RU203186U1

RU203186U1 - WAGON-HOPPER

Info

Publication number: RU203186U1
Application number: RU2020126049U
Authority: RU
Inventors: Андрей Александрович Меркулов; Алексей Андреевич Мышенков; Евгений Алексеевич Кондарь; Владислав Георгиевич Перетертов
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Торговый дом "Объединенная вагонная компания"
Priority date: 2020-08-05
Filing date: 2020-08-05
Publication date: 2021-03-25

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкции вагонов-хопперов. Вагон-хоппер содержит ходовые тележки, раму (1) с хребтовой (2) и шкворневыми (3) балками, кузов, включающий боковые стены (4) с верхними обвязками (5), торцевые стены (6) с верхними обвязками (7) и горизонтальными поясами (8), разгрузочные бункеры, раскосы торцевых стен (6). Каждый раскос содержит наклонный лист (9), соединенный с торцевой стеной (6) и рамой (2). Раскосы усилены балками (10) замкнутого профиля, расположенными на наружных кромках наклонных листов (9) и угловыми листами (11), расположенными в верхней части наклонных листов (9). Верхние части наклонных листов (9) и верхних частей балок (10) соединены с верхними обвязками (5) и (7) в местах пересечения верхних обвязок (5) и (7). Между балкой (10) и верхней обвязкой (5) боковой стены (4) установлена верхняя накладка (12). Внутри балок (10) установлена диафрагма (13), расположенная в местах установки верхних накладок (12). Нижние части раскосов торцевых стен усилены нижними накладками (14). Наклонные листы (9) в местах соединения внутренними кромками с горизонтальными поясами (8) торцевых стен (6) усилены компенсаторами (15). Технический результат заключается в увеличении равномерности распределения нагрузки от торцевой и боковой стен кузова вагона-хоппера на раму и, как следствие, в увеличении прочности конструкции вагона-хоппера. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to the field of railway transport, namely to the construction of hopper cars. The hopper car contains undercarriages, a frame (1) with center (2) and pivot (3) beams, a body including side walls (4) with upper straps (5), end walls (6) with upper straps (7) and horizontal belts (8), unloading bins, end wall braces (6). Each brace contains an inclined sheet (9) connected to the end wall (6) and frame (2). The braces are reinforced with beams (10) of a closed profile located on the outer edges of the inclined sheets (9) and corner sheets (11) located in the upper part of the inclined sheets (9). The upper parts of the inclined sheets (9) and the upper parts of the beams (10) are connected to the upper straps (5) and (7) at the intersection of the upper straps (5) and (7). Between the beam (10) and the upper trim (5) of the side wall (4), an upper plate (12) is installed. A diaphragm (13) is installed inside the beams (10), located in the places where the upper pads (12) are installed. The lower parts of the end wall braces are reinforced with lower plates (14). Inclined sheets (9) at the junction of the inner edges with the horizontal chords (8) of the end walls (6) are reinforced with expansion joints (15). The technical result consists in increasing the uniformity of the load distribution from the end and side walls of the hopper car body to the frame and, as a consequence, in increasing the strength of the hopper car structure. 2 c.p. f-ly, 6 dwg

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, а именно к конструкции вагонов-хопперов.The utility model relates to the field of railway transport, namely to the construction of hopper cars.

Известен 4-осный крытый вагон-хоппер для цемента модели 11-715 (см. Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм Альбом-справочник 002И-97 ПКБ ЦВ 1998 г., с. 77), содержащий ходовые тележки, хребтовую балку, раму, шкворневые балки, кузов, включающий боковые стены, торцевые стены, крышу, люки, бункера, переходные площадки, раскосы, передающие усилия от стен кузова на раму, в качестве раскосов используются балки, расположенные под углом к горизонтальной поверхности.Known 4-axle covered hopper car for cement model 11-715 (see Freight cars of 1520 mm gauge railways, Album-reference 002I-97 PKB TsV 1998, p. 77), containing bogies, center beam, frame, pivot beams, body, including side walls, end walls, roof, hatches, bunkers, transition platforms, braces transmitting forces from the body walls to the frame, beams located at an angle to the horizontal surface are used as braces.

