RU226685U1

RU226685U1 - HATCH COVER OF A UNIVERSAL GOND CAR

Info

Publication number: RU226685U1
Application number: RU2024101668U
Authority: RU
Inventors: Александра Андреевна Скурихина; Анна Владимировна Соснина; Константин Анатольевич Чумаков; Александр Сергеевич Трошин; Лилия Сергеевна Белобородая
Original assignee: Акционерное общество "Научно-производственная корпорация "Уралвагонзавод" имени Ф.Э. Дзержинского"; Общество с ограниченной ответственностью "Уральское конструкторское бюро вагоностроения"
Filing date: 2024-01-24
Publication date: 2024-06-18

Abstract

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций крышек разгрузочных люков, применяемых в универсальных железнодорожных полувагонах. Крышка люка универсального полувагона содержит лист крышки люка 1, петли 2, кронштейны запорного механизма 3, каркас 4, включающий переднюю 5, боковые 6, среднюю 7, петельную 8 балки, выполненные из швеллерообразных профилей. Передняя и боковые балки выполнены из горячекатаного швеллера одной высоты h2. К стенке передней балки примыкают и жестко закреплены боковые балки сварным швом 10 по контуру профиля. К стенке каждой боковой балки примыкает и жестко закреплена средняя балка сварным швом 9 по контуру профиля с катетом от 3 до 6 мм. Средняя балка выполнена из горячекатаного швеллера меньшей высоты h1, чем высота профиля боковой балки, а разность высот ∆h находится в диапазоне 1,5-9,0 толщины стенки горячекатаного швеллера боковой балки S. Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции крышки люка железнодорожного полувагона, обладающей повышенной жесткостью и прочностью. Полезная модель позволяет повысить жесткость и прочность крышки люка полувагона. 5 з.п. ф-лы, 4 ил. The utility model relates to railway transport and concerns the designs of unloading hatch covers used in universal railway gondola cars. The hatch cover of a universal gondola car contains a hatch cover sheet 1, hinges 2, locking mechanism brackets 3, a frame 4, including front 5, side 6, middle 7, hinge 8 beams made of channel-shaped profiles. The front and side beams are made of hot-rolled channel of the same height h2. The side beams are adjacent to the wall of the front beam and are rigidly fixed with a weld 10 along the contour of the profile. The middle beam is adjacent to the wall of each side beam and is rigidly fixed with a weld seam 9 along the contour of the profile with a leg from 3 to 6 mm. The middle beam is made of a hot-rolled channel of lower height h1 than the height of the side beam profile, and the height difference ∆h is in the range of 1.5-9.0 wall thickness of the hot-rolled channel of the side beam S. The problem to be solved by the claimed utility model is creation of a railway gondola car hatch cover design with increased rigidity and strength. The utility model makes it possible to increase the rigidity and strength of a gondola car hatch cover. 5 salary f-ly, 4 ill.

Description

Полезная модель относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций крышек разгрузочных люков, применяемых в универсальных железнодорожных полувагонах.The utility model relates to railway transport and concerns the designs of unloading hatch covers used in universal railway gondola cars.

Известна конструкция крышки люка универсального полувагона [Патент РФ на полезную модель № 99408, опубликован 20.11.2010 г.], включающая прямоугольный настил, запорные кронштейны, продольные и поперечные П-образные в сечении элементы, усиливающие прямоугольный настил. Крышка люка содержит шарнирные петли с удлиненными хвостовиками, жестко соединенные с прямоугольным настилом и с продольным усиливающим элементом, наложенным на удлиненные хвостовики шарнирных петель. Жесткое соединение шарнирных петель с прямоугольным настилом выполнено с помощью сварочных швов, наложенных по контуру удлиненных хвостовиков, и дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики с наложенным на них продольным усиливающим элементом, выполненных контактной сваркой или сваркой по контурам отверстий, предварительно выполненных в наложенном продольном усиливающем элементе. П-образные в сечении усиливающие элементы, выполнены одинакового поперечного сечения, кроме усиливающего элемента, к которому жестко соединяется удлиненные хвостовики петель. The design of the hatch cover of a universal gondola car is known [RF Patent for utility model No. 99408, published on November 20, 2010], which includes a rectangular flooring, locking brackets, longitudinal and transverse U-shaped elements in cross-section that reinforce the rectangular flooring. The hatch cover contains hinged hinges with elongated shanks, rigidly connected to a rectangular deck and with a longitudinal reinforcing element superimposed on the elongated shanks of the hinged hinges. The rigid connection of the hinge hinges with the rectangular deck is made using welding seams laid along the contour of the elongated shanks, and additional welding seams connecting the elongated shanks with the longitudinal reinforcing element superimposed on them, made by contact welding or welding along the contours of the holes previously made in the superimposed longitudinal reinforcing element element. The reinforcing elements, U-shaped in cross-section, are made of the same cross-section, except for the reinforcing element, to which the elongated shanks of the loops are rigidly connected.

