[1]Полезная модель относится к конструкции рамы грузового вагона, а именно, к конструкции шкворневого узла.
[2]Известен шкворневой узел, содержащий хребтовую балку с закреплённой на ней шкворневой балкой, пятник, хребтовая балка усилена на участке установки пятника опорным элементом, размещённым в полости хребтовой балки между её боковых стенок, см. RU 153003 U1, B61F 5/16, опубл. 27.06.2015 (прототип).
[3]Технической проблемой, характерной для данного шкворневого узла рамы железнодорожного вагона, является увеличенная масса шкворневого узла, обусловленная выполнением опорного элемента в виде толстостенной отливки.
[4]Техническим результатом полезной модели является снижение массы шкворневого узла рамы и, как следствие, снижение массы тары железнодорожного вагона.
[5]Указанный технический результат обеспечивается шкворневым узлом рамы железнодорожного вагона, содержащим хребтовую балку с закреплённой на ней шкворневой балкой, пятник, хребтовая балка усилена на участке установки пятника опорным элементом, размещённым в полости хребтовой балки между её боковых стенок, опорный элемент пятника изготовлен в виде L-образных рёбер жёсткости, выполненных с вертикальной стенкой толщиной Sст и горизонтальной полкой толщиной Sпл, L-образные рёбра жёсткости размещены поперечно своими вертикальными стенками относительно продольной оси О-О хребтовой балки и жёстко соединены с внутренними поверхностями её боковых стенок.
[6]толщина Sст вертикальных стенок L-образных рёбер жёсткости может быть выполнены в диапазоне от 10 мм до 15 мм, толщина Sпл горизонтальных полок L-образных рёбер жёсткости может быть выполнена в диапазоне от 10 мм до 25 мм;
[7]L-образные рёбра жёсткости могут быть установлены симметрично продольной оси О1-О1 шкворневой балки;
[8]L-образные рёбра жёсткости своими вертикальными стенками закреплены в плоскостях расположения боковых стенок шкворневой балки;
[9]L-образные рёбра жёсткости могут быть выполнены с помощью операции гибки из листового проката;
[10]вертикальная стенка и горизонтальная полка L-образных рёбер жёсткости могут быть соединены между собой сварочным швом под прямым углом;
[11]вертикальная стенка L-образных рёбер жёсткости может быть выполнена с разгрузочным отверстием.
[12]Полезная модель отличается от прототипа тем, что опорный элемент пятника изготовлен в виде L-образных рёбер жёсткости, выполненных с вертикальной стенкой толщиной Sст и горизонтальной полкой толщиной Sпл, L-образные рёбра жёсткости размещены поперечно своими вертикальными стенками относительно продольной оси О-О хребтовой балки и жёстко соединены с внутренними поверхностями её боковых стенок.
[13]толщина Sст вертикальных стенок L-образных рёбер жёсткости выполнены в диапазоне от 10 мм до 15 мм, толщина Sпл горизонтальных полок L-образных рёбер жёсткости выполнена в диапазоне от 10 мм до 25 мм;
[14]L-образные рёбра жёсткости установлены симметрично продольной оси О1-О1 шкворневой балки;
[15]L-образные рёбра жёсткости своими вертикальными стенками закреплены в плоскостях расположения боковых стенок шкворневой балки;
[16]L-образные рёбра жёсткости выполнены с помощью операции гибки из листового проката;
[17]вертикальная стенка и горизонтальная полка L-образных рёбер жёсткости соединены между собой сварочным швом под прямым углом;
[18]вертикальная стенка L-образных рёбер жёсткости выполнена с разгрузочным отверстием.
[19]Такие отличия дают основание утверждать о соответствии предлагаемого технического решения критерию патентоспособности полезной модели - новизна.
