RU206329U1

RU206329U1 - BODY OF THE GEM

Info

Publication number: RU206329U1
Application number: RU2021115186U
Authority: RU
Inventors: Денис Владимирович Шевченко; Андрей Андреевич Никитченко; Дмитрий Владимирович Головчанский
Original assignee: Общество С Ограниченной Ответственностью "Рейл1520 Ай Пи" (Ооо "Рейл1520 Ай Пи")
Priority date: 2021-05-27
Filing date: 2021-05-27
Publication date: 2021-09-06

Abstract

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям кузовов железнодорожных грузовых полувагонов.Кузов полувагона содержит раму (1), выполненную в виде балочного каркаса, включающего концевые балки (2) с лобовыми листами (2.1), а также боковые (3) и торцевые стены (4), установленные на раме (1). Каждая торцевая стена (4), включает обшивку (4.1), закреплённую на горизонтальных поясах (4.2) и вертикальных стойках (4.3), соединённых с лобовыми листами концевых балок. На лобовых листах (2.1) концевых балок (2) с внутренней стороны оппозитно указанным вертикальным стойкам 4.3 закреплены ребра жёсткости 5 (Фиг. 3). Отношение расстояния между указанными рёбрами 5 к ширине вертикальных стоек 4.3 выполнено в диапазоне от 1,0 до 1,5.Технический результат – повышение прочности конструкции кузова полувагона. 2 з.п. ф-лы, 6 ил.The utility model relates to the field of railway transport, in particular to the structures of the bodies of railway freight gondola cars. The gondola car body contains a frame (1) made in the form of a beam frame, including end beams (2) with frontal plates (2.1), as well as side beams (3) and end walls (4) mounted on the frame (1). Each end wall (4) includes a cladding (4.1), fixed on horizontal belts (4.2) and vertical posts (4.3), connected to the front plates of the end beams. On the front plates (2.1) of the end beams (2), from the inner side opposite to the indicated vertical posts 4.3, stiffening ribs 5 are fixed (Fig. 3). The ratio of the distance between the specified ribs 5 to the width of the vertical struts 4.3 is made in the range from 1.0 to 1.5. The technical result is to increase the strength of the gondola car body structure. 2 c.p. f-ly, 6 dwg

Description

Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкциям кузовов железнодорожных грузовых полувагонов.The utility model relates to the field of railway transport, in particular, to the body structures of railway freight gondola cars.

Из уровня техники известен кузов полувагона, содержащий раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего концевые балки с лобовыми листами, а также боковые и торцевые стены, установленные на раме, при этом каждая торцевая стена включает обшивку, закрепленную на горизонтальных поясах (см. RU 135991, МПК B61D 17/06, опубл. 27.12.2013).From the prior art, a gondola car body is known containing a frame made in the form of a beam frame, including end beams with frontal plates, as well as side and end walls mounted on the frame, with each end wall including a skin attached to horizontal belts (see RU 135991, IPC B61D 17/06, publ. 27.12.2013).

Технической проблемой, присущей приведённому аналогу, является низкая прочность конструкции кузова полувагона. Обусловлена данная техническая проблема тем, что в конструкции торцевой стены кузова полувагона отсутствуют элементы прочности, соединённые с обшивкой торцевой стены, а также с лобовым листом концевой балки рамы кузова. Данный фактор приводит к снижению прочности конструкции кузова полувагона в целом.The technical problem inherent in the given analogue is the low strength of the gondola car body structure. This technical problem is due to the fact that in the structure of the end wall of the gondola car body there are no strength elements connected to the sheathing of the end wall, as well as to the front sheet of the end beam of the body frame. This factor leads to a decrease in the strength of the gondola car body structure as a whole.

В качестве наиболее близкого аналога принят кузов полувагона, содержащий раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего концевые балки с лобовыми листами, а также боковые и торцевые стены, установленные на раме, при этом каждая торцевая стена включает обшивку, закрепленную на горизонтальных поясах и вертикальных стойках, соединённых с лобовыми листами концевых балок рамы, при этом на лобовых листах концевых балках с внутренней стороны, на расстоянии друг от друга, оппозитно указанным вертикальным стойкам, закреплены ребра жёсткости (см. RU 179068, МПК B61D 17/04, опубл. 25.04.2018).As the closest analogue, a gondola car body is adopted, containing a frame made in the form of a beam frame, including end beams with frontal plates, as well as side and end walls mounted on the frame, while each end wall includes a skin fixed on horizontal belts and vertical uprights connected to the frontal plates of the end beams of the frame, while on the frontal plates of the end beams on the inner side, at a distance from each other, opposite to the indicated vertical uprights, stiffeners are fixed (see RU 179068, IPC B61D 17/04, publ. 25.04 .2018).

