RU179895U1 - Устройство для крепления котла вагона-цистерны - Google Patents
Устройство для крепления котла вагона-цистерны Download PDFInfo
- Publication number
- RU179895U1 RU179895U1 RU2017101421U RU2017101421U RU179895U1 RU 179895 U1 RU179895 U1 RU 179895U1 RU 2017101421 U RU2017101421 U RU 2017101421U RU 2017101421 U RU2017101421 U RU 2017101421U RU 179895 U1 RU179895 U1 RU 179895U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- boiler
- tank car
- tip
- belt
- collar
- Prior art date
Links
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims abstract description 12
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 6
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 6
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 6
- 230000004927 fusion Effects 0.000 abstract description 11
- 230000006378 damage Effects 0.000 abstract description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 238000009661 fatigue test Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D5/00—Tank wagons for carrying fluent materials
- B61D5/06—Mounting of tanks; Integral bodies and frames
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Connection Of Plates (AREA)
Abstract
Заявленная полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции железнодорожных цистерн, а именно конструкции хомутов, при помощи которых котел вагона-цистерны фиксируется относительно рамы вагона-цистерны. Хомут имеет накладку, которая устраняет концентрацию напряжений по линии сплавления лобового шва приварки наконечника к поясу хомута, тем самым предотвращает усталостное разрушение пояса хомута и его разрыв, позволяя повысить эксплуатационную надежность вагона-цистерны.
Description
Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается железнодорожных цистерн, направлена на повышение эксплуатационной надежности и безопасности движения подвижного состава на железной дороге путем создания конструкции хомутов, предназначенных для фиксации котла вагона-цистерны к раме вагона-цистерны, и направлена на предотвращение усталостного разрушения пояса хомута и, соответственно, его разрыва.
Существует конструкция хомута для крепления котла к раме вагона-цистерны, состоящая из пояса хомута в виде стальной полосы и болта, приваренного внахлестку от 80 до 100 мм. В месте приварки болт должен иметь прямоугольное сечение [1].
Недостатком данной конструкции является концентрация напряжений по линии сплавления лобового шва приварки болта к поясу хомута вследствие неравномерного распределения напряжений в лобовом шве, возникающих из-за внецентренного растяжения и изгиба в результате предварительного натяжения хомута при изготовлении вагона-цистерны и возникающих при движении вагона-цистерны. Концентрация напряжения по линии сплавления лобового шва приварки болта к поясу хомута приводит к появлению напряжений, превышающих предел выносливости, к появлению начальной трещины по линии сплавления лобового шва, к ее развитию в процессе эксплуатации и в конечном итоге к обрыву пояса хомута (фиг. 1), что, в свою очередь может привести к аварии на железных дорогах с возможными материальными последствиями и человеческими жертвами.
Известна конструкция железнодорожной цистерны [2], которая содержит раму с ходовой частью и котел. Котел на раме крепится в средней части и в концевых ее частях. Для предотвращения продольных смещений средняя часть котла жестко связана с рамой фасонными лапами, приваренными к нижней части котла и соединенными призонными болтами с лапами хребтовой балки рамы вагона-цистерны. Концевые части котла свободно лежат на деревянных брусках, укрепленных болтами в металлических желобах опор, установленных на шкворневых балках рамы. Для ограничения вертикальных и поперечных перемещений котла предусмотрены стяжные хомуты, состоящие из пояса хомута в виде стальной полосы, охватывающей котел по образующей корпуса котла. К поясу хомута приварены с обеих сторон наконечники в виде круглых стержней, которые имеют с одной стороны, резьбовую часть, а с другой конусообразную часть, соединенную с поясом хомута двумя нахлесточными фланговыми швами и одним лобовым швом. Через резьбовую часть наконечника хомут крепится к неподвижной опоре рамы вагона-цистерны.
