Железнодорожный вагон

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к вагонам высокоскоростного пассажирского поезда. В железнодорожном вагоне, содержащем тележки (1) с колесными парами, элементы сцепки, кузов (5) с закрепленными на нем крыльями (8), обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев, каждое крыло состоит из центральной неподвижной (10) части и расположенных по обе стороны от нее поворотных (11, 12) на осях частей. Поворотные части и неподвижная часть выполнены с возможностью образования выпуклой верхней и плоской нижней аэродинамических поверхностей со щелевыми каналами между ними. Поворотная часть имеет со стороны набегающего/стекающего воздушного потока заостренный край, а со стороны неподвижной части - скругленный утолщенный край. Неподвижная часть имеет край выпуклого очертания, а прилегающая к ней поворотная часть имеет край вогнутого очертания, соответствующий выпуклости крыши кузова. Неподвижная и поворотные части установлены в элементах поддержки крыльев, прикрепленных к боковым стенкам кузова. Поворотная часть снабжена индивидуальным двигателем поворота. Изобретение упрощает управление крыльями железнодорожного вагона для создания подъемной силы и эффективного аэродинамического торможения. 5 ил.

 

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к моделированию вагонов высокоскоростного пассажирского поезда.

Известен железнодорожный вагон, содержащий тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленными на нем крыльями, обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев [1]. Пассажирский поезд с такими вагонами может перемещаться по железнодорожному пути с высокими скоростями, например 250-450 км/ч.

Задачей изобретения является упрощение управлением крыльями железнодорожного вагона, включая возможность аэродинамического торможения.

Технический результат достигается тем, что в железнодорожном вагоне, содержащем тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленными на нем крыльями, обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев, каждое крыло состоит из центральной неподвижной части и расположенных по обе стороны от нее поворотных на осях частей, причем поворотные части и неподвижная часть выполнены с возможностью образования выпуклой верхней и плоской нижней аэродинамических поверхностей с щелевыми каналами между ними. Поворотная часть имеет со стороны набегающего/стекающего воздушного потока заостренный край, а со стороны неподвижной части скругленный утолщенный край. Неподвижная часть имеет край выпуклого очертания, а прилегающая к ней поворотная часть имеет край вогнутого очертания, соответствующий выпуклости крыши кузова. Неподвижная и поворотные части установлены в элементах поддержки крыльев, прикрепленных к боковым стенкам кузова. Поворотная часть снабжена индивидуальным двигателем поворота.

На фиг.1 изображен железнодорожный вагон с крыльями, состоящими из неподвижной и поворотных частей, вид сбоку; на фиг.2 - вид на фиг.1 сверху; на фиг.3 и 4 изображены соответственно сечения крыла на фиг.2 по М-М и N-N; на фиг.5 приведена схема пневмодвигателя (гидродвигателя) поворота оси поворотной части крыла.

Железнодорожный вагон, например, пассажирского поезда с локомотивом, обеспечивающим высокие скорости (250-450 км/ч) движения по железнодорожному пути, содержит двухосные тележки 1 с колесными парами 2, раму 3 с элементами 4 сцепки, цельнометаллический кузов 5 с покатой (по хорде) крышей 6, окнами, дверями для входа/выхода пассажиров (фиг.1 и 2). Над крышей кузова на стояках 7, выполняющих функцию элементов поддержки, установлены крылья 8, обладающие подъемной силой при перемещении в воздушной среде. Стойки, прикрепленные вертикально к боковым стенкам 9 кузова, могут иметь □-образную (фиг.1), П-образную или Т-образную форму. Возможно также крепление стоек к крыше. Каждое крыло состоит из центральной неподвижной части 10 и расположенных по обе стороны от нее поворотных частей 11 и 12. Каждая поворотная часть выполнена с возможностью качания (поворота) на оси 13. Ось имеет возможность поворота только в подшипниках (не показаны) стоек. В поворотной части крыла ось закреплена неподвижно.

