RU210440U1

RU210440U1 - Кузов грузового вагона

Info

Publication number: RU210440U1
Application number: RU2021137761U
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Шевченко; Андрей Александрович Меркулов; Андрей Андреевич Никитченко; Алексей Андреевич Мышенков; Евгений Алексеевич Кондарь
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи")
Priority date: 2021-12-20
Filing date: 2021-12-20
Publication date: 2022-04-15

Abstract

Полезная модель относится к кузовам грузовых вагонов. Техническим результатом является снижение массы кузова грузового вагона при сохранении заданной надёжности. Технический результат достигается за счёт того, что кузов (1) грузового вагона содержит раму (2), торцевую стенку (3), стойку (4) и рёбра (5), соединённые c рамой (2) и стойкой (4), при этом стойка (4) включает в себя швеллер (8), полки которого соединены с торцевой стенкой (3), и стенку (7), соединённую с полками швеллера (8).

Description

Область техники, к которой относится полезная модель

[0001] Предложенное техническое решение относится к кузовам грузовых вагонов. Уровень техники

[0002] Из уровня техники известно техническое решение, раскрытое в патенте России №93761 на полезную модель, опубл. 10.05.2010, принятое в качестве наиболее близкого аналога и содержащее раму, торцевую стенку, стойку и ребра, соединенные со с рамой и со стойкой.

[0003] Недостатками известного технического решения являются повышенная масса стойки и расположение ребер в плоскости, поперечной к оси кузова. Такое расположение ребер позволяет распределять вертикальную нагрузку от давления груза, но при продольном ударе (в результате соударения вагонов с установленными на них кузовами) такие ребра не оптимальны т.к. расположены поперек к действующей силе, что снижает прочность и надежность известного технического решения.

[0004] Технической проблемой является создание технического решения, в котором устранены недостатки наиболее близкого аналога.

Раскрытие сущности полезной модели

[0005] Техническим результатом является снижение массы кузова грузового вагона при сохранении заданной надежности.

[0006] Технический результат достигается за счет того, что кузов грузового вагона содержит раму, торцевую стенку, стойку и ребра, соединенные с рамой и стойкой, при этом стойка включает в себя швеллер, полки которого соединены с торцевой стенкой, и стенку, соединенную с полками швеллера.

[0007] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что стенка выступает за полки швеллера.

[0008] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что стенка выступает за полки швеллера до 20 своих толщин с каждой стороны швеллера.

[0009] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что ребра ориентированы вдоль продольной оси кузова.

Краткое описание чертежей

[0010] Вариант осуществления предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:

[0011] - Фиг. 1 представлен его общий вид,

[0012] - Фиг. 2 представлен общий вид основания одной из опор,

[0013] - Фиг. 3 представлен вид спереди на основание опоры, представленной на Фиг. 2,

[0014] - Фиг. 4 представлен вид сбоку на основание опоры, представленной на Фиг. 2,

[0015] - Фиг. 5 представлено сечение А-А, отмеченное на Фиг. 4,

[0016] - Фиг. 6 представлено сечение Б-Б, отмеченное на Фиг. 4,

[0017] - Фиг. 7 представлено сечение В-В, отмеченное на Фиг. 4.

Осуществление полезной модели

[0018] На Фиг. 1 представлен съемный кузов 1 грузового вагона. Кузов 1 включает в себя раму 2, торцевую стенку 3, стойку 4 и два ребра 5.

[0019] На Фиг. 2 представлен узел соединения стойки 4 с рамой 2. Торцевая стенка 3 включает в себя обшивку 6, а стойка 4 включает в себя стенку 7 и швеллер 8, полки которого соединены с обшивкой 6 торцевой стенки 3 и со стенкой 7 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой.

[0020] Со ссылкой Фиг. 3, 7, ребра 5 ориентированы вдоль продольной оси кузова 1, расположены у основания стойки 4 и соединены с рамой 2 и со стойкой 4 посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции, например, сваркой.

[0021] Со ссылкой на Фиг. 3, стенка 7 расположена симметрично относительно продольной оси стойки 4 и выступает за полки швеллера 8 предпочтительно до 20 своих толщин с каждой стороны швеллера 8.

[0022] Со ссылкой на Фиг. 1-7, стенка 7 также расположена в пространстве между обшивкой 6 торцевой стенки 3 и швеллером 8 стойки 4 по всей высоте упомянутого пространства. В результате соединения полок швеллера 8 стойки 4 с обшивкой 6 торцевой стенки 3 и со стенкой 7 стойки 4 по всей длине стойки 4 сформировано коробчатое замкнутое сечение (замкнутый профиль). Упомянутое пространство представляет собой пространство, в котором стойка 4 не соединена с торцевой стенкой 3.

[0023] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на варианте осуществления предложенного технического решения со ссылкой на соответствующие чертежи. Специалисту в данной области техники очевидны иные варианты осуществления тех или иных признаков предложенного технического решения с использованием известных из уровня техники материально-технических средств. Ниже представлены примеры выполнения некоторых признаков предложенного технического решения.

[0024] Предложенное техническое решение может представлять собой известный из уровня техники кузов грузового вагона и может быть выполнено съемным или несъемным.

[0025] В других вариантах осуществления предложенного технического решения форма, размеры и конструкция устройств предложенного технического решения может отличаться от раскрытых на соответствующих чертежах.

