[1]Полезная модель относится к области железнодорожного транспорта, в частности к конструкции узла крепления тормозного оборудования грузового вагона.
[2]Из уровня техники известен узел крепления тормозного оборудования грузового вагона на балке рамы вагона, включающей верхний лист, нижний лист, а также вертикальный лист с наружными поверхностями, соединяющий верхний и нижний листы, содержащий элементы крепления тормозного оборудования, приваренные к балке рамы вагона, отличающийся тем, что тормозное оборудование закреплено на балке рамы вагона с помощью элементов крепления таким образом, что крайние точки сечения закрепляемого тормозного оборудования плоскостью, перпендикулярной к наружным поверхностям вертикального листа балки рамы вагона, располагаются по разные стороны от вертикального листа балки рамы вагона (Патент № RU 187567 «Узел крепления тормозного оборудования грузового вагона», опубликован 21.12.2018).
[3]Недостатком является то, что у узла крепления резервуара низкая надежность, обусловленная консольным креплением кронштейнов для установки воздушного резервуара к хребтовой балке вагона, при этом сварной шов получается небольшой длины. Подобное крепление приводит к образованию постоянных напряжений от действия силы тяжести воздушного резервуара и работы мест соединения кронштейнов к балке на излом, что приведет к аварийной ситуации. Данная конструкция не обеспечивает совместно с хомутами надежного прижатия запасного резервуара.
[4]Известен кронштейн для запасного резервуара, содержащий два ложемента для крепления между ними запасного резервуара, к каждому из которых жёстко прикреплены горизонтальное и вертикальное ребра в виде косынок, причём горизонтальные рёбра жёстко закреплены на нижнем листе балки, а вертикальные рёбра жёстко закреплены на вертикальном листе балки на расстоянии LВ друг от друга, отличающийся тем, что вертикальные рёбра верхними гранями упираются в дополнительное горизонтальное ребро, жёстко закреплённое своей боковой гранью на вертикальной стенке балки между верхним и нижним листами балки и параллельно им (Патент № RU 193827 «Кронштейн для запасного резервуара», опубликован 18.06.2019). Данное решение принято за прототип.
[5]Недостатком прототипа является то, что все детали кронштейна - это ложементы, горизонтальные и вертикальные ребра, а также дополнительное горизонтальное ребро привариваются отдельно, что увеличивает трудоемкость при соединении деталей между собой. Горизонтальные и вертикальные ребра приварены к ложементам, это создает напряжение на сварных швах, что отрицательно влияет на надежность кронштейнов. Ложемент представлен в виде уголка, который не обеспечивает надежного прижатия запасного резервуара, что может привести к его повреждению.
[6]Техническая проблема, не решаемая при использовании известного технического решения, заключается в повышенной трудоемкости, связанной с большим количеством деталей и отдельным соединением деталей между собой сваркой, что снижает эксплуатационную надежность узла из этих деталей.
[7]Техническим результатом предложенной полезной модели является повышение эксплуатационной надежности за счет уменьшения количества деталей и их соединения между собой.
[8]Технический результат достигается за счет того, что узел крепления тормозного оборудования грузового вагона, содержащий кронштейны, жестко закрепленные к боковой балке вагона, и хомуты, посредством которых запасной резервуар закреплен к полке кронштейнов через резьбовые соединения, согласно полезной модели боковой участок стенки кронштейна жестко соединен со стенкой боковой балки, а полка кронштейна жестко соединена с полкой боковой балки вагона.
[9]Соотношение длины L полки кронштейна к высоте Н стенки кронштейна может составлять значение в диапазоне, равном L/Н =1,5÷2,5
[10]Полка кронштейна может быть соединена с полкой боковой балки внахлест.
[11]На нижней части полки кронштейна может быть установлен ложемент.
[12]Кронштейн может быть образован полкой и стенкой с плавным переходом между собой.
[13]Кронштейн может быть выполнен в виде швеллера.
[14]Кронштейн может быть выполнен в виде уголка.
[15]Кронштейн может быть выполнен в виде гнутого профиля листового металлопроката.
[16]Резьбовое соединение может содержать гайки, шплинт и стопорную шайбу.
[17]Резьбовое соединение может содержать самостопорящуюся гайку и гроверную шайбу.
[18]Соединение между кронштейном и боковой балкой может быть выполнено сваркой.
[19]Заявляемая полезная модель поясняется чертежами:
[20]на фиг. 1 - представлен общий вид узла крепления тормозного оборудования грузового вагона,
[21]на фиг. 2 - изображен кронштейн, вид спереди.
