RU2631760C2 - Car with opening roof of v.v. bodrov structure - Google Patents
Car with opening roof of v.v. bodrov structure Download PDFInfo
- Publication number
- RU2631760C2 RU2631760C2 RU2016135346A RU2016135346A RU2631760C2 RU 2631760 C2 RU2631760 C2 RU 2631760C2 RU 2016135346 A RU2016135346 A RU 2016135346A RU 2016135346 A RU2016135346 A RU 2016135346A RU 2631760 C2 RU2631760 C2 RU 2631760C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- roof
- frames
- beams
- roofs
- car
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/04—Construction details of vehicle bodies with bodies of metal; with composite, e.g. metal and wood body structures
- B61D17/12—Roofs
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60J—WINDOWS, WINDSCREENS, NON-FIXED ROOFS, DOORS, OR SIMILAR DEVICES FOR VEHICLES; REMOVABLE EXTERNAL PROTECTIVE COVERINGS SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLES
- B60J7/00—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs
- B60J7/08—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position
- B60J7/12—Non-fixed roofs; Roofs with movable panels, e.g. rotary sunroofs of non-sliding type, i.e. movable or removable roofs or panels, e.g. let-down tops or roofs capable of being easily detached or of assuming a collapsed or inoperative position foldable; Tensioning mechanisms therefor, e.g. struts
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B61—RAILWAYS
- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D39/00—Wagon or like covers; Tarpaulins; Movable or foldable roofs
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Wood Science & Technology (AREA)
- Fittings On The Vehicle Exterior For Carrying Loads, And Devices For Holding Or Mounting Articles (AREA)
- Body Structure For Vehicles (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области железнодорожного транспорта, в частности к вагонам для сыпучих грузов, может быть использовано для модернизации эксплуатируемых полувагонов и при разработке новых вагонов.The invention relates to the field of railway transport, in particular to cars for bulk cargo, can be used to modernize operating open wagons and in the development of new cars.
Известны вагоны с поперечно раскрывающейся крышей различных типов. Первый аналог этого типа имеет кузов примерно полукруглого поперечного сечения с загрузочным проемом, ширина которого примерно втрое меньше ширины у днища - патент ЕР 0560152 В1 МПК B61D 39/00, 29.03.1995. Снаружи торцевых стен кузова шарнирно закреплены боковые Z-образные стойки, к которым жестко закреплена крыша, а также шарнирно закреплены гидроцилиндры механизма поворота и пружины растяжения механизма уравновешивания. Кузов разгружается через боковые разгрузочные люки.Various types of railcars are known. The first analogue of this type has a body of approximately a semicircular cross section with a loading opening, the width of which is approximately three times less than the width at the bottom - patent EP 0560152 B1 IPC B61D 39/00, 03/29/1995. Outside the end walls of the body, side Z-shaped posts are pivotally fixed to which the roof is rigidly fixed, and the hydraulic cylinders of the rotation mechanism and the tension springs of the balancing mechanism are pivotally fixed. The body is unloaded through the side discharge hatches.
В связи с недостаточной продольной жесткостью крыши ее середина опирается на стойку, нижний конец которой шарнирно закреплен так, что шарниры боковых и средней стоек соосны, а кузов выполнен из двух емкостей, между срединными торцевыми стенами которых расположена средняя стойка.Due to the insufficient longitudinal rigidity of the roof, its middle rests on a pillar, the lower end of which is pivotally fixed so that the hinges of the side and middle pillars are coaxial, and the body is made of two tanks, between which the middle pillar is located between the middle end walls.
Наиболее существенные недостатки этого аналога:The most significant disadvantages of this analogue:
- Большой вес всех типов жестких крыш. Для уменьшения веса уменьшена ширина крыши путем использования полукруглой формы поперечного сечения кузова, но, во-первых, к весу крыши добавился вес двух дополнительных торцевых стен в середине кузова, во-вторых, это привело к следующему недостатку.- Heavy weight of all types of hard roofs. To reduce weight, the roof width was reduced by using a semicircular cross-sectional shape of the body, but, firstly, the weight of two additional end walls in the middle of the body was added to the weight of the roof, and secondly, this led to the following drawback.
- Примерно полукруглое поперечное сечение кузова с ограниченной габаритом шириной имеет по сравнению с прямоугольным сечением большую поверхность боковых стен и меньшую площадь сечения. Результат - высокое отношение веса стен к грузоподъемности вагона и пониженный объем кузова.- An approximately semicircular cross-section of a body with a limited overall width has a larger surface of the side walls and a smaller cross-sectional area as compared to a rectangular section. The result is a high ratio of wall weight to wagon capacity and reduced body volume.