Технической проблемой, присущей наиболее близкому аналогу, является низкая прочность конструкции кузова полувагона. Обусловлена данная техническая проблема тем, что отношение расстояния между рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек находится не в оптимальном диапазоне. Данный фактор приводит к снижению прочности конструкции кузова полувагона в целом.The technical problem inherent in the closest analogue is the low strength of the gondola car body structure. This technical problem is due to the fact that the ratio of the distance between the stiffening ribs to the width of the vertical struts is not in the optimal range. This factor leads to a decrease in the strength of the gondola car body structure as a whole.

Технический результат – повышение прочности конструкции кузова полувагона.The technical result is to increase the strength of the gondola car body structure.

Достигается заявленный технический результат кузовом полувагона, содержащим раму, выполненную в виде балочного каркаса, включающего концевые балки с лобовыми листами, а также боковые и торцевые стены, установленные на раме. Каждая торцевая стена, включает обшивку, закрепленную на горизонтальных поясах и вертикальных стойках, соединённых с лобовыми листами концевых балок, при этом на лобовых листах концевых балок с внутренней стороны расстоянии друг от друга, оппозитно указанным вертикальным стойкам закреплены ребра жёсткости. Отношение расстояния между указанными рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек выполнено в диапазоне от 1,0 до 1,5.The claimed technical result is achieved by a gondola car body containing a frame made in the form of a beam frame, including end beams with frontal plates, as well as side and end walls mounted on the frame. Each end wall includes a cladding fixed on horizontal belts and vertical posts connected to the front plates of the end beams, while on the front plates of the end beams from the inner side, at a distance from each other, opposite to the indicated vertical posts, stiffeners are fixed. The ratio of the distance between the specified stiffening ribs to the width of the vertical struts is made in the range from 1.0 to 1.5.

Повышение прочности конструкции кузова полувагона достигается за счёт того, что отношение расстояния между указанными рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек выполнено в диапазоне от 1,0 до 1,5. Increasing the strength of the gondola car body structure is achieved due to the fact that the ratio of the distance between the specified stiffening ribs to the width of the vertical struts is made in the range from 1.0 to 1.5.

Диапазон отношения расстояния между указанными рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек определен на основании расчета на статическую прочность. Расчёт произведён в соответствии с ГОСТ 33211-2014. Режимом, определяющим статическую прочность, является режим «Удар 3,5 МН». Допускаемые напряжения согласно ГОСТ 33211-2014 и ГОСТ 19281-2014 для этого режима – 325 МПа.The range of the ratio of the distance between the specified stiffening ribs to the width of the uprights is determined based on the calculation of static strength. The calculation was made in accordance with GOST 33211-2014. The mode that determines the static strength is the "Shock 3.5 MN" mode. The permissible stresses according to GOST 33211-2014 and GOST 19281-2014 for this mode are 325 MPa.

По результатам проведённого расчёта установлено, что оптимальным диапазоном отношения расстояния между указанными рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек является диапазон от 1,0 до 1,5. Оптимальной величиной указанного отношения является величина, равная 1,0, так как именно при таком отношении напряжения имеют минимальные значения. С увеличением отношения напряжения увеличиваются. Несмотря на то, что при значении отношения, равном 1,5, напряжения не превышают допустимого значения, целесообразно ограничить диапазон отношений значением 1,5, так как дальнейшее расширение данного диапазона лишено практического смысла. Также из проведённого расчёта на статическую прочность следует, что оптимальным диапазоном расстояния между рёбрами жёсткости является диапазон от 100 до 270 мм, а оптимальным диапазоном ширины вертикальных стоек является диапазон от 100 до 180 мм. При этом из расчёта следует, что наиболее оптимальное расстояние между рёбрами жёсткости равно 140 мм, а наиболее оптимальная ширина вертикальных стоек равна 140 мм.Based on the results of the calculation, it was found that the optimal range of the ratio of the distance between the indicated stiffening ribs to the width of the vertical struts is the range from 1.0 to 1.5. The optimal value of this ratio is 1.0, since it is at this ratio that the stresses have their minimum values. As the ratio increases, the stresses increase. Despite the fact that at a ratio of 1.5, the stresses do not exceed the permissible value, it is advisable to limit the range of ratios to 1.5, since further expansion of this range is devoid of practical sense. Also, from the calculation for static strength, it follows that the optimal range of the distance between the stiffening ribs is the range from 100 to 270 mm, and the optimal range of the width of the vertical struts is the range from 100 to 180 mm. At the same time, it follows from the calculation that the most optimal distance between the stiffening ribs is 140 mm, and the most optimal width of the vertical struts is 140 mm.

