RU223941U1 - Консольная часть хребтовой балки грузового вагона - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может применяться в рамах грузовых вагонов, содержащих хребтовые балки омегообразного профиля с направленными наружу полками боковых стенок. Консольная часть хребтовой балки содержит боковые стенки (1), выполненные с наружными полками (2) вдоль нижних кромок, передний (3) и задний (4) упоры автосцепного устройства, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок (2), ударную розетку (5), расположенную на внешнем конце I консольной части хребтовой балки, пятник (6) с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем листе (7) со стороны внутреннего конца II консольной части хребтовой балки. Наружные полки (2) имеют участки «a», «b», «c», выполненные толщиной ta, tb, tc, соответственно. Толщины ta и tc участков «а» и «с» уменьшены относительно толщины tb участка «b» не более чем на 1/4. Технический результат полезной модели заключается в снижении массы конструкции при обеспечении прочности. 1 з.п. ф-лы, 4 ил.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта и может применяться в рамах грузовых вагонов, содержащих хребтовые балки омегообразного профиля с направленными наружу полками боковых стенок.

Известна консольная часть хребтовой балки железнодорожного вагона сварной конструкции, содержащая боковые стенки с наружными полками, передний и задний упоры, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок, пятник с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем элементе перекрытия, при этом наружные полки боковых стенок выполнены с постоянной толщиной по всей длине (RU 23848 U1, опубл. 20.07.2002).

Известна консольная часть балки рамы железнодорожного вагона литой конструкции, содержащая боковые стенки с наружными полками постоянной по длине толщины, передний и задний упоры, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок, ударную розетку, пятник с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем листе, при этом наружные полки выполнены с постоянной толщиной по всей длине (RU 151904 U1, опубл. 20.04.2015).

Технической проблемой известных технических решений является избыточная масса в части наружных полок боковых стенок хребтовой балки омегообразного профиля.

Техническим результатом полезной модели является снижение массы конструкции при обеспечении прочности консольной части хребтовой балки грузового вагона с объединёнными передним и задним упорами автосцепного устройства.

Достигается технический результат тем, что в консольной части хребтовой балки грузового вагона, которая содержит боковые стенки с наружными полками, передний и задний упоры автосцепного устройства, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок, ударную розетку, расположенную на внешнем конце консольной части, пятник с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем листе со стороны внутреннего конца консольной части, согласно полезной модели, наружные полки боковых стенок выполнены толщиной, уменьшенной относительно их средних участков «b» на внешних концевых участках «a» со стороны внешнего конца консольной части и на участках «c» между средним участком «b» и внутренним концом консольной части.

В частных случаях реализации полезной модели толщина наружных полок боковых стенок на участках «a» и «c» уменьшена не более, чем на 1/4 относительно толщины средних участков «b».

Полезная модель поясняется чертежами, где на фиг. 1 - консольная часть хребтовой балки, общий вид, аксонометрическая проекция; на фиг. 2 - консольная часть хребтовой балки, вид сверху; на фиг. 3 – разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 – результат расчёта прочности и напряжённо-деформированного состояния конструкции литой консоли хребтовой балки.

Консольная часть хребтовой балки грузового вагона содержит боковые стенки 1 хребтовой балки, которые выполнены с наружными полками 2 вдоль нижних кромок, передний упор 3 и задний упор 4 автосцепного устройства, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок 2, ударную розетку 5, расположенную на внешнем конце I консольной части хребтовой балки, пятник 6 с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем листе 7 хребтовой балки со стороны внутреннего конца II консольной части хребтовой балки. В сборе рамы грузового вагона консольная часть хребтовой балки своим внутренним концом II присоединяется к средней части хребтовой балки.

Хребтовая балка с наружными полками 2 имеет омегообразный профиль. Наружные полки 2 выполнены с рядами сквозных монтажных отверстий 2.1. Расположены монтажные отверстия 2.1 на средних участках наружных полок 2 между передним 3 и задним 4 упорами.

Каждая наружная полка 2 имеет участки «a», «b», «c». Участок «a» представляет собой внешний концевой участок наружной полки 2 со стороны ударной розетки 5 и внешнего I конца консольной части. Средний участок «b» имеет протяжённость, соответствующую расстоянию между серединами переднего 3 и заднего 4 упоров. Участок «c» расположен между задним упором 4 и внутренним концом II консольной части хребтовой балки.

Участки «a», «b», «c» наружных полок 2 боковых стенок 1 хребтовой балки выполнены толщиной ta, tb, tc, соответственно. Между участками «a», «b», «c» на наружных полках 2 выполнены переходные участки переменной толщины. Толщина ta на внешних концевых участках «a» и толщина tc на участках «c» уменьшены относительно толщины tb средних участков «b». Наибольшая величина указанного относительного уменьшения толщин составляет 1/4.

Изготовлена консольная часть хребтовой балки железнодорожного вагона может быть в виде единой литой конструкции, либо в виде сварной конструкции.

С позиции сокращения металлоёмкости и снижения массы тары целесообразно уменьшить толщину тех участков наружных полок 2 боковых стенок 1 хребтовой балки, которые в процессе эксплуатации грузового вагона испытывают наименьшие механические напряжения. К таким участкам в конструкции консольной части хребтовой балки относятся участки «a» и «с», в отличие от средних участков «b», которые выполнены с базовой толщиной tb. Уменьшение толщин ta и tc участков «a» и «с» относительно толщины tb участков «b» не более чем на 1/4, не является критичным с позиции обеспечения прочности конструкции. Согласно фиг. 4, напряжения в конструкции литой консоли, находящейся в напряжённо-деформированном состоянии, распределены следующим образом: на участке «а» низкая напряжённость, на участке «b» умеренная повышенная напряжённость, на участке «c» низкая напряжённость.

В конкретных примерах реализации на участке «a» толщина ta может составлять 18±1 мм, на участке «b» толщина tb может составлять 24±1 мм, на участке «c» толщина tc может составлять 18±1 мм.

Исходя из анализа прочностного расчёта и напряжённо-деформированного состояния конструкции, в консольной части хребтовой балки предлагается применить величины толщины участков «a», «b», «c» наружных полок 2, не приводящие к напряжениям, выше допустимых значений и позволяющие снизить массу конструкции.

Claims (2)

1. Консольная часть хребтовой балки грузового вагона, содержащая боковые стенки с наружными полками, передний и задний упоры автосцепного устройства, расположенные на внутренних поверхностях боковых стенок, ударную розетку, расположенную на внешнем конце консольной части, пятник с шкворневым отверстием, расположенный на нижнем листе со стороны внутреннего конца консольной части, отличающаяся тем, что наружные полки боковых стенок выполнены толщиной, уменьшенной относительно их средних участков «b» на внешних концевых участках «a» со стороны внешнего конца консольной части и на участках «c» между средним участком «b» и внутренним концом консольной части.

2. Консольная часть хребтовой балки грузового вагона по п. 1, отличающаяся тем, что толщина наружных полок боковых стенок на участках «а» и «с» уменьшена не более чем на 1/4 относительно толщины средних участков «b».