RU177829U9 - END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON - Google Patents
END WALL OF A RAILWAY CARGO WAGON Download PDFInfo
- 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
Links
- 230000003014 reinforcing effect Effects 0.000 claims abstract description 101
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 15
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 abstract description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 11
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 238000005336 cracking Methods 0.000 description 2
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 2
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 2
- 206010011878 Deafness Diseases 0.000 description 1
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
- B61D17/06—End 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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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
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)
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)
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 |
-
2017
- 2017-01-25 RU RU2017102410U patent/RU177829U9/en active
Patent Citations (3)
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 |