Результат интеллектуальной деятельности: ПРОДОЛЬНЫЙ БОРТ ВАГОНА ТИПА ДУМПКАР

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, а конкретно к вагонам-самосвалам, предназначенным для эксплуатации в карьерах и открытых горных разработках, и касается конструктивного исполнения продольных бортов.

Известен продольный борт вагона-самосвала тяжелого типа (RU 109067, МПК B61D 9/00, опубл. 10.10.2011 г.), содержащий сварную металлоконструкцию, выполненную в виде функциональной внутренней обшивки, петель для шарнирных соединений с кузовом и с механизмом открывания борта, нескольких продольных обвязок, верхняя из которых усилена продольным элементом, соединенных между собой торцевыми стенками-стойками и промежуточными стойками. Верхняя продольная обвязка выполнена из квадратной трубы, и ее усиливающий продольный элемент выполнен двухскатным в виде уголка, наложенного своими полками на верхнюю сторону или на две верхние смежные стороны квадратной трубы, или замкнутого гнутого прокатного профиля. Промежуточные стойки выполнены из нижних и верхних частей, при этом петли для шарнирных соединений с кузовом выполнены совместно с утолщенными нижними частями промежуточных стоек, и последние соединены между собой и с торцевыми стенками-стойками продольными вставками, образующими нижнюю продольную обвязку сварной металлоконструкции.

Недостатком описанного плоского борта вагона является невозможность увеличения объема кузова за счет увеличения высоты борта при заданных размерах ширины и длины кузова, вследствие того, что при повороте кузова на 45° верхняя кромка борта не должна быть ниже уровня головок рельсов. Существующая модель четырехосного думпкара при длине кузова 10 м имеет максимальный геометрический объем кузова 35 м³ при зазоре от верхней кромки борта до уровня головок рельсов, равном нулю при повернутом кузове на 45°. Кроме того, плоскость борта в наклонном положении кузова (на 45°) удалена от головки рельса (ребро опрокидывания) на значительное расстояние - 1270 мм, что снижает устойчивость вагона при разгрузке. Кроме того, к недостаткам описанного продольного плоского борта можно отнести его недостаточную жесткость при значительной его массе. При длине борта 10 м у четырехосных думпкаров прогиб борта под нагрузкой достигает 100 мм, а у шестиосных думпкаров при длине борта 15 м - более 100 мм.

Изобретение решает задачу увеличения объема кузова с одновременным повышением устойчивости вагона при разгрузке за счет изменения конфигурации продольных бортов вагона и увеличения их высоты.

Для получения необходимого технического результата в продольном борте вагона типа думпкар, содержащем сварную металлоконструкцию, выполненную в виде функциональной внутренней обшивки, продольных обвязок, соединенных между собой торцевыми стенками-стойками, петель для шарнирных соединений с кузовом и с механизмом открывания борта, предлагается верхнюю большую часть функциональной внутренней обшивки борта расположить под углом 130-135°C к ее нижней части, которую, в свою очередь, предлагается расположить под углом 40-45°C к полу кузова в поездном положении.

В предлагаемой конфигурации продольного борта можно увеличить высоту верхней части борта на величину зазора, образовавшегося за счет изгиба нижней части продольного борта, между верхней кромкой борта и уровнем головок рельсов при наклоне кузова на 45°. При этом, несмотря на увеличение объема кузова, значительно повышается устойчивость вагона-думпкара против опрокидывания при разгрузке, вследствие того, что при наклоне кузова на 45° плоскость борта расположена ближе к головке рельса (ребру опрокидывания) почти на 19% (240 мм) и составляет 1030 мм.

При использовании в вагоне-думпкаре продольного борта предлагаемой конфигурации, которая позволяет увеличить высоту продольного борта при заданных габаритах по ширине и длине вагона, геометрический объем кузова увеличивается, как показали выполненные расчеты на 16%.

На прилагаемых схемах изображено:

на фиг. 1 - вагон-думпкар, предлагаемый продольный борт вагона, вид сбоку;

на фиг. 2 - ближайший аналог, продольный борт вагона-думпкара, вид сбоку.

На схеме приняты следующие обозначения:

1 - продольный борт;

2 - верхняя большая часть функциональной внутренней обшивки продольного борта;

3 - нижняя часть функциональной внутренней обшивки продольного борта;

4 - петля для шарнирного соединения с кузовом;

5 - пол кузова;

6 - верхняя рама;

7 - разгрузочные цилиндры;

8 - головка рельса.

Описание функционирования вагона-думпкара с предлагаемым продольным бортом.

При наклоне кузова разгрузочными цилиндрами 7 происходит поворот верхней рамы 6 и одновременный поворот борта 1. При наклоне кузова на угол 45° нижняя часть 3 функциональной внутренней обшивки продольного борта располагается вертикально, а верхняя часть 2 функциональной внутренней обшивки продольного борта - под углом 45° к горизонту. В начальный период разгрузки высыпание груза происходит с верхней рамы 6 непосредственно на верхнюю часть 2 внутренней обшивки борта, верхняя кромка которого расположена в это время на кратчайшем возможном расстоянии от головки рельса 8 (ребра опрокидывания) думпкара (1030 мм). Наружная плоскость борта 1 находится в этом случае на минимальном расстоянии от габарита тележки.

Таким образом, предлагаемое изобретение повышает безопасность разгрузки, исключая опрокидывание вагона, и, кроме того, позволяет увеличить геометрический объем кузова, который, по расчетам, составляет 40,7 м³, что на 16% больше, чем у ближайшего аналога.