RU203572U1

RU203572U1 - Gondola CAR SIX-AXLE RAILWAY

Info

Publication number: RU203572U1
Application number: RU2020122352U
Authority: RU
Inventors: Александр Николаевич Баранов; Андрей Алексеевич Абакумов; Елена Владимировна Шихалева; Андрей Алексеевич Антонов; Ирина Витальевна Галиева; Александр Иванович Тиссен
Original assignee: Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения"
Priority date: 2020-06-22
Filing date: 2020-06-22
Publication date: 2021-04-12

Abstract

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции грузового полувагона, в частности, к конструкции кузова шестиосного полувагона.Полувагон железнодорожный шестиосный содержит кузов 1 с внутренним объемом не менее 104 м3, установленный на две трехосные тележки 2. Кузов состоит из стен торцевых 3, стен боковых 4 и рамы 5. Рама включает в себя продольную балку 6 и поперечные балки 7. Полувагон оборудован тормозной системой 8 и автосцепками 9. Длина полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 14660 до 15757 мм, а центральная поперечная ось каждой тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм. Вместе с этим, отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.Полезная модель обеспечивает создание конструкции железнодорожного шестиосного полувагона, которая увеличивает эксплуатационную надежность полувагона. 1 ил.The claimed utility model relates to railway transport and concerns the design of a freight gondola car, in particular, to the body structure of a six-axle gondola car. The six-axle gondola car contains a body 1 with an internal volume of at least 104 m3, mounted on two three-axle bogies 2. The body consists of end walls 3, side walls 4 and frame 5. The frame includes a longitudinal beam 6 and cross beams 7. The gondola car is equipped with a brake system 8 and automatic couplings 9. The length of the gondola car along the coupling axes of the automatic couplings is in the range from 14660 to 15757 mm, and the central transverse axis of each bogie is from the axis of the nearest coupler at a distance in the range from 3005 to 3574.5 mm. At the same time, the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies is in the range from 0.30826 to 0.45789. The useful model provides the construction of a six-axle railway gondola car, which increases the operational reliability of the gondola car. 1 ill.

Description

Заявляемая полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции грузового полувагона, в частности конструкции кузова шестиосного полувагона.The claimed utility model relates to railway transport and concerns the structure of a freight gondola car, in particular, the body structure of a six-axle gondola car.

Из уровня техники известна конструкция 6-осного цельнометаллического полувагона, модель 12-П152 [«Грузовые вагоны железных дорог колеи 1520 мм. Альбом - справочник 002И-97 ПКБ ЦВ.», Проектно конструкторское бюро, 1998, стр. 50], содержащая кузов с автосцепными устройствами и тормозной системой, установленный на трехосные тележки. Кузов состоит из рамы с продольной и поперечными балками, из двух торцевых стен и двух боковых стен с каркасом и обшивкой. Также кузов имеет пол на всю свою длину. При этом на кузове отсутствует тормозная площадка. Объем кузова данного полувагона составляет 106 м3. Длина полувагона по осям сцепления автосцепок составляет 16400 мм, а база полувагона составляет 10440 мм. Расстояние от оси автосцепки до начала кузова 630 мм.The prior art knows the design of a 6-axle all-metal gondola car, model 12-P152 [“Freight cars of 1520 mm gauge railways. Album - reference book 002I-97 PKB TsV. ", Design Bureau, 1998, p. 50], containing a body with automatic couplers and a brake system, mounted on three-axle bogies. The body consists of a frame with longitudinal and transverse beams, two end walls and two side walls with a frame and cladding. Also, the body has a floor for its entire length. At the same time, there is no brake pad on the body. The body volume of this gondola car is 106 m3. The length of the gondola car along the coupling axes of the couplers is 16400 mm, and the base of the gondola car is 10440 mm. The distance from the coupler axis to the beginning of the body is 630 mm.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design is selected as a prototype for the claimed utility model.

