RU2738904C1 - Side wall of railway car - Google Patents

Side wall of railway car Download PDF

Info

Publication number
RU2738904C1
RU2738904C1 RU2020122384A RU2020122384A RU2738904C1 RU 2738904 C1 RU2738904 C1 RU 2738904C1 RU 2020122384 A RU2020122384 A RU 2020122384A RU 2020122384 A RU2020122384 A RU 2020122384A RU 2738904 C1 RU2738904 C1 RU 2738904C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
side wall
longitudinal
elements
gondola car
profile
Prior art date
Application number
RU2020122384A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Ирина Витальевна Галиева
Дмитрий Андреевич Чибирнов
Роман Андреевич Куклин
Анатолий Васильевич Туркин
Александр Николаевич Баранов
Юлия Ивановна Тептина
Александр Сергеевич Курочкин
Александр Иванович Тиссен
Original Assignee
Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского»
Общество с ограниченной ответственностью «Уральское конструкторское бюро вагоностроения»
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского», Общество с ограниченной ответственностью «Уральское конструкторское бюро вагоностроения» filed Critical Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского»
Priority to RU2020122384A priority Critical patent/RU2738904C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2738904C1 publication Critical patent/RU2738904C1/en

Links

Images

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D17/00Construction details of vehicle bodies
    • B61D17/04Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
    • B61D17/08Sides
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61RAILWAYS
    • B61DBODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
    • B61D3/00Wagons or vans

Abstract

FIELD: rail transport.
SUBSTANCE: invention relates to railway transport and relates to construction of open wagon bodies. Wall of side railway open wagon contains lining (1) in form of longitudinal assembly profile and carcass (2) consisting of upper (3) and lower (4) lining, end (5) and middle (6) posts. End posts (5) are made of rolled sheet. Middle posts are made of external (7) and internal (8) elements. Sidewall sheathing is made of rigidly interconnected three longitudinal elements (9, 10, 11). Longitudinal element (11), larger of three longitudinal elements, has longitudinal corrugations (12). Each end (13, 14) of skin is rigidly fixed to an angle section rigidly fixed to an end post. Outer element of middle pillar is made of rolled profile, and inner element of middle pillar is made of bent.
EFFECT: invention increases rigidity and strength of the side wall when operating loads affect it in combination with minimum material consumption.
9 cl, 19 dwg

Description

Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции кузовов полувагонов, в частности конструкции боковой стены универсального полувагона.The claimed invention relates to railway transport and relates to the body structure of gondola cars, in particular the design of the side wall of a universal gondola car.

Известна конструкция железнодорожного полувагона модели 12-753, в котором установлена стена боковая [И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков «Вагоны», М., Транспорт 1988г., стр. 177], содержащая металлический каркас и обшивку из гофрированных листов. Каркас стены сварен из восьми стоек – двух угловых и шести промежуточных, связанных верхней и нижней обвязками. Верхняя обвязка состоит из двух холодногнутых профилей толщиной 6 и 7 мм и имеет форму замкнутой коробки, а нижняя обвязка выполнена из прокатного уголка размерами 160х100х10 мм. Все стойки изготовлены из гнутых профилей: угловые – из специального профиля корытообразного сечения толщиной 8 мм, а шкворневые и промежуточные – из Ω-образного профиля толщиной 9 - 13 мм. Обшивка стены состоит из верхнего толщиной 4 мм и нижнего листов толщиной 5 мм. Для придания листам обшивки необходимой жесткости листы снабжены продольными периодическими гофрами глубиной 40 мм.The known design of a railway gondola car model 12-753, in which the side wall is installed [I.F. Pastukhov, V.V. Lukin, N.I. Zhukov "Wagons", M., Transport 1988, p. 177], containing a metal frame and casing of corrugated sheets. The wall frame is welded from eight posts - two corner posts and six intermediate posts, connected by upper and lower straps. The upper harness consists of two cold-formed profiles with a thickness of 6 and 7 mm and has the shape of a closed box, and the lower harness is made of a rolling angle with dimensions of 160x100x10 mm. All posts are made of bent profiles: corner - from a special trough-shaped profile with a thickness of 8 mm, and pivot and intermediate - from an Ω-shaped profile with a thickness of 9-13 mm. The wall cladding consists of a 4 mm top sheet and a 5 mm bottom sheet. To give the sheathing sheets the required rigidity, the sheets are equipped with longitudinal periodic corrugations with a depth of 40 mm.

