RU224490U1 - Вагон-платформа сочлененного типа - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к вагонам-платформам сочлененного типа. Технический результат заключается в снижении массы вагона-платформы сочлененного типа при сохранении его заданной прочности и надежности. Технический результат достигается за счет того, что вагон-платформа сочлененного типа включает в себя секцию, содержащую хребтовую балку, включающую в себя нижнюю полку, выполненную из последовательно соединенных первого листа и второго листа, при этом первый лист расположен в консольной части хребтовой балки и имеет толщину s1, превышающую толщину s2 второго листа.

Description

[0001] Полезная модель относится к вагонам-платформам сочлененного типа.

Уровень техники

[0002] Из уровня техники известен вагон-платформа сочлененного типа, раскрытый в патентном документе RU 186435 U9, опубл. 21.01.2019, принятый в качестве наиболее близкого аналога и содержащий хребтовую балку, включающую в себя нижнюю полку, выполненную в виде одного листа.

[0003] Недостатком известного технического решения является высокая масса.

[0004] Техническая проблема заключается в создании технического решения, в котором устранен недостаток наиболее близкого аналога.

Раскрытие сущности полезной модели

[0005] Технический результат заключается в снижении массы вагона-платформы сочлененного типа при сохранении его заданной прочности и надежности.

[0006] Технический результат достигается за счет того, что вагон-платформа сочлененного типа включает в себя секцию, содержащую раму, включающую в себя хребтовую балку, содержащую нижнюю полку, выполненную из последовательно соединенных первого листа и второго листа, при этом первый лист расположен в консольной части хребтовой балки и имеет толщину s1, превышающую толщину s2 второго листа.

[0007] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s1 первого листа составляет не менее 22 мм.

[0008] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s1 первого листа составляет от 22 до 28 мм.

[0009] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s1 первого листа составляет 25 мм.

[0010] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s2 второго листа составляет не менее 14 мм.

[0011] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s2 второго листа составляет от 14 до 20 мм.

[0012] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что толщина s2 второго листа составляет 16 мм.

[0013] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что первый лист и второй лист соединены посредством сварного шва.

[0014] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что он содержит передний упор автосцепного устройства, расположенный в консольной части хребтовой балки, первый лист и второй лист соединены посредством сварки, при этом расстояние S от торца нижней полки хребтовой балки со стороны переднего упора до сварного шва составляет не менее 2850 мм.

[0015] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние S составляет от 2850 до 3050 мм.

[0016] В дополнительном аспекте предложенное техническое решение характеризуется тем, что расстояние S составляет 2960 мм.

Краткое описание чертежей

[0017] Вариант выполнения предложенного технического решения характеризуется чертежами, где на:

[0018] фиг. 1 представлен его вид сбоку,

[0019] фиг. 2 представлен вид сверху одной из его секций, аксонометрическая проекция,

[0020] фиг. 3 представлен вид снизу одной из его секций, аксонометрическая проекция,

[0021] фиг. 4 представлен вид сбоку хребтовой балки рамы секции с передним упором,

[0022] фиг. 5 представлен вид снизу хребтовой балки рамы секции с передним упором, аксонометрическая проекция,

[0023] фиг. 6 представлена зависимость коэффициента запаса сопротивления усталости от толщины первого листа,

[0024] фиг. 7 представлена зависимость коэффициента запаса сопротивления усталости от толщины второго листа,

[0025] фиг. 8 представлена зависимость коэффициента запаса сопротивления усталости от расположения сварного шва.

Осуществление полезной модели

[0026] На Фиг. 1 представлен вагон-платформа 1 сочлененного типа. Вагон-платформа 1 сочлененного типа включает в себя первую секцию 2A, вторую секцию 2B и устройство сочленения, соединяющее первую секцию 2A и вторую секцию 2B.

[0027] Каждая секция 2A, 2B включает в себя раму, содержащую хребтовую балку 3, часть устройства сочленения и передний упор 4 автосцепного устройства, расположенный в консольной (концевой) части 6 хребтовой балки 3. Первая секция 2A отличается от второй секции 2B частями устройства сочленения. Со ссылкой на Фиг. 2, 3, часть устройства сочленения первой секции 2A представляет собой поводковую часть 5 устройства сочленения, а часть устройства сочленения второй секции 2B представляет собой пятниковую часть.

