RU207602U1

RU207602U1 - COVERED FREIGHT WAGON

Info

Publication number: RU207602U1
Application number: RU2021114138U
Authority: RU
Inventors: Андрей Николаевич Кравченко; Алексей Викторович Ведянкин; Евгений Владимирович Чекоданов
Original assignee: Акционерное общество Алтайского вагоностроения (АО "Алтайвагон")
Priority date: 2021-05-19
Filing date: 2021-05-19
Publication date: 2021-11-03

Abstract

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях крыш крытых грузовых вагонов. Крытый грузовой вагон установлен на тележки и включает раму и кузов, состоящий из торцевых стен, боковых стен с раздвижными дверями, и крышу, образованную набором дуг, двумя фрамугами и гофрированными металлическими листами. Крыша дополнительно включает в себя боковые обвязки, жестко соединенные с фрамугами, боковыми стенами кузова, дугами и гофрированными металлическими листами. Дуги выполнены из стального гнутого корытообразного профиля с постоянным радиусом кривизны R, имеющего полки и основание. Металлические листы гофрами жестко соединены с полками дуг, образуя цельносварную крышу высотой Н. Постоянный радиус кривизны R составляет от 2550 до 2900 мм. Высота Н, измеренная по середине дуги, составляет от 450 до 600 мм. Боковые обвязки выполнены из гнутого профиля. Повышается технологичность изготовления конструкции крыши крытого вагона 3 з.п. ф-лы. 5 ил.The utility model relates to the rolling stock of railway transport and can be used in roof structures for covered freight cars. The covered freight car is installed on bogies and includes a frame and a body consisting of end walls, side walls with sliding doors, and a roof formed by a set of arcs, two transoms and corrugated metal sheets. The roof additionally includes side rails rigidly connected to transoms, side walls of the body, arches and corrugated metal sheets. The arches are made of a steel bent trough-shaped profile with a constant radius of curvature R, which has shelves and a base. The metal sheets are rigidly connected to the arches by corrugations, forming an all-welded roof of height H. The constant radius of curvature R is from 2550 to 2900 mm. The height H, measured in the middle of the arc, is between 450 and 600 mm. The side straps are made of a bent profile. The manufacturability of manufacturing the roof structure of a covered wagon is increasing 3 wp. f-ly. 5 ill.

Description

Полезная модель относится к подвижному составу железнодорожного транспорта и может быть использована в конструкциях крыш крытых грузовых вагонов.The utility model relates to the rolling stock of railway transport and can be used in roof structures for covered freight cars.

Из уровня техники известна конструкция грузового вагона, содержащего крышу, выполненную в виде металлического каркаса, образованного набором дуг, двумя торцевыми фрамугами и обшитого снаружи гофрированными листами и закрепленными к дугам (швеллерообразным элементам каркаса), образуя цельносварную крышу эллиптической формы см. патент RU №141366 МПК B61D 3/00, B61D 17/12, опубл. 27.05.2014 г. From the prior art, the structure of a freight car is known, containing a roof made in the form of a metal frame formed by a set of arcs, two end transoms and sheathed outside with corrugated sheets and fixed to arcs (channel-shaped frame elements), forming an all-welded elliptical roof, see patent RU No. 141366 IPC B61D 3/00, B61D 17/12, publ. May 27, 2014

Недостатком прототипа является сложность сборки-сварки конструкции крыши (повышенная трудоемкость и низкая технологичность), а также увеличение массы тары. Крепление гофрированных листов (образующих обшиву) внахлест при сборке-сварке требует проведение операции сварки с внешней и внутренней стороны крыши. Так как место крепления обшивы к швеллеру не учитывает места стыковки гофрированных листов, это приводит к дополнительным сварочным операциям в месте крепления, что увеличивает трудоемкость. Так как в грузовом крытом вагоне несущая система кузова вагона - это совокупность элементов, воспринимающих эксплуатационные нагрузки, крыша крытого вагона воспринимает на себя меньшие нагрузки, чем остальной каркас кузова, соответственно такая конструкция крыши не оправдывает себя, потому что приводит к увеличению массы тары. В итоге, в данной конструкции крыши увеличена не только жесткость крыши (как заявлено в техническом результате), но увеличена и трудоемкость при сборке-сварке, и увеличена массы тары.The disadvantage of the prototype is the complexity of the assembly and welding of the roof structure (increased labor intensity and low manufacturability), as well as an increase in the container weight. Fastening corrugated sheets (forming the sheathing) with an overlap during assembly-welding requires welding from the outside and inside of the roof. Since the place of attachment of the sheathing to the channel does not take into account the places of joining of corrugated sheets, this leads to additional welding operations at the place of attachment, which increases the labor intensity. Since in a covered freight car, the load-bearing system of the car body is a set of elements that perceive operational loads, the roof of a covered car takes on less loads than the rest of the body frame, so this roof structure does not justify itself, because it leads to an increase in the tare weight. As a result, in this roof structure, not only the rigidity of the roof is increased (as stated in the technical result), but the labor intensity during assembly and welding is increased, and the container weight is increased.

