Вагон-хоппер

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, а именно к вагонам-хопперам для перевозки сыпучих материалов с гравитационной разгрузкой. Боковые стены со стойками содержат нижний плоский участок, переходящий в верхний криволинейный участок одинаковой кривизны с соответствующим соотношением высот , стенки бункеров установлены с одинаковым углом наклона, при этом торцевые стены наклонены к центру вагона по отношению к соответствующим поперечным стенкам бункеров и находятся с ними под углом 10°, а образованный над верхними обвязками объем выражается соотношением между его высотой «», шириной «b» и шириной «с» загрузочного люка. Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является увеличение полезного объема вагона- хоппера, уменьшение его массы тары и максимальное использование объема.

Полезная модель относится к железнодорожному подвижному составу, а именно к вагонам-хопперам для перевозки сыпучих материалов с гравитационной разгрузкой.

Известны вагоны-хопперы для сыпучих материалов и минеральных удобрений моделей 11-739, 19-752, 55-350, 19-3079, 19-3079-1, 19-3079-2, 19-3054 и 19-3109 (буклет ОАО «БМ3-ВАГОН», 2001 г.). В этих конструкциях кузова содержат вертикальные боковые стены, усиленные наружными стойками, торцевые стены, находящиеся в одной плоскости с торцевыми стенами бункеров и крышу с конфигурацией, приближенной к очертанию габарита подвижного состава, соединенную с боковыми и торцевыми стенами.

К недостаткам этих конструкций относится недостаточное использование объема из-за наличия «мертвых» зон по боковым сторонам крыши и в местах ее соединения с боковыми стенами, а также потеря полезного объема из-за малой длины кузова.

Известны также конструкции вагонов-хопперов, у которых боковые стены выполнены криволинейными по всей высоте (US, патенты: №4497258, B61D5/02, B61D7/02, B61D49/00, 1982 г.; №4484528, B61D5/00, B61D17/08, 1981 г.; №№4362111, B61D7/02, В61D17/08, 1980 г.; №4348962, B61D7/04, B61F1/10, B61F1/12, 1979 г.; №4286524, B61D7/04, B61D17/08, B61D17/12, B61D49/00, 1979 г.; №4003319, B61D5/00, B61D7/00, B61F1/02, B61F1/10, 1975 г.; RU, патенты №2220861, B61D7/00, B61D17/00, B61F1/00, 2003 г.; №55445, 12-03, 2003 г.; №56085, 12-03, 2003 г.). В этих конструкциях боковые

стены плавно переходят к крыше и бункерам, продольные стенки которых также выполнены криволинейными.

Такое выполнение стен обусловлено особенностями перевозимого груза, требующего аэрации перед его разгрузкой, в связи с чем кузов находится под воздействием внутреннего давления. Однако и в этих конструкциях внутренний объем также недостаточно используется: из-за большого радиуса кривизны крыши в местах ее соединения с боковыми стенами образуются полости, которые не заполняются грузом.

В известной конструкции плоские боковые стены в верхней части отогнуты с переходом в сферическую форму крыши с загрузочными люками, в нижней части плавно переходят в плоские стенки бункеров, и подкреплены стойками, повторяющими профиль боковых стен, крыши стенок бункеров, а торцевые стены выполнены в одной плоскости с торцевыми стенками бункеров (RU, патент №56319, 12-03, 2003 г. - принят за прототип). Недостатками этого решения являются наличие незаполненного объема в боковых частях крыши, в связи с чем также завышена металлоемкость, что приводит к заниженным технико-экономическим показателям вагона-хоппера.

Техническим результатом, на достижение которого направлена полезная модель, является увеличение полезного объема вагона-хоппера, уменьшение его массы тары и максимальное использование объема.

Для достижения технического результата в вагоне-хоппере, включающем ходовую часть, кузов с боковыми и торцевыми стенами, верхними и нижними обвязками, стойки, приваренные к боковым стенам, крышу с загрузочными люками и бункеры с механизмом разгрузки, боковые стены и стойки, находящиеся между обвязками, содержат нижний плоский участок, переходящий в верхний криволинейный участок одинаковой кривизны с соответствующим соотношением высот , стенки бункеров установлены с одинаковым углом наклона, при этом торцевые стены наклонены к центру вагона по отношению к соответствующим поперечным стенкам бункеров и

находятся с ними под углом 10°, а образованный над верхними обвязками объем выражается соотношением между его высотой "a", шириной "b" и шириной "с" загрузочного люка.