Заявляемая полезная модель отличается от прототипа тем, что отношение расстояния между рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек выполнено в диапазоне от 1,0 до 1,5, тем самым обеспечивается соответствие заявляемой полезной модели условию патентоспособности «новизна».The claimed utility model differs from the prototype in that the ratio of the distance between the stiffening ribs to the width of the vertical struts is made in the range from 1.0 to 1.5, thereby ensuring compliance of the claimed utility model with the "novelty" patentability condition.

Заявляемая полезная модель поясняется иллюстративным материалом, где: на фиг. 1 представлен общий вид кузова полувагона; на фиг. 2 представлен вид, иллюстрирующий торцевую стену кузова полувагона; на фиг. 3 показан разрез А-А на фиг. 2; на фиг. 4 представлен график зависимости максимальных напряжений в зоне установки рёбер жёсткости от отношения расстояния между рёбрами жёсткости к ширине вертикальных стоек; на фиг. 5 представлен график зависимости максимальных напряжений в зоне установки ребер жёсткости от расстояния между рёбрами жёсткости; на фиг. 6 представлен график зависимости максимальных напряжений в зоне установки рёбер жёсткости от ширины вертикальных стоек.The claimed utility model is illustrated by illustrative material, where: in FIG. 1 shows a general view of the gondola car body; in fig. 2 is a view illustrating an end wall of a gondola car body; in fig. 3 shows a section A-A in FIG. 2; in fig. 4 shows a graph of the dependence of the maximum stresses in the installation zone of the stiffeners on the ratio of the distance between the stiffeners to the width of the vertical struts; in fig. 5 shows a graph of the dependence of the maximum stresses in the zone of installation of stiffeners on the distance between the stiffeners; in fig. 6 shows a graph of the dependence of the maximum stresses in the installation zone of the stiffeners on the width of the vertical struts.

Кузов полувагона содержит раму 1 (Фиг. 1), выполненную в виде балочного каркаса, включающего концевые балки 2 с лобовыми листами 2.1 (Фиг. 2), а также боковые 3 и торцевые стены 4, установленные на раме 1. Каждая торцевая стена 4 включает обшивку 4.1, закрепленную на горизонтальных поясах 4.2 и вертикальных стойках 4.3. Вертикальные стойки 4.3 соединены с лобовыми листами 2.1 концевых балок 2. На лобовых листах 2.1 концевых балок 2 с внутренней стороны на расстоянии S_к друг от друга, оппозитно указанным вертикальным стойкам 4.3, закреплены ребра жёсткости 5 (Фиг. 3). Отношение расстояния S_кмежду указанными рёбрами жёсткости 5 к ширине S_б вертикальных стоек 4.3 выполнено в диапазоне от 1,0 до 1,5 (Фиг. 4). Расстояние S_к может быть выполнено в диапазоне от 100 до 270 мм (Фиг. 5), а ширина S_б вертикальных стоек от 100 до 180 мм (Фиг. 6). В наиболее оптимальном значении расстояние S_квыполнено равным 140 мм, а ширина S_б вертикальных стоек выполнена равной 140 мм.The body of the gondola car contains a frame 1 (Fig. 1), made in the form of a beam frame, including end beams 2 with frontal sheets 2.1 (Fig. 2), as well as side 3 and end walls 4 mounted on the frame 1. Each end wall 4 includes 4.1 sheathing, fixed on horizontal belts 4.2 and vertical posts 4.3. 4.3 uprights connected to the frontal plates 2.1 trailer beams 2. At the frontal end 2.1 of the beams 2 from the inner side _{to the} distance S from each other, opposite to said uprights 4.3, fixed rib rigidity 5 (FIG. 3). The ratio of the distance S _to between the specified stiffening ribs 5 to the width S _{b of the} vertical struts 4.3 is made in the range from 1.0 to 1.5 (Fig. 4). The distance S _to can be made in the range from 100 to 270 mm (Fig. 5), and the width S _{b of} vertical posts from 100 to 180 mm (Fig. 6). In the most optimal value, the distance S _{to is} made equal to 140 mm, and the width S _{b of the} vertical posts is made equal to 140 mm.

Claims

1. The body of a gondola car containing a frame made in the form of a beam frame, including end beams with frontal plates, as well as side and end walls mounted on the frame, while each end wall includes a skin, fixed on horizontal belts and vertical posts connected to the frontal plates of the end beams, while on the frontal plates of the end beams on the inner side, at a distance from each other, opposite to the indicated vertical struts, stiffening ribs are fixed, characterized in that the ratio of the distance between the indicated stiffening ribs to the width of the vertical struts is made in the range from 1 , 0 to 1.5.

2. The body of the gondola car according to claim 1, characterized in that the distance between the stiffening ribs is made in the range from 100 to 270 mm, and the width of the vertical struts is in the range from 100 to 180 mm.

3. The body of the gondola car according to claim 1, characterized in that the distance between the stiffening ribs in its most optimal value is made equal to 140 mm, and the width of the vertical struts is equal to 140 mm.