Известен вагон с раскрывающейся крышей, включающий кузов прямоугольного сечения с торцевыми и боковыми стенами и две жесткие полукрыши, шарнирно закрепленные снаружи торцовых стен (второй аналог). Шарниры обеих полукрыш сочленены находящимися в зацеплении зубчатыми элементами. Там же смонтированы механизмы их поворота (гидроцилиндры) и уравновешивания (пружины). Полукрыши цельнометаллические, с пространственной рамой в вертикальной и горизонтальной плоскостях, окаймляющей дуговую поверхность с торцами полусегментной формы [Вагоны. Конструкция, теория и расчет. П/р д.т.н. проф. Л.А. Шадура, изд. третье, М.: «Транспорт», 1980, с. 309, 310].A wagon with a drop-down roof is known, including a rectangular body with end and side walls and two rigid half-roofs pivotally fixed outside the end walls (second analogue). The hinges of both half roofs are articulated by gearing elements meshed. The mechanisms of their rotation (hydraulic cylinders) and balancing (springs) are also mounted there. Half-roofs are all-metal, with a spatial frame in the vertical and horizontal planes bordering an arc surface with ends of a half-segment shape [Wagons. Construction, theory and calculation. P / r Doctor of Technical Sciences prof. L.A. Shadur, ed. third, M .: "Transport", 1980, p. 309, 310].
Наиболее существенные недостатки этого аналога - большая высота в закрытом положении и большой вес. Высота необходима для придания необходимой продольной жесткости выгнутого по дуге стального листа длиной порядка 13 м, для соблюдения габарита уменьшена высота кузова. Для компенсации веса полукрыш и их механизмов уменьшена грузоподъемность вагона.The most significant disadvantages of this analogue are the large height in the closed position and the large weight. The height is necessary to impart the necessary longitudinal rigidity to a steel sheet curved along an arc of a length of about 13 m; the body height has been reduced to maintain overall dimensions. To compensate for the weight of the half-roofs and their mechanisms, the carrying capacity of the carriage is reduced.
Известен вагон с раскрывающейся крышей (третий аналог), включающий кузов с торцевыми и боковыми стенами, две сравнительно легкие полукрыши и два перекрытия проемов между сдвинутыми полукрышами и верхом торцевых стен - патент на полезную модель UA №91157 U, МПК: B61D 17/00; B61D 17/12. Опубл. 25.06.2014, Бюл. №12. Каждая полукрыша содержит упруго-эластичное прямоугольное полотно, лежак и две П-образных рамы (в дальнейшем - рама), промежуточную и среднюю, каждая рама состоит из горизонтальной балки (в дальнейшем - балка) и двух параллельных друг другу стоек на концах. Один продольный край полотна полукрыши жестко закреплен к лежаку, жестко закрепленному к верхней кромке боковой стены, средняя часть полотна жестко закреплена к балке промежуточной рамы, а второй продольный край - к балке средней рамы. Нижние концы стоек рам шарнирно закреплены снаружи торцевых стен, шарниры средних стоек сочленены находящимися в зацеплении зубчатыми элементами (как и во втором аналоге), что позволяет синхронизировать поворот двух сочлененных рам механизмами поворота одной из них. Каждое перекрытие торцевого проема выполнено в виде двух эластичных завес, натянутых между верхними частями стоек рам и угловыми стойками торцевых стен.A wagon with a drop-down roof (third analogue) is known, including a body with end and side walls, two relatively light half roofs and two overlapping openings between the shifted half roofs and the top of the end walls - patent for utility model UA No. 91157 U, IPC: B61D 17/00; B61D 17/12. Publ. 06/25/2014, Bull. No. 12. Each half-roof contains an elastic-elastic rectangular canvas, a sunbed and two U-shaped frames (hereinafter - the frame), an intermediate and a middle one, each frame consists of a horizontal beam (hereinafter - the beam) and two parallel to each other struts at the ends. One longitudinal edge of the half-leaf web is rigidly fixed to a lounger rigidly fixed to the upper edge of the side wall, the middle part of the web is rigidly fixed to the beam of the intermediate frame, and the second longitudinal edge to the beam of the middle frame. The lower ends of the uprights of the frames are pivotally fixed outside the end walls, the hinges of the middle uprights are jointed by gearing elements engaged (as in the second analogue), which allows you to synchronize the rotation of two articulated frames by the rotation mechanisms of one of them. Each overlap of the end opening is made in the form of two elastic curtains stretched between the upper parts of the uprights of the frames and the angular uprights of the end walls.
Использование полукрыш из легкого эластичного материала дает возможность по сравнению со вторым аналогом уменьшить вес крыши и не уменьшать высоту стен кузова. Применение промежуточных рам обеспечивает перемещение упруго-эластичного полотна полукрыш за боковые стены при раздвижении рам перед погрузкой, исключая повреждение его в контакте с материалом.The use of a half-roof made of lightweight elastic material makes it possible, in comparison with the second analogue, to reduce the weight of the roof and not reduce the height of the walls of the body. The use of intermediate frames ensures the movement of the elastic-elastic half-roof web beyond the side walls when the frames are extended before loading, eliminating damage to it in contact with the material.
Существенные недостатки такой конструкции:Significant disadvantages of this design:
- Невозможность ее использования для модернизации глуходонных полувагонов, разгружающихся вагоноопрокидывателями.- The impossibility of its use for the modernization of deep-sea gondola cars unloaded by dumpers.
