RU2341389C2

RU2341389C2 - Side and/or front/rear wall of wagon body

Info

Publication number: RU2341389C2
Application number: RU2006109280/11A
Authority: RU
Inventors: Александр Дмитриевич Конюхов (RU); Александр Дмитриевич Конюхов; Лариса Владимировна Журавлева (RU); Лариса Владимировна Журавлева; В чеслав Алексеевич Саликов (RU); Вячеслав Алексеевич Саликов; Александр Николаевич Рощупкин (RU); Александр Николаевич Рощупкин; Владимир Иванович Корольков (RU); Владимир Иванович Корольков; Владислав Михайлович Чернов (RU); Владислав Михайлович Чернов
Original assignee: Открытое Акционерное Общество "Российские Железные Дороги"
Priority date: 2006-03-24
Filing date: 2006-03-24
Publication date: 2008-12-20
Also published as: RU2006109280A

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: side and/or front/rear wall of wagon body is made of hollow compressed panels, and it has corner posts, head and bottom plates made of compressed sections. Panels are positioned by length in horizontal plane and they consist of two flat outer walls and inner stiffening ribs. Panel length is equal to wall length and panel walls are 3-6 mm thick with distance between them being 40-120 mm. Panel walls may have same or different thickness. Inner stiffening ribs of panels are 2-4 mm thick, the angle of inclination to each other comprising 60°.

EFFECT: increase of cargo-lifting capacity at expense of wagon weight decrease, manufacturing labour content decrease, aerodynamic air drag decrease during movement.

4 cl, 4 dwg

Description

Изобретение относится к конструкции стен кузова грузовых вагонов и может быть использовано на железнодорожном транспорте.The invention relates to the construction of the walls of the body of freight cars and can be used in railway transport.

Известна боковая стена кузова вагона, например, четырехосного цельнометаллического полувагона, которая состоит из каркаса и гофрированных листов. Каркас боковой стены состоит из восьми стоек - двух угловых и шести промежуточных, связанных верхней и нижней обвязками.Known side wall of the car body, for example, four-axle all-metal open wagon, which consists of a frame and corrugated sheets. The frame of the side wall consists of eight pillars - two corner and six intermediate, connected by upper and lower harnesses.

Торцевая стена кузова выполнена из гладкого листа, имеющего снаружи ребра жесткости в виде стоек, расположенных в вертикальном направлении, и горизонтальных ребер жесткости. При этом стойки могут быть выполнены как по всей высоте стены, так и до необходимого уровня (В.В. Лукин, П.С. Анисимов, Ю.П. Федосеев, Вагоны, Общий курс, 2004, с.152-154).The end wall of the body is made of a smooth sheet having external stiffeners in the form of struts located in the vertical direction and horizontal stiffeners. At the same time, racks can be made both over the entire height of the wall and to the required level (V.V. Lukin, P.S. Anisimov, Yu.P. Fedoseev, Wagons, General course, 2004, p. 152-154).

Известен шестиосный универсальный полувагон с кузовом из алюминиевого сплава АМг6, боковая стена которого, как и у стального полувагона, имеет угловые стойки, промежуточные стойки из корытообразных профилей и гладкую обшивку из листового сплава АМг6 толщиной 6 мм. В целях улучшения аэродинамических характеристик и более полного использования габарита вагона элементы жесткости расположены с внутренней стороны кузова. Боковая стена имеет верхний пояс из замкнутого профиля и нижний пояс из неравнополочного уголка (см. "Вагоны СССР", Каталог-справочник, НИИИНФОРМТЯЖМАШ, 1975, с.74-77).A six-axle universal gondola car with a body made of AMg6 aluminum alloy is known, the side wall of which, like a steel gondola car, has corner posts, intermediate stands of trough-like profiles and smooth lining of 6 mm thick AMg6 sheet alloy. In order to improve aerodynamic characteristics and make fuller use of the size of the car, stiffeners are located on the inside of the body. The side wall has an upper belt from a closed profile and a lower belt from an unequal corner (see "USSR Cars", Directory, NIIINFORMTYAZHMASH, 1975, pp. 74-77).

Однако эти конструкции имеют следующие недостатки:However, these designs have the following disadvantages:

- недостаточная грузоподъемность стальных вагонов обусловлена высокой массой тары при допускаемой осевой нагрузке 25 т,- insufficient loading capacity of steel cars due to the high mass of containers with an allowable axial load of 25 tons,

- высокая трудоемкость изготовления боковых (торцевых стен) из-за наличия стоек, не позволяющих автоматизировать процесс сборки и сварки боковин (торцевых стен),- the high complexity of the manufacture of side (end walls) due to the presence of racks that do not allow to automate the process of assembly and welding of sidewalls (end walls),

- высокое аэродинамическое сопротивление из-за наличия стоек снаружи боковых стен.- high aerodynamic drag due to the presence of struts outside the side walls.

