RU2391239C1 - Freight gondola car with dead floor - Google Patents

Abstract

FIELD: transport.

SUBSTANCE: invention relates to railway transport. Proposed gondola car comprises frame (2) mounted on two trucks (1) and formed by two lengthwise lateral beams and truck frame beams jointed be terminal, swivel and crosswise beams, and body with lateral and face walls with posts. Body floor has recess arranged in between trucks. Inner end of the frame truck load carrying beams are welded into crosswise beams of box section with their ends jointed to lengthwise lateral beams. Lengthwise beams (10) bent along the recess profile are welded into said box section beams (11) opposite body sidewall lateral posts. Variable-height "П"-section corner plates are welded into joints between crosswise beams and lengthwise beams. Lengthwise beams are welded into body sidewalls to make closed load carrying belt of the body. Variable-height "П"-section corner plates are welded into joints between face wall central post and lengthwise beam of the body face wall and top belt profile.

EFFECT: increased car volume and load-carrying capacity.

4 cl, 5 dwg

Description

Изобретение относится к рельсовым транспортным средствам, в частности к железнодорожным грузовым полувагонам с глухим полом.The invention relates to rail vehicles, in particular to railway freight gondola cars with a deaf floor.

Известен грузовой полувагон с глухим полом модели 12-1505, содержащий установленную на две ходовые тележки раму, образованную хребтовой, поперечными концевыми, шкворневыми и промежуточными балками, закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями обвязки и листов обшивки, автосцепные устройства и тормозное оборудование [1].Known freight open wagon with a blind floor model 12-1505, containing a frame mounted on two running trolleys, formed by a spinal, transverse end, pivot and intermediate beams, a body mounted on the frame, consisting of side and end walls with struts, trim profiles and sheathing sheets, couplers and brake equipment [1].

Недостатком известного грузового полувагона с глухим кузовом является ограниченный его объем в заданной длине вследствие значительной высоты расположения хребтовой балки, определяющей высоту пола кузова относительно уровня головок рельсов.A disadvantage of the known freight wagon with a deaf body is its limited volume in a given length due to the significant height of the spinal beam, which determines the height of the body floor relative to the level of the rail heads.

Известен также грузовой полувагон с глухим полом, принятый за прототип, содержащий две ходовые тележки, раму со шкворневыми, концевыми и поперечными балками, двумя частями хребтовой балки с автосцепными устройствами, двумя продольными балками, кузов, закрепленный на раме, включающий боковые и торцевые стенки со стойками, жестко соединенные профилями обвязки, V-образные подкосы рамы от хребтовых балок к продольным балкам и наклонные к середине кузова стойки в боковых стенках от шкворневых балок до соединения вертикальных стоек с профилями обвязки [2].A freight wagon with a deaf floor is also known, adopted for the prototype, comprising two undercarriages, a frame with pivot, end and transverse beams, two parts of the spinal beam with couplers, two longitudinal beams, a body mounted on the frame, including side and end walls with struts, rigidly connected by strapping profiles, V-shaped struts of the frame from spinal beams to longitudinal beams and slanted to the middle of the body racks in the side walls from pivot beams to the connection of vertical racks with profiles binding by [2].

Недостатком известного грузового полувагона с глухим полом является неиспользование разрыва хребтовой балки на две консольные части в целях увеличения объема кузова в его средней части за счет возможности понижения пола несмотря на значительный запас высоты до уровня головок рельсов.A disadvantage of the known open-top freight wagon is the non-use of a gap between the spinal beam into two cantilever parts in order to increase the volume of the body in its middle part due to the possibility of lowering the floor despite a significant margin to the level of the rail heads.

Техническим результатом заявленного изобретения является существенное увеличение объема кузова и, соответственно, грузоподъемности полувагона с глухим полом при ограниченной его длине.The technical result of the claimed invention is a significant increase in the volume of the body and, accordingly, the carrying capacity of a gondola car with a deaf floor with a limited length.

Указанный технический результат достигается тем, что в межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола, внутренние концы надтележечных хребтовых балок рамы вварены в поперечные балки коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками, а между собой поперечные балки коробчатого сечения соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединенные с продольными боковыми балками рамы напротив средних стоек боковых стенок кузова.The indicated technical result is achieved in that a lowering of the floor is formed in the inter-body space of the body, the inner ends of the supra-body spinal beams of the frame are welded into the transverse beams of the box section, which are connected at the ends to the longitudinal side beams, and the transverse beams of the box section are connected to each other by longitudinal beams curved along the profile of lowering the floor of the body and welded into the transverse beams curved along the profile of the lower design outline to fit the body into the envelope and connected to the longitudinal bubbled side frame rail in front of B-pillar of the side walls of the body.

