RU181472U1 - CARRIAGE FRAME - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции рамы грузового вагона. Рама грузового вагона содержит хребтовую балку и шкворневые балки. Каждая шкворневая балка имеет верхний лист и нижний лист и жестко соединена с соответствующим пятником. Между нижним листом шкворневой балки и пятником установлен подкладной лист. Полезная модель позволяет увеличить жесткость шкворневой балки рамы грузового вагона. 5 з.п. ф-лы, 3 ил.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the design of the frame of a freight car. The frame of a freight car contains a spinal beam and pivot beams. Each pivot beam has a top sheet and a bottom sheet and is rigidly connected to the corresponding Friday. A backing sheet is installed between the bottom sheet of the pivot beam and the Friday. The utility model allows to increase the stiffness of the pivot beam of the freight car frame. 5 cp f-ly, 3 ill.

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции рамы грузового вагона. The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the design of the frame of a freight car.

Из уровня техники известен узел соединения шкворневой и хребтовой балок рамы грузового вагона (RU №172942 U1, опубл. 01.08.2017, B61F 1/02), включающий хребтовую балку и закреплённую на ней шкворневую балку, которая содержит верхний и нижний листы, соединённые между собой двумя вертикальными листами, при этом нижний лист содержит выступающую часть в месте соединения шкворневой и хребтовой балок, обеспечивающую плавный переход шкворневого листа к хребтовой балке. From the prior art, a knot for connecting the pivot and spinal beams of the frame of a freight car (RU No. 172942 U1, published 01.08.2017, B61F 1/02), including a spinal beam and a pivot beam fixed to it, which contains the upper and lower sheets connected between two vertical sheets, while the bottom sheet contains a protruding part at the junction of the pivot and spinal beams, providing a smooth transition of the pivot sheet to the spinal beam.

Известна конструкция рамы грузового вагона (Шадур Л.А. Вагоны. М.: Транспорт, 1980, с.300), состоящая из хребтовой, двух продольных боковых, двух концевых, двух шкворневых и четырех промежуточных балок. К нижнему листу шкворневой балки, в месте ее пересечения с хребтовой балкой присоединяются пятники, которые крепятся к хребтовой балке заклепками или болтами. При помощи пятников осуществляется опирание рамы и грузового вагона в целом на тележки и обеспечивается их поворот при прохождении вагоном кривых участков пути. Known design of the frame of a freight car (Shadur L.A. Wagons. M .: Transport, 1980, p. 300), consisting of a spinal, two longitudinal lateral, two end, two pivot and four intermediate beams. Fridays are attached to the bottom sheet of the pivot beam, at the point of its intersection with the spinal beam, which are attached to the spinal beam with rivets or bolts. With the help of Fridays, the frame and the freight car as a whole are supported on the trolleys and their rotation is ensured when the car passes curved sections of the track.

Техническая проблема, присущая указанным решениям, заключается в возникновении концентраторов напряжений на сварных соединениях, возникающих в процессе эксплуатации, так как узел соединения хребтовой и шкворневой балок с пятником (шкворневой узел) принимает большую часть нагрузок, возникающих в процессе эксплуатации от действующих продольных и поперечных нагрузок. The technical problem inherent in these solutions is the occurrence of stress concentrators on welded joints that arise during operation, since the connection unit of the spinal and pivot beams with a heel (pivot node) accepts most of the loads that arise during operation from acting longitudinal and transverse loads .

Техническим результатом заявляемой полезной модели является увеличение жесткости шкворневой балки рамы грузового вагона. The technical result of the claimed utility model is to increase the stiffness of the pivot beam of the freight car frame.

