Несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів “ута”

Реферат: Несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів включає чотири поздовжні балки двотаврового перерізу звареної конструкції, які зовні посилені ребрами жорсткості і діафрагмами усередині, настили на навантажувальному майданчику та настили шкворневої зони. Балки під вантажним майданчиком виконані з радіальною випуклістю вверх в межах 16-80 мм від рівня горизонту коліна рами, яка відповідає значенням визначеної формули. UA 88123 U (12) UA 88123 U UA 88123 U 5 10 15 20 25 30 35 Корисна модель належить до конструкцій вагонів-транспортерів майданчикового типу для перевезення залізничним транспортом великотонажних та великогабаритних вантажів. Задачею, що ставиться для цієї галузі, є постійне нарощування довжин і ваги перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів. Відома несуча рама вагона - транспортера майданчикового типу виконана у формі бруса із зниженим вантажним майданчиком (Див. "Каталог по транспортерам железных дорог России ". Тип 3928 року. Изд-во МПС, 1998). Недоліком цієї конструкції є визначена довжина навантажувального майданчика, що відповідно зменшує доступну довжину вантажу, що ставиться для перевезення. Найближчим аналогом заявленої корисної моделі є 16-вісний транспортер площадочного типу модель 14-6067, а саме його несуча рама майданчикового типу із зниженою середньою частиною, яка складається з чотирьох поздовжніх балок двотаврового перерізу, посилені зовні ребрами жорсткості та діафрагмами усередині, а також настилами на навантажувальному майданчику та шворневій зоні (Див. "Каталог по транспортерам железных дорог России. Колеи 1520 мм. № 161-98ПКБ ЦВ, 1998 г.) Недоліком аналога є мала довжина навантажувального майданчика, що зменшує діапазон довжин можливого для перевезення вантажу. Відомі також несучі рами навантажувального майданчика вантажопідйомністю 225 тон, їх габаритні розміри й конструкція не дозволяють раціонально розмістити необхідні комбінації великотоннажних вантажів (Див. там же тип Каталог 3929 16-осный транспортер площадочного типа модель 14-6011.). В основу корисної моделі поставлено технічну задачу збільшення діапазону довжин великогабаритних та великотоннажних вантажів до 11 метрів при збільшенні вантажопідйомності рами до 240 тон за допомогою зміни конструкції балок. Поставлена задача вирішується тим, що несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів включає чотири поздовжні балки двотаврового перерізу звареної конструкції, які зовні посилені ребрами жорсткості і діафрагмами усередині, настили на навантажувальному майданчику та настили шкворневої зони, а зокрема балки під вантажним майданчиком виконані з радіальною випуклістю вверх в межах 16-80 мм від рівня горизонту коліна рами, яка відповідає значенням формули: [1] R ,  180 де:  - довжина дуги в мм;  - ірраціональне число, наближене до значення   3,1415926; R - радіус кола в мм; α - кут 1-2°, на якому визначається довжина дуги -  . Момент інерції для січення головної балки відповідає значенням формули [2] 2 2 b  t 3  t  b t 3 t     11 11  b11  t11   YC  11   12 12  b12  t12  YC  t11  12  ...  2  12 2   12      2 3 3   b13  t13  t  t  h  t  t  t     b13  t13   YC   h1  13   14 1 11 12 13 ...   12 2  12       2    t  h  t  t  t   Y   h1  t11  t12  t13  t  t  ...  14 1 11 12 13  C  11 12    2      2 2  3  b t 3 21 21  b  t   Y  t 21   b 22  t 22  b  t  Y  t  t 22  ...... Jx1 :  2.   21 21  C 22 22  C 21 12 2  12 2        2  b 23  t 23 3   t  t  h  t  t  t 3    b 23  t 23   YC   h2  23   24 2 21 22 23 ...   12 2  12       2   h  t  t  t     t 24  h2  t 21  t 22  t 23    YC   2 21 22 23  t 21  t 22  ...   