Дополнительно для местного усиления в нижние углы соединения поперечных балок коробчатого сечения с продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова, вварены косынки П-образного сечения переменной высоты. По условиям прочности кузова при перевозке насыпного груза над замкнутым контуром рамы, образованного продольными боковыми и концевыми балками, в боковые стенки кузова вварены продольные балки, образующие с продольными балками торцевых стенок замкнутый силовой пояс кузова, а в углы соединения средней стойки торцевой стенки с профилем верхней обвязки и с продольной балкой торцевой стенки кузова вварены косынки П-образного сечения переменной высоты.Additionally, for local reinforcement, in the lower corners of the connection of the box-section transverse beams with longitudinal beams curved along the lowering profile of the body floor, the U-shaped cross-sections of variable height are welded. According to the conditions of the body's strength, when bulk cargo is transported over a closed frame contour formed by longitudinal side and end beams, longitudinal beams are welded into the side walls of the body, forming a closed body belt with the longitudinal beams of the end walls, and into the corners of the middle rack of the end wall with the upper profile strapping and with a longitudinal beam of the end wall of the body welded kerchiefs of the U-shaped section of variable height.

Благодаря принятым техническим решениям достигается существенное увеличение объема кузова, повышение грузоподъемности полувагона с глухим полом и снижение его коэффициента тары, т.е. отношение массы тары полувагона к его грузоподъемности.Thanks to the adopted technical solutions, a significant increase in the volume of the body, an increase in the carrying capacity of a gondola car with a deaf floor and a decrease in its tare coefficient, i.e. the ratio of the tare weight of the gondola to its load capacity.

Сущность предлагаемого изобретения представлена на следующих чертежах:The essence of the invention is presented in the following drawings:

Фиг.1 - главный вид грузового полувагона с глухим полом;Figure 1 is a main view of a freight wagon with a deaf floor;

Фиг.2 - вид сбоку на полувагон;Figure 2 is a side view of the gondola;

Фиг.3 - вид Б фиг.1 снизу на раму полувагона без ходовых тележек;Figure 3 is a view B of figure 1 from below on the gondola frame without running trucks;

Фиг.4 - поперечное сечение А-А полувагона на фиг.1;Figure 4 is a cross section aa of the gondola car in figure 1;

Фиг.5 - элемент В фиг.1 местного усиления узла рамы.Figure 5 - element In figure 1 local amplification of the frame node.

Грузовой полувагон с глухим полом (фиг.1) содержит установленную на две ходовые тележки 1 раму 2, автосцепные устройства 3 и тормозное оборудование 4. Рама 2 сварной конструкции состоит из двух продольных боковых балок 5 (фиг.3), двух надтележечных хребтовых балок 6, соединенных между собой концевыми 7 и шкворневыми 8 балками. Внутренние концы надтележечных хребтовых балок 6 вварены в поперечные балки 9 коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками 5. Между собой поперечные балки 9 коробчатого сечения соединены продольными балками 10, изогнутыми по профилю понижения пола кузова в межтележечном пространстве. Продольные изогнутые балки 10 (фиг.4) вварены в поперечные балки 11, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в заданный габарит в межтележечном пространстве и задающие понижение пола кузова в поперечном направлении. Своими вертикальными концами поперечные изогнутые балки 11 приварены к продольным боковым балкам 5.Freight gondola with a deaf floor (Fig. 1) comprises a frame 2 mounted on two running trolleys 1, couplers 3 and brake equipment 4. The welded frame 2 consists of two longitudinal side beams 5 (Fig. 3), two supercarticular spinal beams 6 interconnected by end 7 and pivot 8 beams. The inner ends of the supra-body spinal beams 6 are welded into the transverse beams 9 of the box section, which are connected at the ends to the longitudinal side beams 5. The transverse beams 9 of the box section are interconnected by longitudinal beams 10, curved along the profile of lowering the body floor in the inter-body space. Longitudinal curved beams 10 (Fig. 4) are welded into the transverse beams 11, curved along the profile of the lower design outline of fitting the body into a given dimension in the inter-body space and setting the lowering of the body floor in the transverse direction. Their vertical ends transverse curved beams 11 are welded to the longitudinal side beams 5.

