Вантажний вагон

Реферат: Вантажний вагон містить раму з ходовою частиною, рейками і підпружиненими вертикальними важелями, встановлену на рейках висувну раму з вузлами кріплення вантажу, відкидними опорами і цапфами для взаємодії з фігурними заглибинами вертикальних важелів та механізми фіксації відкидних опор. Відкидні опори змонтовані на висувній рамі за допомогою шарнірів з можливістю поперечного переміщення відносно висувної рами. При цьому шарніри виконані у вигляді горизонтальних осей з гвинтоподібними поверхнями з зустрічним кутом нахилу у кожній суміжній парі відкидних опор. UA 122695 U (12) UA 122695 U UA 122695 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Корисна модель належить до залізничного транспорту, а саме до вантажних вагонів, і може використовуватися для транспортування спеціальних вантажів (обладнання у контейнерах). Відомим є залізничний вагон, що містить кузов з торцевими воротами та раму з ходовою частиною і рейками, встановлену на рейках висувну раму з вузлами кріплення вантажу і відкидними опорами [див. патент України № 112032u, МПК B61D 3/16, В60Р 7/06, 2016 р.]. Кріплення відкидних опор у крайніх положеннях здійснюється вручну за допомогою механічних фіксаторів. Недоліком відомого вагона є його низькі експлуатаційні якості, тому що процес фіксації відкидних опор є трудомістким і достатньо небезпечним. Найближчим до запропонованого по технічному рішенню є вибраний як прототип вантажний вагон, який описаний у авт. св. СРСР №1.009.855, МПК B61D 47/00, 1982 р. Цей вагон містить раму з ходовою частиною, рейками і підпружиненими вертикальними важелями, встановлену на рейках висувну раму з вузлами кріплення вантажу, відкидними опорами і цапфами для взаємодії з фігурними заглибинами вертикальних важелів та механізми фіксації відкидних опор, причому відкидні опори змонтовані на висувній рамі за допомогою шарнірів. Механізми фіксації відкидних опор дозволяють поліпшити умови роботи і підвищити безпеку робіт обслуговуючого персоналу. Ширина розташування рейок у вагоні дорівнює ширині залізничної колії (1520 мм) для забезпечення взаємодії з катками відкидних опор. Недоліком відомого вагона є його невисокі експлуатаційні якості, такі як: значні вертикальні віброперевантаження вантажів; значна металоємність висувної рами через необхідність підвищення міцності висувної рами для забезпечення транспортування великовагових вантажів шириною до 3000 мм. В основу корисної моделі поставлена задача створення удосконаленої конструкції вантажного вагона, яка б дозволила забезпечити підвищення його експлуатаційних якостей шляхом уведення в нього нових елементів і технічних рішень, таких як: - відкидні опори монтуються на висувній рамі з можливістю поперечного переміщення відносно висувної рами, при цьому шарніри виконуються у вигляді горизонтальних осей з гвинтоподібними поверхнями з зустрічним кутом нахилу у кожній суміжній парі відкидних опор, що дозволяє збільшити відстань між рейками і зменшити навантаження на висувну раму під час транспортування; - кожен коток відкидної опори і кожне колесо висувної рами зв'язуються з висувною рамою за допомогою пружно-дисипативного елемента, що дозволяє знизити вібраційні навантаження на вантаж під час транспортування. Поставлена задача вирішується таким чином, що у запропонованому вантажному вагоні, який містить раму з ходовою частиною, рейками і підпружиненими вертикальними важелями, встановлену на рейках висувну раму з вузлами кріплення вантажу, відкидними опорами і цапфами для взаємодії з фігурними заглибинами вертикальних важелів та механізми фіксації відкидних опор, згідно з корисною моделлю, відкидні опори змонтовані на висувній рамі за допомогою шарнірів, в ньому відкидні опори змонтовані на висувній рамі з можливістю поперечного переміщення відносно висувної рами, при цьому шарніри виконані у вигляді горизонтальних осей з гвинтоподібними поверхнями з зустрічним кутом нахилу у кожній суміжній парі відкидних опор. Кожен коток відкидної опори і кожне колесо висувної рами зв'язані з висувною рамою за допомогою