Недостатком данной конструкции является концентрация напряжений по линии сплавления лобового шва приварки наконечника к поясу хомута вследствие неравномерного распределения напряжений во фланговых и лобовом шве, возникающих из-за внецентренного растяжения и изгиба в результате предварительного натяжения хомута при изготовлении вагона-цистерны и возникающих при движении вагона-цистерны. Концентрация напряжении по линии сплавления лобового шва, соединяющего, наконечник с поясом хомута, приводит к появлению напряжений, превышающих предел выносливости, к появлению начальной трещины по линии сплавления лобового шва, к ее развитию в процессе эксплуатации и в конечном итоге к обрыву пояса хомута (фиг. 1), что, в свою очередь может привести к аварии на железных дорогах с возможными материальными последствиями и человеческими жертвами.
Известно устройство для крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы [3], которое включает охватывающие котел рядом расположенные пояса хомутов, концы которых посредством винтовых муфт соединены со стяжными болтами, связанными с рамой платформы, а также фиксаторы хомутов от поворота вокруг своей продольной оси, позволяющие их продольное перемещение. Фиксаторы хомутов выполнены в виде соединенных между собой разъемным или неразъемным соединением двух пластин, между которыми заключены пояса хомутов.
Недостатком данной конструкции является концентрация напряжений по линии сплавления лобового шва приварки наконечника к поясу хомута вследствие неравномерного распределения напряжений во фланговых и лобовом шве, возникающих от внецентренного растяжения и изгиба в результате натяжения хомута при изготовлении вагона-цистерны и при эксплуатации вагона-цистерны, в результате чего, происходит усталостное разрушение пояса хомута, что, в свою очередь, может привести к аварии на железных дорогах с возможными материальными последствиями и человеческими жертвами.
Существует устройство для крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы [4], включающее хомут, охватывающий котел, прикрепленный с обоих концов к опорам рамы платформы и состоящий из пояса и наконечников с резьбой, которые посредством упругих элементов и гаек соединены с опорами рамы платформы. Наконечник снабжен концевым элементом, предназначенным для удержания хомута от проворачивания при затягивании гаек.
Это устройство также имеет недостаток - концентрацию напряжений по линии сплавления лобового шва приварки наконечника к поясу хомута вследствие неравномерного распределения напряжений во фланговых и лобовом шве, возникающих от внецентренного растяжения и изгиба в результате натяжения хомута при изготовлении вагона-цистерны и при эксплуатации вагона-цистерны, по этой причине происходит усталостное разрушение пояса хомута, что, в свою очередь, может привести к аварии на железных дорогах с возможными материальными последствиями и человеческими жертвами.
Данная конструкция наиболее близка по технической сути для заявляемой полезной модели и, поэтому выбрана в качестве прототипа.
Задачей предлагаемой полезной модели является создание конструкции хомута вагона-цистерны с обеспечением повышенной эксплуатационной надежности, исключающей концентрацию напряжений по линии сплавления лобового шва, тем самым предотвращая усталостное разрушение пояса хомута, его обрыв.
Заявляемая конструкция железнодорожной цистерны содержит раму с ходовой частью и котел. Котел на раме крепится в средней части и в концевых ее частях. Для предотвращения продольных смещений средняя часть котла жестко связана с рамой фасонными лапами, приваренными к нижней части котла и соединенными призонными болтами с лапами хребтовой балки рамы вагона-цистерны. Концевые части котла свободно лежат на деревянных брусках, укрепленных болтами в металлических желобах опор, установленных на шкворневых балках рамы вагона-цистерны. Для ограничения вертикальных и поперечных перемещений котла предусмотрены стяжные хомуты (фиг. 3), состоящие из пояса хомута, охватывающего котел по образующей корпуса котла. К поясу хомута приварены с обеих сторон наконечники в виде круглых стержней, имеющих с одной стороны резьбовую часть, а с другой стороны конусообразную часть, соединенную с поясом хомута двумя нахлесточными фланговыми швами и одним лобовым швом (фиг. 2). Через резьбовую часть хомут крепится к неподвижной опоре рамы вагона-цистерны.