Поворотные части и неподвижная часть выполнены с возможностью образования выпуклой верхней 14 и плоской нижней 15 аэродинамических поверхностей с щелевыми каналами 16 между ними. Боковые поверхности 17 крыла могут быть ровными или выпуклыми. Неподвижная часть крыла имеет утолщенный скругленный край 18 выпуклого очертания, а прилегающая к ней поворотной часть имеет утолщенный скругленный край 19 вогнутого очертания, соответствующий выпуклости крыши кузова (фиг.1-4). Со стороны набегающего на крыло (стекающего с крыла) воздушного потока поворотная часть имеет заостренный прямой край 20. Каждая поворотная часть крыла снабжена закрепленным на стойке (фиг.2) индивидуальным пневмодвигателем 21 поворота оси (фиг.5), сообщающимся с вагонной системой (не показана) распределения сжатого воздуха или иным механизмом поворота оси с приводом от электродвигателя, например червячным.

При неподвижной центральной части крыла его поворотные части имеют возможность отклонения относительно горизонтальных осевых линий о11 и о-х (фиг.1) при движении железнодорожного вагона:

- в направлении стрелки А - часть 11 вверх на угол β1 для создания подъемной силы при одновременном отклонении части 12 вниз на угол β;

- в направлении стрелки В - части 12 вверх на угол α для создания подъемной силы при одновременном отклонении части 11 на угол α1.

Для создания условий аэродинамического торможения (независимо от направления движения железнодорожного вагона) поворотные части крыла имеют возможность отклонения вверх: часть 11 на угол (β11) относительно осевой линии o11; часть 12 на угол (α+γ) относительно осевой линии о-х.

В зависимости от скорости движения железнодорожного вагона углы β, α и α1 могут составлять (относительно осевых линий o11 и о-х) 3-5°, а углы (β11), (α+γ) могут составлять 60-80°.

Железнодорожный вагон в виде модели, экспериментального образца изготавливают следующим образом.

Изготавливают раму 3 с элементами 4 сцепки, двухосные тележки 1 с колесными парами 2. На раму устанавливают цельнометаллический кузов 5 с окнами и дверями для входа/выхода пассажиров. Из нержавеющей стали, сплавов алюминия, титана изготавливают стойки 7 и крылья 8, состоящие из неподвижной части 10), имеющей утолщенные скругленные края 18 выпуклого очертания, и поворотных на осях 13 частей 11 и 12, имеющих утолщенный скругленный край 19 вогнутого очертания и заостренный прямой край 20.

Части крыльев могут быть изготовлены из пластмассы. Стопки прикрепляют (привинчивают, приваривают) к боковым стенкам 9 кузова. Изготовленные части крыльев монтируют на стойках, а именно: устанавливают неподвижные части, затем поворотные части так, чтобы между всеми частями образовывались криволинейные щелевые каналы 16. В собранном виде части образуют расположенное над крышей 6 кузова составное крыло (фиг.1-4), имеющее «общие» аэродинамические поверхности: выпуклую верхнюю 14; плоскую нижнюю 15; боковые 17. Затем на стойках закрепляют пневмодвигатели 21 поворота оси для каждой поворотной части (фиг.5), соединяют их (шлангами, трубами) с вагонной системой распределения сжатого воздуха. При этом поворотные части выполняют с возможностью отклонения вверх и вниз относительно горизонтальных осевых линий о11 и о-х. Отклонение поворотных частей крыльев осуществляют, например, путем регулируемой подачи сжатого воздуха в пневмодвигатели. Возможно автоматическое регулирование подачи сжатого воздуха в пневмодвигатели, например, в зависимости от частоты вращения колесной пары железнодорожного вагона.