Недостатком данной конструкции полувагона является небольшая разность размеров базы и длины полувагона по осям автосцепки (малая длина консольных частей относительно его базы). Данный недостаток приводит к тому, что сыпучий груз, равномерно распределенный по всей площади пола, оказывает большое воздействие на среднюю часть рамы полувагона. У нагруженного полувагона рама начинает прогибаться в средней части, а консольные части рамы, на которых закреплены автосцепные устройства, приподнимается, что в свою очередь изменяет расстояние (1040-1080 мм) от оси автосцепки до уровня головки рельса, влияющее на сцепляемость вагонов. В процессе эксплуатации в раме появляются остаточные деформации в виде прогиба в средней части, который не возможно устранить при деповских и капитальных ремонтах. Эти остаточные деформации под воздействием собственных колебаний полувагона, возникающих при движении полувагона по рельсовому пути, начинают приводить к возникновению различных усталостных трещин в конструкции рамы.The disadvantage of this design of the gondola car is a small difference in the dimensions of the base and the length of the gondola along the axes of the automatic coupling (the small length of the cantilever parts relative to its base). This disadvantage leads to the fact that the bulk cargo, evenly distributed over the entire floor area, has a great impact on the middle part of the gondola car frame. In a loaded gondola car, the frame begins to bend in the middle part, and the cantilever parts of the frame, on which the automatic couplers are fixed, rises, which in turn changes the distance (1040-1080 mm) from the automatic coupler axis to the level of the rail head, which affects the adhesion of the cars. During operation, residual deformations appear in the frame in the form of a deflection in the middle part, which cannot be eliminated during depot and overhaul repairs. These residual deformations under the influence of natural vibrations of the gondola car, arising from the movement of the gondola car along the track, begin to lead to the occurrence of various fatigue cracks in the frame structure.

Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции кузова железнодорожного шестиосного полувагона, которая обеспечит уменьшение прогиба в средней части рамы и уменьшение размеров остаточных деформаций в межбазовом пространстве рамы в процессе эксплуатации шестиосного полувагона, с целью повышения эксплуатационной надежности.The task to be solved by the claimed utility model is to create a body structure for a six-axle gondola car, which will reduce the deflection in the middle part of the frame and reduce the size of residual deformations in the interbase space of the frame during the operation of the six-axle gondola car, in order to increase the operational reliability.

Поставленная задача решается за счет того, что длина шестиосного полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 14660 до 15757 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, при этом отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.The problem is solved due to the fact that the length of the six-axle gondola car along the coupling axes of the couplers is in the range from 14660 to 15757 mm, and the central transverse axis of the bogie is located from the axis of the nearest coupler at a distance in the range from 3005 to 3574.5 mm, while the distance ratio from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest automatic coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies is in the range from 0.30826 to 0.45789.

Сущность заявляемой полезной модели заключается в том, что полувагон железнодорожный шестиосный содержит кузов с внутренним объемом не менее 104 м³, установленный на две трехосные тележки, состоящий из стен торцевых, стен боковых и рамы, включающей продольную и поперечные балки, оборудованный тормозной системой и автосцепками, при этом длина полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 14660 до 15757 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, вместе с этим, отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.The essence of the claimed utility model is that a six-axle gondola car contains a body with an internal volume of at least 104 m ³ , installed on two three-axle bogies, consisting of end walls, side walls and a frame, including longitudinal and transverse beams, equipped with a brake system and automatic couplings , while the length of the gondola car along the coupling axes of the couplers is in the range from 14660 to 15757 mm, and the central transverse axis of the bogie is located from the axis of the nearest coupler at a distance in the range from 3005 to 3574.5 mm; at the same time, the ratio of the distance from the central transverse axis bogies to the axis of the nearest automatic coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies is in the range from 0.30826 to 0.45789.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежом:The essence of the claimed utility model is illustrated by a drawing:

фиг. 1 - полувагон железнодорожный шестиосный (общий вид).fig. 1 - six-axle gondola car (general view).