пружно-дисипативного елемента. Для пояснення конструкції вагона і його роботи додаються креслення та його детальний опис. На кресленнях зображено: - на фіг. 1 - загальний вигляд кінцевої частини вагона з боку торцевих воріт під час переміщення висувної рами всередину вагона; - на фіг. 2 - вигляд А на фіг. 1 (загальний вигляд відкидних опор); - на фіг. 3 - виносний елемент Б на фіг. 1 (загальний вигляд висувної рами у транспортному положенні); - на фіг. 4 - розріз В-В на фіг. 1 (поперечний розріз кузова). Запропонований вантажний вагон містить кузов 1 з торцевими воротами і висувну раму 2, котра встановлена на рейках 3, розташованих на ширині В1 одна від одної (фіг. 1, 4). У транспортному положенні висувна рама 2 спирається на рейки 3 підпружиненими за допомогою пружно-дисипативних елементів 4 колесами 5 і котками 6 відкидних опор 7 (фіг. 3). При цьому котки 6 також підпружинені відносно висувної рами 2 за допомогою пружнодисипативних елементів 8, встановлених між відкидними опорами 7 і висувною рамою 2 у зоні розташування котків 6. Другим кінцем кожна відкидна опора 7 з'єднана шарніром 9, виконаним у вигляді горизонтальної осі, з висувною рамою 2. Поверхня контакту відкидної опори 7 з висувною 1 UA 122695 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 рамою 2 у шарнірному вузлі 9 виконана гвинтоподібною, а відкидна опора 7 має можливість горизонтальних поперечних переміщень (вздовж осі шарніра 9) при своїх поворотах відносно висувної рами 2. Гвинтові поверхні шарнірів 9 кожної пари суміжних відкидних опор 7 виконані з зустрічним кутом нахилу (фіг. 2). Крок гвинта h вибраний таким, що дорівнює подвійній різниці значень ширини В1 у кузові 1 вагона і залізничної колії В2•h=2(В1-В2), так що при опусканні вниз відкидної опори 7 у процесі переміщення висувної рами 2 з вагона кожна відкидна опора 7 отримує горизонтальне поперечне зміщення відносно висувної рами 2 на величину 1/4h. При встановленні висувної рами 2 на залізничну колію 10 відкидні опори 7 фіксуються у відкинутому положенні механізмом фіксації (не зображений), шарнірно зв'язаним з підкосом 11 відкидної опори 7. На бічних поверхнях висувної рами 2, з боку стінок кузова 1 у зонах розташування відкидних опор 7, змонтовані цапфи 12. У кінцевій частині кузова 1, зі сторони торцевих воріт, між висувною рамою 2 і стінками кузова 1 з обох сторін у вагоні шарнірно встановлені вертикальні важелі 13 з фігурними заглибинами 14 з можливістю повороту у поздовжніх вертикальних площинах. Фігурні заглибини 14 вертикальних важелів 13 взаємодіють з цапфами 12 висувної рами 2 при її переміщенні з вагона або всередину вагона. Пружний повертаючий пристрій вертикальних важелів 13 виконаний у вигляді торсіона, вал 15 якого одним кінцем встановлений рухомо у підшипниках 16, а другим кінцем - нерухомо закріплений у кронштейні 17. Поздовжні переміщення висувної рами 2 у кузові 1 обмежуються пружним упоромзчепленням 18. На торцях 19 рейок 3 у кузові 1 виконані нахилені поверхні. Кузов 1 має стінки 20. Рейки 3 і вертикальні важелі 13 змонтовані на рамі 21 вагона, яка спирається на ходову частину 22 і домкрат 23. На рамі 21 змонтовані опори 24 для кріплення вантажу 25 (фіг. 1). Робота запропонованого вантажного вагона здійснюється наступним чином. У вихідному положенні висувна рама 2 знаходиться поза кузовом 1 вагона (фіг. 1). Після завантаження вантажу 25 на опори 24 висувної рами 2 останню переміщують всередину кузова 1 за допомогою привода висувної рами 2 (не зображений), при цьому котки 6 відкидних опор 7 контактують з залізничною колією 10. Жорсткість торсіонного вала 15 вертикального важеля 13 вибрана з таким розрахунком, що цапфи 12, підходячи до вертикальних важелів 13, своєю зовнішньою поверхнею ковзають і встановлюються у фігурних заглибинах 14 вертикальних важелів 13. При подальшому переміщенні висувної рами 2 всередину остання піднімається на вертикальних важелях 13 у зоні розташування механізмів фіксації відкидних опор 7 на величину не менше максимального вигину завантаженої висувної рами 2. При цьому відбувається зняття ваги з