- Ограничение длины кузова. Горизонтальные балки крыши должны быть несколько длиннее кузова вагона (13-19 м). Балка, поворачиваемая вокруг своей оси в процессе открывания/закрывания, должна быть выполнена из квадратной или круглой трубы. Согласно теории сопротивления материалов изгибающий момент в балке пропорционален квадрату расстояния между опорами (пролету) L, жесткость - кубу, а прогиб балки – четвертой степени пролета. Для наглядности приведены результаты расчета балок с пролетом 13 и 19 м, а также кратных им пролетов для стальной квадратной трубы со стороной b и толщиной стенки δ=0.1b при условии величины прогиба в середине пролета v=0.0025L под действием собственного веса. Расчетный вес балки - G, напряжение изгиба в середине пролета - σmax.- Limit body length. The horizontal roof beams should be slightly longer than the car body (13-19 m). The beam, which rotates around its axis during the opening / closing process, must be made of square or round pipe. According to the theory of resistance of materials, the bending moment in the beam is proportional to the square of the distance between the supports (span) L, the rigidity to the cube, and the deflection of the beam to the fourth degree of span. For clarity, the results of calculating beams with a span of 13 and 19 m, as well as multiple spans for steel square pipes with side b and wall thickness δ = 0.1b, are provided, provided that the deflection in the middle of the span is v = 0.0025L under the influence of its own weight. The calculated beam weight is G, the bending stress in the middle of the span is σ max .
Общий вес металлоконструкций, полотна и механизмов поворота/уравновешивания крыши примерно равен удвоенному весу ее горизонтальных балок и на столько же уменьшится грузоподъемность вагона. В связи с этим даже для четырехосного вагона с минимальной длиной кузова вес крыши с П-образными рамами составит примерно 8 т (как и у жестких крыш).The total weight of the metal structures, the canvas and the mechanisms of rotation / balancing of the roof is approximately equal to twice the weight of its horizontal beams and the carload will decrease by the same amount. In this regard, even for a four-axle car with a minimum body length, the weight of the roof with U-shaped frames will be approximately 8 tons (as with hard roofs).
Известна интересная конструкция вагона с раскрывающейся крышей (четвертый аналог), в котором отсутствуют оба существенных недостатка предыдущего аналога - патент US 8256355 В2, 04.09.2012. Внутри кузова поперек продольной его оси жестко закреплены несколько равнобедренных треугольных рам - вершиной к середине днища, углами основания - к боковым стенам ниже верхней кромки. К основанию на расстоянии четверти его длины от края с обеих сторон шарнирно закреплены с возможностью поворота в поперечном сечении два рычага, вторые концы которых шарнирно закреплены к средним краям секций полукрыш, боковые края секций оборудованы крюками, в транспортном положении входящими в зацепление с полками над верхними кромками боковых стен. Средняя часть рычагов шарнирно соединена со штоками гидроцилиндров, корпуса которых шарнирно соединены с верхней частью бедер треугольных рам. Каждая секция полукрыши включает дуговую в поперечном сечении четырехугольную раму и одну или две шарнирно закрепленных к ней с возможностью свободного поворота вверх от боковых стен к оси вагона крышки разгрузочных люков. Каждая полукрыша включает три или более секций.An interesting design of a car with a drop-down roof (fourth analogue) is known, in which there are no two significant drawbacks of the previous analogue - patent US 8256355 B2, 09/04/2012. Inside the body across its longitudinal axis several isosceles triangular frames are rigidly fixed - with the apex towards the middle of the bottom, the corners of the base - to the side walls below the upper edge. Two levers are pivotally mounted to rotate in cross section to the base at a quarter of its length from the edge on both sides, the second ends of which are pivotally attached to the middle edges of the half-roof sections, the side edges of the sections are equipped with hooks that engage with the shelves in the transport position above the upper the edges of the side walls. The middle part of the levers is pivotally connected to the rods of the hydraulic cylinders, the bodies of which are pivotally connected to the upper part of the thighs of the triangular frames. Each section of the half-roof includes an arc in cross section of a quadrangular frame and one or two pivotally attached to it with the possibility of free rotation upward from the side walls to the axis of the car of the cover of the unloading hatches. Each half-roof includes three or more sections.
Для раскрытия крыши штоки гидроцилиндров втягиваются, рычаги поворачиваются в сторону боковых стен, крюки выходят из зацепления с полками и секции полукрыш соскальзывают вниз, свободно повисая снаружи боковых стен. После загрузки штоки выталкиваются из гидроцилиндров, поднимая рычагами и перемещая над кузовом секции полукрыш до их взаимного упора средними краями, крюки входят в зацепление с полками и секции жестко фиксируются, образуя дуговую крышу. Вагон готов к транспортировке.To open the roof, the hydraulic cylinder rods are retracted, the levers turn towards the side walls, the hooks disengage from the shelves and the half-roof sections slide down, hanging freely outside the side walls. After loading, the rods are pushed out of the hydraulic cylinders, lifting the sections of the half-roofs with levers and moving the sections of the half-roof above the body to their mutual stop with the middle edges, the hooks mesh with the shelves and the sections are rigidly fixed, forming an arc roof. The wagon is ready for transportation.
