2.Обоснование принятых в дипломном проекте усовершенствований конструкции кузова вагона

Требованиями «Норм проектирования вагонов…» должны обеспечиваться следующие требования:

Вагоны должны проектироваться с учетом:

- современных и перспективных условий эксплуатации и обеспечения безопасности движения (обязательное вписывание в заданный габарит);

- проектируется с учетом необходимой прочности и коррозионной стойкости современных конструкций;

- с учетом соблюдения регламентируемой долговечности, надежности и ремонтопригодности.

Требования ремонтопригодности: конструкция кузова вагона должна обеспечить возможность контроля технического состояния ответственных узлов, а также обеспечить возможность съема и установки сборочных единиц, подвергающихся агрегатному методу ремонта;

- нужно проектировать вагоны с учетом максимально возможного снижения собственного веса конструкции.

- с учетом целесообразной унификации путем применения стандартных и типовых деталей и узлов

- с учетом наибольших удобств и наименьших расходов при обслуживании и ремонте;

Вагоны должны обеспечивать эксплуатационную надежность при предельной температуре (-60°). Универсальные и специализированные вагоны нового поколения должны проектироваться на нагрузки от оси на рельс 25т при конструкционной скорости 120км/час.

С учетом требований НОРМ проектирования вагонов и современных требований к конструкциям, производим следующие усовершенствования вагона:

1. Принимаем осевую нагрузку 25т/ось;

2. На торцевой стене принимаем 3 горизонтальных подкрепляющих элемента для уменьшения металлоемкости конструкции;

3. На боковых стенах обшивку выполняем в виде трех плоских листов разной толщины и высоты(уменьшение металлоемкости). По данным исследования при заданных толщинах листов напряжения не будут превышать допускаемых значений;

4. На раме полувагона применяем продольные балки корытообразного сечения, по концам которых применены плоские участки. Оптимальная длина балки 1066мм, где длина плоских участков составляет 66мм. При такой толщине напряжения на раме не превышают допускаемых значений.

Намеченные усовершенствования позволят повысить грузоподъемность и прочность кузова вагона.

3.Патентные исследования по теме проекта

Цель патентных исследований заключается:

-в обеспечении патентной чистоты дипломного проекта (исключение возможности случайного использования в проекте технических решений, запатентованных зарубежными фирмами);

- в обеспечении патентной защиты проекта (выявлении собственных технических решений, которые могут составить предмет изобретения или открытия);

- в выявлении отечественных изобретений, которые без доработки или с доработкой могут быть использованы в проекте.

При подготовке к выполнению дипломного проекта просмотрены и отечественные изобретения, применительно к конструкции кузова вагона. Патентов и изобретений зарубежных стран по тематике исследований не выявлено. Имеется ряд патентов и изобретений России, которые без доработки или с несущественной доработкой могли бы быть использованы в дипломном проекте полувагона с глухим кузове.

Наибольший интерес представляют следующие патенты.

1. Патент №2137638 кл. B61D17/04.

Заявитель: ГПО «Уралвагонзавод» им. Ф.Э. Дзержинского.

Авторы: Малых Н.А.; Андронов В.А.; Шилов А.П.; Полявин В.И.; Потапов П.Ф.; Зоценко А.Г.; Крючков А.В.; Герман В.П.; Баженевских Ю.М.; Цымбал В.Д.; Верник В.С.

Формула изобретения.

Железнодорожный полувагон, содержащий ходовые части, раму и установленный на ней кузов с торцевыми и боковыми стенками, имеющими верхние обвязки, отличающийся тем, что верхняя обвязка выполнена из корытообразного профиля, полки которого ориентированы в горизонтальной плоскости, и снабжена пластиной, приваренной со смещением внутрь и наклоном относительно верхней полки профиля, задающий угол наклона обшив боковых и торцевых стенок кузова относительно вертикальной оси полувагона.

