Рама железнодорожной платформы
Содержит хребтовую балку в виде пустотелой трубы. Балка имеет поперечное сечение в форме прямоугольника, длинная сторона которого расположена вертикально, стенки выполнены из листовой стали. Внутри по длине трубы размещены облегченные листовые переборки. Рама позволяет увеличить полезную нагрузку при снижении собственного веса.
Предлагаемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к конструкции рам железнодорожных платформ, содержащих хребтовую балку.
Рамы железнодорожных вагонов, и в частности платформ, содержащих хребтовую балку, широко известны (см. например, учебник «Вагоны. Конструкция, теория и расчет» под ред. проф. Л.А. Шадура, М., ( «Транспорт», 1980).
Их достоинством является невысокий собственный вес при значительной нагрузочной способности. Эти достоинства хребтовой рамы особенно видны применительно к грузовым платформам с большой базой, превышающей во многих случаях 18 метров (см. например, альбом-справочник «Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм.» МПС РФ, Департамент вагонного хозяйства, ПКБ ЦВ, 1998).
Очевидно, что с увеличением базы вагона (платформы) снижается ее сопротивляемость на прогиб, в связи с чем наблюдается постоянное усиление конструкции хребтовой балки, что убедительно просматривается на примере ее последовательного изменения по авт. св. №768681 и 1167088, МПК В 61 F 1/02, 1978 г. и 1984 г. соответственно. Так, если в первоначальном варианте направленные навстречу друг другу два зетовых профиля, усиленные двутавром, имели просто подкосы, связывающие нижнюю полку двутавра с боковыми продольными балками, то в последующей конструкции подкосы были заменены сплошными тонкостенными металлическими треугольными листами, заполняющими пространство между наклонными подкосами, вертикальной частью двутавра и горизонтальными траверсами между хребтовой и боковыми балками.
Однако, анализируя известную конструкцию, заявитель установил, что применительно к выпускаемой на его предприятии продукции, известная платформа не обеспечивает требуемых прочностных характеристик. Ее усиление дополнительными конструктивными элементами, во-первых, увеличивает вес самой платформы, соответственно снижая ее грузоподъемность, и, во-вторых, приводит к недопустимому возрастанию ее габаритов, в частности, ее нижнему габариту («клиренс»), который уже и у известной платформы находится на пределе (габарит хребтовой балки уже выходит за габарит осей колесной пары).
По принципу решения стоящей перед заявленной полезной моделью за ее прототип может быть выбрана конструкция хребтовой балки по авт. св. №575255 МПК В 61 F 1/02, 1971.
В конструкции известной рамы железнодорожного вагона хребтовая балка на длину от одной до другой (поперечной) шкворневой балки представляет собой пустотелую круглую трубу, связанную с двумя другими боковыми трубами-балками посредством промежуточных поперечных балок.
Известная конструкция достаточно проста в изготовлении, однако широкого распространения она не получила ввиду ее невысокой нагрузочной способности. Так, если сравнить сопротивление изгибу горизонтальной нагрузки поперек рамы с сопротивлением изгибу вертикальной нагрузке (воздействие груза на раму при эксплуатации платформы), то можно видеть, что сопротивление изгибу в первом случае гораздо выше, чем во втором, хотя должно быть наоборот. Считать центральную трубу рамы хребтовой балкой чрезвычайно сомнительно, поскольку боковые трубы имеют практически тот же диаметр, что и центральная, и соответственно в сумме выдерживают большую нагрузку. Кроме того, менять в соответствии с требованиями заказчика способность рамы сопротивляться нагрузке, изготовитель практически не в состоянии, поскольку для изготовления труб требуются специальное оборудование и технология, которых изготовитель железнодорожных вагонов не имеет и поэтому пользуется типовыми трубами, диаметр, толщина стенок, сорт металла и т.д. которых, в подавляющем большинстве случаев, не отвечают конкретным требованиям, предъявляемым к конкретной конструкции железнодорожного вагона.
Перед заявленной полезной моделью была поставлена задача создать раму для грузовой платформы с наиболее благоприятным соотношением собственного веса и веса перевозимого груза с возможностью для изготовителя менять по требованию заказчика габариты платформы без нарушения технологии ее изготовления.
Поставленная задача решается тем, что предложена рама железнодорожного вагона, содержащая хребтовую балку в виде пустотелой трубы.
Новым в предложенной платформе является то, что балка имеет поперечное сечение в форме прямоугольника, длинная сторона которого ориентирована вертикально, стенки выполнены из листовой стали, а внутри по длине трубы размещены связанные с ее стенками отстоящие друг от друга облегченные листовые переборки.
Технический результат предложенного устройства заключается в наилучшем соотношении веса перевозимого груза и собственного веса платформы. Например, если сравнить конструкцию хребтовой балки заявленной платформы с конструктивными решениями, применяемыми в авиа- или судостроении, то заявленная балка будет подобна корпусу судна, выдерживающего громадные изгибающие нагрузки (корпус судна на гребнях двух соседних волн), или фюзеляжа самолета, где продольные связи (стрингеры, обшивка) удерживаются набором поперечных переборок и/или шпангоутов), чем достигается максимально возможная прочность конструкции при ее минимальном весе. Сравнение заявленной конструкции с конструкцией известных платформ показывает, что заявленная, имеющая базу 18.5 м. при собственной массе 26 т. имеет грузоподъемность 68 т., т.е. на каждую тонну собственного веса приходится 2,6 т. нагрузки, в то время как, например, в известной платформе мод. 13-9000 с той же базой (18,5 м) на каждую тонну собственной массы (33,5 т.) приходится всего лишь 1,3 т., а в платформе мод. 29-925 (база 17,7 м.) - 1,8 т.
2
На фиг.1 схематически показан общий вид платформы, на фиг.2 - вид А-А фиг.1.
Рама железнодорожной платформы, содержащая хребтовую балку в виде пустотелой трубы, отличающаяся тем, что балка имеет поперечное сечение в форме прямоугольника, длинная сторона которого ориентирована вертикально, стенки выполнены из листовой стали, а внутри по длине трубы размещены связанные с ее стенками отстоящие друг от друга облегченные листовые переборки.