Указанный технический результат достигается тем, что в раме грузового вагона, включающей хребтовую балку, концевые балки и шкворневые балки, содержащие верхний и нижний листы и жестко соединенные с пятниками грузового вагона, согласно настоящей полезной модели, между каждым пятником и нижним листом шкворневой балки установлен подкладной лист. Подкладной лист может быть выполнен толщиной в диапазоне размеров от 1 до 40 мм. Подкладной лист может быть выполнен с центральным сквозным отверстием для дополнительного сварного соединения с нижним листом шкворневой балки с диаметром в диапазоне размеров от 10 до 480 мм. Подкладной лист может быть выполнен со сквозными отверстиями для дополнительного сварного соединения с нижним листом шкворневой балки с диаметром в диапазоне размеров от 10 до 240 мм. В подкладном листе могут быть выполнены сквозные отверстия для установки элементов крепления, соответствующие отверстиям в нижнем листе шкворневой балки и пятнике для жесткого соединения с пятником посредством элементов крепления. Между пятником и подкладным листом могут быть установлены дополнительные подкладные листы. The specified technical result is achieved by the fact that in the frame of a freight car, including a spinal beam, end beams and pivot beams containing the upper and lower sheets and rigidly connected to the stays of the freight car, according to the present utility model, a lining is installed between each Friday and the bottom sheet of the pivot beam sheet. The backing sheet can be made in a thickness in the size range from 1 to 40 mm. The backing sheet can be made with a central through hole for additional weld with the bottom sheet of the pivot beam with a diameter in the size range from 10 to 480 mm. The backing sheet can be made with through holes for additional welded connection with the bottom sheet of the pivot beam with a diameter in the size range from 10 to 240 mm. Through holes can be made in the backing sheet for mounting fastening elements corresponding to the holes in the bottom sheet of the pivot beam and the heel for rigid connection with the heel by means of fastening elements. Between the Friday and the backing sheet, additional backing sheets can be installed.

Заявляемая полезная модель отличается от ближайших аналогов тем, что между пятником и нижним листом шкворневой балки установлен подкладной лист. Такое отличие дает основание утверждать о соответствии предполагаемого технического решения критерию патентоспособности – «новизна». The inventive utility model differs from the closest analogues in that between the Friday and the bottom sheet of the pivot beam there is a backing sheet. This difference gives reason to assert that the proposed technical solution meets the patentability criterion - “novelty”.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами, где на фиг. 1 – рама грузового вагона, фиг. 2 – разрез А-А фиг. 1, фиг. 3 – подкладной лист. The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings, where in FIG. 1 - frame of a freight car, FIG. 2 is a section AA of FIG. 1, FIG. 3 - backing sheet.

Рама грузового вагона выполнена в виде балочного каркаса и содержит хребтовую балку 1 и шкворневые балки 2. Каждая шкворневая балка 2 имеет верхний лист 2.1 и нижний лист 2.2 и жестко соединена с соответствующим пятником 3 посредством элементов крепления 4. Между нижним листом 2.2 шкворневой балки 2 и пятником 3 установлен подкладной лист 5.The freight car frame is made in the form of a beam frame and contains a spinal beam 1 and pivot beams 2. Each pivot beam 2 has a top sheet 2.1 and a bottom sheet 2.2 and is rigidly connected to the corresponding Friday 3 by means of fasteners 4. Between the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2 and Friday 3 has a backing sheet 5.

Подкладной лист 5 выполнен толщиной «w» и с центральным сквозным отверстием 6 диаметра «D» для дополнительного сварного соединения с нижним листом 2.2 шкворневой балки 2 рамы грузового вагона и с дополнительными сквозными отверстиями 7 по углам подкладного листа 5 для пропуска элементов крепления 4, жестко соединяющих нижний лист 2.2 шкворневой балки 2, подкладной лист 5 и пятник 3. Диаметр «D» центрального сквозного отверстия 6 лежит в диапазоне размеров от 10 до 480 мм. The backing sheet 5 is made of thickness “w” and with a central through hole 6 of diameter “D” for additional weld connection with the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2 of the freight car frame and with additional through holes 7 at the corners of the backing sheet 5 to skip the fastening elements 4, rigidly connecting the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2, the backing sheet 5 and the Friday 3. The diameter "D" of the central through hole 6 lies in the size range from 10 to 480 mm.

