Кузов полувагона с металлическим настилом пола

Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту - конструкциям кузовов полувагонов (области вагоностроения).

Кузов полувагона с глухим кузовом включает боковые и торцовые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, настилом пола из отдельных листов, перекрывающих окна, образованные поперечными балками, хребтовой балкой и нижней боковой обвязкой кузова, и продольными поддерживающими настил пола балками. Боковые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки укреплены стержневыми элементами, а настил пола выполнен двухслойным, где верхний слой - плоский лист, а нижний слой - гофрированный лист, применяемый для обшивки боковых стен серийных полувагонов.

Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту - конструкциям кузовов полувагонов (области вагоностроения).

Известны конструкции кузов полувагонов с глухим кузовом ТУ 24.05.001.109-96 (модель 12-295) [1], ТУ 24.05.001.125-02 (модель 12-2104) [2], ТУ 24.00.806-82 (модель 12-1505) [3], предназначенные для перевозки инертных насыпных, крупнокусковых грузов не требующих защиты от атмосферных осадков.

Кузова перечисленных вагонов сварной конструкции и включают две боковые и две торцовые стены полоской формы, раму с настилом пола. Рама включает продольную хребтовую балку, поперечные балки (концевые, шкворневые, промежуточные), дополнительные продольные балки, поддерживающие настил пола. Концевые балки рамы сварные или штампованные Г-образного поперечного сечения. Шкворневые и промежуточные балки сварные коробчатого или таврового сечения и включают один или два вертикальных листа и два пояса: верхний и нижний. Верхние пояса шкворневых и промежуточных балок плоские из листов или полос, или специального профиля по ГОСТ 5267.7-90, применяемого в конструкции рамы универсальных полувагонов с люками. Верхние пояса всех поперечных балок пересекают хребтовую балку и образуют с верхними полками профилей хребтовой балки нахлесточные соединения. Листы пола продольными кромками соединяются с полками профилей хребтовой балки, а поперечными - с верхними поясами поперечных балок. Соединения тоже нахлесточные.

В состав боковой стены входят верхняя и нижняя обвязки, набор промежуточных и угловых стоек, полотно обшивки. Верхняя обвязка выполнена из гнутого профиля толщиной 6 мм, а нижняя - из горячекатаного уголка 160×100×9 мм. Промежуточные стойки выполнены в виде специального корытного профиля по (Н) ГОСТ 5267.6-78, а две угловые стойки сварной конструкции из листа толщиной 8 мм. Каркас стены перекрыт обшивкой с периодическими гофрами или гладкой негофрованной, состоящей из двух сваренных между собой листов: верхнего толщиной 3,5 мм и нижнего - 4,5 мм. Промежуточная стойка и верхняя обвязка образуют тавровое соединение, а с нижней обвязкой - нахлесточное. Соединения угловых стоек с обвязками и обшивкой, и обшивки с промежуточными стойками и обвязками - нахлесточное.

Недостатками известных конструкций кузовов являются высокие напряжения в следующих несущих элементах:

а) в панелях обшивки боковой стены вблизи концов гофров (у полувагонов с периодически гофрированной обшивкой);

б) в панелях металлического настала пола, вблизи подкрепляющих продольных балок.

Целью предлагаемой полезной модели является повышения прочности кузова вагона, посредством уменьшения высоких напряжений в обшивке боковой стены и в панелях металлического настала пола, а так же снижение металлоемкости конструкций кузова вагона.

Предлагаемый кузов полувагона с металлическим настилом пола, включающий торцевые стены, боковые стены, выполненные в виде каркасов, состоящих из промежуточных и угловых стоек, перекрытых полотнами обшивки и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, перекрытыми металлическим полом, отличается тем, что обшивка боковых стен состоит из плоских листов подкрепленных между стойками продольными стержневыми элементами, а металлический пол выполнен двухслойным, в котором верхний слой представляет собой плоский лист, сваренный контактной точечной сваркой с нижним гофрированным листом, используемым в принятом прототипе для изготовления обшивки боковой стены.