Недостатком известного 4-осного крытого вагона-хоппера модели 11-715 является то, что раскос в виде балки соединен непосредственно с торцевой стеной с помощью сварных швов и не выходит из пересечения обвязок торцевой и боковой стены, поэтому в месте стыка раскоса с торцевой стеной возникает локальная концентрация напряжений, в связи с чем при эксплуатации вагона-хоппера в груженом состоянии возникает риск превышения допустимых напряжений.The disadvantage of the well-known 4-axle covered hopper car model 11-715 is that the brace in the form of a beam is connected directly to the end wall by means of welded seams and does not come out of the intersection of the straps of the end and side walls, therefore, at the junction of the brace with the end wall, local stress concentration, in connection with which, when operating a hopper car in a laden state, there is a risk of exceeding the permissible stresses.

Известен вагон-хоппер для зерна модели 19-9549-01 (см., например, интернет-ресурс «Центр экспертизы и Производства (ГК «Инженерный Центр вагоностроения»)» https://wagon-cargo.ru/news/novyy-vagon-khopper-modeli-19-9549-01//, опубл. 12.04.2018), содержащий ходовые тележки, раму, хребтовую балку, раму, шкворневые балки, кузов, включающий боковые стены, торцевые стены, крышу, люки, бункера, раскосы торцевых стен, передающие усилия от торцевых и боковых стен кузова на раму, в качестве раскоса используется наклонный лист, расположенный под углом к горизонтальной поверхности, при этом раскос соединен с торцевой стеной и рамой.Known hopper car for grain model 19-9549-01 (see, for example, the Internet resource "Center for Expertise and Production (GC" Engineering Center for Car Building ")" https://wagon-cargo.ru/news/novyy-vagon -khopper-modeli-19-9549-01 //, publ. 12.04.2018), containing undercarriages, frame, center beam, frame, pivot beams, body including side walls, end walls, roof, hatches, bunkers, braces end walls, transmitting forces from the end and side walls of the body to the frame, an inclined sheet is used as a brace, located at an angle to the horizontal surface, while the brace is connected to the end wall and frame.

Недостатком известного вагона-хоппера для зерна модели 19-9549-01 является то, что раскос не сопрягается верхней частью с пересечением верхних обвязок торцевой и боковой стены, а соединен внутренней кромкой с торцевой стеной, при этом в месте стыка раскоса с торцевой стеной возникает локальная концентрация напряжений, в связи с чем при эксплуатации вагона-хоппера в груженом состоянии возникает риск превышения допустимых напряжений.The disadvantage of the well-known hopper car for grain model 19-9549-01 is that the brace is not mated by the upper part with the intersection of the upper straps of the end and side walls, but is connected by the inner edge to the end wall, while at the junction of the brace with the end wall a local concentration of stresses, and therefore, when operating a hopper car in a laden state, there is a risk of exceeding the permissible stresses.

Решаемой технической проблемой является недостаточная прочность соединения стен кузова вагона-хоппера с рамой, в связи с возникновением локальной концентрации напряжений в местах стыка верхних и нижних частей раскосов с торцевой стеной, вызывающей риск превышения допустимых напряжений при эксплуатации вагона-хоппера в груженом состоянии.The technical problem to be solved is the insufficient strength of the connection between the walls of the hopper car body and the frame, due to the occurrence of a local stress concentration at the junctions of the upper and lower parts of the braces with the end wall, which causes the risk of exceeding the permissible stresses during the operation of the hopper car in a loaded state.

