Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ РЕКОНСТРУКЦИИ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА ПРИ ПРОВЕДЕНИИ РЕМОНТА И КУЗОВ ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ВАГОНА

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.