Способ реконструкции железнодорожного вагона при проведении ремонта и кузов железнодорожного вагона

Способ реконструкции железнодорожного вагона при проведении ремонта и кузов железнодорожного вагона

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Заявленное техническое решение относится к железнодорожному транспорту, а именно к способам реконструкции железнодорожных вагонов и к железнодорожным вагонам, которые могут быть трансформированы в вагоны различного назначения, в частности к пассажирским вагонам или вагонам специального назначения.

Известен способ реконструкции железнодорожного вагона при проведении ремонта, заключающийся в демонтаже вагонного и подвагонного оборудования и по меньшей мере одной перегородки, проверке демонтированного оборудования, ремонте изношенного оборудования и установке отремонтированного или нового подвагонного оборудования, установке отремонтированного или нового вагонного оборудования для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха (см. патент RU 2431576 С1, 20.10.2011).

Недостатком известного решения является отсутствие возможности переоборудования вагона в вагон другого назначения. При проведении ремонтных работ появляется необходимость переоборудования вагонов в вагоны, которые могли бы быть использованы под длительное проживание рабочих, под столовую, клуб, мастерскую, баню, лабораторию, обследовательскую станцию и т.п. В этой связи необходимо иметь универсальный вагон, который мог бы быть наиболее простым способом трансформирован под вагон другого назначения.

Задачей заявленного изобретения является создание способа реконструкции вагона при проведении ремонта, в процессе которого вагон может быть переоборудован в вагон соответствующего типа в зависимости от типа устанавливаемого оборудования.

Техническим результатом, который достигается заявленным изобретением, является расширение функциональных возможностей за счет возможности смены оборудования вагона и повышение надежности вагона за счет обеспечения нормативных значений размещения центра масс вагона и нагрузки от колес тележек вагона на рельсы для разных типов вагонов.

Заявленный технический результат достигается способом реконструкции вагона при проведении ремонта, заключающимся в демонтаже вагонного и подвагонного оборудования и по меньшей мере одной перегородки, проверке демонтированного оборудования, ремонте изношенного оборудования и установке отремонтированного или нового подвагонного оборудования, установке отремонтированного или нового вагонного оборудования, обеспечивающего функционирование вагона, жизнедеятельность и отдых, за счет того, что перед установкой указанного оборудования отделяют по меньшей мере одной дополнительной перегородкой по меньшей мере одно помещение, предназначенное для размещения оборудования, определяющего назначение вагона, а после установки указанного оборудования определяют величину смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной осей и значения статических нагрузок на рельсы от каждого колеса тележек, определяют по меньшей мере для одного вагона места размещения в указанном по меньшей мере одном помещении оборудования, определяющего назначение вагона, рассчитывают координаты центров масс указанного оборудования, и с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величину, смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной осей вагона и разность величин статических нагрузок от колес вагона на рельсы, размечают места для размещения в указанном по меньшей мере одном помещении единиц указанного оборудования, определяющего назначение вагона, с обеспечением с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величин смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной оси и относительной разности величин статических нагрузок от колес на рельсы в пределах нормативных значений.

Величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси определяют по формуле

где: ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;

m_в - масса тары вагона, кг;

m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;

l_в - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс тары вагона, м;

l_п - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м,

а величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси определяют по формуле:

где ΔВ - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м;

m_в - масса тары вагона, кг;

m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;

В_В - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс тары вагона, м;

В_n - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс каждой единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м.

Нагрузку от колес на рельсы определяют по формуле

где: R_K - нагрузку от колес на рельсы, м,

Р - полная масса вагона, м,

ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;

L_B - расстояние вдоль продольной оси между осями подпятников вагона;

В_K - расстояние вдоль поперечной оси между осями колес, м;

ΔВ - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м.

При указанной разметке мест для размещения оборудования величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси не более 0,3 базы вагона и вдоль поперечной оси не более 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не более 7.

Устанавливают на размеченные места в указанном по меньшей мере одном помещении единицы оборудования, определяющего назначение вагона, и определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

Монтируют в размеченных местах в указанном по меньшей мере одном помещении посадочные элементы для ответных мест оборудования по назначению вагона и устанавливают на посадочные элементы оборудование по назначению вагона, определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

При формировании пассажирского вагона оборудованием являются дополнительные кресла и/или спальные полки.

При создании вагона-кинотеатра указанным оборудованием является аппаратура для воспроизведения изображения и/или звука и кресла.

При создании вагона-бани указанным оборудованием является оборудование для парного отделения, душевого отделения, отделения для отдыха с креслами и/или диванами и столом.