В вагоноопрокидывателе его упоры-фиксаторы опускаются на углы кузова, фиксируя положение вагона, его поворачивают вокруг продольной оси на 140-160°, при этом крышки люков под действием своего веса поворачиваются, открывая разгрузочные люки секций полукрыш, сыпучий груз высыпается через них. При повороте вагоноопрокидывателя в исходное положение крышки люков закрываются и после подъема упоров-фиксаторов пустой вагон готов к транспортировке.In the car tipper, its stops-clamps are lowered to the corners of the body, fixing the position of the car, it is rotated around the longitudinal axis by 140-160 °, while the manhole covers turn under the action of their weight, opening the unloading hatches of the half-roof sections, bulk cargo falls out through them. When the car dumper is turned to its initial position, the manhole covers are closed and after lifting the stop-clamps, the empty car is ready for transportation.
Треугольные рамы внутри кузова незначительно мешают загрузке сыпучим грузом и разгрузке вагона, но полированные штоки и уплотнения гидроцилиндров, работающие внутри объема пылесодержащего абразивного груза, подвержены интенсивному износу и это - существенный недостаток аналога. Второй его недостаток - множество шарниров, работающих в пылевой среде. Третий недостаток - значительный вес цельнометаллической крыши и рам.Triangular frames inside the body slightly interfere with loading with bulk cargo and unloading the car, but the polished rods and hydraulic cylinder seals working inside the volume of dust-containing abrasive cargo are subject to intense wear and this is a significant drawback of the analogue. Its second drawback is the many hinges working in a dusty environment. The third drawback is the significant weight of the all-metal roof and frames.
Первого недостатка третьего аналога и всех недостатков четвертого аналога лишен принятый в качестве прототипа вагон, включающий кузов с торцевыми и боковыми стенами, две сравнительно легкие эластичные полукрыши в виде множества продольных элементов типа жалюзи или, как вариант, - из эластичного материала, и четыре (две средних и две боковых) П-образных рамы (в дальнейшем - рамы), каждая из которых образована горизонтальной балкой (в дальнейшем - балкой) с двумя параллельными друг другу стойками на концах. Балки средней и боковой рам жестко соединены с продольными краями полукрыши, а нижние концы стоек в каждой паре шарнирно и соосно соединены с торцовыми стенами кузова - заявка WO 2013/173584 А1, 21.11.2013. В транспортном положении балки боковых рам опираются на верхние кромки боковых стен, а средних рам - касаются друг друга над продольной осью кузова, полукрыши натянуты так, что образуют двухскатную крышу над загрузочным проемом. В положении разгрузки на вагоноопрокидывателе боковые рамы повернуты в середину вагона так, что их балки почти касаются балок средних рам, а полукрыши свободно провисают до плоскости загрузочного проема. В положении загрузки балки боковых рам опираются на верхние кромки боковых стен, средние рамы повернуты в сторону боковых стен так что их балки придвинуты к балкам боковых рам, а полукрыши свободно провисают вдоль боковых стен внутри кузова.The first drawback of the third analogue and all the drawbacks of the fourth analogue is deprived of the car adopted as a prototype, including a body with end and side walls, two relatively light elastic half-roofs in the form of many longitudinal elements such as blinds or, as an option, from elastic material, and four (two middle and two side) U-shaped frames (hereinafter - frames), each of which is formed by a horizontal beam (hereinafter - the beam) with two racks parallel to each other at the ends. The beams of the middle and side frames are rigidly connected to the longitudinal edges of the half-roof, and the lower ends of the struts in each pair are pivotally and coaxially connected to the end walls of the body - application WO 2013/173584 A1, 11/21/2013. In the transport position, the beams of the side frames rest on the upper edges of the side walls, and the middle frames touch each other above the longitudinal axis of the body, the half-roofs are stretched so that they form a gable roof above the loading opening. In the unloading position on the tipper, the side frames are turned in the middle of the car so that their beams almost touch the beams of the middle frames, and the half-roofs sag freely to the plane of the loading opening. In the loading position, the beams of the side frames rest on the upper edges of the side walls, the middle frames are turned towards the side walls so that their beams are moved to the beams of the side frames, and the half-roofs freely sag along the side walls inside the body.
Существенные недостатки прототипа:The significant disadvantages of the prototype:
- Ограничение длины кузова из-за большого веса рам, обусловленного значительной длиной балок, подробно описанное в третьем аналоге.- The limitation of the length of the body due to the large weight of the frames, due to the significant length of the beams, described in detail in the third analogue.
- Эластичные полукрыши, провисающие внутрь кузова при погрузке, неизбежно прижимаются грузом к боковым стенам и при сдвижении средних балок неизбежно повреждаются.- Elastic half roofs sagging inside the body during loading are inevitably pressed by the load to the side walls and when moving the middle beams are inevitably damaged.
