Результат интеллектуальной деятельности: УСТРОЙСТВО ДЛЯ КРЕПЛЕНИЯ КОНТЕЙНЕРОВ ПРИ ИХ ДВУХЪЯРУСНОЙ ПЕРЕВОЗКЕ

Изобретение относится к устройствам для крепления контейнеров при их перевозке в два яруса на железнодорожном транспорте.

Известно устройство для крепления контейнеров, содержащее регулируемые по длине винтовым талрепом стяжки, установленные верхними концами с соединительными муфтами закреплены в нижних фитингах контейнеров второго яруса отдельного ряда, а нижними концами при помощи крюков на транспортном средстве (Патент США 4096816, кл. 114/75, 1977 г.).

Недостаток данного устройства состоит в том, что ряды контейнеров не связаны между собой, что снижает надежность крепления всего штабеля контейнеров.

Из известных устройств для крепления контейнеров наиболее близким по технической сущности является устройство для крепления контейнеров при их двухъярусной перевозке, содержащее регулируемые по длине винтовым талрепом стяжки, установленные одними концами шарнирно на транспортном средстве, а другими концами, снабженными захватами, закреплены в нижних фитингах контейнеров второго яруса (Патент ЕР №0815003, кл. В63В 25/22, 1990 г.).

Недостаток состоит в том, что стяжки закрепляют со свободных торцевых сторон контейнер и не закрепляют их внутри штабеля, что недостаточно при больших колебаниях транспортного средства.

Техническим решением задачи является повышение надежности крепления контейнера второго яруса.

Указанная в техническом решении задача достигается тем, что надежность крепления повышается за счет притягивания верхнего контейнера к нижнему контейнеру.

Предлагаемое устройство для крепления контейнеров при их двухъярусной перевозке, обладая указанными ограничительными признаками, позволяет производить крепление одинарными и двойными стяжками, установленными одними концами шарнирно на транспортном средстве, а другими концами, снабженными захватами.

В известных устройствах-аналогах не решен вопрос надежного крепления контейнеров.

Новизна предлагаемого устройства, характеризуемая его отличительными признаками состоит в том, что стяжки выполнены одинарными и двойными, причем каждая одинарная стяжка установлена под углом с наружных торцевых сторон каждого яруса контейнеров с возможностью поворота в поперечной вертикальной плоскости относительно оси ее крепления и крепления каждого контейнера второго яруса с двух торцевых сторон за ближний к оси ее крепления нижний фитинг с его торцевой стороны, а каждая двойная стяжка, снабженная смонтированными на конце стяжки на опорной пластине на расстоянии боковых отверстий фитингов смежных контейнеров второго яруса двумя захватами, установлена с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости относительно оси ее крепления и крепления каждого контейнера второго яруса соответствующими захватами с двух боковых сторон за ближний к оси ее крепления нижний фитинг контейнера с его боковой стороны, кроме этого отдельный захват каждой стяжки выполнен в виде грибовидной головки с боковыми скосами, закрепленной на одном конце оси, и снабжен ручкой на другом конце оси, установленной в корпусе с возможностью выдвижения по пазу корпуса вручную и фиксации ее ручкой.

Сущность предлагаемого поясняется чертежами: на фиг.1 - расположение четырех контейнеров в два яруса на железнодорожной платформе, общий вид; на фиг.2 - схема крепления четырех контейнеров; на фиг.3 - вид с торца на фиг.1; на фиг.4 - упорный одинарный конус, размещенный в углах платформы; на фиг.5 - одинарных конуса для крепления двух соседних контейнеров; на фиг.6 - двойной конус; на фиг.7 - 2 двойных конуса для крепления двух соседних контейнеров; на фиг.8 - крепление одинарной стяжки, вид сбоку; на фиг.9 - вид сверху на фиг.8; на фиг.10 - крепление двойной стяжки, вид сбоку; на фиг.11 - вид сверху на фиг.10; вид сверху; на фиг.12 - общий вид одинарной стяжки; на фиг.13 - сечение по А-А на фиг.12; на фиг.14 - общий вид двойной стяжки; на фиг.15 - сечение по Б-Б на фиг.14; на фиг.16 - захват; на фиг.17 - сечение по В-В на фиг.16; на фиг.18 и 19 - расчетные схемы диагонального крепления штабеля контейнеров из двух ярусов на платформе и на фиг.20 - расчетная схема наружного крепления штабеля контейнеров.

Устройство для крепления контейнеров при их двухъярусной перевозке включает установленные на железнодорожной платформе 1 четыре одинарных стяжки 2 и две двойных стяжки 3 для закрепления двух верхних контейнеров 4 и 5. На двух нижних контейнерах 6 и 7 в колодце платформы 1, которые поставлены фитингами 8 на одинарные конусы 9 и 10, сверху установлены посредством двойных конусов 11 и 12 два верхних контейнера 4 и 5.