При создании вагона для ремонта указанным оборудованием являются средства для ремонта, и/или контроля, и/или обслуживания железнодорожного или иного снаряжения или техники.

При создании вагона для тушения пожара указанным оборудованием является цистерна для воды и средства пожаротушения.

Известен кузов вагона, содержащий стены, пол, потолок и по меньшей мере одну перегородку для отделения по меньшей мере помещения с оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха (см. патент RU 114443 U1, 27.03.2012).

Недостатком известного решения является отсутствие возможности переоборудования вагона в вагон другого назначения, в частности в вагон, который предназначен под длительное проживание рабочих, под столовую, клуб, мастерскую, баню, лабораторию, обследовательскую станцию и т.п. В этой связи необходимо иметь универсальный вагон, который мог бы быть наиболее простым способом трансформирован под вагон другого назначения.

Задачей заявленного изобретения является создание вагона, который может быть переоборудован в вагон соответствующего типа в зависимости от типа устанавливаемого оборудования.

Техническим результатом, который достигается заявленным изобретением, является расширение функциональных возможностей за счет возможности смены оборудования вагона и повышение надежности вагона за счет обеспечения нормативных значений размещения центра масс вагона и нагрузки от колес тележек вагона на рельсы для разных типов вагонов.

Заявленный технический результат достигается за счет того, что кузов железнодорожного вагона, содержащий боковые и торцевые стены, пол, потолок, по меньшей мере одну перегородку для отделения по меньшей мере помещения с оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха, снабжен по меньшей мере одной дополнительной перегородкой для отделения по меньшей мере одного помещения или для образования с частью стен, потолка и пола по меньшей мере одного помещения, в котором размещено оборудование, определяющее назначение вагона, и смонтированными в указанном по меньшей мере одном помещении посадочными элементами для ответных мест оборудования, определяющего назначение вагона, которое размещено в соответствии с указанным способом.

На фиг. 1 изображен общий вид кузова железнодорожного вагона,

на фиг. 2 - схема распределения нагрузок на вагон со смещенным центром тяжести,

на фиг. 3 - посадочный элемент вид сверху,

на фиг. 4 - посадочный элемент в сечении.

Кузов железнодорожного вагона содержит расположенные над тележками концевые части с торцевыми стенами, соединенными с боковыми стенами, пол, потолок, отделенную перегородкой зону с оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха, в частности отделенный по меньшей мере одной перегородкой тамбур 3 для выхода из вагона и входа в вагон, граничащий через перегородку с дверью с котельно-бытовым помещением, в котором размещены нагревательные элементы 4 и котел, машинное отделение 5 с дизель генераторной и компрессорной установками, санитарно-гигиеническое помещение 7, помещение для проводников или обслуживающего персонала. По меньшей мере одна дополнительная перегородка 8 образует с частью стен, потолка и пола или отделяет помещение 1, предназначенное для размещения оборудования, определяющего назначение вагона. В помещении 1 размечены места для размещения единиц указанного оборудования, определяющего назначение вагона, с обеспечением с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величин смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной оси и относительной разности величин статических нагрузок от колес на рельсы в пределах нормативных значений.

В зависимости от назначения вагона может быть установлено две и более дополнительных перегородки для отделения дополнительного помещения 2 или дополнительных помещений. Дополнительные перегородки могут быть съемными, монтируемыми быстроразъемным соединением. В помещении 1 могут быть расположены или выполнены в размеченных местах посадочные элементы для ответных мест оборудования по назначению вагона и/или для ответных мест, по меньшей мере одной дополнительной перегородки, которая может быть съемной. Дополнительные перегородки могут устанавливаться в посадочные элементы и располагаться между боковой стеной вагона и съемной перегородкой.

В зависимости от назначения или типа вагона оборудованием являются оснащенные ответными элементами кресла и/или спальные полки для формирования пассажирского вагона.

Для формирования купированного вагона дополнительными перегородками отделяют несколько помещений в зависимости от количества купе.

Для формирования вагона-кинотеатра оборудованием является оснащенная ответными элементами аппаратура для воспроизведения изображения и/или звука и кресла.

Для формирования вагона-бани оборудованием являются оснащенные ответными элементами парное отделение, душевое отделение, отделение для отдыха с креслами и/или диванами и столом.

Для формирования вагона для ремонта, и/или контроля, и/или обслуживания железнодорожного или иного снаряжения или техники оборудованием являются оснащенные ответными элементами средства для ремонта, и/или контроля, и/или обслуживания железнодорожного или иного снаряжения или техники.

Каждый ответный элемент выполнен с возможностью установки и фиксации в посадочном элементе.

