Результат интеллектуальной деятельности: ХРЕБТОВАЯ БАЛКА

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкции хребтовых балок рам грузовых вагонов.

Известна хребтовая балка железнодорожного вагона, имеющая упоры для поглощающего аппарата автосцепного устройства, выполненные за одно целое с хребтовой балкой [1].

Недостатком данной конструкции является большая сложность изготовления отливки хребтовой балки вместе с упорами. Также в процессе изготовления отливки большой сложности есть возможность образования литейных раковин и других дефектов. При их появлении в опасных сечениях может произойти разрушение хребтовой балки в процессе эксплуатации.

Также известна хребтовая балка, содержащая два зетобразных профиля, воспринимающих продольные усилия от передних и задних упоров, соединенных между собой усиливающими планками с помощью переходных элементов, находящихся на опорных поверхностях упоров. На задних поверхностях задних упоров, также находятся переходные элементы, служащие для передачи продольных нагрузок на вертикальные стенки зетобразных профилей [2].

Недостатком данной конструкции хребтовой балки является то, что переход от опорных поверхностей упоров к переходным элементам выполнен под острым углом, что создает зоны концентраторов напряжений и возможного появления в них трещин, а приварка переходных элементов, находящихся на задней стенке заднего упора к вертикальным стенкам зетобразных профилей вертикальным швом приводит к неблагоприятной работе последнего от действия продольных нагрузок, имеющих место в эксплуатации.

Задача, на решение которой направлено заявленное изобретение, состоит в ликвидации концентраторов напряжений, в обеспечении более равномерного распределения нагрузок от упоров на хребтовую балку, а следовательно, в повышении надежности и долговечности хребтовой балки.

Решение поставленной задачи достигается тем, что места сопряжения опорных поверхностей упоров с переходными элементами выполнены в виде плавного перехода с поднутрением, а кромки переходных элементов, расположенных на задних поверхностях задних упоров, выполнены в виде синусоидальной кривой.

Сущность предлагаемого изобретения заключается в том, что в хребтовой балке, содержащей два зетобразных профиля, передние и задние упоры автосцепного устройства, передающие продольные усилия на вертикальные стенки зетобразных профилей хребтовой балки, соединенные между собой усиливающими планками, имеют места сопряжения опорных поверхностей с переходными элементами, выполненные в виде плавного перехода с поднутрением, а кромки переходных элементов, расположенных на задних поверхностях задних упоров, выполнены в виде синусоидальной кривой.

Сущность предлагаемого изобретения поясняется чертежами, где на фиг.1 показан пример конструктивного исполнения хребтовой балки; на фиг.2 - вид сверху фиг.1; на фиг.3 - вид А фиг.1; на фиг.4 - вид Б фиг.2.

Хребтовая балка, показанная на фиг.1 и 2, содержит зетобразные профили 1, передние 2 и задние упоры 3, соединенные с помощью усиливающих планок 4, привариваемых к переходным элементам 5, сопряженных с опорными поверхностями 6 упоров с помощью плавных переходов с поднутрениями 7.

Задние поверхности 8 задних упоров 3 имеют переходные элементы 9, кромки которых выполнены в виде синусоидальной кривой.

Выполнение плавных переходов с поднутрением 7 в местах сопряжения переходных элементов 5 с опорными поверхностями 6 упоров позволяет исключить концентраторы напряжений и, тем самым, исключить появление трещин в этих зонах перехода в процессе эксплуатации, а выполнение кромок переходных элементов 9, находящихся на задних поверхностях 8 задних упоров 3, синусоидальной формы позволяет уйти от вертикального шва и, следовательно, сделать их работу более благоприятной от действия продольных нагрузок, а также увеличить длину швов и, тем самым, прочность крепления задних упоров.

В настоящее время на заявленную конструкцию хребтовой балки разработана техническая документация, изготовлены опытные образцы для проведения всесторонних испытаний.

Источники информации
1. Патент США 4287834, В 61 F 1/00, 1/08.

2. "Вестник ВНИИЖТа", 6, 1981, с. 40, рис. 2 - прототип.