Каждая одинарная стяжка 2 шарнирно закреплена на оси 13 на платформе 1 под углом с наружных торцовых сторон контейнеров 4 и 5 с возможностью поворота в поперечной вертикальной плоскости для ее установки на платформе 1 из транспортного положения в рабочее и снабжена на свободном конце захватом 14. Одинарные стяжки 2 смонтированы по углам на платформе 1 на расстоянии "а" от наружных торцевых сторон контейнеров 4 и 5 в продольной вертикальной плоскости. Каждая двойная стяжка 3 шарнирно закреплена на оси 15, горизонтально установленной с каждой боковой стороны на платформе 1 между контейнерами 4 и 5 с возможностью поворота в продольной вертикальной плоскости для ее установки из транспортного положения в рабочее. Двойные стяжки 3 смонтированы по середине платформы 1 на расстоянии "а" от боковых сторон контейнеров 4 и 5 и имеют захваты 16 в поперечной вертикальной плоскости 5.

Отдельный захват каждой стяжки 2 и 3 выполнен в виде грибовидной головки 17 с боковыми скосами для захода в фитинги 8 контейнеров 4 и 5. В отверстии корпуса 18 размещена ось 19 с грибовидной головкой 17 с одной стороны и ручкой 20 с другой стороны. Грибовидная головка 17 установлена в корпусе 18 с возможностью продольного выдвижения на расстояние "а+б" в корпусе 18 вручную, поворота на 90° в рабочее положение и последующей фиксации ручкой 20 в пазу 21 корпуса 18. Размер "б" равен толщине грибовидной головки 17. Паз 20 выполнен, например, байонетным. На свободном конце двойной стяжки 3 захваты 15 смонтированы на опорной пластине 22 на расстоянии "в", равном расстоянию между боковыми отверстиями фитингов 8 смежных контейнеров второго яруса 4 и 5. Стяжки 2 и 3 имеют в средней части талрепы (винтовые стяжки) 23 для их стягивания.

Устройство работает следующим образом.

Первый контейнер 6 устанавливается на платформе 1 так, чтобы два одинарных конуса 9, размещенных в левой торцевой части колодца и постоянно находящихся в рабочем положении, вошли в отверстия двух нижних фитингов 8. В средней части платформы 1 два одинарных конуса 10 приводятся в рабочее положение для установки в них других двух фитингов 8 контейнера 6, т.е. откинуты из пазов пола на шарнире. Второй контейнер 7 устанавливается аналогично в правой стороне колодца платформы 1 на расстоянии "в" от первого. Для этого на полу платформы 1 установлено два одинарных конуса 10. Установленные в средней части платформы 1 одинарные конусы 10 (имеющие по два верхних конуса) жестко закреплены на одном основании на расстоянии "в". Перед погрузкой контейнера 4 во второй ярус в верхние фитинги 8 первого контейнера 6 устанавливаются двойные конусы 11 и 12 (имеющие верхние и нижние конусы) так, чтобы их нижние конусы вошли в отверстия фитингов 8. Контейнер 4 устанавливается своими нижними фитингами 8 на верхние конусы двойных конусов 11 и 12. Затем производится установка на платформу 1 четвертого контейнера 5 в верхний ярус на контейнер 7 таким образом, чтобы нижние и верхние конусы двойных конусов 11 и 12 вошли в соответствующие им отверстия нижних и верхних фитингов 8 контейнеров 5 и 7. Два двойных конуса 11 можно жестко закрепить на одном основании на расстоянии "в", образовав единую конструкцию двойных конусов 12. Таким образом, контейнеры 4 и 5 соединяются между собой в средней части платформы 1.

После установки во втором ярусе контейнеров 4 и 5 в торцовые отверстия нижних фитингов 8 вводятся захваты 14 одинарных стяжек 2, размещенных относительно четырех углов колодца платформы 1 на осях 13. Стяжки 2 натягиваются между осью 13 на платформе 1 и стенками фитинга 8, захваченной грибовидной головкой 17 винтовыми стяжками-талрепами 23. Перед этим грибовидную головку 17 выдвигают вручную за ручку 20 в корпусе 18 на величину "а+б", поворачивают на оси 19 на угол 90° так, чтобы ее скосы были перпендикулярны овальному отверстию фитинга 8. Ручка 20 фиксируется в пазу 21 корпуса 18. После стягивания захваты 15 закрыт и плотно прижимают по углам контейнеры 4 и 5 к контейнерам 6 и 7.