Удлиненные хвостовики петель выполнены с облегчающими массу углублениями, образующими двутавровое или П-образное поперечное сечение хвостовика, отверстия для дополнительных сварочных швов, соединяющих удлиненные хвостовики петель с наложенным продольным усиливающим элементом, выполнены овальными, по одному отверстию на удлиненный хвостовик петли, или круглыми - по два отверстия.The elongated loop shanks are made with weight-lightening recesses, forming an I-beam or U-shaped cross-section of the shank; the holes for additional welding seams connecting the elongated loop shanks with the superimposed longitudinal reinforcing element are made oval, one hole per elongated loop shank, or round - according to two holes.

П-образные в сечении продольные и поперечные усиливающие элементы прямоугольного настила, кроме наложенного на удлиненные хвостовики, выполнены в виде отрезков стандартного гнутого швеллера с размерами сечения 100×80×4 мм, при этом для сварочных соединений поперечных усиливающих элементов и продольного усиливающего элемента, расположенного в середине прямоугольного настила, на стенки последних наложены приварные соединительные косынки, служащие усилениями опорных мест крышки при открывании.The U-shaped longitudinal and transverse reinforcing elements of the rectangular decking, in addition to those superimposed on the elongated shanks, are made in the form of sections of a standard bent channel with cross-sectional dimensions of 100×80×4 mm, while for welding joints of the transverse reinforcing elements and the longitudinal reinforcing element located in the middle of the rectangular flooring, welded connecting gussets are placed on the walls of the latter, serving as reinforcements for the supporting places of the lid when opening.

Данная конструкция выбрана в качестве прототипа для заявляемой полезной модели.This design was chosen as a prototype for the proposed utility model.

Недостатком данной конструкции крышки люка является недостаточное обеспечение необходимой прочности и жесткости в соединении средней и боковой балок. В описанной конструкции отсутствует жесткое соединение (сварной шов по контуру профиля) между боковой и средней балками и при воздействии на крышку люка вертикальных нагрузок от перевозимого груза в результате появляются зазоры по передним углам крышки люка, между листом крышки люка и элементами боковых стен и рамы полувагона.The disadvantage of this hatch cover design is the insufficient provision of the necessary strength and rigidity in the connection of the middle and side beams. In the described design, there is no rigid connection (welded seam along the contour of the profile) between the side and middle beams and when the hatch cover is exposed to vertical loads from the transported cargo, as a result, gaps appear at the front corners of the hatch cover, between the hatch cover sheet and the elements of the side walls and frame of the gondola car .

Задачей, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, является создание конструкции крышки люка железнодорожного полувагона, обладающей повышенной жесткостью и прочностью узла соединения средней и боковых балок.The problem to be solved by the claimed utility model is the creation of a design for the hatch cover of a railway gondola car, which has increased rigidity and strength of the connection unit between the middle and side beams.

Поставленная задача решается за счет того, что в узле соединения средней и боковых балок к поверхности стенки каждой боковой балки примыкает и жестко закрепляется средняя балка, при этом для обеспечения сварного шва по контуру профиля, средняя балка выполнена из профиля меньшей высоты, чем высота профиля боковой балки.The problem is solved due to the fact that in the junction of the middle and side beams, the middle beam is adjacent to the wall surface of each side beam and is rigidly fixed, while in order to ensure a weld along the contour of the profile, the middle beam is made of a profile of a lower height than the height of the side profile beams.

Сущность предлагаемой конструкции заключается в том, что крышка люка универсального полувагона содержит лист крышки люка, петли, кронштейны запорного механизма, каркас, включающий переднюю, боковые, среднюю, петельную балки, выполненные из швеллерообразных профилей, при этом передняя и боковые балки выполнены из горячекатаного швеллера одной высоты, отличающаяся тем, что средняя балка выполнена из горячекатаного швеллера меньшей высоты, чем высота профиля боковой балки, а разность высот находится в диапазоне 1,5-9,0 толщины горячекатаного швеллера боковой балки, при этом средняя балка жестко прикреплена к боковым балкам сварным швом с катетом от 3 до 6 мм.The essence of the proposed design is that the hatch cover of a universal gondola car contains a hatch cover sheet, hinges, locking mechanism brackets, a frame including front, side, middle, hinge beams made of channel-shaped profiles, while the front and side beams are made of hot-rolled channel of the same height, characterized in that the middle beam is made of hot-rolled channel of a lower height than the height of the side beam profile, and the height difference is in the range of 1.5-9.0 of the thickness of the hot-rolled channel of the side beam, while the middle beam is rigidly attached to the side beams welded seam with a leg from 3 to 6 mm.