Посадочные элементы размещены в последовательности и на расстоянии друг от друга таким образом, чтобы при установке в них оборудования, аппаратуры, столов, душевых кабин и т.п. общий центр тяжести вагона не был смещен вдоль продольной и поперечной оси на величину, превышающую нормативные значения.

Способ реконструкции вагона при проведении ремонта заключается в демонтаже вагонного и подвагонного оборудования и по меньшей мере одной перегородки. После демонтажа оборудования последнее проверяют для определения его ресурса и работоспособности. Изношенное оборудование ремонтируют или утилизируют и заменяют на новое. Устанавливают отремонтированное или новое подвагонное оборудование. Отделяют дополнительной перегородкой 8 помещение 1, предназначенное для размещения оборудования, определяющего назначение вагона. Указанное помещение может быть ограничено перегородкой, которая отделяет зону с оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха, боковыми стенами вагона и дополнительной перегородкой или несколькими дополнительными перегородками в соответствии с формой площади указанного помещения. Устанавливают отремонтированное или новое вагонное оборудование для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха. Например, оборудование и спальные полки в купе для проводников, оборудование для котельной, оборудование для санузла и другое оборудование. Определяют величины смещения центра масс вдоль продольной и поперечной осей и значения статических нагрузок на рельсы от каждого колеса тележек вагона с отремонтированным или новым вагонным оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха. Определяют в зависимости от назначения вагона оборудование, которое должно быть размещено в помещении, отделенном дополнительной перегородкой или несколькими дополнительными перегородками, оборудование, которое должно быть размещено. Определяют в зависимости от величины смещения центра масс вагона места размещения в указанном помещении оборудования, определяющего назначение вагона.

Величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси определяют по формуле

где ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;

m_в - масса тары вагона, кг;

m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;

l_в - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс тары вагона, м;

l_п - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м,

а величину смещенияцентра масс вагона вдоль поперечной оси определяют по формуле:

где ΔВ - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м;

m_в - масса тары вагона, кг;

m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;

В_B - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс тары вагона, м;

В_n - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м.

Нагрузку от колес на рельсы определяют по формуле

где R_K - нагрузка от колес на рельсы, м,

Р - полная масса вагона, м,

ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;

L_B - расстояние вдоль продольной оси между осями подпятников вагона;

В_K - расстояние вдоль поперечной оси между осями колес, м;

ΔВ - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м.

Определяют места для установки оборудования с учетом удобства пользования оборудованием. Рассчитывают координаты центров масс указанного оборудования. С учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, определяют расчетным путем с использованием указанных выше формул величину смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной осей вагона и разность величин статических нагрузок от колес вагона на рельсы. Размечают места для размещения в указанном помещении единиц указанного оборудования, определяющего назначение вагона, с обеспечением с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величин смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной оси и относительной разности величин статических нагрузок от колес на рельсы в пределах нормативных значений.

При указанной разметке мест для размещения оборудования величина смещения центра масс вагона с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, вдоль продольной оси не должна превышать 0,3 базы вагона и вдоль поперечной оси не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

Устанавливают на размеченные места в указанном помещении единицы оборудования, определяющего назначение вагона, и определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

Монтируют в размеченных местах в указанном по меньшей мере одном помещении посадочные элементы для ответных мест оборудования по назначению вагона и устанавливают на посадочные элементы оборудование по назначению вагона, определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

Для формирования пассажирского вагона в зависимости от класса вагона устанавливают дополнительные кресла и/или спальные полки. Для формирования купированного пассажирского вагона устанавливают дополнительные перегородки, санитарно-техническое оборудование, кресла и/или спальные полки и столы.

Для формирования вагона-кинотеатра указанным оборудованием является аппаратура для воспроизведения изображения и/или звука и кресла. Зона для воспроизведения может быть отделена дополнительной перегородкой.

Для формирования вагона-бани устанавливают дополнительные перегородки для отделения парной, дешевого помещения, зоны отдыха и других помещений и оборудование для парного отделения, душевого отделения, отделения для отдыха с креслами и/или диванами и столом.

Для формирования вагона для ремонта указанным оборудованием являются средства для ремонта, и/или контроля, и/или обслуживания железнодорожного или иного снаряжения или техники.

При создании вагона для тушения пожара указанным оборудованием является цистерна для воды и средства пожаротушения.

В вагоне в указанном помещении, отделенном дополнительной перегородкой, может быть нанесена разметка и/или установлены посадочные элементы для вагонов разных типов.