Одним из существенных недостатков данной конструкции является размещение промежуточных стоек боковой стены кузова, с наружной стороны кузова, занимающей часть габарита подвижного состава, в результате чего уменьшается возможная погрузочная ширина кузова при перевозке насыпных грузов и, как следствие, уменьшается погрузочный объем полувагона, при этом использование периодических гофр в обшивке не приводит к значительному увеличению погрузочного объема кузова. Также недостатком данной конструкции является сложность сборки панели обшивки, заключающаяся в необходимости совмещения гофр верхнего и нижнего листов по длине для обеспечения приварки каркаса, так как длина гофр изменяется в пределах допуска. При формировании периодических гофр происходит неравномерная утяжка металла, что приводит к образованию остаточных напряжений в углах гофр и увеличению отклонений от плоскостности профилей, которые невозможно устранить в правильных машинах, и после соединения двух профилей в неразъемную сборочную единицу отклонения от плоскостности еще больше увеличиваются, что приводит к возникновению зазоров между обшивкой и каркасом, нерегламентированных нормативными документами на сварные соединения. При устранении зазоров обшивку деформируют, ухудшая при этом внешний вид нового изделия и увеличивая остаточные напряжения в конструкции боковой стены, к тому же прямой участок между профилями стоек и периодическими гофрами на листах обшивки значительно уступает жесткости гофр и стоек. Данные недостатки приводят в процессе эксплуатации полувагона к возникновению трещин в углах периодических гофр и на прямых участках между стойкой и гофром, а также к отрыву панели обшивки от каркаса по сварным швам.One of the significant drawbacks of this design is the placement of intermediate pillars of the side wall of the body, on the outside of the body, which occupies part of the overall dimensions of the rolling stock, as a result of which the possible loading width of the body decreases when transporting bulk cargo and, as a result, the loading volume of the gondola car decreases, while the use periodic corrugations in the skin do not lead to a significant increase in the loading volume of the body. Also, the disadvantage of this design is the complexity of assembling the skin panel, which consists in the need to align the corrugations of the upper and lower sheets along the length to ensure the welding of the frame, since the length of the corrugations varies within the tolerance. During the formation of periodic corrugations, uneven metal tightening occurs, which leads to the formation of residual stresses in the corners of the corrugations and an increase in deviations from the flatness of the profiles, which cannot be eliminated in straightening machines, and after connecting the two profiles into an integral assembly, the deviations from flatness increase even more, which leads to to the appearance of gaps between the skin and the frame, not regulated by the normative documents for welded joints. When the gaps are eliminated, the skin is deformed, thus worsening the appearance of the new product and increasing the residual stresses in the side wall structure; moreover, the straight section between the profiles of the posts and the periodic corrugations on the sheathing sheets is significantly inferior to the stiffness of the corrugations and posts. These shortcomings lead to cracks in the corners of periodic corrugations and in straight sections between the pillar and the corrugation during operation of the gondola car, as well as to the separation of the skin panel from the frame along the welded seams.

Также известна конструкция универсального восьмиосного железнодорожного полувагона модели 12-541, в котором установлена боковая стена [И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков «Вагоны», М., Транспорт 1988г., стр. 173], содержащая металлическую обшивку толщиной 5 мм, подкрепленную стойками, верхней и нижней обвязками, образующими каркас. Верхняя обвязка сварена из гнутых профилей, образующих коробчатое сечение, а нижняя – из прокатного уголка размером 160х100х9 мм. Стойки выполнены из гнутых Z- и Ω-образных элементов. Угловые стойки сварены из Z- образных профилей коробчатого сечения, а шкворневые и промежуточные из Ω-образных толщиной 9 - 13 мм. Обшивка к каркасу стены приварена точечной сваркой. Для большей жесткости и увеличения вместимости кузова, листы обшивки выштампованы наружу в виде неглубоких корыт пологой формы.Also known is the design of a universal eight-axle railway gondola car model 12-541, in which a side wall is installed [I.F. Pastukhov, V.V. Lukin, N.I. Zhukov "Wagons", M., Transport 1988, p. 173], containing a metal sheathing with a thickness of 5 mm, reinforced with uprights, upper and lower straps, forming a frame. The upper harness is welded from bent sections forming a box section, and the lower one is welded from a rolling angle 160x100x9 mm in size. The uprights are made of bent Z- and Ω-shaped elements. Corner posts are welded from Z-shaped box-section profiles, and pivot and intermediate posts from Ω-shaped with a thickness of 9-13 mm. The cladding is spot welded to the wall frame. For greater rigidity and increasing the capacity of the body, the casing sheets are stamped outward in the form of shallow, shallow troughs.