Задачами, на решение которых направлено изобретение, являются существенное снижение веса металлоконструкций крыши при неограниченной длине кузова и повышение долговечности полукрыш.The tasks to which the invention is directed are to significantly reduce the weight of the metal structures of the roof with an unlimited body length and increase the durability of half roofs.
Задачи решаются за счет того, что в вагоне с раскрывающейся крышей, включающем кузов с торцевыми и боковыми стенами, две средних и две боковых рамы, каждая из которых содержит горизонтальную балку и две шарнирно закрепленные снаружи торцевых стен концевые стойки, две полукрыши из эластичного материала, продольные края каждой из которых жестко закреплены к горизонтальным балкам средней и боковой рамы, механизмы поворота и уравновешивания рам, согласно изобретению горизонтальная балка средней рамы полукрыши оборудована как минимум одной промежуточной стойкой и горизонтальная балка боковой рамы полукрыши оборудована как минимум одной промежуточной стойкой, концевые и промежуточные стойки каждой рамы жестко соединены с приводным валом, опирающимся через подшипник на как минимум одну промежуточную опору, жестко закрепленную к верхней части боковой стены, под полукрышами расположены упругие элементы, расположенные нормально к горизонтальным балкам средних рам и консольно закрепленные к ним с длиной консоли, равной 0.3-0.4 ширины полукрыш, средняя часть полотна каждой из которых поддерживается роликами свободных концов упругих элементов.The problems are solved due to the fact that in a car with a drop-down roof, including a body with end and side walls, two middle and two side frames, each of which contains a horizontal beam and two end racks pivotally mounted outside the end walls, two half-roofs made of elastic material, the longitudinal edges of each of which are rigidly fixed to the horizontal beams of the middle and side frames, the mechanisms for turning and balancing the frames, according to the invention, the horizontal beam of the middle half-roof frame is equipped with at least one the intermediate strut and the horizontal beam of the side frame of the half-roof are equipped with at least one intermediate strut, the end and intermediate struts of each frame are rigidly connected to the drive shaft, resting through the bearing on at least one intermediate support, rigidly fixed to the upper part of the side wall, elastic elements are located under the half-roofs located normally to the horizontal beams of the middle frames and cantilevered to them with a console length equal to 0.3-0.4 of the width of the half-roof, the middle part of the canvas of each of which is supported by rollers of the free ends of the elastic elements.
Дополнительно к этому, указанные ролики выполнены легковесными, например пенопластовыми, и свободно вращаются на оси, параллельной горизонтальной балке, соединенной со свободными концами упругих элементов.In addition, these rollers are made lightweight, such as foam, and freely rotate on an axis parallel to the horizontal beam connected to the free ends of the elastic elements.
Как было показано выше в цифрах, одна промежуточная стойка позволяет уменьшить вес балки в восемь, а две - в двадцать семь раз, соответственно, уменьшается крутящий момент, необходимый для поворота рам полукрыш. При резком уменьшении характерного размера поперечного сечения балки ее прогиб вполне удовлетворителен для участка длины между стойками, но совершенно неудовлетворителен для всей длины балки, поэтому поворачивать раму необходимо, прикладывая крутящий момент ко всем стойкам рамы, а для этого необходимо концевые и промежуточные стойки одной рамы жестко соединить одним приводным валом. К весу металлоконструкций полукрыш добавляется вес приводных валов и промежуточных опор, но согласно ориентировочному расчету суммарный вес металлоконструкций крыши уменьшается при одной промежуточной стойке в четыре с половиной раза, а при двух - в девятнадцать раз, следовательно, не является проблемой изготовление действительно легкой крыши с промежуточными опорами для самых длинных известных и возможно разрабатываемых кузовов. Кроме того, приводные валы позволяют устанавливать механизмы поворота только с одного торца кузова, что существенно упрощает управление ими.As shown above in numbers, one intermediate strut can reduce the weight of the beam by eight, and two - twenty-seven times, respectively, reduces the torque required to rotate the roof frames. With a sharp decrease in the characteristic cross-sectional size of the beam, its deflection is quite satisfactory for the length section between the racks, but completely unsatisfactory for the entire length of the beam, therefore it is necessary to rotate the frame by applying torque to all the racks of the frame, and for this it is necessary to end and intermediate racks of one frame rigidly connect with one drive shaft. The weight of the drive shafts and intermediate supports is added to the weight of the metal structures of the half-roofs, but according to a rough calculation, the total weight of the metal structures of the roof decreases by four and a half times with one intermediate strut, and by nineteen times with two, it is therefore not a problem to make a really light roof with intermediate supports for the longest known and possibly developed bodies. In addition, drive shafts allow you to set the rotation mechanisms from only one end of the body, which greatly simplifies their management.
