RU188838U9

RU188838U9 - Хребтовая балка рамы вагона

Info

Publication number: RU188838U9
Application number: RU2018142291U
Authority: RU
Inventors: Роман Александрович Савушкин; Алексей Михайлович Соколов; Кирилл Вальтерович Кякк; Анна Михайловна Орлова; Александр Сергеевич Кононенко; Александр Викторович Владимиров; Денис Владимирович Шевченко; Сергей Анатольевич Брусенцов
Original assignee: РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-03-26
Also published as: RU188838U1

Abstract

Предложенное техническое решение относится к хребтовым балкам рамы вагонов платформ сочленённого типа. Технический результат, достигаемый при изготовлении предложенного технического решения, заключается в уменьшении массы хребтовой балки рамы вагона при сохранении её прочности. Технический результат достигается за счёт того, что хребтовая балка () рамы () вагона содержит две боковые вертикальные стенки (), каждая из которых содержит два крайних листа (), каждый из которых имеет толщину s, заданную из диапазона от 12 до 16 мм, и промежуточный лист (), расположенный между упомянутыми крайними листами () и имеющий толщину s, заданную из диапазона от 8 до 12 мм, при этом отношение k толщины sпромежуточного листа () к толщинам sкрайних листов () удовлетворяет условию 0,5 ≤ k ≤ 1,0.

Description

Предложенное техническое решение относится к хребтовым балкам рам вагонов.

Из уровня техники известна хребтовая балка вагона-платформы сочленённого типа, раскрытая в WO 1996035601 A1, опубл. 14.11.1996, принятая в качестве наиболее близкого аналога и содержащая две боковые вертикальные стенки, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединённых листов и содержит два крайних листа, каждый из которых имеет толщину s_e, и промежуточный лист, расположенный между упомянутыми крайними листами и имеющий толщину s_m.

Недостатком известного технического решения является повышенная масса хребтовой балки.

Техническая проблема заключается в строении боковых вертикальных стенок хребтовой балки.

Технический результат заключается в уменьшении массы хребтовой балки рамы вагона при сохранении её прочности.

Технический результат достигается за счёт того, что хребтовая балка рамы вагона содержит две боковые вертикальные стенки, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединённых листов и содержит два крайних листа, каждый из которых имеет толщину s_e, заданную из диапазона от 12 до 16 мм, и промежуточный лист, расположенный между упомянутыми крайними листами и имеющий толщину s_m, заданную из диапазона от 8 до 12 мм, при этом отношение k толщины s_m промежуточного листа к толщинам s_e крайних листов удовлетворяет условию 0,5 ≤ k ≤ 1.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s_e каждого крайнего листа составляет 14 мм, а толщина s_m промежуточного листа составляет 10 мм.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что в боковой стенке хребтовой балки выполнено отверстие.

В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что упомянутое отверстие выполнено в форме овала.

Примерный вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:

- Фиг. 1 представлен вид сверху вагона-платформы сочленённого типа,

- Фиг. 2 вид сбоку вагона-платформы сочленённого типа,

- Фиг. 3 представлен вид сбоку рамы одной из секций вагона платформы.

Вагон-платформа 1 сочленённого типа, представленный на Фиг. 1 и 2, содержит три тележки 2, две одинаковые секции 3, каждая из которых установлена на две тележки 2, шарнирный узел 4 сочленения, посредством которого соединены секции 3, и два автосцепных устройства 5, расположенных в концевых частях вагона-платформы 1.

Каждая тележка 2 представляет собой двухосную тележку, при этом одна из тележек 2 является общей для двух секций 3. Очевидно, что в качестве по меньшей мере одной тележки в других вариантах выполнения предложенного технического решения может быть использована известная из уровня техники тележка.

Каждая секция 3 вагона-платформы 1 включает в себя раму 6, содержащую хребтовую балку 7, шкворневую балку 8, поперечные балки: две поперечные концевые балки 9.1, расположенные в концевых частях рамы 6, и промежуточную поперечную балку 9.2, турникетную опору 10, содержащую поворотную площадку 11, выполненную с возможностью размещения на одной из поперечных балок и шарнирно прикреплённую к хребтовой балке 7, фитинговые упоры 12, прикреплённые к поперечным балкам и поворотной площадке 10 турникетной поры 11. Одна часть фитинговых упоров 12, прикреплённых к поперечным балкам, расположена на концевой балке 9.1, расположенной рядом с автосцепным устройством 5, а вторая часть - на промежуточной поперечной балке 9.2, предназначенной для опоры поворотной площадки 11 турникетной опоры 10. Шкворневая балка 8 и поперечные балки прикреплены к хребтовой балке 7, например, посредством сварки. Секции 3 вагона-платформы 1 не содержат боковых продольных балок, параллельных хребтовой балке 7 и обычно прикрепляемых к поперечным балкам и шкворневой балке 8, что увеличивает нагрузку на поперечные балки.

Каждая рама 6 секции 3 вагона платформы опирается на две тележки 2, одна из которых является общей для двух секций 3 вагона-платформы 1.

Для ясности описания хребтовой балки 7 на Фиг. 3 представлена рама 6 одной из секций 3 вагона-платформы 1 с местными разрезами в концевых частях. В хребтовой балке 7 закреплена часть автосцепного устройства 5 и часть шарнирного узла 4 сочленения.