Наиболее близким аналогом (прототипом) к заявляемой полезной модели является конструкция крыши крытого грузового вагона (Вагоны. Конструкция, теория и расчеты // Издание 2-е переработанное и дополненное. Под редакцией Л.А.Шадура - Издательство Москва, «Транспорт», 1973 г. - 440 с- с. 299 - 304.), состоящая из 16 дуг, продольных элементов (стрингеров), двух фрамуг (с торцевых сторон) и обшивки из металлического листа толщиной 1,5 мм с поперечными гофрами. Сварные швы, соединяющие листы между собой, одновременно прикрепляют их к дугам и стрингерам крыши.The closest analogue (prototype) to the claimed utility model is the roof structure of a covered freight car (Cars. Construction, theory and calculations // Edition 2, revised and enlarged. Edited by L.A. Shadur - Publishing house Moscow, "Transport", 1973 g. - 440 pp. 299 - 304.), consisting of 16 arcs, longitudinal elements (stringers), two transoms (from the end sides) and a cladding of a metal sheet 1.5 mm thick with transverse corrugations. The welded seams connecting the sheets to each other simultaneously attach them to the arches and stringers of the roof.

Недостатком данной конструкции крыши является сложность при сборке-сварке конструкции крыши (повышенная трудоемкость и низкая технологичность). Заявленное расположение гофрированных листов, а именно их крепление друг к другу и одновременно крепление к швеллеру, при сборке-сварке требует точности стыковки листов между собой, а также места стыковки относительно расположения дуг и стрингеров. Кроме того, технологически для сборки-сварки требуется проведение операций с внешней и внутренней стороны крыши.The disadvantage of this roof structure is the complexity of the assembly and welding of the roof structure (increased labor intensity and low manufacturability). The declared arrangement of the corrugated sheets, namely, their fastening to each other and at the same time fastening to the channel, during assembly-welding requires the accuracy of joining the sheets to each other, as well as the joining point relative to the location of arcs and stringers. In addition, technologically, for assembly-welding, operations are required from the outer and inner sides of the roof.

Техническим результатом заявленной полезной модели является повышение технологичности изготовления конструкции крыши крытого вагона за счет изготовления несущих дуг постоянного радиуса из гнутого корытообразного профиля и крепления гофрированных листов обшивы крыши к полкам дуг, обеспечивающее свободный и удобный доступ к нанесению сварных швов и уменьшению их количества.The technical result of the claimed utility model is to improve the manufacturability of the roof structure of a covered wagon by making bearing arcs of a constant radius from a bent trough-shaped profile and attaching corrugated roof sheathing sheets to the arches, providing free and convenient access to the application of welds and reducing their number.

