RU2751043C1

RU2751043C1 - Box car body

Info

Publication number: RU2751043C1
Application number: RU2020142180A
Authority: RU
Inventors: Владимир Михайлович Егоркин
Original assignee: Владимир Михайлович Егоркин
Priority date: 2020-12-21
Filing date: 2020-12-21
Publication date: 2021-07-07

Abstract

FIELD: railway engineering.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport and can be used in the design of box car bodies. The body of a box car contains a frame (1) with a spine beam (2), end walls (3, 4), sliding side walls (5, 6), a roof (7) and a central longitudinal beam (8) in the form of an arch, which rests on the cantilevered parts of the spine beam (2) and is connected to the frame (1), end walls (3, 4) and roof (7), forming a single rigid structure that provides perception of the entire range of loads that occur during cargo transportation.

EFFECT: invention increases the strength characteristics of the body of a covered car, allowing increasing its loading volume and loading capacity.

1 cl, 3 dwg

Description

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и может быть использовано в конструкциях кузовов крытых вагонов.The invention relates to railway transport and can be used in the structures of the bodies of covered wagons.

Известен крытый вагон, содержащий установленный на ходовых тележках кузов, включающий в себя раму с продольной хребтовой и поперечными концевыми, шкворневыми и промежуточными балками, закрепленные на раме боковые и торцевые стены, на которых установлена крыша, причем торцевые стены включают в себя каркас из стоек, верхней и нижней обвязок, перекрытый обшивкой, каркас торцевых стен усилен горизонтальными поясами, при этом нижние части стоек торцевой стены выступают вниз за пределы обшивки торцевой стены и закреплены на лобовом листе концевой балки, а стойки торцевой стены усилены косынками, установленными в нижних частях стоек торцевой стены (RU 174422, B61D 17/06, 12.10.17).A covered wagon is known containing a body mounted on bogies, including a frame with longitudinal centerline and transverse end, pivot and intermediate beams, side and end walls fixed to the frame, on which the roof is installed, and the end walls include a frame of racks, the upper and lower trims covered with cladding, the end wall frame is reinforced with horizontal belts, while the lower parts of the end wall racks protrude downward beyond the end wall sheathing and are fixed on the front sheet of the end beam, and the end wall racks are reinforced with gussets installed in the lower parts of the end wall walls (RU 174422, B61D 17/06, 12.10.17).

В известном крытом вагоне повышена прочность торцевой стены и, в частности, узла соединения стоек торцевой стены с лобовым листом концевой балки крытого вагона, что особенно актуально при ее использовании в кузове крытого вагона с повышенной грузоподъемностью.In the known covered car, the strength of the end wall and, in particular, of the joint of the end wall struts with the front sheet of the end girder of the covered car is increased, which is especially important when it is used in the body of a covered car with increased carrying capacity.

Недостатком этого конструктивного решения является возможность возникновения проблем с прочностью вагона при увеличении погрузочного объема кузова и его грузоподъемности.The disadvantage of this constructive solution is the possibility of problems with the strength of the car with an increase in the loading volume of the body and its carrying capacity.

В качестве прототипа принят кузов крытого вагона, содержащий раму, включающую в себя хребтовую балку с закрепленной на ней концевой балкой, а также торцевые и боковые стены, на которых установлена крыша, торцовые стены выполнены выпуклыми и включают в себя нижние части и верхние части (RU 180715, B61D 3/00, 21.06.18).As a prototype, the body of a covered wagon is adopted, containing a frame including a center beam with an end beam fixed on it, as well as end and side walls on which the roof is installed, the end walls are convex and include lower parts and upper parts (RU 180715, B61D 3/00, 21.06.18).

Известное техническое решение позволяет увеличить объем кузова крытого вагона за счет изменения конструкции его торцевых стен.The known technical solution makes it possible to increase the volume of the box car body by changing the design of its end walls.

Однако конструкция известного кузова крытого вагона также не позволяет достичь еще большего увеличения его погрузочного объема при сохранении прочностных характеристик, что связано с недостаточной сопряженностью основных узлов.However, the design of the known box car body also does not allow achieving an even greater increase in its loading volume while maintaining the strength characteristics, which is associated with insufficient conjugation of the main units.

Технический результат предлагаемого изобретения заключается в повышении прочностных характеристик кузова крытого вагона позволяющих увеличить его погрузочный объем и грузоподъемность.The technical result of the proposed invention is to increase the strength characteristics of the box car body, allowing to increase its loading volume and carrying capacity.

Технический результат достигается тем, что в кузове крытого вагона, содержащем раму с хребтовой балкой, торцевые, сдвижные боковые стены и крышу, согласно изобретению установлена центральная продольная балка в виде арки, которая опирается на консольные части хребтовой балки и соединена с рамой, торцевыми стенами и крышей, образуя при этом единую жесткую конструкцию, обеспечивающую восприятие всего спектра нагрузок, возникающих при транспортировке груза.The technical result is achieved by the fact that in the body of a covered car, containing a frame with a center beam, end, sliding side walls and a roof, according to the invention, a central longitudinal beam in the form of an arch is installed, which rests on the cantilever parts of the center beam and is connected to the frame, end walls and roof, thus forming a single rigid structure that provides the perception of the entire spectrum of loads arising from the transportation of cargo.

Изобретение поясняется чертежами. На фиг. 1 представлено схематичное изображение кузова крытого вагона, на фиг. 2 показан вид А с торцевой стороны кузова крытого вагона, на фиг. 3 показан продольный разрез Б-Б кузова крытого вагона.The invention is illustrated by drawings. FIG. 1 shows a schematic representation of the body of a covered wagon, FIG. 2 shows a view A from the end side of the box car body, FIG. 3 shows a longitudinal section BB of the covered wagon body.