Промежуточные опоры и приводные валы имеют характерные размеры поперечных сечений (толщина, диаметр), меньшие среднего диаметра кусков большинства перевозимых грузов, поэтому их сопротивление потоку загружаемого или разгружаемого груза крайне незначительно.The intermediate bearings and drive shafts have characteristic cross-sectional dimensions (thickness, diameter) that are smaller than the average diameter of the pieces of most of the transported goods, so their resistance to the flow of loaded or unloaded cargo is extremely small.
Единственное слабое звено в металлоконструкции крыши - узлы трения приводных валов в промежуточных опорах в пылесодержащей среде, но надежные средства защиты от пыли подшипников скольжения и качения давно разработаны.The only weak link in the metal construction of the roof is the friction units of the drive shafts in the intermediate bearings in a dust-containing environment, but reliable means of protection against the dust of sliding and rolling bearings have long been developed.
Свободные концы упругих элементов (в дальнейшем УЭ), выполненных, например, в виде пружин кручения, консольно закрепленных к балкам средних рам, стремятся выпячивать среднюю часть полукрыши наружу и предотвращают провисание ее внутрь вагона при открывании. Упругость элементов позволяет сократить их длину по сравнению с жесткими элементами и снизить силовое воздействие свободных концов элементов на материал полукрыш. Ролики с возможностью вращения вокруг оси, параллельной балкам, также существенно повышают долговечность материала полукрыш, заменяя трение скольжения материала по свободным концам УЭ при поворотах рам на существенно менее износное трение качения, а легковесность роликов позволяет уменьшить поперечное сечение УЭ. Сила действия всех УЭ под одной полукрышей примерно равна весу ее полотна.The free ends of the elastic elements (hereinafter referred to as RE), made, for example, in the form of torsion springs, cantileverly fixed to the beams of the middle frames, tend to protrude the middle part of the half-roof outward and prevent it from sagging inside the car when opening. The elasticity of the elements allows to reduce their length in comparison with rigid elements and to reduce the force effect of the free ends of the elements on the material of the half-roof. Rollers with the possibility of rotation around an axis parallel to the beams also significantly increase the durability of the material of the half-roofs, replacing the sliding friction of the material along the free ends of the REs when the frames rotate with significantly less wear friction, and the lightness of the rollers reduces the cross-section of the REs. The force of action of all REs under one half-roof is approximately equal to the weight of its canvas.
Длина УЭ в пределах 0.3-0.4 ширины полотна полукрыши позволяет полностью переместить ее за боковую стену кузова при повороте средней рамы для погрузки. При большей длине, во-первых, возможно натяжение полотна между балками и роликами, что нежелательно, во-вторых, для сохранения допустимого напряжения изгиба необходимо увеличивать момент сопротивления изгибу УЭ (диаметр или толщину в поперечном сечении), что также нежелательно. При меньшем чем 0.3 отношении длины УЭ к ширине полотна, при открытии полукрыши часть полотна останется внутри кузова.The length of the UE within 0.3-0.4 of the width of the half-leaf blade allows it to be completely moved beyond the side wall of the body when turning the middle frame for loading. With a longer length, firstly, it is possible to tension the web between the beams and rollers, which is undesirable, and secondly, to maintain an acceptable bending stress, it is necessary to increase the moment of resistance to bending of REs (diameter or thickness in cross section), which is also undesirable. When the ratio of the length of the RE to the width of the canvas is less than 0.3, when you open the half-roof, part of the canvas will remain inside the body.
Изложенная сущность изобретения поясняется чертежами, где показаны:The essence of the invention is illustrated by drawings, which show:
Фиг. 1 - Вид на торец вагона в транспортном положении.FIG. 1 - View of the end of the car in a transport position.
Фиг. 2 - Вид на торец вагона перед или после загрузки с вырезом перед промежуточной опорой.FIG. 2 - View of the end of the car before or after loading with a cutout in front of the intermediate support.
Фиг. 3 - Вид на торец вагона перед или после разгрузки на вагоноопрокидывателе с вырезом за промежуточной опорой.FIG. 3 - View of the end face of the car before or after unloading on the car dumper with a cutout behind the intermediate support.
Фиг. 4 - Разрез по А-А.FIG. 4 - Section along AA.
Фиг. 5 - Вид на упругий элемент.FIG. 5 - View of the elastic element.