Из уровня техники известен вагон-хоппер, принятый в качестве наиболее близкого аналога, содержащий раму с хребтовой балкой, ходовые тележки, кузов, содержащий боковые стены, торцевые стены с горизонтальными балками и раскосами, верхние обвязки боковых и торцевых стен, разгрузочные бункеры, раскосы торцевых стен, содержащие наклонные листы, соединенные с торцевыми стенами кузова и рамой, в котором раскосы торцевых стен выполнены с усилениями наклонных листов в виде балок замкнутого профиля, расположенных на наружных кромках наклонных листов (см. CN 204150045 U, 11.02.2015).From the prior art, a hopper car is known, adopted as the closest analogue, containing a frame with a center beam, undercarriages, a body containing side walls, end walls with horizontal beams and braces, upper straps of side and end walls, unloading bins, end braces walls containing inclined sheets connected to the end walls of the body and the frame, in which the end wall braces are made with inclined sheet reinforcements in the form of closed profile beams located on the outer edges of the inclined sheets (see CN 204150045 U, 11.02.2015).

Недостатком известного вагона-хоппера является отсутствие усиления раскосов торцевых стен кузова в верхних и нижних частях раскосов, вследствие чего в указанных местах при ударных воздействиях и статическом нагружении концентрация усилий может превысить допустимые значения.The disadvantage of the known hopper car is the lack of reinforcement of the braces of the end walls of the body in the upper and lower parts of the braces, as a result of which, in these places, under shock effects and static loading, the concentration of efforts can exceed the permissible values.

Технический результат заключается в увеличении равномерности распределения нагрузки от торцевых и боковых стен кузова вагона-хоппера на раму и, как следствие, в увеличении прочности конструкции вагона-хоппера.The technical result consists in increasing the uniformity of the load distribution from the end and side walls of the hopper car body to the frame and, as a consequence, in increasing the strength of the hopper car structure.

Указанный технический результат достигается за счет того, что в вагоне-хоппер, содержащем раму с хребтовой балкой, ходовые тележки, кузов, содержащий боковые стены, торцевые стены с горизонтальными поясами и раскосами, верхние обвязки боковых и торцевых стен, разгрузочные бункеры, раскосы торцевых стен, содержащие соединенные с торцевыми стенами кузова и рамой наклонные листы и выполненные с усилениями наклонных листов в виде балок замкнутого профиля, расположенных на наружных кромках наклонных листов, согласно полезной модели, в местах соединения внутренних кромок наклонных листов раскосов торцевых стен с горизонтальными поясами торцевых стен установлены компенсаторы, раскосы торцевых стен выполнены в их верхних частях с усилениями в виде соединения верхних частей наклонных листов и верхних частей балок замкнутого профиля с верхними обвязками боковых и торцевых стен кузова в местах пересечения указанных верхних обвязок, а также с усилениями в виде верхних накладок, соединяющих балки замкнутого профиля раскосов с верхними обвязками боковых стен, при этом внутри каждой балки замкнутого профиля в месте установки накладки установлена диафрагма. Раскосы торцевых стен могут быть выполнены с усилениями наклонных листов в виде угловых листов, установленных в верхних частях наклонных листов в месте соединения с верхними обвязками боковых и торцевых стен. Раскосы торцевых стен могут быть выполнены с усилениями в их нижних частях в виде нижних накладок, соединяющих раскосы между собой и с рамой.The specified technical result is achieved due to the fact that in a hopper car containing a frame with a center beam, bogies, a body containing side walls, end walls with horizontal belts and braces, upper straps of side and end walls, unloading bins, end wall braces containing inclined sheets connected to the end walls of the body and the frame and made with reinforcements of inclined sheets in the form of closed profile beams located on the outer edges of the inclined sheets, according to the utility model, at the junctions of the inner edges of the inclined sheets of the end wall braces with the horizontal bands of the end walls are installed expansion joints, braces of the end walls are made in their upper parts with reinforcements in the form of connecting the upper parts of the inclined sheets and the upper parts of the closed-profile beams with the upper straps of the side and end walls of the body at the intersection of these upper straps, as well as with reinforcements in the form of upper linings connecting beams z a closed profile of the braces with the upper straps of the side walls, while a diaphragm is installed inside each beam of the closed profile at the installation site of the overlay. The braces of the end walls can be made with reinforcements of the inclined sheets in the form of corner sheets installed in the upper parts of the inclined sheets at the junction with the upper straps of the side and end walls. The braces of the end walls can be made with reinforcements in their lower parts in the form of lower overlays connecting the braces to each other and to the frame.

