Межлюковая поперечная балка универсального полувагона
Предлагаемая межлюковая поперечная балка применяется при серийном изготовлению люковых полувагонов. Балка содержит вертикальные стенки, сваренные с нижними и верхним поясами, последний из которых своими полками уплотняет крышки люков, и имеет компенсирующие накладки для соединения со стенками кузова.
Балка характеризуется тем, что верхний пояс балки выполнен в виде двускатных полок, предназначенных для взаимодействия с поверхностями крышек люков по образующим линиям нижних кромок полок и для ссыпания груза. При этом, под двускатными полками, на вертикальных стенках балки, установлены местные усиливающие элементы, компенсирующие накладки в поперечном сечении повторяют форму двускатных полок, и один торец накладок выполнен с двойным скосом. Местные усиливающие элементы двускатных полок выполнены Г-образного сечения и дополнительно связывают каждую наклонную полку верхнего пояса с вертикальными стенками.
Полезная модель повышает эксплуатационную надежность межлюковых балок, лучше уплотняет крышки люков и при серийном изготовлении значительно снижает трудоемкость изготовления балок.
Полезная модель относится к железнодорожному транспорту, в частности, к магистральным универсальным полувагонам с люками в полу кузова и касается конструктивного исполнения поперечник балок в местах их сопряжении с крышками люков и соединений со стенками кузова. Предлагаемая полезная модель может быть использована при серийном выпуске универсальных полувагонов с люками в полу кузова всех типоразмеров и при их капитальном ремонте.
В странах СНГ и Балтии получили распространение и широко известны из уровня техники четырехосные цельнометаллические полувагоны [1] с люками в полу кузова. В состав рамы известного полувагона входят четыре межлюковые (промежуточные) поперечные балки, сваренные, каждая, из вертикальных листов и горизонтальных полок - нижних и верхней. Верхняя горизонтальная полка выполнена в виде
плоской пластины и является перекрывающим (уплотнительным) элементом крышек люков, которые прилегают к этим пластинам снизу. Последние достаточно, в соответствии с межгосударственным стандартом [2], уплотняют крышки люков у новых вагонов, но, в процессе эксплуатации, под действием остатка груза, напрессованного по краям крышек и под полками, последние деформируются, и уплотнения крышек люков нарушаются. При этом нарушаются не только уплотнения, но появляется также возможность «задиров» и повреждений полок перекрывающих пластин в результате разгрузки универсальных полувагонов грейфером. Это является существенным эксплуатационным недостатком, так как уменьшить величину зазоров между крышками люков и элементами рамы, отремонтировать поврежденные верхние пояса межлюковых поперечных балок в эксплуатационных условиях достаточно трудно. Известны также промежуточные (межлюковые) поперечные балки [3] двутаврового сечения, сваренные также из вертикальных листов и двух горизонтальных поясов, верхний пояс которых для повышения прочности выполнен с центральной выпуклой гофрой или с приварным, полукруглым в сечении, усиливающим элементом. Соединяется верхний пояс со стенками кузова с помощью косынок и штампованных компенсирующих накладок. Однако, проведенное усиление верхнего пояса не устраняет вышеуказанный эксплуатационный недостаток известной конструкции балок полувагона [1], а лишь увеличивает трудоемкость его изготовления. Кроме этого, на горизонтальных участках верхних поясов задерживаются остатки сыпучих грузов, которые необходимо удалять вручную.
Задачей предлагаемой полезной модели рамы является совершенствование конструкции межлюковых (промежуточных) поперечных балок, направленное на повышение эксплуатационной надежности, лучшее ссыпание грузов и улучшение технологичности изготовления универсальных полувагонов. Технический результат - значительное
снижение повреждаемости межлюковых поперечных балок и уменьшение остатков груза в кузове при использовании полувагонов в качестве универсальных, а также снижение трудоемкости изготовления балок за счет конструктивных изменений элементов, выступающих во внутрь кузова.
Для достижения поставленной задачи, в предлагаемой межлюковой поперечной балке, включающей вертикальные стенки, сваренные с нижними поясами и верхним поясом, последний из которых уплотняет крышки люков, и содержащей компенсирующие накладки для соединения со стенками кузова, верхний пояс балки выполнен в виде двускатных полок, предназначенных для взаимодействия с поверхностями крышек люков по образующим линиям нижних кромок полок и ссыпания груза. При этом, на вертикальных стенках балки, под двускатными полками, установлены местные усиливающие элементы, и компенсирующие накладки в поперечном сечении повторяют форму двускатных гнутых полок, причем, один торец накладок, для улучшения приварки к поясу, выполнен с двойным скосом. Местные усиливающие элементы двускатных полок выполнены Г-образного сечения и дополнительно связывают каждую наклонную полку верхних поясов с вертикальными стенками.
