RU2795461C1 - Railway flatcar - Google Patents
Railway flatcar Download PDFInfo
- Publication number
- RU2795461C1 RU2795461C1 RU2022132371A RU2022132371A RU2795461C1 RU 2795461 C1 RU2795461 C1 RU 2795461C1 RU 2022132371 A RU2022132371 A RU 2022132371A RU 2022132371 A RU2022132371 A RU 2022132371A RU 2795461 C1 RU2795461 C1 RU 2795461C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- beams
- plates
- longitudinal
- fitting stops
- railway
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Заявляемое изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций грузовых вагонов-платформ.The claimed invention relates to railway transport and concerns the structures of freight wagons-platforms.
Известна конструкция вагона-платформы для перевозки большегрузных контейнеров модели 13-470 [«Вагоны» авторы И.Ф. Пастухов, В.В. Лукин, Н.И. Жуков, М.: Транспорт, 1988, 280 с]. Рама платформы имеет хребтовую, две концевые, две шкворневые, три основные и две дополнительные поперечные балки и четыре раскоса. Хребтовая балка выполнена из двух двутавров №60, переменной по длине высоты, перекрытых сверху листом (400×12 мм) на протяжении всей балки, а нижние горизонтальные полки в средней части на длине 7 м усилены полосами (150×14 мм). В местах пересечения со шкворневыми и поперечными балками двутавры хребтовой балки соединены диафрагмами, а в консольных частях усилены задним и передним упорами автосцепки. В средней части к хребтовой балке приварены кронштейны для крепления деталей тормозного оборудования. Боковые балки выполнены из двутавра №60 также переменной высоты по длине. Нижние полки двутавров №60, как и у хребтовой балки, усилены в средней части полосами 150×14 мм. Между боковой и хребтовой балками приварена балка для крепления штурвала стояночного тормоза вагона. Концевые балки сварные П-образного сечения и имеют постоянную высоту подлине. В середине к концевым балкам прикреплены ударные розетки автосцепки, объединенные с передними упорами. Для крепления типовых большегрузных контейнеров платформа оборудована десятью поворотными и четырьмя угловыми неподвижными упорами, которые удерживают контейнеры за нижние угловые фитинги от продольных и поперечных смещений.Known design of the wagon-platform for the transportation of heavy containers model 13-470 ["Cars" authors I.F. Pastukhov, V.V. Lukin, N.I. Zhukov, M.: Transport, 1988, 280 s]. The platform frame has a spinal, two end, two pivot, three main and two additional transverse beams and four braces. The spinal beam is made of two I-beams No. 60, variable in height, covered from above with a sheet (400 × 12 mm) throughout the entire beam, and the lower horizontal shelves in the middle part at a length of 7 m are reinforced with strips (150 × 14 mm). In places of intersection with the pivot and transverse beams, the I-beams of the spinal beam are connected by diaphragms, and in the cantilever parts they are reinforced with rear and front stops of the automatic coupler. In the middle part, brackets for fastening parts of braking equipment are welded to the center beam. The side beams are made of I-beam No. 60, also of variable height along the length. The lower shelves of I-beams No. 60, like those of the main beam, are reinforced in the middle part with strips of 150 × 14 mm. A beam is welded between the side and center beams for attaching the steering wheel of the parking brake of the car. The end beams are welded with a U-shaped section and have a constant height along the length. In the middle, automatic coupler impact sockets are attached to the end beams, combined with front stops. For fixing typical heavy-duty containers, the platform is equipped with ten rotary and four angular fixed stops, which hold the containers by the lower corner fittings from longitudinal and transverse displacements.
Недостатком указанной конструкции является отсутствие усилений в местах установки фитинговых упоров, что способствует в процессе эксплуатации возникновению в конструкции рамы усталостных трещин и изломов. Также конструкция рамы не позволяет устанавливать на вагон-платформу контейнеры с повышенной грузоподъемностью 36 тонн.The disadvantage of this design is the lack of reinforcements at the installation sites of the fitting stops, which contributes to the occurrence of fatigue cracks and fractures in the frame structure during operation. Also, the frame design does not allow the installation of containers with an increased carrying capacity of 36 tons on the platform car.
