RU171455U1 - SPRING BEAM OF THE FREIGHT RAILWAY SEMI-WAGON WITH UNLOADING HATCHES - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к грузовым полувагонам с разгрузочными люками. Хребтовая балка содержит нижнюю балку омега-образного профиля, на которой установлена верхняя балка с закрепленными державками петель крышек люков, содержащая вертикальную стенку и горизонтальную полку. Вертикальная стенка верхней балки выполнена составной из двух неравнополочных уголков Г-образного профиля. Предлагаемая конструкция верхней балки с толщиной составной вертикальной стенки, вдвое большей толщины горизонтальной полки верхней балки, предполагает увеличение массы металла именно в области сопряжения вертикальных стенок неравнополочных уголков, непосредственно в месте приложения силовых воздействий, и, соответственно, позволяет обеспечить необходимую прочность, надёжность и долговечность конструкции. 1 з.п. ф-лы, 1 ил.The utility model relates to freight gondola cars with unloading hatches. The spinal beam contains a lower beam of an omega-shaped profile, on which an upper beam is mounted with fixed hinge hinge holders containing a vertical wall and a horizontal shelf. The vertical wall of the upper beam is made up of two unequal corners of the L-shaped profile. The proposed design of the upper beam with a thickness of the composite vertical wall, twice the thickness of the horizontal flange of the upper beam, suggests an increase in the mass of the metal precisely in the area of conjugation of the vertical walls of unequal corners, directly at the point of application of force, and, accordingly, allows to provide the necessary strength, reliability and durability designs. 1 s.p. f-ly, 1 ill.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожных транспортных средств, в частности к грузовым полувагонам с разгрузочными люками, предназначенным для перевозки насыпных грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков.The utility model relates to the field of railway vehicles, in particular to freight gondola cars with unloading hatches, designed for transportation of bulk cargo that does not require protection from atmospheric precipitation.

Известна рама кузова, имеющая хребтовую балку, состоящую из двух сваренных между собой продольным швом Z-образных профилей, перекрытых в месте соединения двутавром. На двутаврах укреплены кронштейны петель для шарнирного навешивания крышек разгрузочных люков. Люки в открытом положении располагаются на специальных упорах (см. рис. 9.18 на стр. 499, Конструирование и расчет вагонов: Учебник для вузов ж.-д. В.В.Лукин и др. М., УМК МПС России, 2000. 731 с.). Недостатком помянутого полувагона является то, что использование Z-образных профилей при изготовлении хребтовой балки приводит к уменьшению жесткости и прочности нижней балки из-за разомкнутого соединения зетов и предусматривает применение дополнительного перекрытия для усиления конструкции, что приводит к увеличению высоты пола кузова и уменьшению его полезного объема.A known body frame having a spinal beam, consisting of two Z-shaped profiles welded together by a longitudinal seam, overlapped at the junction point. Hinge brackets are mounted on the I-beams for hinging the hatch covers for the hinges. Hatches in the open position are located on special stops (see Fig. 9.18 on page 499, Design and calculation of wagons: Textbook for universities railroad V.V. Lukin and others M., UMK MPS of Russia, 2000. 731 from.). The disadvantage of the mentioned gondola car is that the use of Z-shaped profiles in the manufacture of the spinal beam leads to a decrease in the rigidity and strength of the lower beam due to the open connection of the zetas and provides for the use of additional overlap to strengthen the structure, which leads to an increase in the height of the body floor and a decrease in its useful volume.

