностные показатели торцевой стены в сочетании с минимальной материалоемкостью, а также реализуется в целом улучшенная конструкция железнодорожного грузового вагона, обладающего повышенной технологичностью.Thus, the totality of the features of the proposed design provides strength characteristics of the end wall in combination with minimal material consumption, as well as the generally improved design of a railway freight car with high adaptability is implemented.

Настоящая полезная модель не ограничена конкретными примерами, раскрытыми в описании в иллюстративных целях, и охватывает все возможные модификации и альтернативы, входящие в объем настоящей полезной модели, определенный формулой полезной модели.This utility model is not limited to the specific examples disclosed in the description for illustrative purposes, and covers all possible modifications and alternatives that fall within the scope of this utility model defined by the utility model formula.

Claims (11)

1. Торцевая стена железнодорожного грузового вагона, содержащая1. The end wall of a railway freight wagon containing листовую обшивку, усиленную горизонтальными поясами;sheathing reinforced with horizontal belts; усиливающую накладку, расположенную по центру горизонтального пояса и симметрично относительно вертикальной оси торцевой стены,a reinforcing pad located in the center of the horizontal belt and symmetrically with respect to the vertical axis of the end wall, причем усиливающая накладка имеет вытянутую форму с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками, длина каждого сужающегося концевого участка усиливающей накладки составляет по меньшей мере 0,115 от общей длины усиливающей накладки.moreover, the reinforcing plate has an elongated shape with two opposite tapering end sections and a middle section with essentially parallel edges, the length of each tapering end section of the reinforcing plate is at least 0.115 of the total length of the reinforcing plate. 2. Торцевая стена по п. 1, в которой длина каждого сужающегося концевого участка усиливающей накладки составляет по большей мере 0,25 от общей длины усиливающей накладки.2. The end wall of claim 1, wherein the length of each tapering end portion of the reinforcing lining is at least 0.25 of the total length of the reinforcing lining. 3. Торцевая стена по п. 1, в которой длина усиливающей накладки находится в интервале от 500 до 3000 мм.3. The end wall according to claim 1, in which the length of the reinforcing lining is in the range from 500 to 3000 mm 4. Торцевая стена по п. 1, в которой ширина усиливающей накладки находится в интервале от 50 до 170 мм.4. The end wall according to claim 1, in which the width of the reinforcing lining is in the range from 50 to 170 mm. 5. Торцевая стена по п. 1, в которой толщина усиливающей накладки находится в интервале от 4 до 16 мм.5. The end wall according to claim 1, in which the thickness of the reinforcing lining is in the range from 4 to 16 mm. 6. Торцевая стена по п. 1, в которой усиливающая накладка имеет форму в виде вытянутого шестиугольника с двумя противоположными сужающимися концевыми участками и средним участком по существу с параллельными кромками.6. The end wall according to claim 1, in which the reinforcing plate has the shape of an elongated hexagon with two opposite tapering end sections and a middle section with essentially parallel edges. 7. Торцевая стена по п. 1, в которой крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки выполнены в виде скругленных вершин.7. The end wall according to claim 1, in which the extreme lateral vertices of the tapering end sections of the reinforcing lining are made in the form of rounded vertices. 8. Торцевая стена по п. 1, в которой крайние боковые вершины сужающихся концевых участков усиливающей накладки выполнены в виде срезанных вершин.8. The end wall according to claim 1, in which the extreme lateral vertices of the tapering end sections of the reinforcing lining are made in the form of cut vertices.
RU2017102410U 2017-01-25 2017-01-25 END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON RU177829U9 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017102410U RU177829U9 (en) 2017-01-25 2017-01-25 END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2017102410U RU177829U9 (en) 2017-01-25 2017-01-25 END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU177829U1 RU177829U1 (en) 2018-03-13
RU177829U9 true RU177829U9 (en) 2018-05-07

Family

ID=61628791

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2017102410U RU177829U9 (en) 2017-01-25 2017-01-25 END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU177829U9 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1662193A (en) * 1926-03-12 1928-03-13 Lachman Maurice Metal car end
RU108013U1 (en) * 2011-01-13 2011-09-10 Афст Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед SIDE WAGON WALL
RU162696U1 (en) * 2015-10-29 2016-06-27 Акционерное общество Алтайского вагоностроения (АО "Алтайвагон") Gondola with a deaf body

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1662193A (en) * 1926-03-12 1928-03-13 Lachman Maurice Metal car end
RU108013U1 (en) * 2011-01-13 2011-09-10 Афст Эдвансд Фрайт Кар Текнолоджи Лимитед SIDE WAGON WALL
RU162696U1 (en) * 2015-10-29 2016-06-27 Акционерное общество Алтайского вагоностроения (АО "Алтайвагон") Gondola with a deaf body

Also Published As

Publication number Publication date
RU177829U1 (en) 2018-03-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU108013U1 (en) SIDE WAGON WALL
RU2391239C1 (en) Freight gondola car with dead floor
RU126296U1 (en) SIDE WAGON WALL
RU2751043C1 (en) Box car body
RU177829U9 (en) END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON
RU177823U9 (en) GONDA
RU205267U1 (en) Spine beam of a freight railway gondola car with unloading hatches
RU188830U1 (en) JOINTED TYPE WAGON HOPPER
RU194256U1 (en) FRAMEWORK DESIGN OF THE FREIGHT WAGON
RU161676U1 (en) SIDE WAGON WALL
RU174479U1 (en) END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON
CN201882085U (en) Wood floor assembly of railway flat car
CN201494446U (en) Open wagon body with box-structure centre sill
CN201494442U (en) Open wagon body with respectively and vertically arranged side pillars
CN105946886A (en) Underframe for meter gauge passenger car and meter gauge passenger car
RU79854U1 (en) Covered wagon with sliding side walls and roofs for packaged and piece cargo
RU204081U1 (en) FOUR-AXLE COVERED FREIGHT WAGON
RU175950U9 (en) gondola car
RU177724U1 (en) REMOVABLE BODY OF THE VEHICLE
CN207225471U (en) The pressure-resistant vehicle frame of fork truck on a kind of light semi-trailer
RU109715U1 (en) Gondola car
CN105197628B (en) A kind of automobile tailboard
RU207142U1 (en) METAL COVERED FREIGHT CAR FLOOR
RU228357U1 (en) FREIGHT CAR BODY
CN212473440U (en) Railway wagon with underframe unit, center beam unit, roof rack unit and end walls

Legal Events

Date Code Title Description
TH91 Specification republication (utility model)
QB9K Licence granted or registered (utility model)

Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20191205

Effective date: 20191205

PD9K Change of name of utility model owner