Недостатком данной конструкции является то, что при изготовлении каркаса боковой стены использованы только гнутые профиля, а для обшивки штампованные листы с корыто пологой формой. Это, в свою очередь, приводит к нескольким отрицательным моментам. Для формирования конфигурации стойки из листового проката с повышенными прочностными характеристиками лист перед штамповкой необходимо термообрабатывать, что приводит к понижению показателя предела прочности. При использовании для изготовления стойки более мощного пресса, деталь можно изготовить из листового проката без термообработки, но тогда в готовой стойке возникнут большие остаточные напряжения, которые при изготовлении боковой стены или в процессе эксплуатации полувагона могут привести к различным трещинам и изломам. Кроме того, использование более мощного пресса приводит к большим затратам электроэнергии и быстрому износу штампа.The disadvantage of this design is that in the manufacture of the frame of the side wall, only bent profiles are used, and stamped sheets with a flat trough shape are used for sheathing. This, in turn, leads to several negative points. To form a rack configuration of sheet metal with increased strength characteristics, the sheet must be heat treated before stamping, which leads to a decrease in the tensile strength index. When a more powerful press is used for the manufacture of the rack, the part can be made from sheet metal without heat treatment, but then large residual stresses will arise in the finished rack, which during the manufacture of the side wall or during the operation of the gondola car can lead to various cracks and fractures. In addition, the use of a more powerful press results in higher energy costs and faster die wear.

Кроме того, известна конструкция боковой стены полувагона [Патент РФ на полезную модель № 146303, опубликовано 12.12.2013], включающая верхнюю и нижнюю обвязки, угловые стойки, верхний и нижний профили обшивки, которые после соединения образуют единый продольный профиль корытной формы. Для образования промежуточных стоек в корытный профиль вварены вставки из гнутого швеллера: наружные верхняя и нижняя, а также внутренняя. Для соединения вставок с поперечными балками рамы вагона в нижнюю вставку вварена диафрагма, а торец перекрыт заглушкой. Нижняя наружная вставка усилена накладкой, перекрывающей зону соединения ее с обшивкой и внутренней вставкой. Узел соединения обшивки с угловой стойкой имеет два варианта исполнения. Первый вариант реализован посредством перекрытия торца корытного профиля обшивки двумя диафрагмами - наружной и внутренней. Второй вариант реализован посредством под штамповки концевых частей листов обшивки с предварительной просечкой до получения привалочной плоскости, соединяемой внахлестку с угловой стойкой.In addition, the design of the side wall of a gondola car is known [RF patent for utility model No. 146303, published 12.12.2013], which includes upper and lower straps, corner posts, upper and lower sheathing profiles, which, after joining, form a single longitudinal trough-shaped profile. To form intermediate struts, inserts from a bent channel are welded into the trough profile: outer upper and lower, as well as internal. To connect the inserts with the cross beams of the car frame, a diaphragm is welded into the lower insert, and the end is closed with a plug. The lower outer insert is reinforced with a lining that overlaps the area of its connection with the skin and the inner insert. The joint of the casing with the corner post has two versions. The first option is realized by overlapping the end of the trough profile of the casing with two diaphragms - external and internal. The second option is realized by stamping the end parts of the casing sheets with a preliminary cut to obtain a mating plane that is overlapped with the corner post.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемого изобретения.This design is selected as a prototype for the claimed invention.

Основным недостатком данного технического решения является то, что основной несущий элемент каркаса боковой стены – промежуточная стойка, выполнена из трех составных частей – верней и нижней наружных, а также средней внутренней. В конструкции промежуточной стойки отсутствует целостный элемент, вокруг которого возможно установить другие добавочные элементы, повышающие прочность промежуточной стойки. Вместе с этим, вышеописанная конструкция сложна в изготовлении. При изготовлении боковой стены изначально отдельно изготавливается каркас и обшивка, после чего их посредством сварных соединений соединяют вместе. В данной конструкции, из-за отсутствия целостного элемента промежуточной стойки, не возможно сформировать каркас боковой стены (в средней его части) в прочную сборочную единицу, что при транспортировке каркаса и приварке обшивки к каркасу боковая стена приведет к деформации каркаса, и как следствие к сложности установки средней внутренней части промежуточной стойки, к большим искривлениям боковой стены, к сложности установки боковой стены в кузов полувагона. Также существенным недостатком конструкции является то, что обшивка боковой стены состоит из двух широких длинных негофрированных листов, которые образуют крайнюю наружную поверхность кузова полувагона. Данная особенность конструкции в процессе эксплуатации приводит к деформации обшивки и образованию выпуклостей, выходящих за габарит полувагона, а это недопустимо в эксплуатации. Ещё одним недостатком данного технического решения является выполнение выреза в верхней обвязке, что может привести к повреждению узла соединения верхних обвязок, а также выступание листа угловой стойки боковой стены кузова за верхнюю поверхность верхних обвязок, что увеличивает габариты полувагона.The main disadvantage of this technical solution is that the main bearing element of the frame of the side wall - an intermediate post, is made of three components - the upper and lower outer, as well as the middle inner. There is no integral element in the design of the intermediate post, around which it is possible to install other additional elements that increase the strength of the intermediate post. At the same time, the above-described structure is difficult to manufacture. In the manufacture of the side wall, the frame and sheathing are initially separately made, after which they are joined together by means of welded joints. In this design, due to the absence of an integral element of the intermediate post, it is not possible to form the frame of the side wall (in its middle part) into a solid assembly unit, which, when transporting the frame and welding the skin to the frame, the side wall will lead to deformation of the frame, and as a result to the complexity of installing the middle inner part of the intermediate pillar, to large curvatures of the side wall, to the difficulty of installing the side wall into the body of the gondola car. Also, a significant design drawback is that the side wall cladding consists of two wide, long non-corrugated sheets that form the outermost surface of the gondola car body. This design feature during operation leads to deformation of the skin and the formation of bulges that go beyond the size of the gondola car, and this is unacceptable in operation. Another disadvantage of this technical solution is the cutout in the upper harness, which can lead to damage to the joint of the upper harnesses, as well as the protrusion of the sheet of the corner post of the side wall of the body beyond the upper surface of the upper harnesses, which increases the dimensions of the gondola car.

Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции боковой стены полувагона, обеспечивающей повышение жесткости и прочности стены боковой, с применением уже внедренных в производство профилей, в сочетании с увеличением погрузочного объема кузова и уменьшением массы тары полувагона, позволяющей повысить в целом грузоподъемность полувагона, а также уменьшением трудозатрат при изготовлении боковой стены.The task to be solved by the claimed invention is to create a structure of the side wall of a gondola car, providing an increase in the rigidity and strength of the side wall, using the profiles already introduced into production, in combination with an increase in the loading volume of the body and a decrease in the container weight of the gondola car, which makes it possible to increase the overall carrying capacity gondola car, as well as reducing labor costs in the manufacture of the side wall.

Поставленная задача решается за счет того, что в конструкции боковой стены полувагона, обшивка боковой стены выполнена из жестко соединенных между собой трех продольных элементов, больший из которых имеет продольные гофры, при этом каждый торец обшивки жестко закреплен к уголковому профилю, который жестко закреплен к концевой стойке, вместе с этим, внешний элемент средней стойки выполнен из прокатного профиля, а внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля.The problem is solved due to the fact that in the construction of the side wall of the gondola car, the side wall sheathing is made of three longitudinal elements rigidly connected to each other, the largest of which has longitudinal corrugations, while each end of the sheathing is rigidly fixed to the corner profile, which is rigidly fixed to the end column, at the same time, the outer element of the middle column is made of a rolled profile, and the inner element of the middle column is made of a bent profile.

Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что стена боковая железнодорожного полувагона, содержит обшивку в виде продольного сборочного профиля и каркас, состоящий из верхней и нижней обвязок, концевых и средних стоек, при этом концевые стойки выполнены из листового проката, а средние стойки выполнены из внешнего и внутреннего элементов, также обшивка боковой стены выполнена из жестко соединенных между собой трех продольных элементов, больший из которых имеет продольные гофры, каждый торец обшивки жестко закреплен к уголковому профилю, который жестко закреплен к концевой стойке, при этом, внешний элемент средней стойки выполнен из прокатного профиля, а внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля.The essence of the proposed design lies in the fact that the side wall of a railway gondola car contains a skin in the form of a longitudinal assembly profile and a frame consisting of an upper and lower strapping, end and middle posts, while the end posts are made of sheet metal, and the middle posts are made of an external and internal elements, the side wall sheathing is also made of three longitudinal elements rigidly connected to each other, the largest of which has longitudinal corrugations, each end of the sheathing is rigidly fixed to the corner profile, which is rigidly fixed to the end post, while the outer element of the middle post is made of rolled profile, and the inner element of the middle pillar is made of a bent profile.

Возможно исполнение, при котором каждый продольный элемент обшивки состоит из нескольких отрезков, жестко соединенных на подкладочной планке, расположенной между внешним и внутренним элементами средней стойки.A design is possible in which each longitudinal skin element consists of several sections, rigidly connected on a backing strip located between the outer and inner elements of the center pillar.

Внутренний элемент средней стойки выполнен из нескольких элементов или внутренний элемент средней стойки выполнен из двух одинаковых элементов.The inner element of the B-pillar is made of several elements or the inner element of the B-pillar is made of two identical elements.

Также возможно исполнение, когда внешний элемент средней стойки выполнен в средней части по высоте не менее 30 мм и не более 60 мм.It is also possible to design when the outer element of the middle post is made in the middle part in height not less than 30 mm and not more than 60 mm

Внешний элемент средней стойки выполнен из горячекатаного швеллера.The outer element of the middle pillar is made of hot-rolled channel.

Внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля трапециевидной формы.The inner element of the middle pillar is made of a bent trapezoidal profile.

Кроме того, возможно исполнение, когда во внутренних элементах средних стоек, в местах пересечения с продольными гофрами большего элемента обшивки выполнены пазы, при этом пазы во внутренних элементах средней стойки обрамлены компенсаторами.In addition, it is possible to design when grooves are made in the inner elements of the middle pillars, at the intersection with the longitudinal corrugations of the larger casing element, while the grooves in the inner elements of the middle post are framed by compensators.

Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings:

Фиг. 1 – общий вид стены боковой железнодорожного полувагона;FIG. 1 is a general view of the wall of a side railway gondola car;

Фиг. 2 – вид А фиг. 1;FIG. 2 - view A of FIG. one;

Фиг. 3 – вид Б фиг. 2;FIG. 3 - view B of Fig. 2;

Фиг. 4 – вид В фиг. 2;FIG. 4 - view B of FIG. 2;

Фиг. 5 – разрез Г-Г фиг. 3;FIG. 5 - section Г-Г of Fig. 3;

Фиг. 6 – разрез Д-Д фиг. 3;FIG. 6 - section D-D of Fig. 3;

Фиг. 7 – разрез Е-Е фиг. 3;FIG. 7 - section E-E of Fig. 3;

Фиг. 8 – общий вид стены боковой, эквивалентные напряжения по Мизесу при квазистатическом сжатии вагона (брутто), МПа (вид внутри кузова полувагона);FIG. 8 - general view of the side wall, equivalent von Mises stresses during quasi-static compression of the car (gross), MPa (view inside the body of the gondola car);

Фиг. 9 – вид Ж фиг. 8;FIG. 9 - view G of FIG. 8;

Фиг. 10 – вид З фиг. 8;FIG. 10 is a view 3 of FIG. 8;

Фиг. 11 – общий вид стены боковой, эквивалентные напряжения по Мизесу при квазистатическом сжатии вагона (брутто), МПа (вид снаружи кузова полувагона);FIG. 11 - General view of the side wall, equivalent von Mises stresses under quasi-static compression of the car (gross), MPa (view from the outside of the gondola car body);

Фиг. 12 – вид И фиг. 11;FIG. 12 - view And FIG. eleven;

Фиг. 13 – вид К фиг. 11;FIG. 13 - view K of FIG. eleven;

Фиг. 14 – общий вид стены боковой, эквивалентные напряжения по Мизесу при квазистатическом растяжении вагона (брутто), МПа (вид внутри кузова полувагона);FIG. 14 - General view of the side wall, equivalent von Mises stresses under quasi-static tension of the car (gross), MPa (view inside the body of the open car);

Фиг. 15 – вид Л фиг. 14;FIG. 15 is a view L of FIG. 14;

Фиг. 16 – вид М фиг. 14;FIG. 16 is a view M of FIG. 14;

Фиг. 17 – общий вид стены боковой, эквивалентные напряжения по Мизесу при квазистатическом растяжении вагона (брутто), МПа (вид внутри кузова полувагона);FIG. 17 - General view of the side wall, equivalent von Mises stresses under quasi-static tension of the car (gross), MPa (view inside the body of the open car);

Фиг. 18 – вид Н фиг. 17;FIG. 18 - view H of FIG. 17;

Фиг. 19 – вид П фиг. 17.FIG. 19 is a view P of FIG. 17.

Стена боковая железнодорожного полувагона, содержит обшивку 1 в виде продольного сборочного профиля и каркас 2. Каркас состоит из верхней 3 и нижней 4 обвязок, а также концевых 5 и средних 6 стоек. Концевые стойки 5 выполнены из листового проката. Средние стойки 6 выполнены из внешнего 7 и внутреннего 8 элементов. Обшивка 1 боковой стены выполнена из жестко соединенных между собой трех продольных элементов 9, 10 ,11. Продольный элемент 11, больший из трех продольных элементов, имеет продольные гофры 12. Каждый торец 13, 14 обшивки 1 жестко закреплен к уголковому профилю 15, который жестко закреплен к концевой стойке 5. Внешний элемент 7 средней стойки 6 выполнен из прокатного профиля 16, а внутренний элемент 8 средней стойки 6 выполнен из гнутого профиля 17.The side wall of a railway gondola car contains a skin 1 in the form of a longitudinal assembly profile and a frame 2. The frame consists of an upper 3 and lower 4 straps, as well as end 5 and middle 6 racks. End posts 5 are made of sheet metal. The middle pillars 6 are made of external 7 and internal 8 elements. The side wall cladding 1 is made of three longitudinal elements 9, 10, 11 rigidly connected to each other. Longitudinal element 11, the larger of the three longitudinal elements, has longitudinal corrugations 12. Each end 13, 14 of the skin 1 is rigidly fixed to the corner profile 15, which is rigidly fixed to the end post 5. The outer element 7 of the middle post 6 is made of a rolling profile 16, and the inner element 8 of the middle pillar 6 is made of a bent profile 17.

Возможны различные исполнения в частности:Various designs are possible, in particular:

Каждый продольный элемент 9, 10, 11 обшивки 1 состоит из нескольких отрезков 9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 жестко соединенных на подкладочной планке 18, расположенной между внешним 7 и внутренним 8 элементами средней стойки 6.Each longitudinal element 9, 10, 11 of the skin 1 consists of several segments 9.1, 9.2, 10.1, 10.2, 11.1, 11.2 rigidly connected on a lining strip 18 located between the outer 7 and inner 8 elements of the middle pillar 6.