2      2    b 41  t 413 t 41      b 41  t 41   YC   h1     12 2       b t 3 t    31 31  b 31  t 31   YC   h1  31  12 2    2 , де: 1 UA 88123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 b11 - ширина нижньої внутрішньої накладки, мм; b12 - ширина нижньої внутрішньої полки балки двотавра, мм; b21 - ширина нижньої зовнішньої накладки, мм; b22 - ширина нижньої зовнішньої полки балки двотавра, мм; b13 - ширина внутрішньої верхньої полки балки двотавра, мм; b23 - ширина зовнішньої верхньої полки балки двотавра, мм; b31 - ширина внутрішнього листового настилу вантажного майданчика, мм; b41 - ширина зовнішнього листового настилу вантажного майданчика, мм; t11 - товщина нижньої внутрішньої накладки, мм; t21 - товщина нижньої зовнішньої накладки, мм; t12 - товщина нижньої внутрішньої полки балки двотавра, мм; t22 - товщина нижньої зовнішньої полки балки двотавра, мм; t14 - товщина внутрішньої стінки балки двотавра, мм; t24 - товщина зовнішньої стінки балки двотавра, мм; t13 - товщина верхньої внутрішньої полки балки двотавра, мм; t23 - товщина верхньої зовнішньої полки балки двотавра, мм; t41 - товщина зовнішнього листового настилу вантажного майданчика, мм; t31 - товщина внутрішнього листового настилу вантажного майданчика, мм; YС - висота до центра маси по осі Υ, мм; h1 - висота внутрішньої балки двотавра з урахуванням нижньої накладки, без врахування листового настилу, мм; h2 - висота зовнішньої балки двотавра з урахуванням нижньої накладки, без врахування листового настилу, мм. Моменти опору для січення головної балки відповідають значенням формули [3]: J Wx1 :  x1 YC , де: 2 Jx1 - момент інерції для січення головної балки кг▪м ; YС - висота до центра маси по осі Υ, мм. І формули [4] Jx1 Wx 2 :  h1  t 31  YC , де: 2 Jx1 - момент інерції для січення головної балки кг▪м ; YС - висота до центра маси по осі Υ,мм. h1 - висота внутрішньої балки двотавра з урахуванням нижньої накладки, без врахування листового настилу, мм; t31 - товщина внутрішнього листового настилу вантажного майданчика, мм; Краї нижніх полок балок двотаврового перерізу виконані вкороченими. Для сталевих аркушів бічних стінок використані конструкційні високолеговані сталі, наприклад 13ХГМР. Суть корисної моделі пояснюється кресленнями, де на фіг. 1-8 зображені: Балки двотаврового перерізу -1 Настил вантажного майданчика -2 Ребра жорсткості рами - 3, Діафрагми рами -4 Настил шкворневої зони-5 Листи змінної товщини - 6 Нижні коліна балки -7 Радіальна випуклість вверх(прогин) -8 Пара зовнішніх балок -9 Пара внутрішніх балок -10 Полки верхні балки -11 Полки нижні балки -12 Стінки балок двотаврового перерізу -13 Зокрема на фіг. 1 показаний вид несучої рами транспортера майданчикового типу де зображені: Балки двотаврового перерізу -1 Ребра жорсткості рами - 3, 2 UA 88123 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 Нижні коліна балки -7 Радіальна випуклість вверх(прогин) - 8 На фіг. 2 зображені Балки двотаврового перерізу - 1 Настил вантажного майданчика -2 Настил шкворневої зони - 5 Пара зовнішніх балок -9 Пара внутрішніх балок -10 на фіг. 3 зображені - діафрагми рами - 4 - полки верхні балки -11 - полки нижні балки -12 - стінки балок двотаврового перерізу -13 на фіг. 4 - зображені Балки двотаврового перерізу -1 Ребра жорсткості рами - 3, Діафрагми рами -4 Настил шкворневої зони-5 на фіг. 5 зображені Балки двотаврового перерізу - 1 Ребра жорсткості рами - 3, Діафрагми рами -4 на фіг. 6 зображені - балки двотаврового перерізу - 1 - настил вантажного майданчика - 2 - діафрагми рами - 4 на фіг. 7 зображені - балки двотаврового перерізу - 1 на фіг. 8 зображені - листи змінної товщини - 6. Як видно на фіг. 5, 6 та фіг. 3 крайні нижні полки зовнішньої балки двотаврового перерізу -12 виконані вкороченими, що дозволяє зменшити габарити транспортера, покращивши його характеристики при вході в поворот на колії. Загальний вид та значення випуклості (прогину), його розрахунки по суті рішення пояснюють фіг. 9, 10, 11. На фіг. 9 зображено загальний вид транспортера з радіальною випуклістю вантажної рами вверх. Фіг. 10 