Железнодорожному вагону (модели, экспериментальному образцу), оснащенному крыльями, создают условия движения по железнодорожному пути с различными скоростями. При этом изменяют положение (углы наклона) подвижных частей крыльев относительно осевых линий o11 и о-х. Чем выше скорость движения вагона, тем меньше углы наклона подвижных частей крыльев. Например, при движении вагона в направлении стрелки А со скоростью 250 км/ч углы β1 и β принимают равными 5°; при движении вагона в направлении стрелки В со скоростью 450 км/ч углы α и α1 принимают равными 3°. При движении железнодорожного вагона поток встречного воздуха, воздействуя на прикрепленные к кузову крылья, имеющие выпуклые верхние и плоские нижние аэродинамические поверхности, создает подъемную силу, вследствие чего уменьшается давление колес на железнодорожный (рельсовый) путь. Это повышает ресурс (продолжительность эксплуатации, сохранность полотна) железнодорожного пути, снижает износ колесных пар, уменьшает затраты топлива/электроэнергии локомотивом.

Для создания условий аэродинамического торможения поворотные части крыльев отклоняют соответственно на угол (β11) и (α+γ), например, 60°. Процесс аэродинамического торможения происходит за счет максимально возможного лобового сопротивления аэродинамических поверхностей поворотных частей крыльев набегающему воздушному потоку. При этом уменьшается длина пробега (тормозной путь) вагона (поезда, состоящего из таких вагонов), что экономит время.

Изобретение упрощает управление крыльями железнодорожного вагона для создания подъемной силы и эффективного аэродинамического торможения.

Источник информации

1. KR 20030084876, 2003.

Железнодорожный вагон, содержащий тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленными на нем крыльями, состоящими из центральной неподвижной части и расположенных по обе стороны от нее поворотных на осях частей, неподвижная часть и поворотные части которых выполнены с возможностью образования выпуклой верхней и плоской нижней аэродинамических поверхностей со щелевыми каналами между ними, обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев, причем неподвижная часть каждого крыла имеет край выпуклого очертания, а прилегающая к ней поворотная часть имеет край вогнутого очертания, соответствующий выпуклости крыши кузова.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к конструкции транспортных средств. Лобовая часть транспортного средства имеет лобовую конструкцию (100) для прикрепления к передней части рельсового транспортного средства, в частности железнодорожного транспортного средства, составленную из конструктивных элементов, изготовленных из волокнистого композиционного материала.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности, к высокоскоростным пассажирским и грузовым поездам. В железнодорожном вагоне, содержащем тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленными на нем крыльями (8), обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы (16) подъема/опускания хвостовой/головной части крыльев, каждое крыло выполнено с возможностью качания на оси, установленной в элементах поддержки крыльев.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Кузов вагона метрополитена содержит раму (1), головную часть (3), торцевую стенку (4), крышу (5) и две боковые стенки (2) с верхним и нижним поясами.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Кабина машиниста поезда или аналогичного транспортного средства содержит ограничивающий внутренний объем (3а) каркас (3) кабины с по меньшей мере одним верхним проемом (3b) для установки стекол, стеклянный потолок (2), образующий комплекс в виде единой детали, закрепленный на каркасе (3) таким образом, чтобы перекрывать верхний проем (3b) каркаса и закрывать внутренний объем (3а) кабины.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. При перепрофилировании полувагона в весоповерочный вагон демонтируют одну торцовую стену кузова и вырезают в обшивке оппозитно расположенной части одной боковой стены проем (1) для установки двери служебного отделения, заваривают люки для очистки полувагона от остатков груза.

Изобретение относится к железнодорожному вагону, содержащему потолок с выполненным в нем проемом, сообщающимся с внутренним помещением вагона, установленную над указанным потолком подвижную систему кондиционирования воздуха, выход воздуха которой расположен напротив указанного проема в потолке, и соединительное устройство между выходом воздуха и проемом, обеспечивающее герметичное прохождение воздуха от выхода воздуха в помещение вагона через проем.

Изобретение относится к области погрузочно-разгрузочных работ, а именно к системам обогрева для размораживания смерзшегося груза в вагоне. .

Изобретение относится к железнодорожному подвижному составу. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к вагоностроению. .

Автомотриса является, по меньшей мере частично, двухуровневой с концентрированной силовой установкой. Автомотриса содержит последовательно расположенные первый ведущий вагон (2), по меньшей мере один промежуточный вагон (3, 3а), блок (Е), содержащий по меньшей мере один двухуровневый моторный вагон (4), по меньшей мере один промежуточный вагон (3, 3а) и второй ведущий вагон (2).