Внутренний элемент 8 средней стойки 6 выполнен из нескольких элементов 8.1, 8.2, 8.3 или внутренний элемент 8 средней стойки 6 выполнен из двух одинаковых элементов 8.4, 8.5.The inner element 8 of the middle post 6 is made of several elements 8.1, 8.2, 8.3 or the inner element 8 of the middle post 6 is made of two identical elements 8.4, 8.5.

Внешний элемент 7 средней стойки 6 выполнен в средней части по высоте (а) не менее 30 мм и не более 60 мм.The outer element 7 of the middle pillar 6 is made in the middle part in height (a) not less than 30 mm and not more than 60 mm.

Внешний элемент 7 средней стойки 6 выполнен из горячекатаного швеллера.The outer element 7 of the middle pillar 6 is made of a hot-rolled channel.

Внутренний элемент 8 средней стойки 6 выполнен из гнутого профиля трапециевидной формы.The inner element 8 of the middle pillar 6 is made of a bent trapezoidal profile.

Во внутренних элементах 8 средних стоек 6, в местах пересечения с продольными гофрами 12, большего элемента 11 обшивки 1 выполнены пазы 19, при этом пазы во внутренних элементах 8 средней стойки 6 обрамлены компенсаторами 20.In the internal elements 8 of the middle pillars 6, at the intersection with the longitudinal corrugations 12, of the larger element 11 of the casing 1, grooves 19 are made, while the grooves in the internal elements 8 of the middle post 6 are framed by expansion joints 20.

Технический результат заявляемого изобретения заключается в том, что выполнение обшивки боковой стены из жестко соединенных между собой трех продольных элементов, больший из которых имеет продольные гофры, а каждый торец обшивки жестко закреплен к уголковому профилю, который жестко закреплен к концевой стойке, при этом, внешний элемент средней стойки выполнен из прокатного профиля, а внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля, позволяет создать конструкцию боковой стены, обеспечивающую повышение жесткости и прочности боковой стены при воздействии на неё эксплуатационных нагрузок, в сочетании с минимальной материалоёмкостью, что уменьшает массу тары вагона и увеличивает грузоподъемность, что подтверждается расчетом конструкции (см. Фиг. 8 - 19). Расчет выполнялся в программном комплексе ANSYS Mechanical 11.0 на основании методов конечных элементов (измерения в МПа, эквивалентные напряжения по Мизесу). При квазистатическом сжатии вагона (брутто) максимальное значение напряжения в конструкции составляет 103,71 МПа, а при квазистатическом растяжении вагона (брутто) максимальное значение напряжения в конструкции составляет 127,38 МПа, что позволяет утверждать увеличение прочности конструкции боковой стены не менее чем в 2 раза.The technical result of the claimed invention is that the side wall sheathing is made of three longitudinal elements rigidly connected to each other, the largest of which has longitudinal corrugations, and each end of the sheathing is rigidly fixed to the corner profile, which is rigidly fixed to the end post, while the outer the element of the middle pillar is made of a rolled profile, and the inner element of the middle pillar is made of a bent profile, allows you to create a side wall structure that increases the rigidity and strength of the side wall when it is exposed to operational loads, in combination with a minimum material consumption, which reduces the weight of the car container and increases the carrying capacity, which is confirmed by the calculation of the structure (see Fig. 8 - 19). The calculation was carried out in the ANSYS Mechanical 11.0 software package based on finite element methods (measurements in MPa, von Mises equivalent stresses). Under quasi-static compression of a car (gross), the maximum value of stress in the structure is 103.71 MPa, and with quasi-static tension of a car (gross), the maximum value of stress in the structure is 127.38 MPa, which makes it possible to assert an increase in the strength of the side wall structure by at least 2 times.

Выполнение каждого продольного элемента обшивки состоящего из нескольких отрезков, жестко соединенных на подкладочной планке, расположенной между внешним и внутренним элементами средней стойки, обеспечивает собираемость конструкции панели обшивки боковой стены по длине обшивки и при этом проблемный отрезок соединения отрезков обшивки укладывается между внешним и внутренним элементами средней стойки, что обеспечивает выравнивание прочностных свойств обшивки боковой стены и каркаса боковой стены в конструкции боковой стены.The execution of each longitudinal sheathing element, consisting of several sections, rigidly connected on a backing strip located between the outer and inner elements of the middle pillar, ensures the assembly of the structure of the side wall sheathing panel along the length of the sheathing and at the same time the problematic segment of the connection of the sheathing segments is laid between the outer and inner elements of the middle racks, which ensures the alignment of the strength properties of the side wall sheathing and the side wall frame in the side wall structure.