Имеется несколько типов боковых и торцевых стен полувагонов из алюминиевых сплавов, отличающихся по конструкции, но все они, как правило, усилены боковыми стойками.There are several types of side and end walls of gondola cars made of aluminum alloys, which differ in design, but they are usually reinforced with side racks.

Известен также вагон с боковой стеной, изготовленной из продольных алюминиевых листов, которые приварены к наружной поверхности продольных балок (см. US, патент № 6244191, B61D 39/00, 17/00, 2001).Also known is a wagon with a side wall made of longitudinal aluminum sheets that are welded to the outer surface of the longitudinal beams (see US Patent No. 6244191, B61D 39/00, 17/00, 2001).

Достоинством указанного технического решения является увеличение объема кузова и снижение аэродинамического сопротивления вагона.The advantage of this technical solution is to increase the volume of the body and reduce the aerodynamic drag of the car.

Однако недостаток данной конструкции состоит в том, что боковая стена имеет усиление в виде продольной балки, а также в наличии дополнительных раскосов внутри кузова вагона. Данные элементы конструкции не позволяют использовать эти вагоны в климатических условиях России, поскольку расположенные внутри кузова на стенах продольные и вертикальные ребра жесткости, стойки и раскосы препятствуют выгрузке смерзшегося груза на вагоноопрокидывателях.However, the disadvantage of this design is that the side wall has a reinforcement in the form of a longitudinal beam, as well as the presence of additional braces inside the car body. These structural elements do not allow the use of these cars in the climatic conditions of Russia, since longitudinal and vertical stiffeners, struts and braces located inside the body on the walls prevent the unloading of the frozen cargo on the tipper.

Наиболее близким техническим решением является конструкция стены кузова грузового вагона боковой и/или торцевой, изготовленной из полых прессованных панелей, состоящих из двух плоских наружных стенок и расположенных между ними внутренних ребер жесткости, и имеющей угловые стойки, верхнюю и нижнюю обвязки из прессованного профиля. Прессованные панели расположены вертикально (В.А. Саликов и др., Проектирование специализированного четырехосного полувагона с кузовом из алюминиевых сплавов, Наука производству, 2005, №3, с.46-49).The closest technical solution is the construction of the body wall of the freight car side and / or end, made of hollow extruded panels, consisting of two flat outer walls and internal stiffening ribs located between them, and having corner posts, upper and lower strands of extruded profile. Pressed panels are arranged vertically (V.A.Salikov et al., Designing a specialized four-axle open wagon with a body made of aluminum alloys, Science of Production, 2005, No. 3, pp. 46-49).

Расположение длинномерных полых прессованных панелей вертикально имеет существенный недостаток, заключающийся в том, что возрастает протяженность сварных швов и появляется необходимость в разделке кромок торцов панелей в местах приварки к профилю рамы.The arrangement of long hollow extruded panels vertically has a significant drawback, namely, that the length of the welds increases and there is a need to cut the edges of the ends of the panels at the points of welding to the frame profile.

Техническим результатом изобретения является увеличение грузоподъемности за счет уменьшения массы вагона, снижение трудоемкости при изготовлении и аэродинамического сопротивления при движении.The technical result of the invention is to increase the carrying capacity by reducing the mass of the car, reducing the complexity in the manufacture and aerodynamic drag during movement.

Технический результат достигается в конструкции стены кузова грузового вагона боковой и/или торцевой, согласно изобретению изготовленной из полых прессованных панелей из алюминиевого сплава, состоящих из двух плоских наружных стенок и расположенных между ними внутренних ребер жесткости, и имеющей угловые стойки, верхнюю и нижнюю обвязки из прессованного профиля, при этом панели по длине расположены в горизонтальном направлении, причем длина панелей равна длине стены, стенки панелей имеют толщину 3-6 мм и расстояние между ними составляет 40-120 мм.The technical result is achieved in the construction of the body wall of the freight car side and / or end, according to the invention made of hollow extruded panels of aluminum alloy, consisting of two flat outer walls and internal stiffening ribs located between them, and having angular struts, upper and lower strapping from an extruded profile, the panels being horizontal in length, the length of the panels being equal to the length of the wall, the walls of the panels have a thickness of 3-6 mm and the distance between them is t 40-120 mm.

Стенки панелей имеют одинаковую или разную толщину.The walls of the panels have the same or different thickness.

Внутренние ребра жесткости панелей имеют толщину 2-4 мм и угол наклона их друг к другу составляет 60°.The internal stiffening ribs of the panels have a thickness of 2-4 mm and their angle of inclination to each other is 60 °.

Конструкция стены грузового вагона согласно изобретению при достаточной прочности и жесткости панелей позволяет исключить использование дополнительных элементов жесткости.The wall structure of the freight car according to the invention with sufficient strength and rigidity of the panels eliminates the use of additional stiffeners.