Технический результат достигается тем, что крытый грузовой вагон установлен на тележки и включает раму и кузов, состоящий из торцевых стен, боковых стен с раздвижными дверями, и крышу, образованную набором дуг, двумя фрамугами и гофрированными металлическими листами. Крыша дополнительно включает в себя боковые обвязки, жестко соединенные с фрамугами, боковыми стенами кузова, дугами и гофрированными металлическими листами. Дуги выполнены из стального гнутого корытообразного профиля с постоянным радиусом кривизны R, имеющего полки и основание. Металлические листы гофрами жестко соединены с полками дуг, образуя цельносварную крышу высотой Н. Постоянный радиус кривизны R составляет от 2550 до 2900 мм. Высота Н, измеренная по середине дуги, составляет от 450 до 600 мм. Боковые обвязки выполнены из гнутого профиля.The technical result is achieved by the fact that the covered freight car is mounted on bogies and includes a frame and a body consisting of end walls, side walls with sliding doors, and a roof formed by a set of arcs, two transoms and corrugated metal sheets. The roof additionally includes side rails rigidly connected to transoms, side walls of the body, arches and corrugated metal sheets. The arches are made of a steel bent trough-shaped profile with a constant radius of curvature R, which has shelves and a base. The metal sheets are rigidly connected to the arches by corrugations, forming an all-welded roof of height H. The constant radius of curvature R is from 2550 to 2900 mm. The height H, measured in the middle of the arc, is between 450 and 600 mm. The side straps are made of a bent profile.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 - показан общий вид грузового вагона, на фиг. 2 - вид крыши вагона сверху, на фиг. З - вид А на фиг. 2, на фиг. 4 - разрез В-В на фиг. 2, на фиг. 5 - разрез Б-Б на фиг. 2.The essence of the utility model is illustrated by drawings, where Fig. 1 shows a general view of a freight car; Fig. 2 is a top view of the car roof; FIG. Z - view A in Fig. 2, FIG. 4 - section b-b in fig. 2, FIG. 5 - section b-b in Fig. 2.

Крытый грузовой вагон установлен на двухосные тележки 1 и включает в себя кузов 2 и раму 3. Кузов 2 состоит из торцевых стен 4, боковых стен 5 с раздвижными дверями (поз.не указана) и крыши 6 (фиг.1). Крыша 6 состоит из дуг 7, торцевых фрамуг 8, боковых обвязок 9 и обшивы из гофрированных металлических листов 10. Количество дуг 7 обусловлено длиной вагона и его назначением, и может составлять от 10 до 35.The covered freight car is mounted on biaxial bogies 1 and includes a body 2 and a frame 3. The body 2 consists of end walls 4, side walls 5 with sliding doors (item not indicated) and a roof 6 (Fig. 1). The roof 6 consists of arcs 7, end transoms 8, side straps 9 and sheathing of corrugated metal sheets 10. The number of arcs 7 is determined by the length of the car and its purpose, and can range from 10 to 35.

Дуги 7 изготавливаются из стального корытообразного профиля с постоянным радиусом кривизны R от 2550 до 2900 мм, имеющего полки 11 и основание 12. Своими концами дуги 7 жестко присоединены к боковым обвязкам 9.The arches 7 are made of a steel trough-shaped profile with a constant radius of curvature R from 2550 to 2900 mm, having shelves 11 and a base 12. At their ends, the arches 7 are rigidly attached to the side straps 9.

Боковые обвязки 9 выполнены из гнутого профиля и своими концами жестко соединены с торцевыми фрамугами 8. К полкам 11 дуг 7 и к боковой обвязке 9 привариваются металлические листы 10 с поперечным или продольным расположением гофр, образуя цельносварную крышу высотой Н, измеренной по середине дуги и составляющей от 450 до 600 мм. Крайние металлические листы 10 крыши 6 жестко соединены не только с дугами 7, но и с торцевыми фрамугами 8.The side straps 9 are made of a bent profile and are rigidly connected with their ends to the end transoms 8. Metal sheets 10 with a transverse or longitudinal arrangement of corrugations are welded to the shelves 11 of the arches 7 and to the side strapping 9, forming an all-welded roof with a height H, measured in the middle of the arc and a component from 450 to 600 mm. The extreme metal sheets 10 of the roof 6 are rigidly connected not only to the arches 7, but also to the end transoms 8.

Боковыми обвязками 9 крыша 6 жестко соединена с боковой стеной 5, а торцевыми фрамугами 8 крыша 6 жестко соединена с торцевыми стенами 4.The roof 6 is rigidly connected to the side wall 5 by the side straps 9, and the roof 6 is rigidly connected to the end walls 4 by the end transoms 8.

В данном техническом решении сокращается количество операций выполняемых при сборке-сварке крыши и общее количество выполняемых сварных швов. При этом все сварные швы расположены в открытом доступе для сварочного оборудования, что также увеличивает технологичность конструкции.This technical solution reduces the number of operations performed during the assembly-welding of the roof and the total number of welds performed. At the same time, all welds are located in the open access for welding equipment, which also increases the manufacturability of the structure.

