Залізничний піввагон універсальний

Реферат: Винахід стосується вагонобудування та може бути використаний при виготовленні вагонів для здійснення залізничних перевезень насипних та навалочних вантажів, що не потребують захисту від атмосферних опадів. Залізничний піввагон універсальний складається з модуля екіпажної частини, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою, модуля гальмівного обладнання, модуля рами з вузлом хребтової балки і модуля кузова, який містить дві бокові стіни, що мають обшивку і каркас, який складається із вертикальних стійок і верхнього обв'язування, та дві торцеві стіни, що мають обшивку і каркас, який складається з поясів, стійок і верхнього обв'язування. Вузол хребтової балки виконаний із зварного профілю, що відповідає за конфігурацією перерізу двом з'єднаним зетовим профілям, до якого приварений зварний двотавровий профіль; верхнє обв'язування бокових та торцевих стін виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу, а вертикальні стійки бокових стін, проміжні і бокові стійки та горизонтальні пояси торцевих стін виконані з гнутого швелера. Технічним результатом є збільшення несучої здатності конструкцій рами та кузова і, відповідно, збільшення вантажопідйомності залізничного піввагона універсального при забезпеченні умов його міцності та експлуатаційної надійності, а також зниження матеріалоємності та собівартості виготовлення. UA 99052 C2 (12) UA 99052 C2 UA 99052 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Винахід належить до вагонобудування та може бути використаний при виготовленні вагонів для здійснення залізничних перевезень насипних та навалочних вантажів, що не потребують захисту від атмосферних опадів. Відомий залізничний піввагон [модель 12-1580, див.: Грузовые вагоны: Учеб. пособие: В 2ч. Ч.1: Полувагоны и крытые вагоны/ М.И. Харитонов, В.Н. Панкин. - Хабаровск: Изд-во ДВГУПС, 2004. - С.25-27], конструкція якого складається з модуля екіпажної частини, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою, модуля гальмівного обладнання, модуля рами з вузлом хребтової балки і модуля кузова, який складається з двох торцевих стін і двох бокових стін, що містять каркас і обшивку. Недоліки даного пристрою полягають у наступному: піввагони даної конструкції не мають розвантажувальних люків, внаслідок чого їх розвантажування можливе лише в умовах спеціальних комплексів, устаткованих вагоноперекидачами, що визначає високу собівартість вантажоперевезень і зменшення рентабельності роботи та конкурентоспроможності залізничного транспорту. Найбільш близьким до об'єкта, що заявляється, є залізничний піввагон універсальний [напіввагон чотиривісний моделі 12-9745 за ТУ У 35.2-01124454-032-2004], конструкція якого складається з модуля екіпажної частини, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою, модуля гальмівного обладнання, модуля рами з вузлом хребтової балки, і модуля кузова, який містить дві бокові стіни, що мають обшивку і каркас, який складається із вертикальних стійок і верхнього обв'язування, та дві торцеві стіни, що мають обшивку і каркас, який складається з поясів, стійок і верхнього обв'язування. Причини, що перешкоджають одержанню необхідного технічного результату, полягають у наступному: вузол хребтової балки виконується з двох зварених між собою гарячекатаних зетових профілів, до яких приварюється гарячекатаний двотавровий профіль, вузол бокової стіни має каркас з верхнього обв'язування у вигляді двох зварених між собою гарячекатаних кутників та вертикальних стійок з гарячекатаного профілю вагонної стійки, вузол торцевої стіни має каркас з верхнього обв'язування, горизонтальних поясів, проміжних стійок зі зварених між собою гарячекатаних швелерів та бокових стійок з гарячекатаних швелерів; все це обумовлює збільшені собівартість виготовлення залізничного піввагона універсального та матеріалоємність і, відповідно, зменшену вантажопідйомність. В основу винаходу поставлено задачу зниження собівартості виготовлення та матеріалоємності і відповідне збільшення вантажопідйомності залізничного піввагона універсального за рахунок удосконалення конструкції основних елементів модулів рами та кузова, на основі застосування гнутих та зварних профілів з листового прокату, при виконанні умов міцності та експлуатаційної надійності. Поставлена задача вирішується тим, що в залізничному піввагоні універсальному, конструкція якого складається з модуля екіпажної частини, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою, модуля гальмівного обладнання, модуля рами з вузлом хребтової балки і модуля кузова, який містить дві бокові стіни, що мають обшивку і каркас, який складається із вертикальних стійок і верхнього обв'язування, та дві торцеві стіни, що мають обшивку і каркас, який складається з поясів, стійок і верхнього обв'язування, вузол хребтової балки виконаний із зварного профілю, що відповідає за конфігурацією перерізу двом з'єднаним зетовим профілям, до якого приварений зварний двотавровий профіль, верхнє обв'язування бокових та торцевих стін виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу, вертикальні стійки бокових стін, проміжні і бокові стійки та горизонтальні пояси торцевих стін виконані