На раме 2 (фиг.1) закреплен кузов, состоящий из боковых стенок 12, содержащих средние стойки 13, профили верхней обвязки 14, листы обшивки 15, и торцевых стенок 16 (фиг.2), содержащих боковые 17 и среднюю 18 стойки, профили верхней обвязки 14, продольные балки 19 и листы обшивки 20. Средние стойки 13 (фиг.1) боковых стенок 12 приварены к продольным боковым балкам 5 напротив поперечных изогнутых балок 11 рамы 2. Пол кузова полувагона выполнен из плоских листов 21 (фиг.3) и закругленных листов 22 (фиг.4) в нижних углах боковых стенок 12 (фиг.1) для улучшения разгрузки перевозимого насыпного груза. Места сварных соединений листов пола 21 и 22 (фиг.3) подкреплены вспомогательными профилями 23.On the frame 2 (Fig. 1) a body is fixed, consisting of side walls 12 containing middle struts 13, profiles of the upper trim 14, sheathing sheets 15, and end walls 16 (Fig. 2) containing side 17 and middle 18 struts, profiles the upper strapping 14, the longitudinal beams 19 and the sheathing sheets 20. The middle pillars 13 (Fig. 1) of the side walls 12 are welded to the longitudinal side beams 5 opposite the transverse curved beams 11 of the frame 2. The floor of the gondola car body is made of flat sheets 21 (Fig. 3) and rounded sheets 22 (Fig. 4) in the lower corners of the side walls 12 (Fig. 1) to improve the unloading of the transfer winter bulk cargo. Places of welded joints of the floor sheets 21 and 22 (Fig. 3) are supported by auxiliary profiles 23.

Таким образом, в межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола, ограниченное внутренним контуром поперечных балок 9 коробчатого сечения и продольными боковыми балками 5 на глубину нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит с учетом высоты продольных изогнутых балок 10 (фиг.1) и формы изгиба поперечных изогнутых балок 11 (фиг.4). Полученный дополнительный внутренний объем кузова позволяет существенно повысить грузоподъемность полувагона с глухим полом и, соответственно, снизить его коэффициент тары.Thus, in the inter-body space of the body, a lowering of the floor is formed, limited by the inner contour of the transverse beams 9 of the box section and the longitudinal side beams 5 to the depth of the lower design outline to fit the body into the dimension, taking into account the height of the longitudinal curved beams 10 (Fig. 1) and the shape of the bend of the transverse curved beams 11 (figure 4). The resulting additional internal volume of the body can significantly increase the carrying capacity of a gondola car with a deaf floor and, accordingly, reduce its tare coefficient.

В нижние углы соединения поперечных балок 9 (фиг.5) коробчатого сечения и продольных изогнутых балок 10 вварены усиливающие косынки 24 П-образного сечения переменной высоты для исключения местных концентраторов напряжений.Reinforcing headscarves 24 of a U-shaped cross section of variable height are welded into the lower corners of the connection of the transverse beams 9 (Fig. 5) of the box section and the longitudinal curved beams 10 to exclude local stress concentrators.

В зависимости от характеристик перевозимого груза и габаритов полувагона по условиям прочности кузова может потребоваться над замкнутым контуром рамы, образованным силовыми продольными боковыми 5 (фиг.3) и концевыми 7 балками, в боковые стенки 12 (фиг.1) кузова вварить продольные балки 25, образующие с продольными балками 19 (фиг.2) торцевых стенок 16 замкнутый силовой пояс кузова. При этом для исключения локальных узлов концентрации напряжений в углы соединения средней стойки 18 торцевой стенки 16 с профилем верхней обвязки 14 и с продольной балкой 19 торцевой стенки кузова вварены косынки 26 П-образного сечения переменной высоты.Depending on the characteristics of the transported cargo and the dimensions of the open wagon according to the strength conditions of the body, it may be required above the closed frame contour formed by the longitudinal longitudinal side 5 (figure 3) and end 7 beams, weld the longitudinal beams 25 into the side walls 12 (figure 1) of the body, forming with the longitudinal beams 19 (figure 2) of the end walls 16 a closed power belt of the body. Moreover, to eliminate local nodes of stress concentration in the corners of the connection of the middle strut 18 of the end wall 16 with the profile of the upper strapping 14 and with the longitudinal beam 19 of the end wall of the body, kerchiefs 26 of a U-shaped section of variable height are welded.