Из описания к патенту на полезную модель RU 118599, МПК B61D 7/02, B61F 1/02, приоритет 03.05.2012, известна хребтовая балка грузового железнодорожного полувагона с разгрузочными люками высотой "А", состоящая из нижней балки высотой "В", которая может состоять их двух балок Z-образного профиля, образующих единую сварную конструкцию, и верхней балки высотой «С», которая может быть выполнена в виде балки двутаврового профиля. Высота «А» хребтовой балки может находиться в пределах 440-500 мм, при этом высота «С» верхней балки в предпочтительном варианте реализации может находиться в пределах 130-189 мм. Минимальное значение высоты «С» верхней балки обусловлено тем, что при открытии крышки разгрузочного люка, установленной на верхней балке при помощи петель, между нижним краем боковой стенки вагона и краем крышки образуется проем для выгрузки груза, величина которого соответствует минимальной величине, установленной нормативными документами. Недостатком полезной модели является то, что минимальное значение высоты верхней балки, кроме обеспечения минимально возможной ширины проема для выгрузки, не обеспечивает необходимую прочность конструкции.From the description of the patent for utility model RU 118599, IPC B61D 7/02, B61F 1/02, priority 03/05/2012, the spinal beam of a freight railway gondola with unloading hatches of height "A" is known, consisting of a lower beam of height "B", which can consist of two beams of the Z-shaped profile, forming a single welded structure, and the upper beam with a height of "C", which can be made in the form of a beam of an I-beam. The height "A" of the spinal beam may be in the range of 440-500 mm, while the height "C" of the upper beam in the preferred embodiment may be in the range of 130-189 mm. The minimum height value “C” of the upper beam is due to the fact that when opening the cover of the unloading hatch installed on the upper beam with hinges, an opening for unloading a cargo is formed between the lower edge of the side wall of the car and the edge of the lid, the value of which corresponds to the minimum value established by regulatory documents . A disadvantage of the utility model is that the minimum height of the upper beam, in addition to ensuring the minimum possible width of the opening for unloading, does not provide the necessary structural strength.

Заявленное увеличение объёма кузова, необходимое прежде всего для использования полной грузоподъемности полувагона, приводит к увеличению массы перевозимого груза и увеличению нагрузки на несущие элементы конструкции. Использование верхней балки по патенту, в котором на фиг.3, поз. 8, показана составная конструкция двутавра, а также упомянутая в формуле полезной модели конструкция верхней балки, выполненная из стандартных тавровых профилей требуемого вертикального размера, в условиях максимальной загруженности могут не обеспечить конструкцию балки необходимой прочностью и сохранить несущую способность в условиях продольного сжатия, кручения или изгиба. The claimed increase in body volume, necessary primarily to use the full load capacity of a gondola car, leads to an increase in the mass of the transported cargo and an increase in the load on the load-bearing structural elements. The use of the upper beam according to the patent, in which figure 3, pos. Figure 8 shows the composite structure of the I-beam, as well as the design of the upper beam mentioned in the utility model formula, made of standard T-profiles of the required vertical size, under conditions of maximum load, they may not provide the beam structure with the necessary strength and retain bearing capacity under conditions of longitudinal compression, torsion, or bending .

Из описания к патенту на полезную модель RU 161740, МПК B61D 3/00, B61D 17/06, B61F 1/02, приоритет 27.05.2015, известен кузов полувагона с разгрузочными люками, содержащий раму, торцевые и боковые стенки, размещенные на раме. Хребтовая балка рамы состоит из нижней балки высотой «С» и верхней балки высотой «В», соотношение «С/В» находится в диапазоне от 1,64 до 2,38. Верхняя горизонтальная поверхность верхней балки выполнена шириной 90-300 мм. Данная конструкция предполагает выполнение верхней балки в виде П-образного профиля. В условиях серийного производства, как правило, такой профиль является стандартным (например, см. ГОСТ 8239-89) и имеет заданные габаритные размеры, в том числе высоту. Изготовление верхней балки, в соответствии с патентом, определенной высоты из составных элементов другого профиля является трудоемким и металлоемким, а в связи с неизбежным после соединения составных элементов появлением дополнительных локальных источников напряжений – не долговечным и не надёжным.From the description of the patent for utility model RU 161740, IPC B61D 3/00, B61D 17/06, B61F 1/02, priority 05/27/2015, a gondola car body with unloading hatches is known that contains a frame, end and side walls placed on the frame. The spinal beam of the frame consists of a lower beam of height "C" and an upper beam of height "B", the ratio "C / B" is in the range from 1.64 to 2.38. The upper horizontal surface of the upper beam is 90-300 mm wide. This design involves the implementation of the upper beam in the form of a U-shaped profile. In the conditions of mass production, as a rule, such a profile is standard (for example, see GOST 8239-89) and has specified overall dimensions, including height. The manufacture of the upper beam, in accordance with the patent, of a certain height from the constituent elements of another profile is laborious and metal-intensive, and due to the inevitable appearance of additional local voltage sources after connecting the constituent elements, it is neither durable nor reliable.

Технической проблемой, решение которой обеспечивается при осуществлении полезной модели, является создание хребтовой балки в соответствии с предлагаемой конструкцией, обеспечивающей увеличение полезного объема кузова полувагона.The technical problem, the solution of which is provided by the implementation of the utility model, is the creation of a spinal beam in accordance with the proposed design, which provides an increase in the net volume of the gondola car body.