Также известна конструкция вагона-платформы модели 13 - 2114 производитель Алтайвагон, содержащая кузов, две ходовые тележки, два автосцепных устройства с поглощающими аппаратами, автотормозное оборудование. Кузов состоит из рамы, содержащей содержащая хребтовую балку, боковые балки, концевые балки, поперечные балки и продольные балки на всю длину вагона, а также плиты под фитинговые упоры.Also known is the design of the platform car model 13 - 2114 manufacturer Altaivagon, containing a body, two running bogies, two couplers with draft gears, auto-braking equipment. The body consists of a frame containing a main beam, side beams, end beams, transverse beams and longitudinal beams for the entire length of the car, as well as plates for fitting stops.
Недостаток вышеуказанной конструкции заключается в том, что в конструкции опорных плит под упоры в средней части вагона отсутствуют дополнительные усиления в виде пластин (верхних листов), являющихся продолжением опорной плиты под фитинговые упоры, что в свою очередь, увеличило бы прочность средней части вагона.The disadvantage of the above design is that in the design of the base plates for stops in the middle part of the car there are no additional reinforcements in the form of plates (top sheets) that are a continuation of the base plate for fitting stops, which in turn would increase the strength of the middle part of the car.
Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемого изобретения.This design is chosen as a prototype for the claimed invention.
Задачей заявляемого изобретения является создание конструкции железнодорожного вагона-платформы, обеспечивающей повышение прочности и долговечности конструкции рамы в средней части, в месте установки фитинговых упоров и, как следствие, увеличение срока службы вагона.The objective of the claimed invention is to create a design of a railway platform car, which provides an increase in the strength and durability of the frame structure in the middle part, at the installation site of fitting stops and, as a result, an increase in the service life of the car.
Поставленная задача решается путём того, что на раме между поперечными промежуточными балками, в районе установки опорных плит под фитинговые упоры, установлены продольные промежуточные балки, при этом, на верхних полках каждой продольной боковой балки и каждой продольной промежуточной балки жестко закреплены пластины, установленные встык по обе стороны от опорной плиты под фитинговые упоры и расположенные параллельно оси хребтовой балки.The problem is solved by the fact that on the frame between the transverse intermediate beams, in the area of \u200b\u200binstallation of the base plates for fitting stops, longitudinal intermediate beams are installed, while on the upper shelves of each longitudinal side beam and each longitudinal intermediate beam, plates are rigidly fixed, installed end-to-end along both sides of the base plate for fitting stops and located parallel to the axis of the main beam.
Сущность изобретения заключается в том, что железнодорожный вагон-платформа, содержит ходовые тележки, автосцепные устройства, тормозное оборудование и раму, которая включает хребтовую балку, поперечные промежуточные балки, шкворневые балки, концевые балки, две боковые продольные балки, опорные плиты под фитинговые упоры, в месте с этим, на раме между поперечными промежуточными балками, в районе установки опорных плит под фитинговые упоры, установлены продольные промежуточные балки, при этом, на верхних полках каждой продольной боковой балки и каждой продольной промежуточной балки жестко закреплены пластины, установленные встык по обе стороны от опорной плиты под фитинговые упоры и расположенные параллельно оси хребтовой балки.The essence of the invention lies in the fact that the railway platform car contains undercarriages, automatic couplers, braking equipment and a frame that includes a center beam, transverse intermediate beams, pivot beams, end beams, two side longitudinal beams, base plates for fitting stops, at the same time, on the frame between the transverse intermediate beams, in the area of \u200b\u200binstallation of the base plates for the fitting stops, longitudinal intermediate beams are installed, while on the upper shelves of each longitudinal side beam and each longitudinal intermediate beam, plates installed end-to-end on both sides are rigidly fixed from the base plate for fitting stops and located parallel to the axis of the main beam.
Толщина пластины составляет диапазон от 0,4s до 1,2s мм толщины s опорной плиты под фитинговые упоры.The plate thickness ranges from 0.4s to 1.2s mm of the thickness s of the base plate for fitting stops.
Длина пластины составляет диапазон от 30s до 160s мм толщины s опорной плиты под фитинговые упоры.The length of the plate is in the range from 30s to 160s mm of the thickness s of the base plate for fitting stops.
Ширина пластины составляет диапазон от 14s до 30s мм толщины s опорной плиты под фитинговые упоры.The width of the plate ranges from 14s to 30s mm of the thickness s of the base plate for fitting stops.
Продольные промежуточные балки выполнены в виде коробчатого сечения.Longitudinal intermediate beams are made in the form of a box section.
