RU49505U1

RU49505U1 - RAILWAY FRAME

Info

Publication number: RU49505U1
Application number: RU2005111379/22U
Authority: RU
Inventors: Н.А. Целуйкин; В.В. Козлов
Original assignee: Открытое акционерное общество "Транспортное машиностроение"
Priority date: 2005-04-18
Filing date: 2005-04-18
Publication date: 2005-11-27

Abstract

Содержит хребтовую балку в виде пустотелой трубы. Балка имеет поперечное сечение в форме прямоугольника, длинная сторона которого расположена вертикально, стенки выполнены из листовой стали. Внутри по длине трубы размещены облегченные листовые переборки. Рама позволяет увеличить полезную нагрузку при снижении собственного веса.Contains a spinal beam in the form of a hollow pipe. The beam has a cross-section in the shape of a rectangle, the long side of which is located vertically, the walls are made of sheet steel. Inside, along the length of the pipe, lightweight sheet bulkheads are placed. The frame allows you to increase the payload while reducing its own weight.

Description

Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкции рам железнодорожных платформ, содержащих хребтовую балку.The proposed utility model relates to railway transport, in particular, to the design of the frames of railway platforms containing a spinal beam.

Рамы железнодорожных вагонов, и в частности платформ, содержащих хребтовую балку, широко известны (см. например, учебник «Вагоны. Конструкция, теория и расчет» под ред. проф. Л.А. Шадура, М., ( «Транспорт», 1980).The frames of railway wagons, and in particular platforms containing a spinal beam, are widely known (see, for example, the textbook Wagons. Design, Theory, and Calculation, edited by Prof. L. A. Shadur, M., (Transport, 1980) )

Их достоинством является невысокий собственный вес при значительной нагрузочной способности. Эти достоинства хребтовой рамы особенно видны применительно к грузовым платформам с большой базой, превышающей во многих случаях 18 метров (см. например, альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм.» МПС РФ, Департамент вагонного хозяйства, ПКБ ЦВ, 1998).Their advantage is low dead weight with significant load capacity. These advantages of the spinal frame are especially visible in relation to loading platforms with a large base, which in many cases exceeds 18 meters (see, for example, the directory “Freight wagons of 1520 mm gauge railways.” Ministry of Railways of the Russian Federation, Department of Wagon Management, PKB TsV, 1998) .

Очевидно, что с увеличением базы вагона (платформы) снижается ее сопротивляемость на прогиб, в связи с чем наблюдается постоянное усиление конструкции хребтовой балки, что убедительно просматривается на примере ее последовательного изменения по авт. св. №768681 и 1167088, МПК В 61 F 1/02, 1978 г. и 1984 г. соответственно. Так, если в первоначальном варианте направленные навстречу друг другу два зетовых профиля, усиленные двутавром, имели просто подкосы, связывающие нижнюю полку двутавра с боковыми продольными балками, то в последующей конструкции подкосы были заменены сплошными тонкостенными металлическими треугольными листами, заполняющими пространство между наклонными подкосами, вертикальной частью двутавра и горизонтальными траверсами между хребтовой и боковыми балками.It is obvious that with an increase in the base of the car (platform), its resistance to deflection decreases, and therefore there is a constant strengthening of the design of the spinal beam, which is convincingly seen on the example of its successive change according to ed. St. No. 768681 and 1167088, IPC B 61 F 1/02, 1978 and 1984, respectively. So, if in the initial version two zeta profiles directed towards each other, reinforced by an I-beam, simply had braces connecting the lower flange of the I-beam with side longitudinal beams, in the subsequent construction the braces were replaced by continuous thin-walled metal triangular sheets filling the space between the inclined braces, vertical part of the I-beam and horizontal traverses between the spinal and lateral beams.

Однако, анализируя известную конструкцию, заявитель установил, что применительно к выпускаемой на его предприятии продукции, известная платформа не обеспечивает требуемых прочностных характеристик. Ее усиление дополнительными конструктивными элементами, во-первых, увеличивает вес самой платформы, соответственно снижая ее грузоподъемность, и, во-вторых, приводит к недопустимому возрастанию ее габаритов, в частности, ее нижнему габариту («клиренс»), который уже и у известной платформы находится на пределе (габарит хребтовой балки уже выходит за габарит осей колесной пары).However, analyzing the known design, the applicant found that in relation to the products manufactured at his enterprise, the well-known platform does not provide the required strength characteristics. Its reinforcement with additional structural elements, firstly, increases the weight of the platform itself, correspondingly reducing its load capacity, and, secondly, leads to an unacceptable increase in its dimensions, in particular, its lower size ("clearance"), which is already known the platform is at the limit (the size of the spinal beam is already beyond the size of the axles of the wheelset).

По принципу решения стоящей перед заявленной полезной моделью за ее прототип может быть выбрана конструкция хребтовой балки по авт. св. №575255 МПК В 61 F 1/02, 1971.On the basis of the solution facing the claimed utility model for its prototype, the design of the spinal beam according to ed. St. No. 575255 IPC B 61 F 1/02, 1971.

В конструкции известной рамы железнодорожного вагона хребтовая балка на длину от одной до другой (поперечной) шкворневой балки представляет собой пустотелую круглую трубу, связанную с двумя другими боковыми трубами-балками посредством промежуточных поперечных балок.In the construction of the known frame of a railway carriage, the spinal beam for a length from one to the other (transverse) pivot beam is a hollow round pipe connected to two other side pipe-beams by means of intermediate transverse beams.