Указанный выше технический результат достигается благодаря тому, что пояс хомута имеет накладку, приваренную к поясу хомута в месте соединения наконечника и пояса хомута (фиг. 2). Наличие накладки приводит к тому, что напряжения, возникающие в сварных швах, перераспределяются, устраняется концентрация напряжений по линии сплавления в лобовом шве приварки наконечника к поясу хомута, тем самым, предотвращается усталостное разрушение пояса хомута.
Кроме того, накладка имеет П-образный профиль (фиг. 4), вертикальные ребра которой параллельны оси наконечника, а горизонтальное ребро перпендикулярно оси наконечника и располагается на расстоянии не менее 20 мм от лобового шва приварки наконечника к поясу хомута, при этом вертикальные ребра накладки расположены таким образом, что ее торцевые поверхности находятся на расстоянии не менее 50 мм от лобового шва наконечника, а высота накладки h больше ширины накладки s, при этом накладка располагается симметрично относительно оси пояса хомута.
Разъяснение:
h>s,
где h - высота накладки;
s - ширина накладки.
Немаловажное значение имеет простота заявляемого устройства, общий вид которого изображен на фиг. 5, и ее значимость для решения проблемы обеспечения безопасности при эксплуатации вагона-цистерны на железных дорогах.
На фиг. 1 изображено соединение пояса хомута с наконечником. На фиг. 1 под цифрой 1 обозначено место в устройстве для крепления котла вагона цистерны, в котором происходит «концентрация напряжений, начало трещины», под цифрой 2 обозначено место в устройстве для крепления котла вагона цистерны, в котором происходит «усталостная трещина, разрыв пояса хомута», цифрой 3 обозначена «зона сварки».
Соединение пояса хомута с наконечником с накладкой представлено на фиг. 2. На фиг. 2 под цифрой 4 обозначена «накладка», под цифрой 5 обозначен «пояс хомута», под цифрой 6 обозначен «наконечник», под цифрами 7, 8 и 9 обозначены «зоны сварки».
Стяжной хомут изображен на фиг. 3. На фиг. 3 под цифрой 6 обозначен «наконечник», под цифрой 5 обозначен «пояс хомута».
Конструкция накладки поясняется фиг. 4. и фиг. 8. На фиг. 8 под цифрой 4 обозначена «накладка».
На фиг. 5 изображен общий вид устройства. На фиг. 5 под цифрой 10 обозначена «экипажная часть», под цифрой 11 обозначен «хомут», под цифрой 12 обозначен «котел», под цифрой 13 обозначена «рама».
Приведенное приложение 1 содержит информацию об испытаниях, проведенных на предприятии Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского», информацию об их результатах.
Заявленный технический результат от накладки, установленной на пояс хомута для крепления котла вагона-цистерны, подтвержден лабораторными испытаниями на усталость, Протокол №3594 от 30.06.2016 (приложение 1), проведенными на предприятии Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского».
Источники информации:
1. «Инструкция по сварке и наплавке при ремонте грузовых вагонов», Москва, Трансинфо, 2009, стр. 148.
2. В.В. Лукин «Конструирование и расчет вагонов», Москва, УКМ МПС России, 2000, стр. 575.
3. Патент РФ, №32740, «Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны на раме платформы», опубл. 27.09.2003.
4. Патент РФ, №144075, «Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы», опубл. 10.08.2014, бюлл. №22.