Продольные промежуточные балки выполнены в виде швеллерообразного сечения.Longitudinal intermediate beams are made in the form of a channel-shaped section.
Продольные промежуточные балки выполнены в виде двутаврового сечения.Longitudinal intermediate beams are made in the form of an I-section.
Торцевые кромки пластин, направленные в сторону шкворневой балки, выполнены по прямой.The end edges of the plates directed towards the pivot beam are made in a straight line.
Торцевые кромки пластин, направленные в сторону шкворневой балки, выполнены по дуге.The end edges of the plates directed towards the pivot beam are made in an arc.
Сущность заявляемого изобретения поясняется чертежами:The essence of the claimed invention is illustrated by drawings:
Фиг. 1 - Вагон-платформа;Fig. 1 - Platform car;
Фиг. 2 - Рама вагона-платформы (вид снизу);Fig. 2 - Frame car-platform (bottom view);
Фиг. 3 - Рама вагона-платформы (разрез А-А);Fig. 3 - Frame car-platform (section A-A);
Фиг. 4 - Поля распределения эквивалентных напряжений в элементах настила пола по I расчетному режиму;Fig. 4 - Fields of distribution of equivalent stresses in the flooring elements according to the I design mode;
Фиг. 5 - Поля распределения эквивалентных напряжений в элементах настила пола по III расчетному режиму.Fig. 5 - Fields of distribution of equivalent stresses in the flooring elements according to the III design mode.
Железнодорожный вагон-платформа, содержит ходовые тележки 1, автосцепные устройства 2, тормозное оборудование 3 и раму 4. Рама 4 включает хребтовую балку 5, поперечные промежуточные балки 6, шкворневые балки 7, концевые балки 8, две продольные боковые балки 9, опорные плиты 10 под фитинговые упоры. На раме 4 между поперечными промежуточными балками 6, в районе установки опорных плит 10 под фитинговые упоры, установлены продольные промежуточные балки 11. На верхних полках 9.1 и 11.1 каждой продольной боковой балки 9 и каждой продольной промежуточной балки 11 жестко закреплены пластины 12. Пластины 12 установлены встык по обе стороны от опорной плиты 10 под фитинговые упоры и расположены параллельно оси 13 хребтовой балки 5.Railway wagon-platform, contains
Толщина D пластины 12 составляет диапазон от 0,4s до 1,2s мм от толщины s опорной плиты 10 под фитинговые упоры.The thickness D of the
Длина L пластины 12 составляет диапазон от 30s до 160s мм от толщины s опорной плиты 10 под фитинговые упоры.The length L of the
Ширина В пластины 12 составляет диапазон от 14s до 30s мм от толщины s опорной плиты 10 под фитинговые упоры.The width B of the
Продольные промежуточные балки выполнены в виде коробчатого сечения.Longitudinal intermediate beams are made in the form of a box section.
Продольные промежуточные балки 11 выполнены в виде швеллерообразного сечения.Longitudinal
Продольные промежуточные балки 11 выполнены в виде двутаврового сечения.Longitudinal
Торцевые кромки 12.1 пластин 12, направленные в сторону шкворневой балки 7, выполнены по прямой.The end edges 12.1 of the
Торцевые кромки 12.1 пластин 12, направленные в сторону шкворневой балки 7, выполнены по дуге.The end edges 12.1 of the
Для определения запаса прочности в указанных пластинах вагона-платформы, рассматриваются результаты расчета от суммарной ударной нагрузки по I и III расчетным режимам согласно «Норм для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных)» и ГОСТ 33211-2014 «Вагоны грузовые. Требования к прочности и динамическим качествам», как наиболее определяющими для оценки прочности вагона. Оценка напряженного состояния корпуса производилась на основе метода конечных элементов (МКЭ) в конечно-элементном пакете ANSYS Workbench 18.2.To determine the margin of safety in the specified plates of the platform car, the results of the calculation from the total shock load for I and III design modes are considered in accordance with the "Standards for the calculation and design of railway cars of the MPS 1520 mm gauge (non-self-propelled)" and GOST 33211-2014 "Freight cars . Requirements for strength and dynamic qualities, as the most decisive for evaluating the strength of the car. The stress state of the hull was assessed using the finite element method (FEM) in the ANSYS Workbench 18.2 finite element package.