[24]1.1 - стенка боковой балки;
[25]1.2 - полка боковой балки;
[26]2 - кронштейн запасного резервуара;
[27]2.1 - стенка кронштейна;
[28]2.2 - полка кронштейна;
[29]2.3 - плавный переход между полкой и стенкой кронштейна;
[31]2.5 - боковой участок стенки кронштейна;
[32]3 - запасной резервуар;
[35]6 - резьбовое соединение хомута;
[36]H - высота стенки кронштейна;
[37]L - длина полки кронштейна.
[38]Узел крепления тормозного оборудования грузового вагона включает в себя кронштейны 2 и хомуты 5 с резьбовыми соединениями 6 (фиг. 1). Кронштейн 2 может быть выполнен из швеллера, уголка или гнутого в эти профили листового металлопроката (фиг. 2). Кронштейн 2 содержит полку 2.2 и стенку 2.1, при этом к нижней части полки 2.2 кронштейна 2 прикреплен ложемент 2.4. Под ложементами 2.4 установлен запасной резервуар 3, который крепят хомутами 5 к полкам 2.2 кронштейнов 2 через резьбовые соединения 6. Резьбовое соединение 6 содержит гайки, шплинт и стопорную шайбу. Возможно другое выполнение резьбового соединения 6, например из самостопорящейся гайки и гроверной шайбы или различных комбинаций. Кронштейн 2 жестко соединен с боковой балкой 1. Боковой участок 2.5 стенки 2.1 кронштейна 2 соединен со стенкой 1.1 боковой балки 1, а полка 2.2 кронштейна 2 внахлест соединена с полкой 1.2 боковой балки 1. Соотношение длины L полки 2.2 кронштейна 2 к высоте Н стенки 2.1 кронштейна 2 составляет значение в диапазоне, равном L/Н = 1,5÷2,5.
[39]Соединение между основными деталями может быть осуществлено с помощью сварки, так как оно является наиболее надежным соединением, не нарушающим целостность несущих элементов. Для уменьшения напряжения на сварных швах между кронштейном 2 и боковой балкой 1 применяется соотношение длины L полки к высоте Н стенки кронштейна L/Н. Данное соотношение позволяет увеличить площадь контакта и протяжённость сварного шва, при этом не требуется дополнительных косынок и ребер для обеспечения надежности конструкции, тем самым упрощая конструкцию и сокращая время для соединения деталей. Длина L полки 2.2 кронштейна 2 имеет значение больше, чем высота H стенки 2.1 кронштейна 2, за счет чего создается дополнительная площадка для соединения полки 2.2 кронштейна 2 к полке 1.2 боковой балки 1.
[40]Экспериментально доказано, что применение заявленной высоты Н стенки 2.1 кронштейна 2 позволяет надежно зафиксировать кронштейн 2 к стенке 1.1 боковой балки 1, чтобы не применять дополнительное горизонтальное ребро, которое крепится к боковой балке 1, что требует дополнительное время для их соединения. Если применить высоту Н стенки 2.1 кронштейна 2 меньше, то длина сварного шва между стенкой 1.1 боковой балки 1 и боковым участком 2.5 стенки 2.1 кронштейна 2 уменьшится, что снизит надежность конструкции. Высоту Н стенки 2.1 кронштейна 2 применить больше заявленного значения невозможно, так как размещение стенки 2.1 кронштейна 2 будет невозможно из-за настила пола 4.
[41]В прототипе используются дополнительные ребра, которые соединяются сваркой к кронштейну, что увеличивает его трудоемкость при монтаже. Заявленный кронштейн 3 содержит полки 2.2 и стенки 2.1, которые образованы плавным переходом 2.3, что представляет собой единую конструкцию, это упрощает изготовление кронштейна 3 и его соединение с боковой балкой 1, а также снижает напряжение на сварных швах.
[42]Был изготовлен опытный вагон для перевозки автомобилей, в котором запасной резервуар устанавливался на узел крепления. Узел крепления запасного резервуара 3 представлял собой кронштейны 2 и хомуты 5 с резьбовыми соединениями 6. Кронштейн 2 содержал стенку 2.1 с плавным переходом 2.3 к полке 2.2, при этом к нижней части полки 2.2 был закреплен ложемент 2.4. Боковой участок 2.5 стенки 2.1 кронштейна 2 крепился к стенке 1.1 боковой балки 1, а полка 2.2 кронштейна 2 фиксировалась к полке 1.2 боковой балки 1. Соотношение длины L полки 2.2 кронштейна 2 к высоте Н стенки 2.1 кронштейна 2 было равно 500/256 мм. После фиксации кронштейнов 2 к боковой балке 1 на ложементы 2.4 устанавливался запасной резервуар 3, который фиксировался хомутами 5 к полке 2.2 кронштейна 2 через резьбовые соединения 6.
[43]Заявляемая полезная модель позволяет обеспечить технический результат, заключающийся в повышение эксплуатационной надежности за счет уменьшения количества деталей и их соединения между собой.