В варианте выполнения в подкладном листе 5 нескольких дополнительных сквозных отверстий 6 для дополнительного сварного соединения подкладного листа 5 с нижним листом 2.2 шкворневой балки 2 рамы грузового вагона диаметры «D» сквозных отверстий 6 лежат в диапазоне размеров от 10 до 240 мм.In an embodiment, in the backing sheet 5, several additional through holes 6 for additional welded connection of the backing sheet 5 with the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2 of the freight car frame, the diameters "D" of the through holes 6 are in the size range from 10 to 240 mm.

Технический результат заявляемой полезной модели, заключающийся в увеличении жесткости шкворневой балки рамы грузового вагона, достигается следующим способом. The technical result of the claimed utility model, which consists in increasing the stiffness of the pivot beam of the frame of a freight car, is achieved in the following way.

Установка подкладного листа 5 между нижней поверхностью 2.2 шкворневой балки 2 и пятником 3 грузового вагона обеспечивает увеличение жесткости шкворневой балки 2 рамы за счет дополнительного усиления шкворневой балки в зоне шкворневого узла и равномерного распределения действующих нагрузок по балкам рамы, что приводит к снижению концентрации напряжений в раме в целом. Выполнение подкладного листа 5 толщиной «w» более 40 мм нецелесообразно, так как усиление шкворневой балки рамы грузового вагона становится незначительным. The installation of a backing sheet 5 between the bottom surface 2.2 of the pivot beam 2 and the friday 3 of the freight car provides an increase in the stiffness of the pivot beam 2 of the frame due to the additional reinforcement of the pivot beam in the area of the pivot assembly and the uniform distribution of the acting loads across the frame beams, which reduces the stress concentration in the frame generally. The implementation of the backing sheet 5 with a thickness of "w" more than 40 mm is impractical, since the strengthening of the pivot beam of the frame of a freight car becomes insignificant.

Сквозное отверстие 6 в подкладном листе 5 обеспечивает дополнительное крепление подкладного листа 5 к нижнему листу 2.2 шкворневой балки 2 посредством прерывистого сварного соединения, что позволяет усилить зону прилегания пятника 3 к шкворневой балке 3 через подкладной лист 5, а также при необходимости прохождение шкворня тележки железнодорожного вагона. Диапазон диаметра «D» центрального сквозного отверстия 6 от 10 до 480 мм обусловлен габаритными размерами подкладного листа 5 с обеспечением выполнения прерывистого сварного соединения, не являющегося дополнительной зоной концентрации напряжений, и с исключением пересечения сварных швов и соответственно зон концентрации напряжений. При этом в подкладном листе 5 могут быть выполнены дополнительные сквозные отверстия 7 с диаметрами в диапазоне размеров от 10 до 240 мм для дополнительного сварного соединения подкладного листа 5 с нижним листом 2.2 шкворневой балки 2, что позволит более плотно прижать подкладной лист к шкворневой балке, повысить надежность его установки и тем самым усилить шкворневую балку. Диапазон значений диаметров дополнительных сквозных отверстий 7 обусловлен габаритными характеристиками подкладного листа 5 и диаметром центрального сквозного отверстия 6, а также исключением возможности наложения зон концентрации напряжений при выполнении прерывистого сварного шва при соединении подкладного листа и нижнего листа 2.2 шкворневой балки 2 рамы.The through hole 6 in the backing sheet 5 provides additional fastening of the backing sheet 5 to the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2 by means of an intermittent welded joint, which makes it possible to strengthen the contact area of the Friday 3 to the pivot beam 3 through the backing sheet 5, and also, if necessary, the passage of the kingpin of the railway carriage . The diameter range “D” of the central through hole 6 is from 10 to 480 mm due to the overall dimensions of the backing sheet 5 to ensure intermittent welds that are not an additional zone of stress concentration, and with the exception of the intersection of welds and, accordingly, zones of stress concentration. At the same time, additional through holes 7 with diameters in the size range from 10 to 240 mm can be made in the backing sheet 5 for additional welded connection of the backing sheet 5 with the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2, which will allow the pivot sheet to be pressed more tightly against the pivot beam, increase the reliability of its installation and thereby strengthen the pivot beam. The range of diameters of the additional through holes 7 is due to the overall characteristics of the backing sheet 5 and the diameter of the central through hole 6, as well as the exclusion of the possibility of imposing stress concentration zones when performing intermittent welds when connecting the backing sheet and the bottom sheet 2.2 of the pivot beam 2 of the frame.