з гнутого швелера. Введення нових ознак при взаємодії з відомими забезпечують зниження собівартості виготовлення та матеріалоємності і відповідне збільшення вантажопідйомності залізничного піввагона універсального при забезпеченні умов його міцності та експлуатаційної надійності. На фіг. 1 показаний загальний вид запропонованого залізничного піввагона універсального; на фіг. 2 - переріз А - А з фіг. 1 вузла хребтової балки; на фіг. 3 - вид Б з фіг. 1, на якому показана торцева стіна залізничного піввагона універсального; на фіг.4 - перерізи В - В, Д - Д з фіг. 1 та фіг. 3, на якій показана конфігурація перерізів верхнього обв'язування бокових та торцевих стін, яке виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу; на фіг. 5 перерізи Г-Г, Е-Е, Ж-Ж, К-К, Л-Л з фіг. 1 та фіг. 3, на якій показана конфігурація перерізів вертикальних стійок бокових стін, проміжних і бокових стійок та горизонтальних поясів торцевих стін, які виконані з гнутого швелера. Запропонований залізничний піввагон універсальний (фіг. 1) складається з модуля екіпажної частини 1, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою 2, модуля гальмівного обладнання 3, модуля рами 4 з вузлом хребтової балки (фіг. 2), який виконується із 1 UA 99052 C2 5 10 15 20 25 30 зварного профілю з верхнього листа 6, вертикальних листів 7, нижніх листів 8, що відповідає за конфігурацію перерізу двом з'єднаним зетовим профілям, до якого приварюється зварний двотавровий профіль із горизонтальних полиць 9 та вертикального листа 10, і модуля кузова 5 (фіг. 1), який містить дві бокові стіни, що мають обшивку і каркас, який складається з верхнього обв'язування 11, яке виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу (фіг. 4), вертикальних стійок 12 (фіг. 1), які виконані з гнутого швелера (фіг. 5) та дві торцеві стіни (фіг. 3), що мають обшивку і каркас, який складається з верхнього обв'язування 13, яке виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу (фіг. 4), проміжних стійок 14 (фіг. 3), бокових стійок 15, горизонтальних поясів 16 з гнутого швелера (фіг. 5). Запропонований залізничний піввагон універсальний працює таким чином. Для формування вантажного залізничного потягу піввагон з'єднується з заднім вагоном і переднім вагоном (або локомотивом) через модуль автозчепного пристрою 2, та з гальмівною магістраллю потягу через модуль гальмівного обладнання 3 (фіг. 1). Внаслідок завантаження кузова 5 насипним або навалочним вантажем, відповідні навантаження через кришки люків, які встановлюються в державках, закріплених на двотаврі вузла хребтової балки, через модуль рами 4 передаються на осі колісних пар двох двовісних візків модуля екіпажної частини 1. При цьому насипний вантаж також розподілено діє через обшиву на каркаси бокових та торцевих стін, верхнє обв'язування 11 (фіг. 1), 13 (фіг. 3) яких виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу, вертикальні стійки 12 (фіг. 1) бокових стін, проміжні стійки 14 (фіг. 3) і бокові стійки 15, горизонтальні пояси 16 торцевих стін виконані з гнутого швелера. В процесі руху вантажного потягу найбільші навантаження на елементи конструкції залізничного піввагона універсального виникають в екстремальних ситуаціях, наприклад при екстреному гальмуванні виникають суттєві інерційні навантаження, що діють на обшивку та каркас передньої за рухом торцевої стіни, а також на хребтову балку модуля рами. Вивантаження піввагона здійснюється при відкритті розвантажувальних люків. Використання за вузол хребтової балки зварного профілю, що відповідає за конфігурацією перерізу двом з'єднаним зетовим профілям, до якого приварюється зварний двотавровий профіль, використання за верхнє обв'язування бокових та торцевих стін гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу, використання за вертикальні стійки бокових стін, проміжних і бокових стійок та горизонтальних поясів торцевих стін гнутого швелера забезпечують зниження собівартості виготовлення та матеріалоємності та збільшення вантажопідйомності залізничного піввагона універсального при забезпеченні умов його міцності та експлуатаційної надійності. ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 35 40 45 Залізничний піввагон універсальний, конструкція якого складається з модуля екіпажної частини, що містить два двовісних візки, модуля автозчепного пристрою, модуля гальмівного обладнання, модуля рами з вузлом хребтової балки і модуля кузова, який містить дві бокові стіни, що мають обшивку і каркас, який складається із вертикальних стійок і верхнього обв'язування, та дві торцеві стіни, що мають обшивку і каркас, який складається з поясів, стійок і верхнього обв'язування, який відрізняється тим, що вузол хребтової балки виконаний із зварного профілю, що відповідає за конфігурацією перерізу двом з'єднаним зетовим профілям, до якого приварений зварний двотавровий профіль, верхнє обв'язування бокових та торцевих стін виконано з гнутого замкнутого профілю прямокутного перерізу, а вертикальні стійки бокових стін, проміжні і бокові стійки та горизонтальні пояси торцевих стін виконані з гнутого швелера. 2 UA 99052 C2 3 UA 99052 C2 Комп’ютерна верстка Л. Купенко 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