Средняя балка выполнена с толщиной стенки от 3 мм до 6 мм. The middle beam is made with a wall thickness from 3 mm to 6 mm.

Передняя и боковые балки выполнены с толщиной стенки от 3 мм до 6 мм. The front and side beams are made with a wall thickness from 3 mm to 6 mm.

Лист крышки люка может быть выполнен из металлического листа с гофрами. The hatch cover sheet can be made of a metal sheet with corrugations.

Лист крышки люка может быть выполнен из плоского металлического листа. The manhole cover sheet may be made of a flat metal sheet.

Лист крышки люка и каркас выполнены из металлопроката класса прочности не ниже 265.The hatch cover sheet and frame are made of rolled metal with a strength class of at least 265.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется чертежами:The essence of the claimed utility model is illustrated by drawings:

фиг. 1 – общий вид крышки люка;fig. 1 – general view of the manhole cover;

фиг. 2 – разрез А-А;fig. 2 – section А-А;

фиг. 3 – разрез Б-Б (повернуто);fig. 3 – section B-B (rotated);

фиг. 4 – разрез В-В (повернуто).fig. 4 – section B-B (rotated).

Крышка люка универсального полувагона содержит лист крышки люка 1, петли 2, кронштейны запорного механизма 3, каркас 4, включающий переднюю 5, боковые 6, среднюю 7, петельную 8 балки, выполненные из швеллерообразных профилей. Передняя 5 и боковые 6 балки выполнены из горячекатаного швеллера одной высоты h2. К стенке передней балки 5 примыкают и жестко закреплены боковые балки 6 сварным швом 10 по контуру профиля. К стенке каждой боковой балки 6 примыкает и жестко закреплена средняя балка 7 сварным швом 9 по контуру профиля с катетом от 3 до 6 мм. Средняя балка 7 выполнена из горячекатаного швеллера меньшей высоты h1, чем высота профиля боковой балки 6, а разность высот Δh находится в диапазоне 1,5-9,0 толщины стенки горячекатаного швеллера боковой балки S. The hatch cover of a universal gondola car contains a hatch cover sheet 1, hinges 2, locking mechanism brackets 3, a frame 4, including front 5, side 6, middle 7, hinge 8 beams made of channel-shaped profiles. The front 5 and side 6 beams are made of hot-rolled channel of the same height h2. The side beams 6 are adjacent to the wall of the front beam 5 and are rigidly fixed with a weld 10 along the contour of the profile. The middle beam 7 is adjacent to the wall of each side beam 6 and is rigidly fixed with a weld 9 along the contour of the profile with a leg from 3 to 6 mm. The middle beam 7 is made of hot-rolled channel of lower height h1 than the profile height of the side beam 6, and the height difference Δh is in the range of 1.5-9.0 of the wall thickness of the hot-rolled channel of the side beam S.