Предлагаемая полезная модель поясняется графическим материалом: The proposed utility model is illustrated by graphic material:

На фигуре 1 показан общий вид кузова вагона-хоппера, на фигуре 2 показан фронтальный вид концевой части кузова вагона-хоппера; на фигуре 3 показан вид с торца кузова вагона-хоппера, на фигуре 4 показан местный вид А фигуры 3, на фигуре 5 показан разрез Б-Б фигуры 4, на фигуре 6 показан разрез В-В фигуры 4.Figure 1 shows a general view of the hopper car body, figure 2 shows a front view of the end part of the hopper car body; Figure 3 shows an end view of the hopper car body, Figure 4 shows a local view A of Figure 3, Figure 5 shows a section BB of Figure 4, Figure 6 shows a section BB of Figure 4.

Вагон-хоппер содержит ходовые тележки (не показаны), раму 1 с хребтовой балкой 2 и шкворневыми балками 3, кузов, включающий боковые стены 4 с верхними обвязками 5, торцевые стены 6 с верхними обвязками 7 и горизонтальными поясами 8, разгрузочные бункеры, раскосы торцевых стен 6. Каждый раскос торцевой стены 6 содержит наклонный лист 9, а также усиление наклонного листа 9 по его наружной и внутренней кромкам, усиление верхней части раскоса и усиление нижней части раскоса. Наклонный лист 9 раскоса соединен внутренней кромкой с торцевой стеной 6, в нижней части с хребтовой балкой 2 и шкворневыми балками 3 рамы 2.The hopper car contains undercarriages (not shown), a frame 1 with a center beam 2 and pivot beams 3, a body including side walls 4 with upper straps 5, end walls 6 with upper straps 7 and horizontal belts 8, unloading bins, end braces walls 6. Each brace of the end wall 6 contains an inclined sheet 9, as well as reinforcement of the inclined sheet 9 along its outer and inner edges, reinforcement of the upper part of the brace and reinforcement of the lower part of the brace. The inclined plate 9 of the brace is connected with the inner edge to the end wall 6, in the lower part with the center beam 2 and the pivot beams 3 of the frame 2.

Усиление наклонного листа 9 каждого раскоса торцевых стен выполнено в виде балки 10 замкнутого профиля, расположенной на наружной кромке наклонного листа 9, а также в виде углового листа 11, установленного на поверхности верхней части наклонного листа 9 в месте соединения с верхними обвязками 5 и 7 боковых 4 и торцевых 6 стен кузова вагона-хоппера.The reinforcement of the inclined sheet 9 of each brace of the end walls is made in the form of a beam 10 of a closed profile located on the outer edge of the inclined sheet 9, as well as in the form of an angular sheet 11 installed on the surface of the upper part of the inclined sheet 9 at the junction with the upper straps 5 and 7 of the side 4 and end 6 walls of the hopper car body.

Усиление в верхней части каждого раскосов торцевых стен выполнено в виде соединения верхних частей наклонных листов 9 и верхних частей балок 10 замкнутого профиля с верхними обвязками 5 и 7 боковых 4 и торцевых 6 стен кузова в местах пересечения верхних обвязок 5 и 7. Для равномерного распределения усилий установлена верхняя накладка 12, соединяющая балку 10 замкнутого профиля раскосов с верхней обвязкой 5 боковой стены 4. Внутри каждой балки 10 замкнутого профиля установлена диафрагма 13, расположенная в месте установки верхней накладки 12 таким образом, чтобы нижняя кромка диафрагмы 13 располагалась на уровне верхней накладки 12.Reinforcement in the upper part of each braces of the end walls is made in the form of a connection of the upper parts of the inclined sheets 9 and the upper parts of the beams 10 of the closed profile with the upper straps 5 and 7 of the side 4 and end 6 walls of the body at the intersection of the upper straps 5 and 7. For even distribution of forces an upper plate 12 is installed, connecting the beam 10 of the closed profile of the braces with the upper strapping 5 of the side wall 4. Inside each beam 10 of the closed profile, a diaphragm 13 is installed, located at the place of installation of the upper plate 12 so that the lower edge of the diaphragm 13 is at the level of the upper plate 12 ...