Выполнение внутреннего элемента средней стойки из нескольких элементов, обеспечивает собираемость конструкции внутреннего элемента средней стойки.The execution of the inner element of the B-pillar of several elements ensures the assembly of the structure of the inner element of the B-pillar.

Выполнение внутреннего элемента средней стойки из двух одинаковых элементов, позволяет обеспечить технологичность изготовления внутреннего элемента средней стойки из двух одинаковых штампованных деталей.The execution of the inner element of the B-pillar of two identical elements allows to ensure the manufacturability of the manufacture of the inner element of the B-pillar from two identical stamped parts.

Выполнение внешнего элемента средней стойки в средней части по высоте не менее 30 мм и не более 60 мм, обеспечивает прочностные качества каркаса боковой стены. Внешний элемент средней стойки является основным несущим элементом каркаса, поэтому высота внешнего элемента средней стойки не должно быть меньше 30 мм, но увеличение высоты более 60 мм является нецелесообразным, так как уменьшает полезный объем кузова.Execution of the outer element of the middle pillar in the middle part in height not less than 30 mm and not more than 60 mm, ensures the strength qualities of the side wall frame. The outer element of the B-pillar is the main load-bearing element of the frame, therefore the height of the outer element of the B-pillar should not be less than 30 mm, but an increase in the height of more than 60 mm is impractical, as it reduces the useful volume of the body.

Выполнение внешнего элемента средней стойки из горячекатаного швеллера, также направлено на обеспечение прочностных качеств каркаса боковой стены, так как прочность горячекатаного профиля более стабильна из-за наличия в структуре металла проката однородности зерен и отсутствия в сформированном, горячекатаном профили всплесков напряжений.The implementation of the external element of the middle pillar from a hot-rolled channel is also aimed at ensuring the strength properties of the frame of the side wall, since the strength of the hot-rolled profile is more stable due to the presence of grain uniformity in the structure of the rolled metal and the absence of stress surges in the formed hot-rolled profile.

Выполнение внутреннего элемента средней стойки из гнутого профиля трапециевидной формы, позволяет уменьшить трудозатраты на изготовление внутреннего элемента средней стойки, а также уменьшить количество остатков перевозимого сыпучего груза внутри кузова при выгрузке.The implementation of the inner element of the middle pillar from a bent trapezoidal profile allows to reduce labor costs for the manufacture of the inner element of the middle pillar, as well as to reduce the amount of remains of transported bulk cargo inside the body during unloading.

Выполнение пазов во внутренних элементах средних стоек, в местах пересечения с продольными гофрами большего элемента обшивки, позволяет уменьшить сварочные зазоры при выполнении сварных швов, что в свою очередь повышает прочность всей конструкции боковой стены. При этом дополнительно, для увеличения площади сечения внутреннего элемента средней стойки в районе паза, паз обрамлен компенсатором, что также повышает прочностные качества элемента.Making grooves in the inner elements of the middle pillars, at the intersection with the longitudinal corrugations of the larger sheathing element, makes it possible to reduce the welding clearances when making welds, which in turn increases the strength of the entire side wall structure. In addition, to increase the cross-sectional area of the inner element of the middle post in the region of the groove, the groove is framed by an expansion joint, which also increases the strength properties of the element.

В настоящее время на заявленное изобретение разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.At present, design documentation has been developed for the claimed invention and comprehensive tests of prototypes are being carried out.

Claims (9)

1. Стена боковая железнодорожного полувагона, содержащая обшивку в виде продольного сборочного профиля и каркас, состоящий из верхней и нижней обвязок, концевых и средних стоек, при этом концевые стойки выполнены из листового проката, а средние стойки выполнены из внешнего и внутреннего элементов, отличающаяся тем, что обшивка боковой стены выполнена из жестко соединенных между собой трех продольных элементов, больший из которых имеет продольные гофры, при этом каждый торец обшивки жестко закреплен к уголковому профилю, который жестко закреплен к концевой стойке, вместе с этим, внешний элемент средней стойки выполнен из прокатного профиля, а внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля.1. The side wall of a railway gondola car, containing a skin in the form of a longitudinal assembly profile and a frame consisting of an upper and lower strapping, end and middle posts, while the end posts are made of sheet metal, and the middle posts are made of external and internal elements, characterized by that the side wall sheathing is made of three longitudinal elements rigidly connected to each other, the largest of which has longitudinal corrugations, while each end of the sheathing is rigidly fixed to the corner profile, which is rigidly fixed to the end post, along with this, the outer element of the middle post is made of rolled profile, and the inner element of the middle pillar is made of a bent profile. 2. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что каждый продольный элемент обшивки состоит из нескольких отрезков, жестко соединенных на подкладочной планке, расположенной между внешним и внутренним элементами средней стойки.2. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that each longitudinal skin element consists of several segments rigidly connected on a lining strip located between the outer and inner elements of the middle pillar. 3. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний элемент средней стойки выполнен из нескольких элементов.3. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that the inner element of the middle pillar is made of several elements. 4. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний элемент средней стойки выполнен из двух одинаковых элементов.4. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that the inner element of the middle pillar is made of two identical elements. 5. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что внешний элемент средней стойки выполнен в средней части по высоте не менее 30 мм и не более 60 мм.5. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that the outer element of the middle pillar is made in the middle part in height not less than 30 mm and not more than 60 mm. 6. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что внешний элемент средней стойки выполнен из горячекатаного швеллера.6. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that the outer element of the middle pillar is made of a hot-rolled channel. 7. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что внутренний элемент средней стойки выполнен из гнутого профиля трапециевидной формы.7. The side wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that the inner element of the middle pillar is made of a bent trapezoidal profile. 8. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 1, отличающаяся тем, что во внутренних элементах средних стоек, в местах пересечения с продольными гофрами большего элемента обшивки выполнены пазы.8. The lateral wall of a railway gondola car according to claim 1, characterized in that grooves are made in the internal elements of the middle pillars, at the intersection with the longitudinal corrugations of the larger skin element. 9. Стена боковая железнодорожного полувагона по п. 8, отличающаяся тем, что пазы во внутренних элементах средней стойки обрамлены компенсаторами.9. The side wall of the railway gondola car according to claim 8, characterized in that the grooves in the internal elements of the middle rack are framed by expansion joints.
RU2020122384A 2020-07-07 2020-07-07 Side wall of railway car RU2738904C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122384A RU2738904C1 (en) 2020-07-07 2020-07-07 Side wall of railway car