Предложен кузов полувагона включающий боковые и торцовые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, настилом пола из отдельных листов, перекрывающих окна, образованные поперечными балками, хребтовой балкой и нижней боковой обвязкой кузова, и продольными поддерживающими настил пола балками, отличающийся тем, что боковые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки укреплены стержневыми элементами, а настил пола выполнен двухслойным, где верхний слой - плоский лист, а нижний слой - гофрированный лист, применяемый для обшивки боковых стен серийных полувагонов.

Предлагаемая конструкция кузова полувагона с металлическим настилом пола позволит снизить металлоемкость и повысить прочность по следующим причинам:

а) использование в качестве несущего элемента боковой стены не периодически гофрированной обшивки, а гладкой обшивки с продольными стержневыми подкрепляющими элементами позволит значительно повысить прочность обшивки, так как устраняются зоны с высокими напряжениями на концах гофров и это позволит также уменьшить металлоемкость за счет уменьшения толщины обшивки боковой стены;

б) прочность металлического настила пола определяется нагрузкой от падающей массы груза в форме глыбы и эта нагрузка зависит от пола.

Для снижения нагрузки жесткость необходимо уменьшить, но при этом может не обеспечиться прочность. В предлагаемом кузове поддерживающие балки выполнены в виде гофров, по концам которых вблизи поперечных балок рамы гофры переходят в плоский лист. За счет этого жесткость поддерживающих балок уменьшается.

Для пояснения описываемого объекта на фигурах приведена конструкция кузова полувагона с металлическим настилом. На фиг.1 показан вид на кузов полувагона спереди (левая симметричная часть). На фиг.2 приведен вид на кузов полувагона сверху. На фиг.3 показано поперечное сечение продольного подкрепляющего обшивку боковой стены элемента, на фиг.4 зона соединения промежуточной стойки и продольного подкрепляющего элемента. На фиг.5 поперечное сечение металлического настила пола.

Предложенный объект осуществляется следующим образом. Кузов полувагона с металлическим настилом (фиг.1) включает две боковые стены 1, две торцевые стены 2 и раму с металлическим настилом пола 3.

В состав боковой стены входят верхняя 4 и нижняя обвязки 5, набор промежуточных стоек 6, угловых стоек 7 и полотно обшивки 8. Полотно обшивки между стойками подкреплено стержневыми элементами 9 (фиг.1).

В состав рамы входят: продольная хребтовая балка 10, поперечные шкворневые 12, концевые 11, промежуточные 13 балки, и настил пола 14 (фиг.2)., где верхний слой - плоский лист 15, а нижний слой - гофрированный лист 16, который используется, и для обшивки боковых стен серийных полувагонов.

Таким образом, предлагаемая конструкция кузова полувагона с металлическим настилом пола позволит: добиться повышения прочности кузова вагона, а именно несущих элементов боковой стены и рамы, посредством уменьшения высоких напряжений в боковой стене - в обшивке, а у рамы в панелях металлического настала пола, и добиться снижения металлоемкости конструкций кузова вагона.

1. Моя железная дорога РФ [Электронный ресурс] / URL: http://myrailway.ru/guide/item/174/ (дата обращения: 17.12.2011)

2. Моя железная дорога РФ [Электронный ресурс] / URL: http://myrailway.ru/guide/item/12-2140/ (дата обращения: 17.12.2011)\

3. Моя железная дорога РФ [Электронный ресурс] / URL: http://myrailway.ru/guide/item/193/ (дата обращения: 17.12.2011)

Кузов полувагона с глухим кузовом, включающий боковые и торцовые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, и раму с хребтовой балкой, концевыми, шкворневыми и промежуточными поперечными балками, настилом пола из отдельных листов, перекрывающих окна, образованные поперечными балками, хребтовой балкой и нижней боковой обвязкой кузова, и продольными поддерживающими настил пола балками, отличающийся тем, что боковые стены в виде каркасов, перекрытых листами обшивки, укреплены стержневыми элементами, а настил пола выполнен двухслойным, где верхний слой - плоский лист, а нижний слой - гофрированный лист, применяемый для обшивки боковых стен серийных полувагонов.