В исходном (транспортном) положении вагона балки 1 (фиг. 1, 3) боковых рам 2 расположены вплотную к верхней обвязке 3 (фиг. 3) боковых стен, а средние рамы 4 (фиг. 1, 2) повернуты так, что их балки 5 (фиг. 1, 2, 4, 5) соприкасаются. Полотна полукрыш 6 (фиг. 1-3) жестко закреплены к балкам 1 и 5, поперечные их края соприкасаются с верхними кромками панелей 7 на торцевых стенах 8 (фиг. 1) кузова, а средняя часть поддерживается роликами 9 (фиг. 1-3, 5) на свободных концах УЭ 10 (фиг. 2-5), консольно закрепленных к балкам 5. Внутри кузова к боковым стенам 11 (фиг. 1-4) жестко закреплены промежуточные опоры 12 (фиг. 2, 4) промежуточных стоек 13 балок 1 и 14 балок 5. Крайние и промежуточные стойки рам 2 соединены приводным валом 15 (фиг. 1-3), а рам 4 - приводным валом 16 (в дальнейшем - валом). Валы поворачиваются в подшипниковых узлах 17 (фиг. 2, 4) промежуточных опор 12 и подшипниковых узлах 18 (фиг. 3) панелей 7. Между подшипниковыми узлами 17 и 18 валы защищены чехлами 19 (фиг. 3, 4) от попадания между ними кусков груза. Рамы 2 и 4 поворачиваются пневмоцилиндрами 20 и 21 (фиг. 1), шарнирно закрепленными к торцевой стене 8. На противоположной торцевой стене закреплены пружины механизма уравновешивания (не показаны) рам 2 и 4. К панелям 7 жестко закреплены дистанционно управляемые упоры 22 (фиг. 1, 2) рам 4 и упоров с зацепами 23 (фиг. 1, 3) рам 2.In the initial (transport) position of the carriage, the beams 1 (Fig. 1, 3) of the side frames 2 are located close to the upper trim 3 (Fig. 3) of the side walls, and the middle frames 4 (Fig. 1, 2) are rotated so that their beams 5 (Figs. 1, 2, 4, 5) are in contact. The half-leaf canvases 6 (Fig. 1-3) are rigidly fixed to the
Устройство работает следующим образом.The device operates as follows.
В исходном положении (фиг. 1) крыша закрыта - балки 5 средних рам 4 прижаты друг к другу силой собственной тяжести и зафиксированы автоматически закрываемым и дистанционно открываемым замком (на чертежах не показан). Направленная вдоль стоек составляющая веса средней части балок 5 передается через подшипниковые узлы 17 на промежуточные опоры 12 и далее на боковые стены 11. Балки 1 боковых рам 2 лежат на верхней обвязке 3 боковых стен 11. Полотна полукрыш 6 растянуты между балками 1 и 5, их средняя часть поддерживается роликами 9.In the initial position (Fig. 1) the roof is closed - the
На участке погрузки рабочий открывает замок балок 5, открывает кран воздухопровода от тормозной системы вагона, сжатый воздух поступает в нижнюю часть пневмоцилиндров 21. Их штоки через рычаги поворачивают крайние стойки рамы 4 в сторону боковых стен 11, крутящий момент от крайних стоек передается приводными валами 16 на промежуточные стойки 14 и крайние стойки на противоположной торцевой стене; рамы 4 поворачиваются до контакта с упорами 22. С поворотом рам 4 балки 5 опускают верхние края полукрыш 6, их натяжение прекращается, УЭ 10 через ролики 9 приподнимают среднюю часть полукрыш 6 и вместе с балкой 5 перемещают их над балками 1 за боковую стену 11. Крыша открыта (фиг. 2).At the loading site, the worker opens the lock of the
Сыпучий груз подается в кузов, свободно обтекая узкие промежуточные опоры 12 и чехлы 19 приводных валов 15 и 16.Bulk cargo is fed into the body, freely flowing around the narrow
После погрузки рабочий подает сжатый воздух в верхнюю часть пневмоцилиндров 21 и они поворачивают рамы 4 в исходное положение, верхняя часть полукрыш 6 балками 5 поднимается до смыкания, их поперечные края опускаются на верхние кромки панелей 7. Балки 5 сцепляются замками и вагон готов к транспортировке (фиг. 1).After loading, the worker delivers compressed air to the upper part of the
На участке разгрузки вагоноопрокидывателями рабочий подает сжатый воздух в нижнюю часть пневмоцилиндров 20, концевые и промежуточные стойки рам 2 поворачивают балки 1 в сторону балок 5 до контакта с упорами 23 и автоматического захвата их зацепами. Балки 1 и УЭ 10 роликами 9 поднимают среднюю часть полукрыш 6, при этом открываются верхние обвязки 3 и примерно четверть загрузочного проема кузова вдоль каждой боковой стены 11. Вагон готов к разгрузке (фиг. 3).At the unloading area by car dumper, the worker delivers compressed air to the lower part of the
Он загоняется в вагоноопрокидыватель, отсоединяется от состава и его тормозной системы, фиксируется и поворачивается вокруг продольной оси. Груз высыпается, свободно обтекая промежуточные опоры 12 и чехлы 19 приводных валов 15 и 16. Замки балок 5 и зацепы 23 исключают самопроизвольный поворот рам 2 и 4 при опрокидывании вагона.It is driven into the car dumper, disconnected from the train and its braking system, fixed and rotated around the longitudinal axis. The load is poured out, freely flowing around the intermediate supports 12 and covers 19 of the
Затем вагон поворачивается в исходное положение, освобождается и выталкивается из вагоноопрокидывателя при постановке на разгрузку следующего вагона, соединяется с разгруженной частью состава.Then the car turns to its original position, is released and pushed out of the car dumper when the next car is set for unloading, and is connected to the unloaded part of the train.