ілюструє довжину вантажного майданчика на заданому куті - α. На фіг. 11. зображено внутрішні та зовнішні балки двотаврового перерізу, зокрема: полки верхні балки, полки нижні балки, стінки балки двотаврового перерізу та листовий настил вантажного майданчика. Математичні значення вказані на фіг. 3 ілюструють метод розрахунку радіальної випуклості вверх. Несуча рама вагона - транспортера складається з чотирьох балок двотаврового перерізу -1, з розрахованими стінками -13, з'єднаних між собою парами зовнішніх балок - 9 та парами внутрішніх балок - 10, настилом вантажного майданчика - 2, посилені зовні ребрами жорсткості 3, діафрагмами рами - 4 зсередини. Балки - 1 у шкворневій зоні з'єднані настилами - 5, утворюючи коробчастий профіль (фіг. 2). Радіальна випуклість рами вверх - 8 пропонується як прогин вверх між нижніми колінами балки 7. При цьому бічні стінки - 13 балок двотаврового перерізу - 1 виконані зі зварених аркушів листами змінної товщини - 6 в межах висот 500-900 мм (фіг. 1, фіг. 3, фіг. 4) і в межах товщин (16-70 мм) фіг. 5, фіг. 6) по довжині балок. Виготовлення пропонованої рами складається з 8-ми основних етапів 1. Порізка металу, згідно з кресленням, на раму. 2. Прихватка вирізаних деталей. 3. Нагрів прихвачених вузлів рами. 4. Обварка підігрітих вузлів рами. 5. Збирання несучої рами транспортера. 6. Відпуск рами в печі. 3 UA 88123 U 5 10 15 8. Монтаж навісного обладнання на раму, а саме вуха, скоби, тощо. Застосування пропонованого рішення відбувається на першому виробничому етапі, під час порізки заготовок всіх деталей, які приймають участь у виготовленні рами з прогином вверх. При цьому деталі для порізки розмічаються за допомогою згаданих математичних значень формул 1, 2, 3, 4. Вирізані деталі рами з прогином вверх збираються на стендах з послідуючою зваркою до відповідності з розрахунковими параметрами. Після зварювання рама обробляється і на неї монтується навісне обладнання. Позитивний технічний результат пропонованої моделі полягає в тому, що - прогин рами вверх пропонованих величин збільшує опір вантажу і при повздовжніх навантаженнях на раму вантаж більш рівномірно розподіляється на бічні поздовжні балки, що дозволило приймати до перевезень вантажі вагою 240 т. - отриманий більш низький навантажувальний майданчик, що дозволяє провозити більш високий вантаж під низькими мостами. Для виготовлення пропонованої моделі леговані сталі, наприклад марки 13 ХГМР, при цьому висоти згаданих заготовок утворюють прямокутники з радіальним прогином вверх, радіусом до величини R=356191 мм. Випуск платформи на пропонованій рамі марки "УТА" здійснюється на базі НКМЗ у 4 -му кварталі 2013 р. 20 ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 25 1. Несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів, що включає чотири поздовжні балки двотаврового перерізу звареної конструкції, які зовні посилені ребрами жорсткості і діафрагмами усередині, настили на навантажувальному майданчику та настили шкворневої зони, яка відрізняється тим, що балки під вантажним майданчиком виконані з радіальною випуклістю вверх в межах 16-80 мм від рівня горизонту коліна рами, яка відповідає значенням формули:  30 35 40 R , 180 де:  - довжина дуги в мм;  - ірраціональне число, наближене до значення   3,1415926; R - радіус кола в мм;  - кут 1-2°, на якому визначається довжина дуги -  . 2. Несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів за п. 1, яка відрізняється тим, що краї нижніх полок балок двотаврового перерізу виконані вкороченими. 3. Несуча рама вагона-транспортера для перевезення великогабаритних та великотоннажних вантажів за п. 1, яка відрізняється тим, що для сталевих аркушів бічних стінок використані конструкційні високолеговані сталі, наприклад 13ХГМР. 4 UA 88123 U 5 UA 88123 U 6 UA 88123 U Комп’ютерна верстка І. Мироненко 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 7