Для образования единой прочной конструкции и усиления шкворневой балки и рамы в целом в подкладном листе выполнены отверстия для элементов крепления, жестко соединяющих пятник и шкворневую балку рамы, при этом отверстия выполнены соосно с отверстиями в пятнике и нижнем листе шкворневой балки рамы грузового вагона. В качестве элементов крепления могут быть использованы, например, заклепки.In order to form a single solid structure and strengthen the pivot beam and the frame as a whole, holes are made in the backing sheet for fasteners rigidly connecting the Friday and the pivot beam of the frame, and the holes are aligned with the holes in the Friday and the bottom sheet of the pivot beam of the freight car frame. As fastening elements, for example, rivets can be used.

Также установка дополнительных подкладных листов между пятником и подкладным листом обеспечивает усиление шкворневой балки рамы при использовании тонких подкладных листов, так как нагрузки равномерно распределяются по подкладным листам и действуют в различные стороны, тем самым снижая значение равнодействующей и соответственно снижая концентрацию напряжений. Also, the installation of additional backing sheets between the Friday and the backing sheet enhances the pivot beam of the frame when using thin backing sheets, since the loads are evenly distributed across the backing sheets and act in different directions, thereby reducing the resultant value and, accordingly, reducing the stress concentration.

Таким образом, заявляемая полезная модель всей своей совокупностью существенных признаков позволяет увеличить жесткость шкворневой балки рамы грузового вагона.Thus, the claimed utility model with all its essential features makes it possible to increase the stiffness of the pivot beam of the freight car frame.

Claims (6)

1. Рама грузового вагона, включающая хребтовую балку и шкворневые балки, содержащие верхний и нижний листы и жестко соединенные с пятником грузового вагона, отличающаяся тем, что между каждым пятником и нижним листом соответствующей шкворневой балки установлен подкладной лист.
1. The frame of a freight car, including a spinal beam and pivot beams containing upper and lower sheets and rigidly connected to the back of the freight car, characterized in that a backing sheet is installed between each Friday and the bottom sheet of the corresponding pivot beam.
2. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что подкладной лист выполнен толщиной в диапазоне размеров от 1 до 40 мм.
2. The frame according to claim 1, characterized in that the backing sheet is made in a thickness in the size range from 1 to 40 mm.
3. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что подкладной лист выполнен с центральным сквозным отверстием с диаметром в диапазоне размеров от 10 до 480 мм для дополнительного сварного соединения с нижним листом шкворневой балки.
3. The frame according to claim 1, characterized in that the backing sheet is made with a central through hole with a diameter in the size range from 10 to 480 mm for additional weld with the bottom sheet of the pivot beam.
4.  Рама по п. 3, отличающаяся тем, что подкладной лист выполнен с дополнительными сквозными отверстиями с диаметрами в диапазоне размеров от 10 до 240 мм для дополнительного сварного соединения с нижним листом шкворневой балки.
4. The frame according to claim 3, characterized in that the backing sheet is made with additional through holes with diameters in the size range from 10 to 240 mm for an additional weld with the bottom sheet of the pivot beam.
5. Рама по п. 1, отличающаяся тем, что в подкладном листе выполнены сквозные отверстия для установки элементов крепления, соответствующие отверстиям в нижнем листе шкворневой балке и пятнике для жесткого соединения с пятником посредством элементов крепления.
5. The frame according to claim 1, characterized in that the through sheet is provided with through holes for mounting fasteners corresponding to the holes in the bottom sheet of the pivot beam and the heel for rigid connection with the heel by means of fasteners.
6.  Рама по п. 1, отличающаяся тем, что между пятником и подкладным листом установлены дополнительные подкладные листы.
6. The frame according to claim 1, characterized in that between the Friday and the backing sheet additional backing sheets are installed.

Images