підкосів 11, котки 6 найближчої до кузова 1 пари відкидних опор 7 піднімаються над залізничною колією 10, утворюючи зазор ΔL, і відбувається плавне розчеплення механізмів фіксації підкосів 11 суміжної пари відкидних опор 7. Подальше просування висувної рами 2 всередину кузова 1 супроводжується поступовим її опусканням внаслідок відхилення вертикальних важелів 13 з цапфами 12 у фігурних заглибинах 14 від точки найвищого підйому і наступним сходом цапф 12 з вертикальних важелів 13. Одночасно розфіксовані відкидні опори 7 починають повертатися відносно осі шарнірів 9 і складатися під дією натискання на них кузова 1. При цьому складання суміжних відкидних опор 7 супроводжується їх віддаленням одної від одної за рахунок протилежного переміщення вздовж осі шарнірів 9 на величину, яка відповідає ширині В1 розташування рейок 3 у кузові 1. У процесі переміщення висувної рами 2 всередину котки 6 складених відкидних опор 7 вкочуються на рейки 3 у кузові 1 по нахилених поверхнях їх торців 19, і висувна рама 2 починає контактувати з пружно-дисипативним елементом 8 відкидної опори 7 і піднімається на ньому. Таким чином, у транспортному положенні висувна рама 2 спирається на кузов 1 за допомогою пружно-дисипативних елементів 4 і 8 (фіг. 3). Переміщення висувної рами 2 з кузова 1, як і переміщення її всередину кузова 1, виконується приводом. При цьому відкидна опора 7 скочується по нахилених поверхнях 19 торців рейок 3, під дією своєї ваги вона починає повертатися відносно шарніра 9, ковзає гвинтовою поверхнею вздовж його осі і наближується до сусідньої відкидної опори 7, розташованої у тому ж перерізі висувної рами 2 (фіг. 2). Одночасно висувна рама 2 цапфами 12 входить у контакт з фігурними заглибинами 14, розташованими з тильної сторони вертикальних важелів 13, повертає ці важелі і піднімається на них. Це забезпечує плавне спрацювання механізму фіксації повністю відкинутих опор 7. Подальший процес переміщення висувної рами 2 з кузова 1 супроводжується опусканням висувної рами 2 і спиранням зафіксованих у відкритому положенні відкидних опор 7 на залізничну колію 10, при цьому відстань між відкидними опорами 7 відповідає ширині В2 залізничної колії 10. Запропонований вагон може транспортувати контейнер з ракетою за патентом України № 115890u, МПК F41F 3/00, F41F 2 UA 122695 U 5 10 15 20 3/042, B65G 5/00, 2016 р., при цьому ракета у контейнері кріпиться за патентом РФ №2.543.140, МПК F41F 3/00, 2013 р. або за патентом України № 114589и, МПК F41A 23/34, 23/42, F41F 3/04, 3/052, 2016 р. Вантажі у вагоні можуть кріпитися за патентом України №53048А, МПК В60Р 7/06, B61D 3/00, 2002 р. Привод висувної рами може виконуватися за авт. св. СРСР № 642.227, МПК B61D 3/16, 1977 р. Розвантаження вагона може здійснюватися на терміналі за патентом України № 100311, МПК B61D 47/00, B65G 63/00, В60Р 1/00, 2011 р. Таким чином, запропонований вагон, який має просту і надійну конструкцію, дозволяє розширити його функціональні можливості. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 1. Вантажний вагон, що містить раму з ходовою частиною, рейками і підпружиненими вертикальними важелями, встановлену на рейках висувну раму з вузлами кріплення вантажу, відкидними опорами і цапфами для взаємодії з фігурними заглибинами вертикальних важелів та механізми фіксації відкидних опор, причому відкидні опори змонтовані на висувній рамі за допомогою шарнірів, який відрізняється тим, що відкидні опори змонтовані на висувній рамі з можливістю поперечного переміщення відносно висувної рами, при цьому шарніри виконані у вигляді горизонтальних осей з гвинтоподібними поверхнями з зустрічним кутом нахилу у кожній суміжній парі відкидних опор. 2. Вантажний вагон за п. 1, який відрізняється тим, що кожен коток відкидної опори і кожне колесо висувної рами зв'язані з висувною рамою за допомогою пружно-дисипативного елемента. 3 UA 122695 U 4 UA 122695 U 5 UA 122695 U Комп’ютерна верстка В. Мацело Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут інтелектуальної власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 6