Краткое описание чертежей
Фиг.1 - общий вид межлюковой поперечной балки универсального полувагона. Штрихпунктирной линией показаны соединяемые с балкой элементы рамы и стенок балки;
Фиг.2 - разрез по «А-А» балки на фиг.1. Показано выполнение верхнего пояса в виде двухскатных полок с установленными местными усиливающими элементами Г-образного сечения.
Фиг.3 - то же, в аксонометрическом изображении.
Осуществление полезной модели (устройство и принцип действия)
Межлюковая поперечная балка по предлагаемой полезной модели состоит из двух вертикальных стенок 1, фиг.1, 2, 3, охватывающих хребтовую балку «Б» полувагона, вставок 2, служащих продолжением вертикальных стенок 1 в средней части, и сваренных с вертикальными стенками двух нижних поясов 3 и верхнего пояса 4. Нижние пояса 3 расположены по обе стороны хребтовой балки. Верхний пояс 4, являясь частью несущей поперечной балки, своими полками «В» уплотняет крышки люков (на чертежах не показаны) путем взаимодействия с ними по образующим линиям нижних кромок «Г». Выполнен верхний пояс 4 в виде двускатных гнутых полок для обеспечения взаимодействия с поверхностями крышек не по плоскости, а по образующим линиям нижних кромок «Г». Последнее исключает возможность «прессования» остатков груза в уплотняемых местах в период эксплуатации, обеспечивает разрыхление остатков грузов острой кромкой «Г» и прилегание крышек к уплотняющему верхнему поясу 4 балки. Для повышения эксплуатационной надежности на вертикальных стенках 1, под двускатными гнутыми полками «В», установлены местные усиливающие элементы 5, выполненные Г-образного сечения, которые дополнительно связывают полки «В» верхнего пояса 4 с вертикальными стенками 1 и обеспечивают поясу устойчивость в эксплуатации при разгрузке грейфером. На вертикальных стенках 1 установлены также изогнутые кронштейны 6 и 7, правого и левого исполнения, для удержания крышек люков в открытом наклонном положении, выполненные методом горячей штамповки. С боковыми стенками кузова верхний пояс 4 связан компенсирующей накладками 8, выполненными также двускатными, как и пояс 4. Компенсирующие накладки 8 сварены с последним по скосам «Д».
Предприятием-заявителем разработаны рабочие чертежи рамы и кузова перспективного универсального полувагона модели 12-9791
(с нагрузкой на ось 25 т) с использованием предлагаемой межлюковой поперечной балки. Опытные образцы полувагонов такой модели будут изготовлены и представлены на испытания в мае 2008 года. Одновременно ведется разработка конструкторской и технологической документации для использования предлагаемой полезной модели в производстве серийных универсальных полувагонов модели 12-9790.
Источники информации
1. «Вагоны. Проектирование, устройство и методы испытаний» под редакцией канд. техн. наук Л.Д.Кузьмича, Москва «Машиностроение», 1978, стр.179.
2. ГОСТ 26725-97 «Полувагоны четырехосные универсальные магистральных железных дорог колеи 1520 мм». Общие технические условия, п.п.5.2.1-5.2.4.
3. «Вагоны. Конструкция, теория и расчет» под редакцией профессора Л.А.Шадура, Москва «Транспорт», 1980, стр.314, 317, рис.XI.21 и XI.22.
1. Межлюковая поперечная балка универсального полувагона, включающая вертикальные стенки, сваренные с нижними и верхними поясами, последние из которых уплотняют крышки люков, и содержащая компенсирующие накладки для соединения со стенками кузова, отличающаяся тем, что верхние пояса балки выполнены в виде двускатных полок, предназначенных для взаимодействия с поверхностями крышек люков по образующим линиям нижних кромок полок и ссыпания груза, при этом под двускатными полками, на вертикальных стенках балки, установлены местные усиливающие элементы, и компенсирующие накладки в поперечном сечении повторяют форму двускатных полок, и один торец накладок для улучшения сварки с верхним поясом выполнен с двойным скосом.
2. Межлюковая поперечная балка универсального полувагона по п.1, отличающаяся тем, что местные усиливающие элементы двускатных полок выполнены Г-образного сечения и дополнительно связывают каждую наклонную полку верхних поясов с вертикальными стенками.