После разгрузки всего состава и подключения его к компрессору локомотива рабочий открывает зацепы 23, подает сжатый воздух в верхнюю часть пневмоцилиндров 20 и рамы 2 поворачиваются до упора балок 1 в верхнюю обвязку 3, полукрыши 6 натягиваются, поворачивая УЭ 10 через ролики 9 и вагон готов к транспортировке (фиг. 1).After unloading the entire train and connecting it to the compressor of the locomotive, the worker opens the
Технический результат - быстро раскрываемая и закрываемая одним рабочим легкая конструкция крыши вагона любой известной длины. Может быть смонтирована на эксплуатируемых универсальных и глуходонных полувагонах, превращая их в вагоны практически без уменьшения грузоподъемности.EFFECT: quick opening and closing by one worker lightweight construction of a car roof of any known length. It can be mounted on operated universal and deep-sea gondola cars, turning them into cars with virtually no decrease in carrying capacity.
Claims (2)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135346A RU2631760C2 (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Car with opening roof of v.v. bodrov structure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2016135346A RU2631760C2 (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Car with opening roof of v.v. bodrov structure |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2016135346A RU2016135346A (en) | 2016-12-20 |
| RU2631760C2 true RU2631760C2 (en) | 2017-09-26 |
Family
ID=57759106
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2016135346A RU2631760C2 (en) | 2016-08-23 | 2016-08-23 | Car with opening roof of v.v. bodrov structure |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2631760C2 (en) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4627658A (en) * | 1984-02-29 | 1986-12-09 | Set Manufacturing Co. | Power-assisted semi-trailer truck body top cover |
| EP0560152B1 (en) * | 1992-03-07 | 1995-03-29 | ABB HENSCHEL WAGGON UNION GmbH | Tiltable roof for railway goods wagons supported on support arms mounted at the endwalls |
| UA91157U (en) * | 2014-01-08 | 2014-06-25 | Володимир Вікторович Бодров | Wagon with bascule roof of bodrov - adamanov |
| RU2015100890A (en) * | 2015-01-12 | 2015-09-10 | Владимир Викторович Бодров | WAGON WITH OPENING ROOF STRUCTURE V.V. BODROVA |
-
2016
- 2016-08-23 RU RU2016135346A patent/RU2631760C2/en active
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4627658A (en) * | 1984-02-29 | 1986-12-09 | Set Manufacturing Co. | Power-assisted semi-trailer truck body top cover |
| EP0560152B1 (en) * | 1992-03-07 | 1995-03-29 | ABB HENSCHEL WAGGON UNION GmbH | Tiltable roof for railway goods wagons supported on support arms mounted at the endwalls |
| UA91157U (en) * | 2014-01-08 | 2014-06-25 | Володимир Вікторович Бодров | Wagon with bascule roof of bodrov - adamanov |
| RU2015100890A (en) * | 2015-01-12 | 2015-09-10 | Владимир Викторович Бодров | WAGON WITH OPENING ROOF STRUCTURE V.V. BODROVA |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2016135346A (en) | 2016-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US3009426A (en) | Railroad car | |
| CN112572487B (en) | Granular cargo hopper car | |
| RU2631760C2 (en) | Car with opening roof of v.v. bodrov structure | |
| DK2944490T3 (en) | Freight transport vehicle | |
| RU106200U1 (en) | OPEN WAGON HOPPER FOR CARRIAGE OF BULK CARGO | |
| RU74878U1 (en) | WAGON DUMP | |
| RU2601759C1 (en) | Sixteen-wheel dump car | |
| RU2609557C2 (en) | Car with opening roof by v.v. bodrov | |
| RU2742359C1 (en) | Hopper-shaped wagon | |
| RU2600406C2 (en) | Car with bodrov v.v. opening roof | |
| PL192909B1 (en) | Freight car in particular for carrying bulk materials | |
| RU149542U1 (en) | Wagon-Hopper | |
| CN208530578U (en) | A kind of gravity type self-locking mechanism of vehicle cover board | |
| RU40731U1 (en) | HOPPER WAGON FOR CARRIAGE OF BULK CARGOES | |
| RU2699458C2 (en) | Platform car | |
| CN207291790U (en) | Flat push type side-tip dumper | |
| CN207291782U (en) | The compartment of flat push type side-tip dumper | |
| RU90035U1 (en) | RAILWAY BOARD | |
| RU160086U1 (en) | SELF-UNLOADING DUMP WAGON | |
| RU2600399C2 (en) | Bodrov v.v. high-speed freight car (versions) | |
| RU2709520C1 (en) | Body of railway hopper car | |
| CN208682706U (en) | For loading the semitrailer carriage structure of bulk granular object | |
| RU62877U1 (en) | CARGO HOPPER FOR BULK CARGOES | |
| GB2276591A (en) | A curtainsided semi-trailer. | |
| DE102017109205A1 (en) | Large capacity container II |