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020122384A RU2738904C1 (en) 2020-07-07 2020-07-07 Side wall of railway car

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2738904C1 true RU2738904C1 (en) 2020-12-18

Family

ID=73835000

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020122384A RU2738904C1 (en) 2020-07-07 2020-07-07 Side wall of railway car

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2738904C1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223671U1 (en) * 2024-01-09 2024-02-28 Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") ISOTHERMAL CAR BODY

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050157A1 (en) * 1998-03-30 1999-10-07 Lynx Engineering Consultants Pty. Ltd. Side reinforced bulk material transport container
RU146303U1 (en) * 2013-12-12 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" LATERAL WALL
CN204956491U (en) * 2015-09-16 2016-01-13 南车二七车辆有限公司 Side wall structure for railway freight car
RU181127U1 (en) * 2017-06-22 2018-07-04 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД SIDE WALL OF RAILWAY SEMI CAR

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1999050157A1 (en) * 1998-03-30 1999-10-07 Lynx Engineering Consultants Pty. Ltd. Side reinforced bulk material transport container
RU146303U1 (en) * 2013-12-12 2014-10-10 Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Брянский государственный технический университет" LATERAL WALL
CN204956491U (en) * 2015-09-16 2016-01-13 南车二七车辆有限公司 Side wall structure for railway freight car
RU181127U1 (en) * 2017-06-22 2018-07-04 РЕЙЛ 1520 АйПи ЛТД SIDE WALL OF RAILWAY SEMI CAR

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU223671U1 (en) * 2024-01-09 2024-02-28 Акционерное общество "Рузаевский завод химического машиностроения" (АО "Рузхиммаш") ISOTHERMAL CAR BODY

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7237832B2 (en) Vehicle body side structure
US8550010B2 (en) Bulk materials container
US20220111876A1 (en) Double-deck rail vehicle and vehicle body thereof
RU146303U1 (en) LATERAL WALL
RU2738904C1 (en) Side wall of railway car
RU188474U1 (en) BODY OF CARGO CARRIAGE WITH UNLOADING DOORS
CN113147918B (en) Carriage of van-type vehicle
RU2325294C1 (en) Body of railway open-top wagon
RU186948U1 (en) BODY WITH HUNDRED HUNDRED CAR
CN104118439A (en) Wagon arc side wall assembly
RU181127U1 (en) SIDE WALL OF RAILWAY SEMI CAR
RU109067U1 (en) LONG BOARD OF A HEAVY DUMP WAGON
RU2786906C1 (en) Side wall of gondola car
RU97689U1 (en) LATERAL WALL OF THE BODYWALL BODY FOR HOT PELLETS
RU213127U1 (en) Side wall of covered wagon
RU213128U1 (en) SIDE WALL
RU223031U1 (en) BOXCAR
US20220153514A1 (en) Profile for a container, methods for manufacturing a profile, base structure for a container and container
RU213886U1 (en) Side wall of covered wagon
RU207602U1 (en) COVERED FREIGHT WAGON
RU207142U1 (en) METAL COVERED FREIGHT CAR FLOOR
RU215728U1 (en) Roof of a covered freight car
RU214480U1 (en) SIDE WALL OF COVERED CAR
RU176425U1 (en) WALL SIDES RAILWAY SEMI CAR
CN214523514U (en) Dump truck and dump truck carriage thereof