В средней части на поперечных горизонтальных осях 15 поднимают с боковых сторон платформы 1 две двойных стяжки 3 с захватами 16 и размещают между контейнерами 4 и 5. Грибовидные головки 17 их захватов 16, размещенные на опорной пластине 22 поочередно вводятся в боковые отверстия сначала контейнера 4, затем контейнера 5 и стягиваются талрепами 23. Выдвижение грибовидных головок 17 у двойной стяжки 3 аналогично выдвижению одинарной стяжки 2.

При откидывании в окна рамы платформы одинарных конусов 10 и удалении двойных конусов 12 можно перевозить на платформе 1 в два яруса два контейнера 1АА(1А) или вместо двух верхних контейнеров 4 и 5 типа 1СС(1С) ставить на второй ярус один контейнер 1АА(1А). Крепление в этом случае нижних контейнеров 6 и 7 осуществляется в колодце по углам и в середине на одинарных конусах 9 и 10. Большой верхний контейнер устанавливается только четырьмя угловыми фитингами 8 на четыре двойных конуса, размещенных со свободных торцевых сторон в двух фитингах 8 на каждом контейнере 6 и 7.

Таким образом, нижние контейнеры 6 и 7 установлены на комплектах одинарных конусов 9 и 10 в колодце платформы 1, а верхние контейнеры 4 и 5 стоят на двойных конусах 11 и 12 на контейнерах 6 и 7 и притянуты одинарными и двойными стяжками 2 и 3 по всем своим углам к платформе 1.

Для уменьшения перекоса контейнеров под действием боковых сил и опрокидывания штабеля наиболее действенными средствами являются использование всевозможных типов растяжек, найтовых тросовых, цепных и контейнерных штанг (стяжек). Возможны два способа крепления штабеля контейнеров из двух ярусов на платформе, а именно диагональный (фиг.18 и 19) и наружный (фиг.20). На этих чертежах приведены схемы взаимодействия сил на контейнеры в штабеле, а именно внешней боковой силы F, создающей опрокидывающий момент М_опр и реакции R контейнерной штанги. Составляющая R cosα противодействует боковой силе F, тогда суммарная поперечная сила будет

Составляющая R sinα создает в свою очередь дополнительный момент

Этот момент при наружном способе направлен противоположно опрокидывающему моменту, т.е. усиливает действие штанги, в то время как при диагональном способе он направлен в сторону опрокидывая. Условие равновесного положения двухъярусного штабеля контейнеров на платформе может быть записано следующим образом:

- для диагонального способа крепления

- для наружного способа крепления

где H₁ - расстояние от точки приложения силы до пола платформы.

При крепления за верхние фитинги верхнего контейнера при диагональном способе H₁-2H, в других случаях H₁=Н.

При диагональном способе крепление контейнеров может быть осуществлено двумя вариантами:

- за верхние фитинги контейнера второго яруса;

- за нижние фитинги контейнера второго яруса.

Реальный угол наклона контейнерных стяжек в первом варианте составит при креплении к полу платформы

где Н=2591 мм - высота контейнера;

t=12 мм - толщина опорной пластины одинарных в двойных штабелирующих конусов;

В=2438 мм - ширина контейнера;

Bn=3038 мм - проектная ширина платформы,

При втором варианте этот угол составит

Как следует из "Норм для расчета и проектирования вагонов...." боковая сила F, равная разности центробежных сил и горизонтальной составляющей силы тяжести, возникающей вследствие возвышения наружного рельса, с учетом коэффициента динамичности может быть принята равной 10% от силы тяжести брутто. Равнодействующая указанной силы считается приложенной в центре соответствующей массы - 60 кН.

Тогда, при диагональном способе крепления необходимое усилие натяжение контейнерных штанг (стяжек) составит

по первому варианту при а=63°, F=60 kH, R=128 kH;

по второму варианту при а=43°, F=60 kH, R=150 kH.

Кроме того, необходимо принять во внимание, что в случае крепления за верхние фитинги общая длина контейнерных штанг (стяжек) составит - 5900 мм, а при креплении за нижние фитинги ˜3800 мм, т.е. штанги оказываются более чем на 50% короче. С учетом вышеизложенного, для крепления контейнеров во втором ярусе при перевозке на платформах колодцевого типа более целесообразным является диагональный способ с креплением за нижние фитинги.

Эффективность устройства для крепления контейнеров при их двухъярусной перевозке на низкорамной четырехосной железнодорожной платформе заключается в более надежном креплении четырех контейнеров, установленных в два яруса, два нижних из которых установлены на одинарных конусах в колодце платформы и притянуты одинарными и двойными стяжками за верхние контейнеры к платформе, в свою очередь установленными в двойных конусах на нижних контейнерах. Такое крепление более надежно и безопасно при их перевозке железнодорожным транспортом.