Так как металлические листы 10 обшивы соединены с полками 11 дуг 7 и боковой обвязкой 9, а их размер фиксирован, то в целом снижается количество металлопроката используемого при изготовлении крыши, что ведет к снижению масса тары крытого грузового вагона в целом.Since the metal sheets 10 of the sheathing are connected to the shelves 11 of the arcs 7 and the side strapping 9, and their size is fixed, the amount of rolled metal used in the manufacture of the roof is generally reduced, which leads to a decrease in the container weight of the covered freight car as a whole.

Применение боковых обвязок 9 в крыше 6 (вместо боковых стен, как это сделано в прототипе) повышает жесткость конструкции крыши, и облегчает ее установку на вагон, что увеличивает технологичность конструкции вагона в целом.The use of side straps 9 in the roof 6 (instead of side walls, as is done in the prototype) increases the rigidity of the roof structure, and facilitates its installation on the car, which increases the manufacturability of the car structure as a whole.

В данном техническом решении дуги 7 расположены с внешней стороны крыши, основанием 12 вверх, это позволяет закрепить на крыше крытого грузового вагона трапы, предназначенные для обслуживания вагона, печные разделки и т.п. оборудование, напрямую к несущим дугам без использования дополнительных кронштейнов, что также увеличивает технологичность изготовления.In this technical solution, the arches 7 are located on the outer side of the roof, with the base 12 upward, this allows you to fix on the roof of a covered freight car ladders intended for servicing the car, furnace cutting, etc. equipment directly to the bearing arcs without the use of additional brackets, which also increases manufacturability.

Величина размеров R и Н взаимосвязана между собой, и напрямую связана с габаритом подвижного состава, рассчитываемого по ГОСТ 9238-2013 «Габариты железнодорожного подвижного состава и приближения строений». Так, чем больше высота Н, тем меньше будет величина R, исходя из условия ее постоянства. И наоборот: чем меньше высота Н, тем больше должна быть величина радиуса R. При этом их взаимосвязь ограничена габаритами вагона (т.е. его шириной).The size of the dimensions R and H is interconnected, and is directly related to the size of the rolling stock, calculated in accordance with GOST 9238-2013 "Dimensions of railway rolling stock and the approach of buildings." So, the greater the height H, the smaller the value of R will be, based on the condition of its constancy. And vice versa: the smaller the height H, the greater the value of the radius R. In this case, their relationship is limited by the dimensions of the car (i.e., its width).

Следует учесть и то, что чем меньше величина радиуса R и больше высота Н, тем сильнее оказывается изгиб дуг 7 и листов 11. Это негативно сказывается на технологичности изделия, т.к. требует ужесточения требований к оборудованию, материалам и времени изготовления.It should also be taken into account that the smaller the value of the radius R and the greater the height H, the stronger is the bending of arcs 7 and sheets 11. This negatively affects the manufacturability of the product, because requires stricter requirements for equipment, materials and production time.

Минимальная величина радиуса R выбрана из такого расчета, чтобы обеспечить соединение двух боковых стен 5, при этом вагон должен оставаться достаточно широким, чтобы обеспечить конкурентоспособный объем кузова 2.The minimum value of the radius R is chosen so as to ensure the connection of the two side walls 5, while the car must remain wide enough to provide a competitive volume of the body 2.

Максимальная величина радиуса R выбрана из того расчета, чтобы не выйти за пределы габарита подвижного состава в местах соединений крыши 6 с боковыми стенами 5 и не потерять жесткости крыши, обеспечиваемой изгибом.The maximum value of the radius R is chosen so as not to go beyond the dimensions of the rolling stock at the joints of the roof 6 with the side walls 5 and not to lose the rigidity of the roof provided by bending.

Claims

1. A covered freight car, mounted on bogies, including a frame and a body consisting of end walls, side walls with sliding doors, and a roof formed by a set of arches, two transoms and corrugated metal sheets, characterized in that the roof additionally includes side harnesses rigidly connected to transoms, side walls of the body, arcs and corrugated metal sheets, and the arches are made of a steel bent trough-shaped profile with a constant radius of curvature R, having shelves and a base, while the metal sheets are rigidly connected with corrugations to the arches shelves, forming an all-welded roof height N.

2. A car according to claim 1, characterized in that the constant radius of curvature R is from 2550 mm to 2900 mm.

3. The car according to claim. 1, characterized in that the height H, measured in the middle of the arc, is from 450 mm to 600 mm.

4. A car according to claim 1, characterized in that the side straps are made of a bent profile.