На фиг.1 изображен кузов грузового вагона с боковой стеной из полых прессованных панелей, на фиг.2 - кузов грузового вагона с торцевой стеной из полых прессованных панелей, на фиг.3 - разрез кузова грузового вагона по А-А, на фиг.4 - вид панели с торца.Figure 1 shows the body of a freight car with a side wall of hollow extruded panels, figure 2 - the body of a freight car with an end wall of hollow extruded panels, figure 3 is a section of the body of a freight car along A-A, figure 4 - end view of the panel.

Стена кузова грузового вагона содержит (фиг.1 и 2) алюминиевые полые прессованные панели 1, при этом одна стенка панели является наружным элементом стены кузова вагона, другая - внутренним элементом, угловые стойки 2, верхнюю обвязку 3 из прессованного профиля.The wall of the body of a freight car contains (FIGS. 1 and 2) aluminum hollow extruded panels 1, while one wall of the panel is an external element of the wall of the body of the car, the other an internal element, corner posts 2, the upper strapping 3 of the extruded profile.

На фиг.1 позиция 4 - нижняя обвязка, а на фиг.2 позиция 5 - концевая балка. На фиг.1 полые прессованные панели 1 из алюминиевого сплава расположены горизонтально вдоль длины вагона и соединены между собой сваркой или односторонними заклепками. Угловые стойки 2 представляют собой неравнополочный прессованный уголок. Верхняя обвязка 3 выполнена в виде П-образного прессованного профиля. Нижняя обвязка 4 - это специальный профиль с замками для присоединения алюминиевой продольной полой прессованной панели 1 и поперечных балок 6 (фиг.3).In figure 1, position 4 is the lower harness, and in figure 2, position 5 is the end beam. In figure 1, the hollow extruded panels 1 of aluminum alloy are located horizontally along the length of the car and are interconnected by welding or one-sided rivets. Corner racks 2 are unequal pressed corner. The upper harness 3 is made in the form of a U-shaped extruded profile. The lower harness 4 is a special profile with locks for attaching the aluminum longitudinal hollow extruded panel 1 and the transverse beams 6 (figure 3).

На фиг.3 представлен разрез кузова грузового вагона: 1 - полые прессованные панели, 3 - верхняя обвязка и 6 - поперечная балка. Полые прессованные панели 1 (фиг.4) состоят из двух плоских наружных стенок 7 и 8 и расположенных между ними внутренних ребер жесткости 9, обеспечивающих требуемую жесткость панелей в продольном и поперечном направлениях.Figure 3 presents a section of the body of a freight car: 1 - hollow extruded panels, 3 - upper strapping and 6 - transverse beam. The hollow pressed panels 1 (Fig. 4) consist of two flat outer walls 7 and 8 and internal stiffening ribs 9 located between them, providing the required stiffness of the panels in the longitudinal and transverse directions.

Ребра жесткости рассчитаны таким образом, что толщина их соответствует нормам прочности и сопротивления распределенной нагрузки, а расположение - требованиям нормам жесткости. В зависимости от грузоподъемности вагона она может составлять от 2 до 4 мм. Для полувагона грузоподъемностью 82 т толщина ребер жесткости составляет 3 мм и угол наклона их друг к другу - 60°, при этом толщина стенок 4^+0,5 мм. Прочность и жесткость полых прессованных панелей регулируется в широких пределах за счет выбора марки алюминиевого сплава, режима термической обработки, геометрии расположения ребер жесткости, толщины стенок панели и ребер жесткости.Stiffeners are designed in such a way that their thickness corresponds to the standards of strength and resistance of the distributed load, and the location corresponds to the requirements of stiffness. Depending on the load capacity of the car, it can be from 2 to 4 mm. For a gondola car with a loading capacity of 82 tons, the thickness of the stiffeners is 3 mm and their angle of inclination to each other is 60 °, while the wall thickness is 4 ^+0.5 mm. The strength and stiffness of hollow extruded panels is widely controlled due to the choice of aluminum alloy grade, heat treatment mode, the geometry of the stiffeners, the wall thickness of the panel and stiffeners.

Использование полых прессованных панелей необходимой прочности и жесткости и расположение их горизонтально исключает необходимость использования дополнительных элементов жесткости (стоек, распорок, раскосов).The use of hollow pressed panels of the necessary strength and stiffness and their horizontal arrangement eliminates the need for additional stiffeners (racks, struts, braces).

Claims

1. The wall of the body of the freight car side and / or end, made of hollow extruded panels made of aluminum alloy, consisting of two flat outer walls and internal stiffening ribs located between them, and having corner posts, upper and lower strands of extruded profile, characterized in that the panels are arranged horizontally in length, the panels being equal to the length of the wall, and the walls of the panels having a thickness of 3-6 mm, and the distance between them is 40-120 mm.

2. The wall of the body according to claim 1, characterized in that the walls of the panels have the same thickness.

3. The wall of the body according to claim 1, characterized in that the walls of the panels have different thicknesses.

4. The body wall according to claim 1, characterized in that the internal stiffening ribs of the panels have a thickness of 2-4 mm and their angle of inclination to each other is 60 °.