Грузовой полувагон с глухим полом работает следующим образом. После загрузки полувагона насыпным грузом масса груза через листы 21 (фиг.3) и 22 (фиг.4) воспринимается основными несущими балками: шкворневыми 8 (фиг.3), хребтовыми 6, концевыми 7, поперечными 9, продольными боковыми 5, продольными изогнутыми 10, поперечными изогнутыми 11 и вспомогательными профилями 23 в местах сварных соединений листов пола. От массы груза на вертикальные боковые 12 (фиг.1) и торцевые 16 (фиг.2) стенки кузова действуют распорные силы, которые через листы 20 и 15 (фиг.1) обшивки воспринимаются стойками 13, 17 (фиг.2) и 18, продольными балками 19 и 25 (фиг.1), профилями верхней обвязки 14, а также продольными боковыми балками 5 и концевыми балками 7 (фиг.3). Благодаря решетчатой схеме расположения балок и стоек обеспечивается равномерность распределения нагрузок на силовые элементы кузова и при движении вагона по рельсовому пути осуществляется нормальный режим работы полувагона без проявления усталостных разрушений.Cargo open wagon with a dead floor works as follows. After loading a gondola car with bulk cargo, the mass of cargo through sheets 21 (Fig. 3) and 22 (Fig. 4) is perceived by the main load-bearing beams: pivot 8 (Fig. 3), spinal 6, end 7, transverse 9, longitudinal side 5, longitudinal curved 10, transverse curved 11 and auxiliary profiles 23 at the welded joints of the floor sheets. From the mass of the load, the vertical side walls 12 (FIG. 1) and end 16 (FIG. 2) of the body wall are subjected to spacer forces, which are perceived by the struts 13, 17 (FIG. 2) and 18 through the sheathing sheets 20 and 15 (FIG. 1) , longitudinal beams 19 and 25 (figure 1), profiles of the upper strapping 14, as well as longitudinal side beams 5 and end beams 7 (figure 3). Thanks to the lattice arrangement of the beams and racks, the load distribution on the power elements of the body is evenly distributed, and when the car moves along the rail track, the normal operation of the gondola without the manifestation of fatigue fractures is carried out.

При экстремальных эксплуатационных нагрузках (соударение вагонов, экстренное торможение, резкое трогание с места и т.п.) продольные силы от автосцепных устройств 3 (фиг.1) через жесткий силовой надтележечный контур рамы 2, образованный хребтовой 6 (фиг.3), шкворневой 8, поперечной 9, концевой 7 и концевыми частями боковых балок 5, распределяются в средней части кузова на основной силовой поток через боковые балки 5 и незначительные силовые потоки через изогнутые продольные балки 10 и профили верхней обвязки 14 (фиг.1) с участием вертикальных стоек 13, продольных балок 25 и листов обшивки 15. Благодаря обширному распределению силового потока от автосцепных устройств задействованные силовые элементы кузова не перегружаются по напряженному состоянию и после прекращения действия экстремального воздействия не получают остаточных деформаций. Экстремальное воздействие на кузов сопровождается также последующим инерционным воздействием насыпного груза на торцевую стенку 16 (фиг.2). Для обеспечения требуемой жесткости торцевой стенки от появления остаточных деформаций инерционного воздействия насыпного груза вместе с профилем верхней обвязки 14 введено несколько продольных балок 19 и связующих их вертикальных стоек 17 и 18. При этом дальнейшая реакция от инерционного воздействия на торцевую стенку 16 воспринимается профилями верхней обвязки 14 (фиг.1) боковых стенок 12 и ближайшими к торцевой стенке продольными балками 25 совместно с листами обшивки 15.Under extreme operating loads (collision of cars, emergency braking, sudden pulling away, etc.), longitudinal forces from automatic couplers 3 (Fig. 1) through a rigid power suprahepatic contour of frame 2 formed by spinal 6 (Fig. 3), pivot 8, transverse 9, end 7 and end parts of side beams 5, are distributed in the middle part of the body to the main power flow through side beams 5 and minor power flows through curved longitudinal beams 10 and profiles of the upper strapping 14 (Fig. 1) with the participation of vertical struts 13, longitudinal beams 25 and sheathing sheets 15. Due to the extensive distribution of the power flow from the coupler devices, the involved power elements of the body are not overloaded by the stress state and after the termination of the extreme action do not receive permanent deformations. Extreme impact on the body is also accompanied by subsequent inertial effects of bulk cargo on the end wall 16 (figure 2). To ensure the required rigidity of the end wall from the appearance of residual deformations of the inertial effect of the bulk cargo, along with the profile of the upper strapping 14, several longitudinal beams 19 and their vertical posts 17 and 18 connecting them are introduced. In this case, the further reaction from the inertial impact on the end wall 16 is perceived by the profiles of the upper strapping 14 (1) of the side walls 12 and the longitudinal beams 25 closest to the end wall together with the sheathing sheets 15.