Хребтовая балка 7 содержит верхнюю стенку 13, нижнюю стенку 14 и две боковые вертикальные стенки 15, каждая из которых прикреплена, например, посредством сварки, к верхней стенке 13 и нижней стенке 14 и выполнена в виде последовательно соединённых листов и содержит два крайних листа 16.1, каждый из которых имеет толщину s_e, и промежуточный лист 16.2, расположенный между упомянутыми крайними листами 16.1 и имеющий толщину s_m. Листы 16.1 и 16.2 боковых вертикальных стенок 15 предпочтительно выполнены металлическими. Верхняя стенка 13 и нижняя стенка 14 выполнены из листов, предпочтительно, металлических. Ширина верхней стенки 13 меньше ширины нижней стенки 14. Расстояние между боковыми вертикальными стенками 15 меньше ширины верхней стенки 13.

Отношение k толщины s_m промежуточного листа 16.2 к толщине s_е одного из крайних листов 16.1 в каждой вертикальной стенке 15 удовлетворяет условию 0,5 ≤ k ≤ 1, т. е. k задано из диапазона от 0,5 до 1,0. Увеличение k более 1,0 приведёт к росту напряжений в крайних листах 16.1 боковой вертикальной стенки 15, что снизит прочность и надёжность боковой вертикальной стенки 15, хребтовой балки 7, рамы 6 и вагона-платформы 1 в целом. Уменьшение k от 0,5 и увеличение толщины s_e крайних листов 16.1 боковых вертикальных стенок 15 приводит к существенному увеличению массы хребтовой балки 7, рамы 6 и вагона-платформы 1 в целом. Указанный диапазон k одновременно уменьшает массу и материалоёмкость, например, металлоёмкость, и сохраняет прочность боковой вертикальной стенки 15, хребтовой балки 7, рамы 6 и вагона-платформы 1 в целом.

Толщина s_e каждого крайнего листа 16.1 задана из диапазона от 12 до 16 мм, а толщина s_m промежуточного листа 16.2 задана из диапазона от 8 до 12 мм.

Толщины s_e и s_m листов 16.1 и 16.2 задают, исходя из характеристик сечения хребтовой балки 7: высота хребтовой балки 7 изменяется по её длине, соответственно, изменяются и характеристики поперечного сечения и толщины листов 16.1 и 16.2. Указанные диапазоны толщин s_e и s_m листов 16.1 и 16.2 были получены в результате прочностных расчётов хребтовой балки 7. Если толщина s_e или s_m по меньшей мере одного листа 16.1 или 16.2 по меньшей мере одной боковой вертикальной стенки 15 будет больше, чем максимальное значение соответствующего диапазона, то увеличится масса тары вагона и снизится его грузоподъёмность. Например, увеличение массы тары вагона произойдёт, если толщина s_e по меньшей мере одного крайнего листа 16.1 по меньшей мере одной вертикальной стенки 15 будет больше 16 мм, и/или увеличение массы тары вагона также произойдёт, если толщина s_m по меньшей мере одного промежуточного листа 16.2 по меньшей мере одной боковой вертикальной стенки 15 будет больше 12 мм. Если толщина s_e или s_m по меньшей мере одного листа 16.1 или 16.2 будет меньше, чем минимальное значение соответствующего диапазона, то произойдёт снижение прочности хребтовой балки 7, рамы 6 и вагона в целом. Например, снижение прочности произойдёт, если толщина s_e по меньшей мере одного крайнего листа 16.1 по меньшей мере одной вертикальной стенки 15 будет меньше 12 мм и/или толщина s_e по меньшей мере одного промежуточного листа 16.2 по меньшей мере одной боковой вертикальной стенки 15 будет меньше 8 мм. Предпочтительная толщина s_e каждого крайнего листа 16.1 составляет 14 мм, а предпочтительная толщина s_m промежуточного листа 16.2 составляет 10 мм. Таким образом, отношение k толщины s_m промежуточного листа к толщинам s_e крайних листов в предпочтительном варианте реализации составляет 10/14 = 0,71.

В по меньшей мере одной боковой стенке 15, предпочтительно в каждой боковой стенке 15, хребтовой балки 7 предпочтительно выполнено по меньшей мере одно отверстие 17, например, три отверстия 17. По меньшей мере одно отверстие 17, предпочтительно каждое отверстие 17, выполнено в форме овала (эллипса). Выполнение по меньшей мере одного отверстия 17 в форме овала позволяет обеспечить равномерное распределение напряжений по его контуру и сохранить прочность боковой вертикальной стенки 15. Кроме того, отверстие 17 в форме овала более технологично по сравнению с отверстиями других форм, что упрощает изготовление и повышает технологичность конструкции боковой вертикальной стенки 15, хребтовой балки 7, рамы 6 и вагона в целом.

В предложенном техническом решении снижена масса участков хребтовой балки, не подверженных высоким напряжениям, при этом сохранена прочность и надёжность хребтовой балки.

Предложенное техническое решение может быть использовано в известных из уровня техники вагонах, предпочтительно вагонах-платформах, например, вагонах-платформах сочленённого типа.

Claims

1. Хребтовая балка рамы вагона, содержащая две боковые вертикальные стенки, каждая из которых выполнена в виде последовательно соединённых листов и содержит два крайних листа, каждый из которых имеет толщину s_e, и промежуточный лист, расположенный между упомянутыми крайними листами и имеющий толщину s_m, отличающаяся тем, что отношение k толщины s_m промежуточного листа к толщинам s_e крайних листов удовлетворяет условию 0,5≤k≤1,0, при этом толщина s_e каждого крайнего листа задана из диапазона от 12 до 16 мм, а толщина s_m промежуточного листа задана из диапазона от 8 до 12 мм.

2. Хребтовая балка по п. 1, отличающаяся тем, что толщина s_e каждого крайнего листа составляет 14 мм, а толщина s_m промежуточного листа составляет 10 мм.

3. Хребтовая балка по п. 1, отличающаяся тем, что в боковой стенке хребтовой балки выполнено отверстие.

4. Хребтовая балка по п. 3, отличающаяся тем, что упомянутое отверстие выполнено в форме овала.