Усиление в нижней части раскосов торцевых стен выполнено в виде нижней накладки 14, соединяющей два раскоса каждой торцевой стены между собой и с рамой 1 в месте хребтовой балки 2, либо шкворневой балки 3.Reinforcement in the lower part of the braces of the end walls is made in the form of a bottom plate 14 connecting two braces of each end wall with each other and with the frame 1 in the place of the backbone 2, or the pivot beam 3.

В местах соединения наклонных листов 9 раскосов торцевых стен внутренними кромками с горизонтальными поясами 8 торцевых стен 6 в наклонных листах 9 выполнены ответные вырезы, в которых установлены компенсаторы 15, изготовленные из швеллеров или уголков.In the places where the inclined sheets 9 of the end wall braces are connected by the inner edges with the horizontal chords 8 of the end walls 6 in the inclined sheets 9, counter cutouts are made, in which the compensators 15 made of channels or corners are installed.

Задача раскосов торцевых стен заключается в передаче усилий от торцевых стен 6 и боковых стен 4 кузова вагона-хоппера на раму 1. Концентрация усилий при ударных воздействиях и статическом нагружении происходит в верхних и нижних частях раскосов. Для снижения концентрации напряжений места соединения верхних и нижних частей раскосов, а также наружные и внутренние кромки наклонных листов раскосов усилены путем оснащения конструкции вагона-хоппера балками 10 замкнутого сечения, угловыми листами 11, верхними накладками 12, диафрагмами 13, нижними накладками 14, компенсаторами 15.The task of the end wall braces is to transfer forces from the end walls 6 and side walls 4 of the hopper car body to the frame 1. The concentration of forces under impact and static loading occurs in the upper and lower parts of the braces. To reduce the stress concentration, the joints of the upper and lower parts of the braces, as well as the outer and inner edges of the inclined plates of the braces, are reinforced by equipping the structure of the hopper car with closed-section beams 10, corner plates 11, top plates 12, diaphragms 13, bottom plates 14, compensators 15 ...

Таким образом достигается технический результат, заключающийся в увеличении равномерности распределения нагрузки от торцевой и боковой стены на раму, и как следствие в увеличении прочности конструкции вагона-хоппера.Thus, the technical result is achieved, which consists in increasing the uniformity of distribution of the load from the end and side walls to the frame, and as a consequence in increasing the strength of the hopper car structure.

Claims

1. A hopper car containing a frame with a center beam, undercarriages, a body containing side walls, end walls with horizontal belts and braces, upper straps of side and end walls, unloading bins, end wall braces containing bodies connected to the end walls and frame inclined sheets and made with reinforcements of inclined sheets in the form of beams of a closed profile, located on the outer edges of the inclined sheets, characterized in that at the junction of the inner edges of the inclined sheets of the end wall braces with the horizontal bands of the end walls, compensators are installed, the end wall braces are made in them upper parts with reinforcements in the form of a connection of the upper parts of the inclined sheets and the upper parts of the closed profile beams with the upper straps of the side and end walls of the body at the intersection of the indicated upper straps, as well as with reinforcements in the form of upper plates connecting the beams of the closed profile of the braces with the upper straps of the side walls, at At the same time, a diaphragm is installed inside each beam of the closed profile at the installation site of the lining.

2. A hopper car according to claim 1, characterized in that the end wall braces are made with reinforcements of the inclined sheets in the form of corner sheets installed in the upper parts of the inclined sheets at the junction with the upper straps of the side and end walls.

3. A hopper car according to claim 1, characterized in that the braces of the end walls are made with reinforcements in their lower parts in the form of lower overlays connecting the braces to each other and to the frame.