По результатам расчета по I режиму максимальные напряжения в листах пола составляют 322,99 МПа. Допускаемые напряжения для стали марки 09Г2С 345 класса прочности при ударных нагрузках по I режиму составляют 345 МПа. Запас прочности для настила пола при максимальных нагрузках по I режиму составляет 6,37%.According to the calculation results for mode I, the maximum stresses in the floor sheets are 322.99 MPa. Permissible stresses for steel grade 09G2S 345 of strength class under impact loads in mode I are 345 MPa. The margin of safety for flooring under maximum loads in mode I is 6.37%.
По результатам расчета по III режиму максимальные напряжения в листах пола составляют 213,32 МПа. Допускаемые напряжения для стали марки 09Г2С 345 класса прочности при ударных нагрузках по III режиму составляют 220 МПа. Запас прочности для настила пола при максимальных нагрузках по III режиму составляет 3,12%.According to the calculation results for mode III, the maximum stresses in the floor sheets are 213.32 MPa. Permissible stresses for steel grade 09G2S 345 of strength class under impact loads in mode III are 220 MPa. The margin of safety for flooring under maximum loads in mode III is 3.12%.
Технический результат от заявляемого изобретения заключается в том, что установка продольных промежуточных балок на раме между поперечными промежуточными балками, в районе установки опорных плит под фитинговые упоры и при этом, на верхних полках каждой продольной боковой балки и каждой продольной промежуточной балки жесткое закрепление пластин, установленных встык по обе стороны от опорной плиты под фитинговые упоры и расположение их параллельно оси хребтовой балки позволяет объединить в единую конструкцию продольную боковую балку и продольную промежуточную балку, что в свою очередь повышает жесткость рамы в центральной ее части, тем самым обеспечивая повышение прочности и долговечности конструкции вагона-платформы, увеличение срок службы и снижение материальные затраты на ремонт вагонов. При этом жесткое закрепление пластин таким образом, что они являются продолжением опорных плит под фитинговые упоры, позволяет более равномерно распределить напряжения, передаваемые от груза на элементы рамы вагона-платформы.The technical result of the claimed invention is that the installation of longitudinal intermediate beams on the frame between the transverse intermediate beams, in the area of installation of the base plates under the fitting stops and at the same time, on the upper shelves of each longitudinal side beam and each longitudinal intermediate beam, rigid fastening of the plates installed end-to-end on both sides of the base plate for fitting stops and their location parallel to the axis of the center beam allows you to combine the longitudinal side beam and the longitudinal intermediate beam into a single structure, which in turn increases the rigidity of the frame in its central part, thereby increasing the strength and durability of the structure wagon-platform, increase the service life and reduce material costs for the repair of wagons. At the same time, the rigid fixation of the plates in such a way that they are a continuation of the base plates for the fitting stops makes it possible to more evenly distribute the stresses transmitted from the load to the frame elements of the flat car.
Выполнение пластин толщиной в диапазоне от 0,4s до 1,2s мм позволяет обеспечить необходимую прочность конструкции и при этом произвести беспрепятственную установку контейнера на вагон-платформу.The implementation of plates with a thickness in the range from 0.4s to 1.2s mm allows to provide the necessary strength of the structure and at the same time to make the container unhindered installation on the wagon-platform.
Выполнение пластин длиной в диапазоне от 30s до 160s мм и шириной в диапазон от 14s до 30s мм от толщины s опорной плиты под фитинговые упоры обеспечивает возможность изготовления пластин составными из нескольких частей, что обеспечивает технологичность сборки и снижает расход материала.Making plates with a length in the range from 30s to 160s mm and a width in the range from 14s to 30s mm from the thickness s of the base plate for fitting stops makes it possible to manufacture the plates as composite of several parts, which ensures the manufacturability of assembly and reduces material consumption.
Выполнение продольных промежуточных балок в виде коробчатого, швеллерообразного или двутаврового сечения обеспечивает повышение прочности центральной части рамы вагона-платформы в местах установки опорных плит под фитинговые упоры.The execution of the longitudinal intermediate beams in the form of a box-shaped, channel-shaped or I-section provides an increase in the strength of the central part of the platform car frame at the installation sites of the base plates for the fitting stops.
Выполнение торцевых кромок пластин, направленных в сторону шкворневой балки, по прямой обеспечивает технологичность изготовления конструкции.The execution of the end edges of the plates directed towards the pivot beam in a straight line ensures the manufacturability of the structure.
