настил пола кузова вагона-самосвала

Формула изобретения

1. Настил пола кузова вагона-самосвала, содержащий установленные на раме основание настила пола и предохранительный лист, между которыми расположена амортизирующая прослойка, выполненная из деревянных досок, плотно прижатых друг к другу, отличающийся тем, что амортизирующая прослойка снабжена дополнительными упругими элементами, выполненными в виде полос упругопластичного материала, например, бывшей в употреблении конвейерной ленты, причем доски обернуты с трех сторон указанными полосами, края которых прикреплены к боковым сторонам досок.

2. Настил пола кузова вагона-самосвала по п.1, отличающийся тем, что предохранительный лист установлен на раме с жестким соединением его кромок с рамой.

3. Настил пола кузова вагона-самосвала по п.1, отличающийся тем, что предохранительный лист установлен на раме с возможностью скольжения в горизонтальной плоскости по крайней мере одной из его кромок.

4. Настил пола кузова вагона-самосвала по п.1, отличающийся тем, что предохранительный лист установлен на раме с возможностью скольжения всех его кромок в горизонтальной плоскости.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к конструктивным элементам кузовов подвижного состава и касается конструкции пола кузова вагона самосвала.

Известен пол кузова вагона, преимущественно думпкара, содержащий верхний и нижний листы, жестко соединенные с рамой вагона, образуя замкнутое пространство, заполненное амортизирующим элементом, выполненным в виде вязкой масло-асфальтовой массы, с размещенным в ней с возможностью перемещения промежуточным листом [1].

Конструкция пола образует ударостойкую погрузочную платформу, способную поглощать большую кинетическую энергию удара при небольшой толщине верхнего листа с небольшими удельными давлениями на несущие элементы пола и рамы.

Недостатком известной конструкции является малая надежность работы, т.к. при случайном нарушении герметичности замкнутого пространства, например, при ударе острым выступом куска горной массы или расхождении сварочного шва, амортизирующий элемент вытекает из замкнутого пространства с полной потерей ударостойкости пола кузова.

Известен настил пола кузова вагона-самосвала, содержащий закрепленные на раме основание настила пола, предохранительный лист и размещенную между ними амортизирующую прослойку, выполненную из деревянных брусьев, плотно прижатых друг к другу [2].

Отличаясь простотой конструкции и высокой надежностью работы, недефицитностью материала, используемого в качестве амортизирующего элемента, указанная конструкция пола слабо защищает элементы кузова и конструкции верхней рамы от ударных нагрузок, возникающих при загрузке кузова, вследствие большой жесткости амортизирующего элемента. Указанное воздействие приводит к появлению остаточной деформации предохранительного листа в виде вздутий, которые нарушают геометрию открывания продольных бортов вагона-самосвала.

Заявляемое изобретение решает задачу повышения надежности работы настила пола кузова вагона-самосвала.

Для выполнения поставленной задачи в известном настиле пола кузова вагона-самосвала, содержащем установленные на раме основание настила пола и предохранительный лист, между которыми расположена амортизирующая прослойка, выполненная из деревянных досок, плотно прижатых друг к другу, амортизирующая прослойка снабжена дополнительными упругими элементами, выполненными в виде полос упругопластичного материала, например, бывшей в употреблении конвейерной ленты, причем каждый амортизирующий элемент состоит из деревянной доски, обернутой с трех сторон полосой упругопластичного материала, края которой прикреплены к боковым сторонам досок.

Кромки предохранительного листа могут быть соединены с рамой кузова жестко, с возможностью скольжения в горизонтальной плоскости по крайней мере одной кромки, с возможностью скольжения в горизонтальной плоскости всех кромок листа.

Технический результат, получаемый при использовании изобретения, заключается в повышении упругости известной простой по конструкции и применяемому материалу амортизирующей прослойки с использованием для этой цели упругопластичного материала, например, отрезков конвейерной ленты, как правило, бывшей в употреблении. Кроме того, для создания амортизирующей прослойки требуется меньший расход дерева.

Настил пола кузова вагона-самосвала изображен на фиг. 1; на фиг. 2 - разрез А-А по фиг. 1; на фиг. 3 - разрез А-А по фиг. 1 при полной статической загрузке кузова; на фиг. 4 - один из возможных вариантов крепления кромки предохранительного листа на раме, обеспечивающих его подвижность в горизонтальной плоскости.

Настил пола кузова вагона-самосвала содержит жестко закрепленное на раме 1 основание 2 настила пола. Над рамой 1 установлен предохранительный лист 3, кромки которого соединены с рамой 1 по одному из трех вариантов:

- кромки предохранительного листа 1 жестко соединены с рамой по всему периметру;

- по крайней мере одна из кромок предохранительного листа установлена с возможностью скольжения в горизонтальной плоскости;

- все кромки предохранительного листа установлены с возможностью скольжения в горизонтальной плоскости.