[0028] Со ссылкой на Фиг. 4, 5, представлена хребтовая балка 3 рамы секции 2A, 2B вагона-платформы сочлененного типа. Хребтовая балка 3 включает в себя верхнюю полку 7, нижнюю полку 8 и две боковые стенки 9, соединенные с верхней полкой 7 и нижней полкой 8. На Фиг. 4 конец переднего упора 4 автосцепного устройства обозначен пунктирной линией.

[0029] Нижняя полка 8 выполнена из последовательно соединенных посредством сварки первого листа 10 и второго листа 11. При выполнении нижней полки 8 из большего количества листов увеличивается количество мест соединений листов, что отрицательно скажется на прочности и надежности хребтовой балки 3, поскольку каждое такое место соединения является местом напряжения и потенциальным местом разрушения. Сварные швы являются потенциальными местами появления концентраторов высоких напряжений. Уменьшение количества листов до двух позволило значительно уменьшить количество мест их соединения, а соответственно, и мест разрушения, что позволило по меньшей мере обеспечить заданную прочность и надежность.

[0030] Толщина s1 первого листа 10 больше толщины s2 второго листа 11 (s1>s2) и предпочтительно задана из диапазона от 22 до 28 мм, а толщина s2 второго листа 11 предпочтительно задана из диапазона от 14 до 20 мм. Предпочтительная толщина s1 первого листа 10 составляет 25 мм. Предпочтительная толщина s2 второго листа 11 составляет 16 мм. Первый лист 10 располагается в консольной части хребтовой балки 3, т.к. высота поперечного сечения хребтовой балки 3 в этой части относительно небольшая. Второй лист 11 расположен на участке хребтовой балки 3, где высота ее поперечного сечения преимущественно большая. Расположение первого листа 10 в консольной части обусловлено тем, что в этой части действуют большие по сравнению с остальной частью хребтовой балки 3 нагрузки. Ввиду этого, нет необходимости в выполнении второго листа 11 по меньшей мере той же толщины, что и первого листа 10. Поэтому толщина s2 второго листа 11 меньше толщины s1 первого листа 11, что позволило снизить массу нижней полки 8, хребтовой балки 3 и, соответственно, предложенного технического решения в целом.

[0031] Сварной шов 12, посредством которого соединены первый лист 10 и второй лист 11, предпочтительно расположен на расстоянии S от 2850 до 3050, измеренном от торца нижней полки 8 хребтовой балки 3 со стороны переднего упора 4. Предпочтительно, сварной шов 12 расположен на расстоянии S, составляющем 2960 мм.

[0032] Решение технической проблемы и достижение технического результата продемонстрированы на предпочтительном варианте выполнения предложенного технического решения. Специалисту в данной области техники очевидно, что те или иные признаки предложенного технического решения могут быть реализованы посредством известных из уровня техники материально-технических средств.

[0033] В других вариантах выполнения предложенного технического решения форма, размер и(или) иные конструктивные особенности по меньшей мере одного элемента (например, верхней полки 7, нижней полки 8, по меньшей мере одной боковой стенки 9) могут отличаться от раскрытых в вышеприведенном описании варианта выполнения предложенного технического решения и представленных на чертежах.

[0034] Выполнение первого листа 10 и второго листа 11 с разными толщинами s1, s2 позволило исключить избыточный материал из менее нагруженных участков хребтовой балки 3, что позволило снизить массу нижней полки 8, хребтовой балки 3 и предложенного технического решения в целом, но при этом сохранить заданную прочность и надежность. Указанные диапазоны толщин s1, s2 первого листа 10 и второго листа 11 являются предпочтительными и оптимальными с точки зрения обеспечения заданной прочности и надежности при общем снижении массы нижней полки 8, хребтовой балки 3 и предложенного технического решения в целом. При превышении верхнего предела по меньшей мере одного предпочтительного диапазона будет расти масса, но значительного вклада в обеспечение прочности и надежности не произойдет. Тем не менее, очевидно, что в других вариантах выполнения предложенного технического решения может быть использован иной диапазон толщин s1, s2 по меньшей мере одного листа 10, 11.