1. Способ реконструкции железнодорожного вагона при проведении ремонта, заключающийся в демонтаже вагонного и подвагонного оборудования и по меньшей мере одной перегородки, проверке демонтированного оборудования, ремонте изношенного оборудования и установке отремонтированного или нового подвагонного оборудования, установке отремонтированного или нового вагонного оборудования для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха, отличающийся тем, что перед установкой указанного оборудования отделяют по меньшей мере одной дополнительной перегородкой по меньшей мере одно помещение, предназначенное для размещения оборудования, определяющего назначение вагона, а после установки указанного оборудования определяют величину смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной осей и значения статических нагрузок на рельсы от каждого колеса тележек, определяют по меньшей мере для одного вагона места размещения в указанном по меньшей мере одном помещении оборудования, определяющего назначение вагона, рассчитывают координаты центров масс указанного оборудования, и с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величину смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной осей вагона и разность величин статических нагрузок от колес вагона на рельсы, размечают места для размещения в указанном по меньшей мере одном помещении единиц указанного оборудования, определяющего назначение вагона, с обеспечением с учетом массы оборудования, определяющего назначение вагона, величин смещения центра масс вагона вдоль продольной и поперечной оси и относительной разности величин статических нагрузок от колес на рельсы в пределах нормативных значений.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси определяют по формуле Δ L = m B ⋅ l B + Σ m n ⋅ l n m B + Σ m n где: ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;m_в - масса тары вагона, кг;m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;l_в - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс тары вагона, м;l_n - расстояние в продольном направлении от поперечной оси вагона до центра масс n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м, а величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси определяют по формуле: Δ B = m B ⋅ B B + Σ m n ⋅ B n m B + Σ m n где: ΔB - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м;m_в - масса тары вагона, кг;m_n - масса n-й единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, кг;В_B - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс тары вагона, м;B_n - расстояние в поперечном направлении от продольной оси вагона до центра масс каждой единицы оборудования, размещенного или предназначенного для размещения в вагоне, м.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что нагрузку от колес на рельсы определяют по формуле R K = ( P 4 ± P ⋅ Δ L 2 L B ) ⋅ ( B K 2 ± Δ B ) 2 B K где: R_К - нагрузка от колес на рельсы, м;Ρ - полная масса вагона, м;ΔL - величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси вагона, м;L_B - расстояние вдоль продольной оси между осями подпятников вагона;В_К - расстояние вдоль поперечной оси между осями колес, м;ΔB - величина смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси вагона, м.

4. Способ по п.1, отличающийся тем, что при указанной разметке мест для размещения оборудования величина смещения центра масс вагона вдоль продольной оси не более 0,3 базы вагона и вдоль поперечной оси не более 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не более 7.

5. Способ по п.1, отличающийся тем, что устанавливают на размеченные места в указанном по меньшей мере одном помещении единицы оборудования, определяющего назначение вагона, и определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона, и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что монтируют в размеченных местах в указанном по меньшей мере одном помещении посадочные элементы для ответных мест оборудования по назначению вагона и устанавливают на посадочные элементы оборудование по назначению вагона, определяют после взвешивания вагона величину смещения центра масс вагона вдоль продольной оси, которая не должна превышать 0,3 от базы вагона и величину смещения центра масс вагона вдоль поперечной оси, которая не должна превышать 0,6 расстояния между кругами катания колесных пар, а относительная разность величин статических нагрузок от колес на рельсы не должна превышать 7.

7. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что указанным оборудованием являются дополнительные кресла и/или спальные полки.

8. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что указанным оборудованием является аппаратура для воспроизведения изображения и/или звука и кресла.

9. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что указанным оборудованием является оборудование для парного отделения, душевого отделения, отделения для отдыха с креслами и/или диванами и столом.

10. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что указанным оборудованием являются средства для ремонта, и/или контроля, и/или обслуживания железнодорожного или иного снаряжения или техники.

11. Способ по одному из пп.1-6, отличающийся тем, что указанным оборудованием является цистерна для воды и средства пожаротушения.

12. Кузов железнодорожного вагона, содержащий боковые и торцевые стены, пол, потолок, по меньшей мере, одну перегородку для отделения по меньшей мере помещения с оборудованием для обеспечения функционирования вагона, жизнедеятельности и отдыха, отличающийся тем, что он снабжен, по меньшей мере, одной дополнительной перегородкой для отделения по меньшей мере одного помещения или для образования с частью стен, потолка и пола по меньшей мере одного помещения, в котором размещено оборудование, определяющее назначение вагона, и смонтированными в указанном по меньшей мере одном помещении посадочными элементами для ответных мест оборудования, определяющего назначение вагона, которое размещено в соответствии со способом по одному из пп.1-6.