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу и касается грузовых вагонов для перевозки насыпных грузов. Полувагон с глухим кузовом содержит ходовые части и размещенный на них кузов, состоящий из рамы, торцевых и боковых стен с крышками люков, снабженными запорами. Крышки люков выполнены открывающимися внутрь кузова с помощью шарниров, соединенных между собой жесткой связью. Шарнир, установленный на каркасе проема люка, снабжен ограничителем поворота жесткой связи. Крышка, люка снабжена фиксаторами ее закрытого положения. Запор, размещенный снаружи на крышке люка, выполнен в виде поворотного валика с лысками, взаимодействующего с Ω- образным гнездом, закрепленным на элементе каркаса люка. Заявленное изобретение позволяет снизить трудоемкость обслуживания.

2. Патент №RU 2391239 С1 кл. B61D3/00, B61F1/00.

Авторы: Мещерин Юрий Васильевич, Гусев Вадим Юрьевич, Красюков Николай Фёдорович, Гапанович Валентин Александрович, Иванов Александр Олегович, Коссов Валерий Семёнович, Чаркин Виктор Анатольевич, Ноздрачёва Валентина Афанасьевна, Шабеко Александр Петрович.

Патентообладатель: Открытое акционерное общество "Российские железные дороги".

Формула изобретения.

1. Грузовой полувагон с глухим полом, содержащий установленную на две ходовые тележки раму, образованную двумя продольными боковыми балками и надтележечными хребтовыми балками, соединенными между собой концевыми, шкворневыми и поперечными балками, закрепленный на раме кузов, состоящий из боковых и торцевых стенок со стойками, профилями верхней обвязки, продольными балками и листами обшивки, автосцепные устройства и тормозное оборудование, отличающийся тем, что в межтележечном пространстве кузова образовано понижение пола, внутренние концы надтележечных хребтовых балок рамы вварены в поперечные балки коробчатого сечения, которые по торцам соединены с продольными боковыми балками, а между собой поперечные балки коробчатого сечения соединены продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова и вваренными в поперечные балки, изогнутые по профилю нижнего проектного очертания вписывания кузова в габарит и соединенные с продольными боковыми балками рамы напротив средних стоек боковых стенок кузова.

2. Грузовой полувагон с глухим полом по п.1, отличающийся тем, что в нижние углы соединения поперечных балок коробчатого сечения с продольными балками, изогнутыми по профилю понижения пола кузова, вварены косынки П-образного сечения переменной высоты.

3. Грузовой полувагон с глухим кузовом по п.1, отличающийся тем, что над замкнутым контуром рамы, образованным продольными боковыми и концевыми балками, в боковые стенки кузова вварены продольные балки, образующие с продольными балками торцевых стенок замкнутый силовой пояс кузова.

4. Грузовой полувагон с глухим полом по п.3, отличающийся тем, что в углы соединения средней стойки торцевой стенки с профилем верхней обвязки и с продольной балкой торцевой стенки кузова вварены косынки П-образного сечения переменной высоты.

3. Патент №2184667 кл. B61D3/00, B61D7/16.

Авторы: Крючков А.В.; Герман В.П.; Малых Н.А.; Андронов В.А.; Ефимов В.П.; Зоценко А.Г.; Баженевских Ю.М.; Тиссен А.И.; Шляпникова Т.В.; Суслова Н.Е.; Вельчев А.С.; Иларионов А.А.; Потапов П.Ф.; Белов Н.А.; Демин К.П.; Шихалев В.А.

Заявитель: ГУП "ПО Уралвагонзавод" им. Ф.Э. Дзержинского.

Патентообладатель: ГУП "ПО Уралвагонзавод" им. Ф.Э. Дзержинского.

Формула изобретения.

1. Железнодорожный полувагон, содержащий ходовые части и размещенный на них кузов с закругленным основанием, состоящий из рамы, торцевых и боковых стен с крышками люков, снабженными запорными устройствами, отличающийся тем, что крышка люка выполнена открывающейся внутрь посредством направляющих, установленных на крышке и снабженных криволинейными пазами, взаимодействующими с роликами, размещенными в кронштейнах, прикрепленных к основанию кузова, а запорное устройство выполнено в виде сектора со смещенным центром тяжести, закрепленного на боковой стене кузова и взаимодействующего со скобой, прикрепленной к верхней части крышки люка. 2. Железнодорожный полувагон по п. 1, отличающийся тем, что кронштейны снабжены опорными роликами, взаимодействующими с внешними кромками направляющих.