[0035] В других вариантах выполнения предложенного технического решения первый лист 10 и второй лист 11 могут быть соединены посредством по меньшей мере одной известной из уровня техники сборочной операции. Использование сварки предпочтительно с точки зрения обеспечения заданной прочности и надежности. Расположение сварного шва 12 в упомянутом диапазоне расстояний S является предпочтительным, поскольку согласно прочностным расчетам зона, ограниченная пределами указанного диапазона расстояний S, является зоной наименьших напряжений, что обеспечивает заданную прочность и надежность нижней полке 8, хребтовой балки 3 и предложенному техническому решению в целом. Кроме того, при превышении верхнего диапазона расстояний S увеличится длина первого листа 10, и увеличится количество избыточного материала в менее нагруженных участках хребтовой балки 3. Очевидно, что в других вариантах выполнения предложенного технического решения сварной шов 12 может находиться на ином расстоянии S.

[0036] Со ссылкой на Фиг. 6, в других вариантах выполнения предложенного технического решения, толщина s1 первого листа 10 может составлять не менее 22 мм (s1≥22 мм). Со ссылкой на Фиг. 7, в других вариантах выполнения предложенного технического решения, толщина s2 второго листа 11 может составлять не менее 14 мм (s2≥14 мм). Со ссылкой на Фиг. 8, в других вариантах выполнения предложенного технического решения, сварной шов 12, посредством которого соединены первый лист 10 и второй лист 11, предпочтительно расположен на расстоянии S, составляющем не менее 2850 мм (S≥2850 мм). Указанные предпочтительные диапазоны толщин s1, s2 первого листа 10 и второго листа 11 и расстояния S обусловлены тем, что наиболее ответственные и нагруженные части хребтовой балки 3 должны иметь предпочтительный коэффициент запаса более нормативного. Например, вблизи этого сварного шва 12 может образовываться усталостная трещина из-за непроплавления, что может привести к разрушению нижней полки 8 хребтовой балки 3. Поэтому для таких ответственных узлов (листов 10, 11 нижней полки 8 и их места соединения) целесообразно делать существенный запас по усталостной прочности.

[0037] Снижение массы при сохранении заданной прочности и надежности хребтовой балки 3 и предложенного технического решения в целом также позволит увеличить грузоподъемность предложенного технического решения.

[0038] Позиции на чертежах:

1 - вагон-платформа сочлененного типа,

2 - секция вагона-платформы 1 сочлененного типа,

3 - хребтовая балка рамы,

4 - передний упор автосцепного устройства,

5 - поводковая часть устройства сочленения,

6 - консольная (концевая) часть хребтовой балки 3,

7 - верхняя полка хребтовой балки 3,

8 - нижняя полка хребтовой балки 3,

9 - боковая стенка хребтовой балки 3,

10 - первый лист нижней полки 8,

11 - второй лист нижней полки 8,

12 - сварной шов.

Claims (11)

1. Вагон-платформа сочленённого типа, включающий в себя секцию, содержащую раму, включающую в себя хребтовую балку, содержащую нижнюю полку, выполненную из последовательно соединённых первого листа и второго листа, при этом первый лист расположен в консольной части хребтовой балки и имеет толщину s1, превышающую толщину s2 второго листа.

2. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 1, отличающийся тем, что толщина s1 первого листа составляет не менее 22 мм.

3. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 1, отличающийся тем, что толщина s1 первого листа составляет от 22 до 28 мм.

4. Вагон-платформа сочленённого типа по любому из пп. 2, 3, отличающийся тем, что толщина s1 первого листа составляет 25 мм.

5. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 1, отличающийся тем, что толщина s2 второго листа составляет не менее 14 мм.

6. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 5, отличающийся тем, что толщина s2 второго листа составляет от 14 до 20 мм.

7. Вагон-платформа сочленённого типа по любому из пп. 5, 6, отличающийся тем, что толщина s2 второго листа составляет 16 мм.

8. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 1, отличающийся тем, что первый лист и второй лист соединены посредством сварного шва.

9. Вагон-платформа сочленённого типа по любому из пп. 1, 8, отличающийся тем, что он содержит передний упор автосцепного устройства, расположенный в консольной части хребтовой балки, первый лист и второй лист соединены посредством сварки, при этом расстояние S от торца нижней полки хребтовой балки со стороны переднего упора до сварного шва составляет не менее 2850 мм.

10. Вагон-платформа сочленённого типа по п. 9, отличающийся тем, что расстояние S составляет от 2850 до 3050 мм.

11. Вагон-платформа сочленённого типа по любому из пп. 9, 10, отличающийся тем, что расстояние S составляет 2960 мм.