Технический результат полезной модели заключается в усилении конструкции хребтовой балки и достигается за счет применения в конструкции верхней балки совокупности профилей оптимального соотношения размеров, позволяющих использовать конструктивно полученный запас прочности для снижения высоты уровня пола и тем самым достигать увеличение полезного объема кузова полувагона.The technical result of the utility model is to strengthen the design of the spinal beam and is achieved through the use of the combination of profiles of the optimal size ratio in the design of the upper beam, allowing the structurally obtained margin of safety to be used to reduce the height of the floor level and thereby achieve an increase in the net volume of the gondola car body.

Сущность полезной модели поясняется чертежом, на котором изображена хребтовая балка в поперечном сечении с фрагментами крышек разгрузочных люков.The essence of the utility model is illustrated by the drawing, which shows the spinal beam in cross section with fragments of the covers of the discharge hatches.

Хребтовая балка 1 грузового полувагона (не показан) с разгрузочными люками 2, содержащая нижнюю балку омега-образного профиля 3, на которой установлена верхняя балка 4 с закрепленными державками 5 петель 6 крышек люков 2, содержащая по крайней мере одну вертикальную стенку 7 и по крайней мере одну горизонтальную полку 8. Вертикальная стенка 7 верхней балки 4 выполнена составной из двух неравнополочных уголков Г-образного профиля 9, соединённых друг с другом вертикальными наружными сторонами 10, симметрично относительно оси хребтовой балки «А» с применением известных технических приёмов, при этом общая толщина «b» составной вертикальной стенки 7 по меньшей мере вдвое больше толщины «c» горизонтальной полки 8 верхней балки 4.The spinal beam 1 of a freight open wagon (not shown) with unloading hatches 2, containing the lower beam of the omega-shaped profile 3, on which the upper beam 4 with fixed holders 5 loops 6 hatch covers 2 containing at least one vertical wall 7 and at least at least one horizontal shelf 8. The vertical wall 7 of the upper beam 4 is made of two unequal corners of the L-shaped profile 9, connected to each other by vertical outer sides 10, symmetrically with respect to the axis of the spine beam "A" with using known techniques, the total thickness "b" of the composite vertical wall 7 is at least twice as large as the thickness "c" of the horizontal shelf 8 of the upper beam 4.

Предлагаемая конструкция верхней балки с толщиной составной вертикальной стенки, по меньшей мере вдвое большей толщины горизонтальной полки верхней балки, предполагает увеличение массы металла именно в области сопряжения вертикальных стенок неравнополочных уголков, непосредственно в месте приложения силовых воздействий, и, соответственно, позволяет обеспечить необходимую прочность, надёжность и долговечность конструкции.The proposed design of the upper beam with the thickness of the composite vertical wall, at least twice the thickness of the horizontal flange of the upper beam, involves an increase in the mass of metal precisely in the area of mating the vertical walls of unequal corners, directly at the point of application of force, and, accordingly, allows to provide the necessary strength, reliability and durability of a design.

Claims (2)

1. Хребтовая балка грузового полувагона с разгрузочными люками, содержащая нижнюю балку омега-образного профиля, на которой установлена верхняя балка с закрепленными державками петель крышек люков, содержащая вертикальную стенку и горизонтальную полку, отличающаяся тем, что вертикальная стенка выполнена составной из двух неравнополочных уголков, соединённых друг с другом вертикальными наружными сторонами симметрично относительно оси хребтовой балки, при этом общая толщина составной вертикальной стенки больше толщины горизонтальной полки верхней балки.1. The spinal beam of a freight open wagon with unloading hatches, comprising a lower beam of an omega-shaped profile, on which an upper beam with fixed hinge hinge holders is mounted, comprising a vertical wall and a horizontal shelf, characterized in that the vertical wall is made up of two unequal corners, connected to each other by vertical outer sides symmetrically about the axis of the spinal beam, while the total thickness of the composite vertical wall is greater than the horizontal thickness shelves of the upper beam. 2. Хребтовая балка по п. 1, отличающаяся тем, что общая толщина составной вертикальной стенки вдвое больше толщины горизонтальной полки верхней балки. 2. The spinal beam according to claim 1, characterized in that the total thickness of the composite vertical wall is twice the thickness of the horizontal shelf of the upper beam.

Images