Сущность полезной модели поясняется чертежами, где на фиг.1 изображен главный вид вагона-хоппера; на фиг.2 - разрез А-А на фиг.1; на фиг.3 - выносной элемент Б на фиг.1; на фиг.4- выносной элемент В на фиг.2.

Вагон-хоппер (фиг.1) содержит ходовую часть 1, кузов 2, закрепленный на раме 3 с бункерами 4, механизмом разгрузки 5, автосцепным 6 и тормозным 7 оборудованием, крышу 8 с загрузочными люками 9.

Кузов 2 состоит из двух боковых 10 и двух торцевых 11 стен, каждая из которых подкреплена соответственно стойками 12 и 13. Боковые стены и стойки 12 установлены между нижней 14 и верхней 15 обвязками, образуя с торцевыми стенами и бункерами 4 основной объем. Вместе со стойками 12 они содержат нижние плоские участки 16, 17, переходящие в верхние криволинейные участки 18, 19 одинаковой кривизны, при этом соотношения высот этих участков соответственно составляют . Расстояние «b» (фиг.4) между верхними обвязками 15 является основанием фигуры, образующей дополнительный объем с загрузочными люками 9. При соотношении между его высотой «а», шириной «b» и шириной «с» загрузочного люка 9 наклон боковых стен 10 в верхней части кузова максимально приближен к углу естественного откоса сыпучего материала, что обеспечивает его загрузку с максимальным использованием полезного объема.

Продольные 20 и поперечные 21 стенки бункеров 4 установлены под одинаковым углом , а торцевые стены 11 наклонены к центру вагона по отношению к соответствующим поперечным стенкам 21 бункеров 4 и находятся с ними под углом 10°.

Соотношение высот боковых стен 10 является оптимальным, так как в этом случае криволинейный участок 18 боковой стены будет находиться у линии естественного сползания перевозимого сыпучего груза, тем самым максимально используется объем кузова. При увеличении высоты h плоского участка 16 объем кузова возрастает, но при этом полезный объем не изменяется. В этом случае криволинейная часть 18 боковой стены поднимается вверх, создавая или увеличивая объем «мертвых» зон, повышая металлоемкость кузова в верхней части.

При уменьшении высоты h плоского участка криволинейная часть боковой стены опускается вниз, уменьшая или исключая «мертвые» зоны. Металлоемкость кузова при этом уменьшается.

Установка продольных 20 и поперечных 21 стенок бункеров 4 под одинаковым углом , а торцевых стен 11 по отношению к поперечным стенкам 21 бункеров под углом 10° позволяет увеличить полезный объем кузова в его торцевых частях.

Установка продольных 20 и поперечных 21 стенок бункеров 4 под одинаковым углом, а торцевых стен 11 по отношению к поперечным стенкам 21 бункеров под углом 10° позволяет увеличить полезный объем кузова в его торцевых частях.

В верхней части кузова соотношение размеров позволяет не только увеличить объем, но и свести к минимуму объем «мертвых» зон.

Предлагаемая полезная модель позволяет увеличить полезный объем вагона-хоппера, максимально использовать его за счет новой геометрии боковых стен, нового расположения торцевых стен и поперечных стенок бункеров, уменьшить массу тары и увеличить грузоподъемность.

В настоящее время изготовленный по заявляемому техническому решению опытный образец успешно прошел испытания и начата подготовка к его серийному производству.

Вагон-хоппер, включающий ходовую часть, кузов с боковыми и торцевыми стенами, верхними и нижними обвязками, стойки, приваренные к боковым стенам, крышу с загрузочными люками и бункеры с механизмом разгрузки, отличающийся тем, что боковые стены со стойками содержат нижний плоский участок, переходящий в верхний криволинейный участок одинаковой кривизны с соответствующим соотношением высот , стенки бункеров установлены с одинаковым углом наклона, при этом торцевые стены наклонены к центру вагона по отношению к соответствующим поперечным стенкам бункеров и находятся с ними под углом 10°, а образованный над верхними обвязками объем выражается соотношением между его высотой «а», шириной «b» и шириной «с» загрузочного люка.