Выполнение торцевых кромок пластин, направленных в сторону шкворневой балки, по дуге обеспечивает плавный переход и позволяет более равномерно распределить напряжения, передаваемые от груза на элементы рамы вагона-платформы.The execution of the end edges of the plates, directed towards the pivot beam, along the arc provides a smooth transition and allows a more even distribution of the stresses transmitted from the load to the frame elements of the platform car.
В настоящее время на заявляемое изобретение разработана конструкторская документация и ведутся всесторонние испытания опытных образцов.Currently, design documentation has been developed for the claimed invention and comprehensive testing of prototypes is underway.
Claims (9)
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2795461C1 true RU2795461C1 (en) | 2023-05-03 |
Family
ID=
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203439047U (en) * | 2013-09-10 | 2014-02-19 | 南车二七车辆有限公司 | Special vehicle body for rapid container transportation |
| RU170394U1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-04-24 | Акционерное общество "РМ Рейл Инжиниринг" | Frame |
| RU183699U1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая Компания "РэйлТрансХолдинг" | RAILWAY PLATFORM |
| WO2019191762A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Jac Operations, Inc. | Method and cast components for cold formed center sill rail car |
| EP3800105A1 (en) * | 2019-04-16 | 2021-04-07 | CRRC Shandong Co., Ltd. | Railway modular assembling underframe and full vehicle structure comprising same |
| RU2757465C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-10-18 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Railway platform frame |
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN203439047U (en) * | 2013-09-10 | 2014-02-19 | 南车二七车辆有限公司 | Special vehicle body for rapid container transportation |
| RU170394U1 (en) * | 2016-10-04 | 2017-04-24 | Акционерное общество "РМ Рейл Инжиниринг" | Frame |
| RU183699U1 (en) * | 2017-06-27 | 2018-10-01 | Общество с ограниченной ответственностью Управляющая Компания "РэйлТрансХолдинг" | RAILWAY PLATFORM |
| WO2019191762A1 (en) * | 2018-03-30 | 2019-10-03 | Jac Operations, Inc. | Method and cast components for cold formed center sill rail car |
| EP3800105A1 (en) * | 2019-04-16 | 2021-04-07 | CRRC Shandong Co., Ltd. | Railway modular assembling underframe and full vehicle structure comprising same |
| RU2757465C1 (en) * | 2021-03-15 | 2021-10-18 | Акционерное общество «Научно-производственная корпорация «Уралвагонзавод» имени Ф.Э. Дзержинского» | Railway platform frame |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2288121C1 (en) | Railway platform for carrying large-size containers | |
| US4230048A (en) | Railroad car | |
| US4543887A (en) | Center beam railroad freight car | |
| US3173383A (en) | Railway vehicle floor structure | |
| US5626083A (en) | Railroad car with lightweight center beam structure | |
| Fomin et al. | Determination of dynamic loading of bearing structures of freight wagons with actual dimensions | |
| RU2722257C1 (en) | Universal platform wagon with fitting stops | |
| US5758584A (en) | Railroad car with lightweight center beam structure | |
| US4721426A (en) | Bridge plate | |
| RU96080U1 (en) | RAILWAY PLATFORM FOR TRANSPORTATION OF LARGE-CONTAINER CONTAINERS | |
| CN101445116A (en) | A railway freight open wagon | |
| CN111252101A (en) | Railway carries on back multi-functional transport vechicle chassis and transport vechicle | |
| US3253556A (en) | Gondola railway car | |
| US3096996A (en) | Vehicle frame structure | |
| RU2795461C1 (en) | Railway flatcar | |
| RU202485U1 (en) | Freight car frame | |
| US7607396B2 (en) | Container car side sills | |
| RU2751043C1 (en) | Box car body | |
| RU201678U1 (en) | Pivot unit of freight car frame | |
| US6722288B2 (en) | Railway box car with lower center of gravity | |
| CN110450796A (en) | It is a kind of to transport U-shaped or box-shaped precast beam rail transporter group | |
| RU2757465C1 (en) | Railway platform frame | |
| RU173148U1 (en) | Articulated platform wagon frame | |
| FI85247B (en) | UNDERREDESSTAELLNING FOER JAERNVAEGSGODSVAGNAR. | |
| US2815723A (en) | Reinforced bottom structure for railway cars and similar vehicles |