Кузов крытого вагона содержит раму 1 с хребтовой балкой 2, торцевые стены 3 и 4, сдвижные боковые стены 5 и 6 (см. фиг. 1, на фиг. 3 сдвижные боковые стены не показаны), крышу 7 и центральную продольную балку 8 в виде арки, которая опирается на консольные части хребтовой балки 2 и соединена с рамой 1, торцевыми стенами 3 и 4 и крышей 7.The body of a covered wagon contains a frame 1 with a center beam 2, end walls 3 and 4, sliding side walls 5 and 6 (see Fig. 1, in Fig. 3 sliding side walls are not shown), a roof 7 and a central longitudinal beam 8 in the form arch, which rests on the cantilever parts of the center beam 2 and is connected to the frame 1, end walls 3 and 4 and the roof 7.

Перечисленные выше основные узлы кузова изготовлены из алюминиевых сплавов (за исключением рамы 1 с хребтовой балкой 2, которые изготовлены из низколегированной стали). Узлы из алюминиевых сплавов соединены с узлами из низколегированной стали через диэлектрические прокладки болтовыми фланцевыми соединениями.The main body parts listed above are made of aluminum alloys (with the exception of frame 1 with center beam 2, which are made of low-alloy steel). The aluminum alloy assemblies are connected to the low alloy steel assemblies through dielectric spacers by bolted flange connections.

Возможно изготовление всех основных узлов из низколегированной стали, при этом их соединение производится с помощью сварки. В этом случае кузов вагона представляет собой цельносварную конструкцию, состоящую из основных несущих элементов: хребтовой балки 2, торцевых стен 3 и 4, сдвижных боковых стен 5 и 6, крыши 7 и центральной продольной балки 8 в виде арки.It is possible to manufacture all the main assemblies from low-alloy steel, while their connection is made by welding. In this case, the car body is an all-welded structure, consisting of the main load-bearing elements: center beam 2, end walls 3 and 4, sliding side walls 5 and 6, roof 7 and central longitudinal beam 8 in the form of an arch.

Основным несущим элементом предлагаемой конструкции кузова крытого вагона является стальная рама 1 с хребтовой балкой 2, которая для обеспечения увеличенного погрузочного объема кузова за счет занижения ее уровня установки может иметь изогнутую форму (профиль имеет перегиб). Основным назначением хребтовой балки 2 является передача продольных нагрузок в поезде.The main bearing element of the proposed body structure of a covered wagon is a steel frame 1 with a center beam 2, which, in order to provide an increased loading volume of the body by lowering its installation level, can have a curved shape (the profile has a bend). The main purpose of the backbone beam 2 is to transfer longitudinal loads in the train.

При таком решении погрузочный объем кузова (в сопоставимых размерах вагонов) будет больше погрузочного объема кузова серийно выпускаемых крытых вагонов. В этом случае одна хребтовая балки не обеспечивает требуемую прочность и жесткость вагону от действия вертикальной нагрузки. Для повышения прочности вагона от действия вертикальных нагрузок от веса перевозимого груза в конструкцию кузова введена центральная продольная балка 8, которая конструктивно выполнена в виде арки, опирающейся на консольные части хребтовой балки 2.With such a solution, the loading volume of the body (in comparable dimensions of wagons) will be greater than the loading volume of the body of commercially available covered wagons. In this case, one center beam does not provide the required strength and rigidity to the car from the action of the vertical load. To increase the strength of the car from the action of vertical loads from the weight of the transported cargo, a central longitudinal beam 8 is introduced into the body structure, which is structurally made in the form of an arch resting on the cantilever parts of the center beam 2.

Центральная продольная балка 8 соединена с рамой 1, торцевыми стенами 3 и 4 и крышей 7, при этом образуется единая жесткая конструкция, которая обеспечивает восприятие всего спектра нагрузок, возникающих при транспортировке груза.The central longitudinal beam 8 is connected to the frame 1, the end walls 3 and 4 and the roof 7, thus forming a single rigid structure that provides the perception of the entire spectrum of loads arising from the transportation of cargo.

Такое решение позволяет разнести моменты инерции хребтовой балки 2 и арочной части центральной продольной балки 8 по высоте, что значительно увеличивает общий момент сопротивления поперечного сечения кузова. Предварительная оценка его прочностных показателей показывает, что геометрические характеристики сечений основных несущих узлов, связанных центральной продольной балкой в единую жесткую конструкцию, обеспечат снижение уровня напряжений в 1,25 раза по сравнению с известными конструкциями крытых вагонов.This solution makes it possible to space the moments of inertia of the center beam 2 and the arched part of the central longitudinal beam 8 in height, which significantly increases the total moment of resistance of the cross-section of the body. A preliminary assessment of its strength indicators shows that the geometric characteristics of the sections of the main bearing units, connected by a central longitudinal beam into a single rigid structure, will reduce the stress level by 1.25 times in comparison with the known structures of covered wagons.

Таким образом, предлагаемое техническое решение позволяет значительно повысить прочностные характеристики кузова крытого вагона, что обеспечивает увеличение его погрузочного объема и грузоподъемности. Оно может быть использовано в конструкциях крытых вагонов, предназначенных для перевозки широкой номенклатуры грузов.Thus, the proposed technical solution makes it possible to significantly increase the strength characteristics of the box car body, which ensures an increase in its loading volume and carrying capacity. It can be used in the construction of covered wagons intended for the carriage of a wide range of goods.

Claims

The body of a covered wagon, containing a frame with a center beam, end, sliding side walls and a roof, characterized in that it has a central longitudinal beam in the form of an arch, which rests on the cantilever parts of the center beam and is connected to the frame, end walls and roof, forming at the same time, a single rigid structure that ensures the perception of the entire spectrum of loads arising during the transportation of cargo.