Известная конструкция достаточно проста в изготовлении, однако широкого распространения она не получила ввиду ее невысокой нагрузочной способности. Так, если сравнить сопротивление изгибу горизонтальной нагрузки поперек рамы с сопротивлением изгибу вертикальной нагрузке (воздействие груза на раму при эксплуатации платформы), то можно видеть, что сопротивление изгибу в первом случае гораздо выше, чем во втором, хотя должно быть наоборот. Считать центральную трубу рамы хребтовой балкой чрезвычайно сомнительно, поскольку боковые трубы имеют практически тот же диаметр, что и центральная, и соответственно в сумме выдерживают большую нагрузку. Кроме того, менять в соответствии с требованиями заказчика способность рамы сопротивляться нагрузке, изготовитель практически не в состоянии, поскольку для изготовления труб требуются специальное оборудование и технология, которых изготовитель железнодорожных вагонов не имеет и поэтому пользуется типовыми трубами, диаметр, толщина стенок, сорт металла и т.д. которых, в подавляющем большинстве случаев, не отвечают конкретным требованиям, предъявляемым к конкретной конструкции железнодорожного вагона.The known design is quite simple to manufacture, but it is not widely used due to its low load capacity. So, if we compare the bending resistance of the horizontal load across the frame with the bending resistance of the vertical load (the effect of the load on the frame during operation of the platform), then we can see that the bending resistance in the first case is much higher than in the second, although it should be the other way around. It is extremely doubtful to consider the central tube of the frame as a spinal beam, since the side tubes have almost the same diameter as the central one and, accordingly, withstand a large load. In addition, the manufacturer is practically not able to change the ability of the frame to resist the load in accordance with customer requirements, since special equipment and technology are required for the production of pipes, which the manufacturer of railway cars does not have and therefore uses standard pipes, diameter, wall thickness, metal grade and etc. which, in the vast majority of cases, do not meet the specific requirements for a specific design of a railway carriage.

Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача создать раму для грузовой платформы с наиболее благоприятным соотношением собственного веса и веса перевозимого груза с возможностью для изготовителя менять по требованию заказчика габариты платформы без нарушения технологии ее изготовления.The claimed utility model was tasked with creating a frame for a cargo platform with the most favorable ratio of its own weight and the weight of the cargo being transported, with the possibility for the manufacturer to change the platform dimensions at the request of the customer without violating its manufacturing technology.

Поставленная задача решается тем, что предложена рама железнодорожного вагона, содержащая хребтовую балку в виде пустотелой трубы.The problem is solved by the fact that the proposed frame of the railway carriage containing the spinal beam in the form of a hollow pipe.

Новым в предложенной платформе является то, что балка имеет поперечное сечение в форме прямоугольника, длинная сторона которого ориентирована вертикально, стенки выполнены из листовой стали, а внутри по длине трубы размещены связанные с ее стенками отстоящие друг от друга облегченные листовые переборки.New in the proposed platform is that the beam has a cross-section in the form of a rectangle, the long side of which is oriented vertically, the walls are made of sheet steel, and lightweight bulkheads spaced apart from each other are placed along the length of the pipe.

Технический результат предложенного устройства заключается в наилучшем соотношении веса перевозимого груза и собственного веса платформы. Например, если сравнить конструкцию хребтовой балки заявленной платформы с конструктивными решениями, применяемыми в авиа- или судостроении, то заявленная балка будет подобна корпусу судна, выдерживающего громадные изгибающие нагрузки (корпус судна на гребнях двух соседних волн), или фюзеляжа самолета, где продольные связи (стрингеры, обшивка) удерживаются набором поперечных переборок и/или шпангоутов), чем достигается максимально возможная прочность конструкции при ее минимальном весе. Сравнение заявленной конструкции с конструкцией известных платформ показывает, что заявленная, имеющая базу 18.5 м. при собственной массе 26 т. имеет грузоподъемность 68 т., т.е. на каждую тонну собственного веса приходится 2,6 т. нагрузки, в то время как, например, в известной платформе мод. 13-9000 с той же базой (18,5 м) на каждую тонну собственной массы (33,5 т.) приходится всего лишь 1,3 т., а в платформе мод. 29-925 (база 17,7 м.) - 1,8 т.The technical result of the proposed device is the best ratio of the weight of the transported cargo and its own weight of the platform. For example, if we compare the design of the spinal beam of the declared platform with the design solutions used in aircraft or shipbuilding, then the claimed beam will be similar to the hull of a vessel withstanding enormous bending loads (the hull of the ship on the crests of two adjacent waves), or the fuselage of the plane, where the longitudinal connections ( stringers, sheathing) are held by a set of transverse bulkheads and / or frames), thereby achieving the maximum possible structural strength with its minimum weight. Comparison of the claimed design with the construction of known platforms shows that the claimed one, having a base of 18.5 m. With its own weight of 26 tons, has a load capacity of 68 tons, i.e. 2.6 tons of load per ton of dead weight, while, for example, in the well-known mod platform. 13-9000 with the same base (18.5 m) for each ton of its own weight (33.5 tons) accounts for only 1.3 tons, and the platform mod. 29-925 (base 17.7 m.) - 1.8 t.

22

На фиг.1 схематически показан общий вид платформы, на фиг.2 - вид А-А фиг.1.Figure 1 schematically shows a General view of the platform, figure 2 is a view aa of figure 1.

Claims

The frame of the railway platform, containing a spinal beam in the form of a hollow pipe, characterized in that the beam has a cross-section in the form of a rectangle, the long side of which is oriented vertically, the walls are made of sheet steel, and spaced apart from each other are placed inside the pipe along the length of the pipe lightweight sheet bulkheads.