В условиях эксплуатации полувагоны с глухим кузовом разгружаются на вагоноопрокидывателях, при этом в процессе бокового поворота на боковую стенку 12 кузова действует существенная масса насыпного груза. Исключению остаточных деформаций в профиле верхней обвязки 14, средних стойках 13 и листах 15 обшивки способствует продольная балка 25, вваренная в боковую стенку 12 выше продольной боковой балки 5 (фиг.3) рамы полувагона.Under operating conditions, gondola cars with a dead body are unloaded on dumpers, while in the process of a lateral turn, a substantial bulk material load acts on the side wall 12 of the body. The elimination of residual deformations in the profile of the upper trim 14, the middle struts 13 and the sheathing sheets 15 is facilitated by a longitudinal beam 25 welded into the side wall 12 above the longitudinal side beam 5 (Fig. 3) of the gondola car frame.

Источники информацииInformation sources

1. Вагоны. СССР. Каталог-справочник 18-8-78. НИИИНФОРМТЯЖМАШ. М. - 1975.1. Wagons. THE USSR. Directory 18-8-78. NIIINFORMTYAZHMASH. M. - 1975.

2. Патент RU 2279362 C2, B61D 3/00. 2006 г.2. Patent RU 2279362 C2, B61D 3/00. 2006 year

Claims (4)

1. Грузовой полувагон с глухим полом, содержащий установленную на две ходовые тележки раму, образованную двумя продольными боковыми балками и надтележечными хребтовыми балками, соединенными между собой концевыми, шкворневыми и поперечными балками, закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями верхней обвязки, продольными балками и листами обшивки, автосцепные устройства и тормозное оборудование, отличающийся тем, что в межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола, внутренние концы надтележечных хребтовых балок рамы вварены в поперечные балки коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками, а между собой поперечные балки коробчатого сечения соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединенные с продольными боковыми балками рамы напротив средних стоек боковых стенок кузова.1. A freight open wagon with a deaf floor, comprising a frame mounted on two running trolleys, formed by two longitudinal side beams and supraparticular spinal beams interconnected by end, pivot and transverse beams, a body mounted on the frame, consisting of side and end walls with racks, profiles of the upper strapping, longitudinal beams and sheathing sheets, automatic couplers and brake equipment, characterized in that a lowering of the floor is formed in the inter-body space of the body, internal to the ends of the supra-body spinal beams of the frame are welded into the box-shaped transverse beams, which are connected at the ends to the longitudinal side beams, and the box-shaped transverse beams are connected by longitudinal beams curved along the lowering profile of the body floor and welded into the transverse beams curved along the profile of the lower design fit the body into the envelope and connected to the longitudinal side beams of the frame opposite the middle pillars of the side walls of the body. 2. Грузовой полувагон с глухим полом по п.1, отличающийся тем, что в нижние углы соединения поперечных балок коробчатого сечения с продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова, вварены косынки П-образного сечения переменной высоты.2. A freight open wagon with a dead floor according to claim 1, characterized in that the U-shaped cross-sections of variable height are welded into the lower corners of the connection of the box-shaped cross-beams with longitudinal beams curved along the profile of lowering the floor of the body. 3. Грузовой полувагон с глухим кузовом по п.1, отличающийся тем, что над замкнутым контуром рамы, образованным продольными боковыми и концевыми балками, в боковые стенки кузова вварены продольные балки, образующие с продольными балками торцевых стенок замкнутый силовой пояс кузова.3. A freight gondola with a deaf body according to claim 1, characterized in that over a closed contour of the frame formed by the longitudinal side and end beams, longitudinal beams are welded into the side walls of the body, forming a closed power belt of the body with the longitudinal beams of the end walls. 4. Грузовой полувагон с глухим полом по п.3, отличающийся тем, что в углы соединения средней стойки торцевой стенки с профилем верхней обвязки и с продольной балкой торцевой стенки кузова вварены косынки П-образного сечения переменной высоты. 4. A freight open wagon with a dead floor according to claim 3, characterized in that the U-shaped headscarves of variable height are welded into the corners of the connection between the middle pillar of the end wall and the profile of the upper trim and with the longitudinal beam of the end wall of the body.

Images