Рама суцільнометалевого вантажного вагона

Реферат: Рама суцільнометалевого вантажного вагона містить хребтову балку, бічні балки, шкворневі балки, поперечні кінцеві балки, проміжні балки й нижні бічні балки. Нижні бічні балки розташовані симетрично відносно поздовжньої осі рами, а краї нижніх бічних балок скошені під гострим кутом α до горизонтальної площини рами. Причому скошені краї нижніх бічних балок примикають верхніми полицями до нижніх полиць бічних рам і жорстко закріплені, наприклад зварюванням. Відстань від краю зварного шва нижньої балки до верхньої осьової лінії осі ближнього ходового колеса виконано в розмірі від 0,5 до 0,75 відстані між вертикальними осями ходових коліс. UA 94038 U (12) UA 94038 U UA 94038 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до залізничного транспорту, а саме до рам спеціалізованих суцільнометалевих вагонів, наприклад для перевезення легковагих вантажів із збільшеною довжиною по осі автозчеплення 18000-31000 мм. Найбільш близькою до пропонованої корисної моделі є рама суцільнометалевого вантажного пагона, що містить хребтову балку, бічні балки, шкворневі балки, кінцеві балки, проміжні балки й нижні бічні балки. При цьому хребтова балка виконана з двох двотаврів, з'єднаних діафрагмами. У зонах розташування на рамі ходових візків, тобто на кінцевих частинах, висота двотаврів становить не більше 0,545 їх висоти в середній частині, що досягається шляхом вирізки частини вертикальної стінки двотавра, подальшого підгинання і приварювання нижньої полиці двотавра до частини стінки, що залишилася (патент РФ № 45354, від 10.05.05 г.). Недоліком найближчого аналога є недостатня жорсткість рами суцільнометалевого вантажного вагона при кососиметричних навантаженнях. В основі корисної моделі стоїть задача - підвищення несучої здатності рами вагона шляхом підвищення забезпечення стійкості вагона. Поставлена задача вирішується тим, що в рамі суцільнометалевого вантажного вагона, що містить хребтову балку, бічні балки, шкворневі балки, поперечні кінцеві балки, проміжні балки й нижні бічні балки, згідно з корисною моделлю, нижні бічні балки розташовані симетрично відносно поздовжньої осі рами, а краї нижніх бічних балок скошені під гострим кутом α до горизонтальної площини рами, причому скошені краї нижніх бічних балок примикають верхніми полицями до нижніх полиць бічних рам і жорстко закріплені, наприклад зварюванням, при цьому відстань від краю зварного шва нижньої балки до верхньої осьової лінії осі ближнього ходового колеса виконано в розмірі від 0,5 до 0,75 відстані між вертикальними осями ходових коліс. До того ж гострий кут α скоса бічних балок вибирають в межах від 10° до 25° до горизонтальної площини рами. Доведено, що нова сукупність ознак є причиною, а одержуваний первинний технічний результат "підвищення стійкості вагона" - наслідком. У свою чергу, цей первинний технічний результат є причиною, а одержуваний вторинний технічний результат - "підвищення несучої здатності рами вагона" - наслідком. Більш детально суть корисної моделі зображена на кресленнях, де: На фіг. 1 - рама суцільнометалевого вантажного вагона, загальний вигляд; На фіг. 2 - те ж, вид А по фіг. 1; На фіг. 3 - те ж, вид Б-Б по фіг. 1; На фіг. 4 - те ж, вид В по фіг. 1; На фіг. 5 - вид Г-Г, по фіг. 1; На фіг. 6 - розрахункова схема балки; На фіг 7 - епюра згинальних моментів. Рама суцільнометалевого вантажного вагона для перевезення легковагих вантажів містить одну хребтову балку 1, дві бічні балки 2, дві шкворневі балки 3, дві кінцеві балки 4, вісім проміжних балок 5, дві нижні бічні балки 6, два п'ятники 7, що спираються на два двовісні візки 8. На фіг. 1 відстань l між вертикальними осями ходових коліс візка. l1 - відстань від краю зварного шва нижньої балки до верхньої осьової лінії осі ходового колеса. Нижні бічні балки 6 виконані з двотаврів, скошених під кутом α, причому гострий кут α вибирають в межах від 10° до 25° до горизонтальної поверхні бічних балок 2. Лівий зварений шов 9 нижньої бічної балки 6. Правий зварений шов 10 нижньої бічної балки. Вертикальна вісь п'ятників 11, вертикальна вісь зварного шва 12. Вертикальні осі ходових коліс 13, 14. Величину l 1, тобто відстань від краю зварного шва нижньої балки до вертикальної бічної лінії осі ходового колеса вибирають в розмірі від 0,5 до 0,75 відстані між вертикальними осями ходових коліс. Причому скошені краї нижніх бічних балок примикають верхніми полками до нижніх полиць бічних рам і жорстко закріплені, наприклад зварюванням, при цьому відношення l відстані l 1 від краю зварного шва нижньої балки і осьовий момент п'ятників до половини відстані між вертикальними осями ходових коліс візка N виконано відповідно l l  1 ≤1 4 . , l2 Це дозволяє фіксувати лінійні величини нижніх бічних балок, що забезпечує підвищення стійкості вагона і, отже, підвищення несучої здатності вантажного вагона. Завдяки тому, що у своїй середній частині рама суцільнометалевого вантажного вагона за рахунок нижніх бічних балок посилена і збільшена по висоті вниз, від поверхні спирається на п'ятник, тому її середня частина є контрвантажем кузова вагона, а з'єднання нижніх бічних балок з основними бічними балками підвищує її жорсткість до кососиметричних навантажень, стійкість вагона при русі його 1 UA 94038 U на кривих ділянках залізничної колії та збільшує її несучу здатність, що наочно показано на епюрі згинальних моментів, див. фіг. 7, де показані максимальні мінімальні епюри напруг. Орієнтовний річний економічний ефект складе 100000 грн. 5 10 15 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Рама суцільнометалевого вантажного вагона, що містить хребтову балку, бічні балки, шкворневі балки, поперечні кінцеві балки, проміжні балки й нижні бічні балки, яка відрізняється тим, що нижні бічні балки розташовані симетрично відносно поздовжньої осі рами, а краї нижніх бічних балок скошені під гострим кутом α до горизонтальної площини рами, причому скошені краї нижніх бічних балок примикають верхніми полицями до нижніх полиць бічних рам і жорстко закріплені, наприклад зварюванням, при цьому відстань від краю зварного шва нижньої балки до верхньої осьової лінії осі ближнього ходового колеса виконано в розмірі від 0,5 до 0,75 відстані між вертикальними осями ходових коліс. 2. Рама за п. 1, яка відрізняється тим, що гострий кут α скоса бічних балок вибирають в межах від 10° до 25° до горизонтальної площини рами. 2 UA 94038 U 3 UA 94038 U Комп’ютерна верстка М. Шамоніна Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 4