Полувагон железнодорожный шестиосный содержит кузов 1 с внутренним объемом не менее 104 м³, установленный на две трехосные тележки 2. Кузов 1 состоит из стен торцевых 3, стен боковых 4 и рамы 5. Рама 5 включает в себя продольную, хребтовую балку 6 и поперечные (концевые, шкворневые, промежуточные) балки 7. Также кузов 1 имеет пол на всю свою длину. Полувагон оборудован тормозной системой 8 и автосцепками 9. Длина полувагона по осям сцепления 10 автосцепок 9 находится в интервале от 14660 до 15757 мм (возможен вариант решения конструкции, а также длина полувагона по осям сцепления 10 автосцепок 9 находится в интервале от 15800 до 19140 мм, известном из уровня техники, а центральная поперечная ось 11 тележки 2 находится от оси 10 ближайшей автосцепки 9 на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм (возможен вариант решения конструкции), а также центральная поперечная ось 11 тележки 2 находится от оси 10 ближайшей автосцепки 9 на расстоянии в интервале от 3574,6 до 4350 мм известном из уровня техники. Вместе с этим отношение расстояния от центральной поперечной оси 11 тележки 2 до оси 10 ближайшей автосцепки 9 к расстоянию между центральными поперечными осями 11 тележек 2 полувагона (база полувагона) находится в интервале от 0,30826 до 0,45789.A six-axle gondola car contains a body 1 with an internal volume of at least 104 m ³ , mounted on two three-axle bogies 2. The body 1 consists of end walls 3, side walls 4 and a frame 5. Frame 5 includes a longitudinal, center beam 6 and transverse ( end, pivot, intermediate) beams 7. Also, the body 1 has a floor for its entire length. The gondola car is equipped with a braking system 8 and automatic couplers 9. The length of the gondola car along the coupling axes of 10 automatic couplers 9 is in the range from 14660 to 15757 mm (a design option is possible, as well as the length of the gondola car along the coupling axes of 10 automatic couplers 9 is in the range from 15800 to 19140 mm, known from the prior art, and the central transverse axis 11 of the bogie 2 is located from the axis 10 of the nearest automatic coupler 9 at a distance in the range from 3005 to 3574.5 mm (a design option is possible), and the central transverse axis 11 of the bogie 2 is located from the axis 10 of the nearest automatic couplers 9 at a distance in the range from 3574.6 to 4350 mm known from the prior art. At the same time, the ratio of the distance from the central transverse axis 11 of the bogie 2 to the axis 10 of the nearest coupler 9 to the distance between the central transverse axes 11 of the bogies 2 of the gondola car (base of the gondola car) is in the range from 0.30826 to 0.45789.

Технический результат от заявляемой полезной модели заключается в том, что конструкция шестиосного полувагона, в котором длина полувагона по осям сцепления автосцепок находится в интервале от 14660 до 15757 мм, а центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии в интервале от 3005 до 3574,5 мм, при этом отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона находится в интервале от 0,30826 до 0,45789, обеспечивает повышение эксплуатационной надежности полувагона за счет уменьшения прогиба в средней части рамы и уменьшения размеров остаточных деформаций в межбазовом пространстве рамы, возникающих в процессе эксплуатации полувагона.The technical result of the claimed utility model is that the design of a six-axle gondola car, in which the length of the gondola car along the coupling axes of the couplers is in the range from 14660 to 15757 mm, and the central transverse axis of the bogie is located from the axis of the nearest coupler at a distance in the range from 3005 to 3574 , 5 mm, while the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies is in the range from 0.30826 to 0.45789, provides an increase in the operational reliability of the gondola car due to the reduction of the deflection in the middle part of the frame and reducing the size of residual deformations in the interbase space of the frame, arising during the operation of the gondola car.

В подтверждение технического результата, например, возможно произвести расчет.In confirmation of the technical result, for example, it is possible to make a calculation.

Пример 1:Example 1:

центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии 3005 мм;the central transverse axis of the bogie is located at a distance of 3005 mm from the axis of the nearest automatic coupler;

отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона соответствует 0,34740;the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies corresponds to 0.34740;

база полувагона равна 8650 мм (3005/0,34740=8650 мм);the base of the gondola car is 8650 mm (3005 / 0.34740 = 8650 mm);

длина полувагона по осям сцепления автосцепок составит 14660 мм (8650+(3005*2)=14660 мм);the length of the gondola car along the coupling axes of the couplers will be 14660 mm (8650+ (3005 * 2) = 14660 mm);

длина кузова полувагона составит 13400 мм (14660-(630*2)=13400 мм), при этом 630 мм расстояние от оси автосцепки до начала кузова.the length of the gondola car body will be 13400 mm (14660- (630 * 2) = 13400 mm), while 630 mm is the distance from the coupling axis to the beginning of the body.