Claims (1)
- Устройство для крепления котла вагона-цистерны к раме вагона-цистерны, включающее стяжной хомут, охватывающий котел, прикрепленный с обоих концов к опорам рамы платформы, и состоящий из пояса и наконечников с резьбой, которые соединены с опорами рамы вагона-цистерны, отличающееся тем, что в месте приварки пояса хомута к наконечнику установлена накладка, которая имеет П-образный профиль, вертикальные ребра которой параллельны оси наконечника, а горизонтальное ребро накладки перпендикулярно оси наконечника и располагается на расстоянии не менее 20 мм от лобового шва приварки наконечника к поясу хомута, при этом вертикальные ребра накладки расположены таким образом, что ее торцевые поверхности находятся на расстоянии не менее 50 мм от лобового шва наконечника, а высота накладки h больше ширины накладки s, при этом накладка располагается симметрично относительно оси пояса хомута.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101421U RU179895U1 (ru) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Устройство для крепления котла вагона-цистерны |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2017101421U RU179895U1 (ru) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Устройство для крепления котла вагона-цистерны |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU179895U1 true RU179895U1 (ru) | 2018-05-28 |
Family
ID=62561284
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2017101421U RU179895U1 (ru) | 2017-01-17 | 2017-01-17 | Устройство для крепления котла вагона-цистерны |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU179895U1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201667U1 (ru) * | 2020-08-26 | 2020-12-28 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Устройство крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1915756A (en) * | 1932-02-11 | 1933-06-27 | Gen American Tank Car Corp | Car |
RU2207260C2 (ru) * | 1999-02-17 | 2003-06-27 | Шипилов Геннадий Васильевич | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны на раме платформы (варианты) |
RU32740U1 (ru) * | 2003-06-17 | 2003-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие государственный научно-исследовательский институт вагоностроения | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны на раме платформы |
RU144075U1 (ru) * | 2014-05-05 | 2014-08-10 | РЕЙЛ1520 АйПи ЛТД | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы |
-
2017
- 2017-01-17 RU RU2017101421U patent/RU179895U1/ru active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1915756A (en) * | 1932-02-11 | 1933-06-27 | Gen American Tank Car Corp | Car |
RU2207260C2 (ru) * | 1999-02-17 | 2003-06-27 | Шипилов Геннадий Васильевич | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны на раме платформы (варианты) |
RU32740U1 (ru) * | 2003-06-17 | 2003-09-27 | Федеральное государственное унитарное предприятие государственный научно-исследовательский институт вагоностроения | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны на раме платформы |
RU144075U1 (ru) * | 2014-05-05 | 2014-08-10 | РЕЙЛ1520 АйПи ЛТД | Устройство для крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
RU 144075 U1 U1 10.08.2014. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU201667U1 (ru) * | 2020-08-26 | 2020-12-28 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Устройство крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
ES2834446T3 (es) | Junta soldada con arco de filete y método para formar la misma | |
RU179895U1 (ru) | Устройство для крепления котла вагона-цистерны | |
RU146005U1 (ru) | Устройство сопряжения боковой рамы тележки грузового вагона с подшипниковым узлом колесной пары | |
CN106103251B (zh) | 机动车辆底板的加固件 | |
Lee et al. | Development of durability enhancement technology for arc weldings in advanced high strength steel (AHSS) chassis parts | |
RU181479U1 (ru) | Шкворневая балка грузового вагона | |
RU177242U1 (ru) | Узел соединения боковой стены с рамой грузового вагона | |
RU201678U1 (ru) | Шкворневой узел рамы грузового вагона | |
JP5682960B2 (ja) | 鋼構造物の補強構造及び補強方法 | |
CA3076281C (en) | Switch device | |
RU188066U1 (ru) | Узел крепления резервуара воздушного на раме вагона | |
RU182271U1 (ru) | Вагон-цистерна | |
RU201667U1 (ru) | Устройство крепления котла железнодорожной цистерны к раме платформы | |
RU147876U1 (ru) | Накладка для ремонта балки металлоконструкции | |
EP3567160B1 (en) | Temporary switch | |
RU2401901C2 (ru) | Железнодорожный рельс, направляющая рельсовая колея и способ их применения (варианты) | |
RU2741853C1 (ru) | Шкворневой узел рамы грузового вагона | |
RU2611292C1 (ru) | Безударный рельсовый стык | |
RU184307U1 (ru) | Вагон-цистерна | |
RU195418U1 (ru) | Узел крепления котла к раме вагона-цистерны | |
RU175957U1 (ru) | Узел крепления котла вагона-цистерны на рамной конструкции | |
RU2383488C1 (ru) | Замковое соединение рельса с расширителем его подошвы | |
RU193080U1 (ru) | Узел крепления резервуара воздушного на раме вагона | |
RU2610890C1 (ru) | Переходной безударный рельсовый стык | |
RU174825U1 (ru) | Транспортер железнодорожный |