Между основанием 1 и предохранительным листом 3 установлена амортизирующая прослойка настила пола, собранная из отдельных амортизирующих элементов, которые закреплены аналогично деревянным брусьям, используемым в качестве демпфирующей прослойки прототипа.

Амортизирующий элемент состоит из деревянной доски 4, обвернутой с трех сторон полосой 5 упругоэластичного материала, например конвейерной ленты. Края полосы ленты прикреплены к боковым сторонам доски, благодаря чему конвейерная лента принимает дугообразную форму выпуклостью вверх. Прикрепленные края полосы ленты находятся на уровне нижней стороны доски. Такое исполнение амортизирующего элемента позволяет достаточно просто и быстро монтировать настил пола кузова вагона-самосвала. Кроме того, упрощается механизация изготовления самого амортизирующего элемента.

Амортизирующие элементы уложены в средней по ширине части настила пола, а по его краям размещены деревянные брусья 6. Высота амортизирующих элементов превышает высоту боковых деревянных брусьев 6. Толщину досок 4 выбирают из условия обеспечения при максимальной нагрузке и деформации амортизирующих элементов стрелы прогиба предохранительного листа 3 в пределах упругих деформаций. Амортизирующий элемент и боковые деревянные брусья 6 плотно сжаты друг с другом с помощью клиньев 7.

Подвижность кромок или части кромок предохранительного листа в горизонтальной плоскости оказывает положительный эффект, т.к. снижает вероятность выхода деформаций предохранительного листа за пределы зоны упругости.

На фиг. 4 представлен один из возможных вариантов крепления предохранительного листа 3 к раме 1, обеспечивающих подвижность кромок листа в горизонтальной плоскости. Кромки предохранительного листа 3 жестко соединены со шпильками 8, армированными амортизирующими шайбами 9, ограничивающими вертикальное смещение листа 3. В раме 1 выполнены отверстия 10, в пределах которых может смещаться шпилька 8, а следовательно, и кромка листа в горизонтальной плоскости.

Предварительная оценка демпфирующей способности предложенной конструкции настила пола показывает, что при толщине конвейерной ленты 18-20 мм амортизирующие элементы высотой 100 мм с шириной доски 100 мм гасят ударные нагрузки, передающиеся на опорные конструкции кузова вагона-самосвала при погрузке крупных кусков горной массы, на 30-40% по сравнению с амортизирующими элементами из деревянных брусьев. Ударные нагрузки снижаются за счет потерь энергии на демпфирование амортизирующих элементов (в основном конвейерной ленты), которое можно разделить на три периода:

- деформация дугообразного элемента ленты до принятия плоского состояния;

- сжатие боковых элементов ленты до величины, равной толщине ленты или потерe устойчивости;

- сжатие конвейерной ленты и деревянной доски по всей площади касания.

В исходном состоянии (при отсутствии в кузове груза) предохранительный лист 3 опирается на вершины дуг амортизирующих элементов и имеет зазор с поверхностью боковых деревянных брусьев 6.

При загрузке вагона скальной горной массой происходит соударение крупных глыб с предохранительным листом 3, который смещается вниз и деформирует дугообразные элементы ленты первоначально до принятия плоского состояния (см. фиг. 3), далее происходит сжатие боковых элементов ленты до величины равной толщине ленты, а при дальнейшем увеличении нагрузки происходит сжатие конвейерной ленты и доски по всей площади касания. Наиболее эффективное демпфирование динамических нагрузок происходит во втором периоде, т.е. при сжатии боковых элементов ленты. Благодаря небольшому расстоянию между вершинами дугообразных элементов ленты, доведению их до принятия плоского состояния с сохранением дальнейшей высокой демпфирующей способности практически на всей площади контакта местные деформации на площади соударения с крупным куском снижаются и повреждений предохранительного листа не происходит, а все нижележащие элементы конструкции кузова и конструкции верхней рамы надежно защищены от высоких ударных нагрузок. После окончания удара вследствие действия значительных упругих сил полос 5 конвейерной ленты, а также собственных упругих сил, предохранительный лист 3 возвращается в исходное положение и деформация полос 5 определяется только силой тяжести загруженного в кузов материала. Крепление полос конвейерной ленты к боковым сторонам деревянных досок, которые плотно прижаты друг к другу с помощью клиньев 7, обеспечивает их высокую надежность работы при многократных загрузках и разгрузках горной массы.

Источники информации

1. Авт. свид. СССР N 895775, B 61 D 7/10, 05.05.80.

2. А.И. Качанов. Грузовые вагоны специального назначения за рубежом. М., 1968., 90 с. (прототип).