Таким образом, на среднюю часть кузова полувагона воздействует 65% груза (8650*100/13400=65%).Thus, 65% of the load affects the middle part of the gondola car body (8650 * 100/13400 = 65%).

Пример 2:Example 2:

центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии 3503 мм;the central transverse axis of the bogie is at a distance of 3503 mm from the axis of the nearest automatic coupler;

отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона соответствует 0,45767;the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies corresponds to 0.45767;

база полувагона равна 7654 мм (3503/0,45767=7654 мм);the base of the gondola car is 7654 mm (3503 / 0.45767 = 7654 mm);

длина полувагона по осям сцепления автосцепок составит 14660 мм (7654+(3503*2)=14660 мм);the length of the gondola car along the coupling axes of the couplers will be 14660 mm (7654+ (3503 * 2) = 14660 mm);

Таким образом, на среднюю часть кузова полувагона воздействует 57% груза (7654*100/13400=57%).Thus, 57% of the load affects the middle part of the gondola car body (7654 * 100/13400 = 57%).

Пример 3:Example 3:

центральная поперечная ось тележки находится от оси ближайшей автосцепки на расстоянии 3574,5 мм;the central transverse axis of the bogie is located at a distance of 3574.5 mm from the axis of the nearest automatic coupler;

отношение расстояния от центральной поперечной оси тележки до оси ближайшей автосцепки к расстоянию между центральными поперечными осями тележек полувагона соответствует 0,45789;the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies corresponds to 0.45789;

база полувагона равна 7807 мм (3574,5/0,45789=7807 мм);the base of the gondola car is 7807 mm (3574.5 / 0.45789 = 7807 mm);

длина полувагона по осям сцепления автосцепок составит 14956 мм (7807+(3574,5*2)=14956 мм);the length of the gondola car along the coupling axes of the couplers will be 14956 mm (7807+ (3574.5 * 2) = 14956 mm);

длина кузова полувагона составит 13696 мм (14956-(630*2)=13696 мм), при этом 630 мм расстояние от оси автосцепки до начала кузова.the length of the gondola car body will be 13696 mm (14956- (630 * 2) = 13696 mm), while 630 mm is the distance from the coupling axis to the beginning of the body.

Таким образом, на среднюю часть кузова полувагона воздействует 57% груза (7807*100/13696=57%).Thus, 57% of the load affects the middle part of the gondola car body (7807 * 100/13696 = 57%).

В полезной модели выполнен подбор соотношений размеров шестиосного полувагона, с целью обеспечения более равномерного распределения напряжений в раме за счет воздействия на среднюю ее часть только 57-67% перевозимого сыпучего груза, при этом остальная часть груза воздействует на две консольные части полувагона.In the utility model, the size ratios of a six-axle gondola car are selected in order to ensure a more even distribution of stresses in the frame due to the impact on its middle part of only 57-67% of the transported bulk cargo, while the rest of the cargo affects the two cantilever parts of the gondola car.

В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация.Currently, design documentation has been developed for the claimed utility model.

Claims

A six-axle gondola car, containing a body with an internal volume of at least 104 m ³ , mounted on two three-axle bogies, consisting of end walls, side walls and a frame, including longitudinal and transverse beams, equipped with a brake system and automatic couplings, characterized in that the length of the gondola car coupling axes of automatic couplers is in the range from 14660 to 15757 mm, and the central transverse axis of the bogie is located from the axis of the nearest coupler at a distance in the range from 3005 to 3574.5 mm, while the ratio of the distance from the central transverse axis of the bogie to the axis of the nearest coupler to the distance between the central transverse axes of the gondola car bogies are in the range from 0.30826 to 0.45789.