Технический результат заявляемой полезной модели заключается в том, что в узле соединения между передней и боковой балками, выполненными из горячекатаного швеллера одной высоты, исключается сварка с повышенными зазорами и обеспечивается качественный сварной шов, а в узле соединения средней и боковой балок к поверхности стенки каждой боковой балки примыкает и жестко закрепляется средняя балка, при этом для обеспечения сварного шва по контуру профиля, удобства наложения и контроля сварного шва, средняя балка выполнена из горячекатаного швеллера меньшей высоты, чем высота профиля боковой балки, при этом для обеспечения прочности и жесткости крышки люка высота средней балки уменьшена на размер, который находится в диапазоне 1,5-9,0 стенки горячекатаного швеллера боковой балки, что исключает сварку с повышенным зазором и позволяет обеспечить надежное соединение средней и боковой балок, при этом обеспечивается качественный тавровый сварной шов катетом от 3 мм до 6 мм по внешнему периметру прилегания средней балки к боковой балке, при котором площадь сечения сварного шва от 4,5 мм²до 18 мм², и каждые 10 мм длины сварного шва обеспечивают прочность от 6,36 кН до 12,72 кН, что создает замкнутый силовой контур и позволяет повысить жесткость и прочность крышки люка; снизить изгибающий момент и уменьшить деформацию средней части крышки люка от воздействия груза, тем самым повысив надежность полувагона в эксплуатации и обеспечивает уменьшение зазоров по периметру прилегания крышки люка за счет уменьшения отклонения плоскостности листа крышки люка, исключая потерю груза при транспортировке и необходимость правки крышек люков в процессе эксплуатации.The technical result of the claimed utility model is that in the connection unit between the front and side beams, made of hot-rolled channel of the same height, welding with increased gaps is eliminated and a high-quality weld is ensured, and in the connection unit of the middle and side beams to the wall surface of each side the beam is adjacent and the middle beam is rigidly fixed, while to ensure a weld along the contour of the profile, ease of application and control of the weld, the middle beam is made of hot-rolled channel of a lower height than the height of the side beam profile, while to ensure the strength and rigidity of the manhole cover height the middle beam is reduced by a size that is in the range of 1.5-9.0 of the wall of the hot-rolled channel of the side beam, which eliminates welding with an increased gap and allows for a reliable connection of the middle and side beams, while ensuring a high-quality T-weld with a leg of 3 mm up to 6 mm along the outer perimeter of the junction of the middle beam with the side beam, in which the cross-sectional area of the weld is from 4.5 mm ² to 18 mm ² , and every 10 mm of the length of the weld provides strength from 6.36 kN to 12.72 kN, which creates a closed power circuit and makes it possible to increase the rigidity and strength of the hatch cover; reduce the bending moment and reduce the deformation of the middle part of the hatch cover from the impact of the load, thereby increasing the reliability of the gondola car in operation and reduces the gaps around the perimeter of the hatch cover by reducing the deviation of the flatness of the hatch cover sheet, eliminating the loss of cargo during transportation and the need to straighten the hatch covers during operation.

Выполнение средней балки, передней и боковых балок с толщиной стенки от 3 мм до 6 мм обеспечивает жесткость, тем самым повышая прочность конструкции крышки люка.Making the middle beam, front and side beams with a wall thickness of 3 mm to 6 mm ensures rigidity, thereby increasing the strength of the hatch cover structure.

Выполнение листа крышки люка из металлического листа с гофрами обеспечивает повышенную жесткость, тем самым повышая прочность конструкции крышки люка.Making the manhole cover sheet from a corrugated metal sheet provides increased rigidity, thereby increasing the strength of the manhole cover structure.

Выполнение листа крышки люка из плоского металлического листа уменьшает сварочные напряжения в конструкции крышки люка, что увеличивает усталостную прочность, при этом улучшает ссыпаемость груза при разгрузке, уменьшает количество остатков груза после выгрузки и уменьшает время зачистки кузова от остатков груза при сохранении жестокости и прочности конструкции крышки люка, а также обеспечивает унификацию производства и снижает себестоимость конструкции крышки люка.Making the hatch cover sheet from a flat metal sheet reduces welding stresses in the hatch cover structure, which increases fatigue strength, while improving the flowability of cargo during unloading, reducing the amount of cargo residues after unloading and reducing the time for cleaning the body from cargo residues while maintaining the rigidity and strength of the cover structure hatch, and also ensures unification of production and reduces the cost of the hatch cover design.

Выполнение листа крышки люка и каркаса из металлопроката класса прочности не ниже 265 также обеспечивает жесткость, тем самым повышая прочность конструкции крышки люка.Making the hatch cover sheet and frame from rolled metal with a strength class of at least 265 also ensures rigidity, thereby increasing the strength of the hatch cover structure.

В настоящее время на заявляемую полезную модель разработана конструкторская документация и проводятся всесторонние испытания опытных образцов.Currently, design documentation has been developed for the proposed utility model and comprehensive tests of prototypes are being carried out.

Claims

1. A hatch cover of a universal gondola car, containing a hatch cover sheet, hinges, locking mechanism brackets, a frame including front, side, middle, hinge beams, made of channel-shaped profiles, characterized in that the front and side beams are made of hot-rolled channel of the same height, the middle beam is made of hot-rolled channel of a lower height than the profile height of the side beam, and the height difference is in the range of 1.5-9.0 of the wall thickness of the hot-rolled channel of the side beam, while the middle beam is rigidly attached to the side beams by a weld with a leg of 3 up to 6 mm.

2. The cover according to claim 1, characterized in that the middle beam is made of hot-rolled channel with a wall thickness of 3 mm to 6 mm.

3. The cover according to claim 1, characterized in that the front and side beams are made of hot-rolled channel with a wall thickness of 3 mm to 6 mm.

4. The cover according to claim 1, characterized in that the hatch cover sheet is made of a metal sheet with corrugations.

5. The cover according to claim 1, characterized in that the hatch cover sheet is made of a flat metal sheet.

6. The cover according to claim 1, characterized in that the hatch cover sheet and frame are made of rolled metal with a strength class of at least 265.