Изобретение относится к оптимизированной компоновке салона для перевозки пассажиров летательного аппарата. Салон содержит два продольных прохода, а также кресла, расположенные рядами, каждый из которых доступен из одного продольного прохода.

Автомотриса для перевозки пассажиров выполнена, по меньшей мере частично, двухуровневой, с распределенной силовой установкой. Автомотриса содержит последовательно расположенные первый ведущий вагон (2), не содержащий тяговой цепи, по меньшей мере один промежуточный вагон (3, 3а), не содержащий тяговой цепи, блок (Е), состоящий из двухуровневых моторизированных вагонов (4), при этом по меньшей мере одна тяговая цепь (8) расположена на каждом двухуровневом вагоне, по меньшей мере один промежуточный вагон (3, 3а), не содержащий тяговой цепи, и второй ведущий вагон (2), не содержащий тяговой цепи.

Группа изобретений относится к высокоскоростным транспортным системам, предназначенным преимущественно для сообщения между населенными пунктами, в частности к региональной транспортной инфраструктуре, и представляет собой высокоскоростную транспортную систему, включающую трассу, выполненную в виде установленной на опорах полой ходовой балки с контактными поверхностями, расположенными в разных плоскостях, и подвижный состав с приводом, снабженный ходовыми тележками, выполненными с поперечным контуром, частично копирующим форму ходовой балки, и с ходовыми колесными парами и парными стабилизационными системами, расположенными в разных плоскостях ходовой тележки, полая ходовая балка выполнена в сечении треугольной формы, образованной тремя поперечно гофрированными листами, расположенными друг к другу под острыми углами, жестко связанными между собой в вершинах треугольника посредством продольно расположенных несущих профилей, причем контактные поверхности расположены на несущих профилях.

Изобретение относится к пассажирским вагонам. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. .

Изобретение относится к вагоностроению. .

Изобретение относится к железнодорожному транспорту. Железнодорожный вагон (1) содержит пол (4), включающий в себя стандартную площадку (16) и по меньшей мере одну подвижную площадку (22), расположенную напротив двери (10) железнодорожного вагона и выполненную с возможностью поступательного вертикального перемещения и адаптации по высоте к высоте железнодорожного перрона (24). Железнодорожный вагон (1) содержит по меньшей мере одну первую подножку (26), выполненную с возможностью поступательного перемещения по высоте и в поперечном направлении для заполнения зазора по ширине между подвижной площадкой (22) и перроном (24), когда указанная подножка (26) находится в выдвинутом положении. Подвижная площадка (22) и подножка (26) выполнены с возможностью поступательного перемещения независимо друг от друга. Изобретение повышает удобство перемещения в вагоне, входа и выхода из вагона. 7 з.п. ф-лы, 5 ил.

Изобретение относится к железнодорожному транспорту, в частности к вагонам высокоскоростного пассажирского поезда. В железнодорожном вагоне, содержащем тележки с колесными парами, элементы сцепки, кузов с закрепленными на нем крыльями, обладающими подъемной силой при перемещении в воздушной среде, элементы поддержки крыльев, механизмы управления положением крыльев, каждое крыло состоит из центральной неподвижной части и расположенных по обе стороны от нее поворотных на осях частей. Поворотные части и неподвижная часть выполнены с возможностью образования выпуклой верхней и плоской нижней аэродинамических поверхностей со щелевыми каналами между ними. Поворотная часть имеет со стороны набегающегостекающего воздушного потока заостренный край, а со стороны неподвижной части - скругленный утолщенный край. Неподвижная часть имеет край выпуклого очертания, а прилегающая к ней поворотная часть имеет край вогнутого очертания, соответствующий выпуклости крыши кузова. Неподвижная и поворотные части установлены в элементах поддержки крыльев, прикрепленных к боковым стенкам кузова. Поворотная часть снабжена индивидуальным двигателем поворота. Изобретение упрощает управление крыльями железнодорожного вагона для создания подъемной силы и эффективного аэродинамического торможения. 5 ил.

Наверх