[0026] В других вариантах выполнения предложенного технического решения по меньшей мере одна или каждая стойка 4 может быть соединена с по меньшей мере одним устройством торцевой стенки 3, например, с ее обшивкой 6 и по меньшей мере одной балкой.

[0027] В других вариантах выполнения предложенного технического решения стенка 7 стойки 4 может выступать на любую заданную величину. Упомянутый ранее диапазон размера выступающей части до 20 толщин стенки 7 является предпочтительным, поскольку при дальнейшем увеличении выступающей части стенки 7 стойки 4 будет происходить потеря устойчивости ее выступающей части, что негативно скажется на надежности предложенного технического решения. В других вариантах выполнения предложенного технического решения стенка 7 стойки 4 может быть выполнена переменной ширины за счет упомянутой выступающей части предпочтительно в пределах до 20 толщин стенки 7 стойки 4.

[0028] Стойка 4 (являющаяся с точки зрения сопромата балкой с жесткой заделкой) под действием ударных нагрузок от распределенного груза имеет неравномерные напряжения по своей длине. Составная конструкция стойки 4 позволяет использовать основу - швеллер - меньших размеров, достаточных для сопротивления напряжениям в наименее нагруженных местах (что позволяет сократить материалоемкость и массу и сохранить заданную надежность предложенному техническому решению), при этом за счет применения в конструкции стойки 4 элементов переменного сечения (стенка 7 и ребра 5) в наиболее нагруженных участках стойка 4 увеличивает сечение/момент сопротивления. При продольных динамических нагрузках стойка 4 испытывает изгибающие нагрузки (кроме сжимающих от веса груза), передающиеся от торцевой стенки 3. Моделирование и расчет показывают, что максимальная сила, действующая на стойку 4, будет у ее основания. Следовательно, для противодействия этой силе основание стойки 4 должно иметь наибольший момент сопротивления, что достигается увеличением площади и линейных размеров в рассматриваемом сечении и обеспечивается упомянутой стенкой 7 стойки 4, выступающей за полки швеллера 8 на заданную величину. В сравнении со стойкой, выполненной из трубы с одинаковым сечением по всей своей длине и при одинаковой длине и моментах инерции, которые характеризуют сопротивляемость стойки 4 внешним нагрузкам, стойка 4 в предложенном техническом решении обладает меньшей массой.

[0029] Профили замкнутого сечения оптимальны с точки зрения соотношения массы и прочности и надежности. В предложенном техническом решении это сечение сохранено по всей длине стойки 4 и в одном случае образовано стенкой 7 стойки 4 и швеллером 8 стойки 4, а в другом - в качестве стенки, замыкающей швеллер 8, использована обшивка 6 торцевой стенки 3. По сравнению со стойкой, выполненной из трубы коробчатого замкнутого сечения, в раскрытой ранее стойке 4 достигнуто снижение массы и материалоемкости при сохранении заданной надежности за счет использования элемента с меньшим количеством стенок - швеллера 8. Кроме того, такая конструкция стойки 4 позволяет варьировать толщины стенок 7 и швеллера 8 в зависимости от сил, действующих на конструкцию.

[0030] В других вариантах выполнения предложенного технического решения оно может содержать по меньшей мере два ребра 5, расположенные у основания стойки 4 для распределения сжимающих вертикальных усилий в месте опирания стойки 4 на вертикальный лист рамы 2 и по меньшей мере два из которых ориентированы вдоль продольной оси предложенного технического решения. Ребра 5 позволяют добиться необходимого момента сопротивления сечения в наиболее нагруженном сечении без увеличения размеров сечения на всей длине стойки 4. В отсутствии ребер 5 для достижения заданной прочности и надежности необходимо увеличивать сечение стойки 4, а значит материалоемкость и массу. Расположение ребер 5 вдоль продольной оси предложенного технического решения важно, поскольку оно позволяет воспринимать изгибающий момент, возникающий при продольных нагрузках на торцевые стенки 3 предложенного технического решения от груза при трогании и торможении вагона с предложенным техническим решением. Если располагать ребра 5 под углом к продольной оси, придется делать массивнее стойки 4, что увеличивает массу и материалоемкость предложенному техническому решению, либо снижает его надежность.

[0031] Позиции на чертежах:

1 - кузов

2 - рама

3 - торцевая стенка кузова 1

4 - стойка

5 - ребро

6 - обшивка торцевой стенки 3

7 - стенка стойки 4

8 - швеллер стойки 4

Claims

1. Кузов (1) грузового вагона, содержащий раму (2), торцевую стенку (3), стойку (4) и рёбра (5), соединённые c рамой (2) и стойкой (4), при этом стойка (4) включает в себя швеллер (8), полки которого соединены с торцевой стенкой (3), отличающийся тем, что стойка (4) дополнительно включает в себя стенку (7), соединённую с полками швеллера (8).

2. Кузов (1) по п. 1, отличающийся тем, что стенка (7) выступает за полки швеллера (8).

3. Кузов (1) по п. 2, отличающийся тем, что стенка (7) выступает за полки швеллера (8) до 20 своих толщин с каждой стороны швеллера (8).

4. Кузов (1) по п. 1, отличающийся тем, что рёбра (5) ориентированы вдоль продольной оси кузова (1).