[20]Полезная модель представлена изображениями, где:
[21]на Фиг. 1 - рама железнодорожного вагона, общий вид, вид сверху;
[22]на Фиг. 2 - шкворневая балка с поперечным разрезом хребтовой балки;
[23]на Фиг. 3 - шкворневой узел, вид сверху местный вид;
[24]на Фиг. 4 - шкворневой узел, изометрическая проекция с местным вырезом в боковой стенке хребтовой балки;
[25]на Фиг. 5, 6 - то же самое вид снизу.
[26]Шкворневой узел рамы железнодорожного вагона содержит хребтовую балку 1 (Фиг. 1), на которой поперечно закреплена шкворневая балка 2 (Фиг. 2). На хребтовой балке 1 установлен пятник 3. Хребтовая балка 1 на участке установки пятника 3 усилена опорным элементом, размещённым в полости хребтовой балки 1 между её боковых стенок 1.1.
[27]Опорный элемент пятника 3 изготовлен в виде L-образных рёбер 4 жёсткости (Фиг. 3, 4), выполненных со стенками 4.1 толщиной Sст (Фиг. 5) и полками 4.2 толщиной Sпл L-образные рёбра 4 жёсткости размещены поперечно своими стенками 4.1 относительно продольной оси О-О хребтовой балки 1 и жёстко соединены с внутренними поверхностями боковых стенок 1.1 хребтовой балки 1 (Фиг. 6).
[28]Толщина Sст стенок 4.1 L-образных рёбер 4 жёсткости может быть выполнена в диапазоне от 10 мм до 15 мм, толщина Sпл полок 4.2 L-образных рёбер 4 жёсткости может быть выполнена в диапазоне от 10 мм до 25 мм.
[29]L-образные рёбра 4 жёсткости могут быть установлены симметрично продольной оси О1-О1 шкворневой балки 2.
[30]L-образные рёбра 4 жёсткости могут быть установлены и размещены в плоскостях расположения боковых стенок 2.1 шкворневой балки 2.
[31]L-образные рёбра 4 жёсткости могут быть изготовлены с помощью операции гибки из листового проката.
[32]Стенки 4.1 и полки 4.2 L-образных рёбер 4 жёсткости могут быть соединены между собой сварочным швом под прямым углом.
[33]Стенки 4.1 L-образных рёбер 4 жёсткости могут быть выполнены с разгрузочными отверстиями 4.3.
[34]Для оптимального и равномерного распределения внутренних нагрузок, возникающих при работе шкворневого узла в составе рамы железнодорожного вагона, одним из условий использования опорного элемента для пятника 3 предлагаемой конструкции является условие, что толщина элементов L-образных рёбер 4 жёсткости должна быть соизмерима с толщиной стенок и полок хребтовой балки 1. Опорный элемент, выполненный в виде отливки, как это представлено в прототипе, имеет стенки чрезмерной толщины, обусловленной технологическими требованиями получения отливок.
[35]Для получения технического результата - снижения массы шкворневого узла рамы, при сохранении необходимой прочности и жёсткости, опорный элемент выполнен в виде двух L-образных рёбер 4 жёсткости со стенками 4.1 толщиной Sст от 10 мм до 15 мм и полками 4.2 с толщиной Sпл от 10 мм до 25 мм.
[36]Для увеличения прочности пара L-образных рёбер 4 жёсткости может быть установлена в хребтовой балке 1 симметрично продольной оси О1-О1 соответствующей шкворневой балки 2. Также стенки 4.1 могут быть размещены в единых с боковыми стенками 2.1 плоскостях, что создаёт единую равномерно нагруженную жёсткую конструкцию шкворневого узла рамы. Также для уменьшения массы стенки 4.1 L-образных рёбер 4 жёсткости могут быть выполнены с разгрузочными отверстиями 4.3.
[37]Таким образом, выполнение опорного элемента для пятника 3 в виде L-образных рёбер 4 жёсткости, изготовленных с помощью операции гибки из листового проката с указанной толщиной стенок и полок, соединённых сварочным швом с внутренними поверхностями боковых стенок хребтовой балки, позволяет снизить массу шкворневого узла рамы и, как следствие, снизить массу тары железнодорожного вагона.
