Определение параметров грузового вагона и проверка их по условиям эксплуатационных ограничений

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Курсовая работа

Определение параметров грузового вагона и проверка их по условиям эксплуатационных ограничений



Аннотация

В данной курсовой работе выполняется проектирование полувагона с глухим кузовом для перевозки инертных насыпных, крупнокусковых, пакетированных грузов модели 12-295. Состоит из 3 параграфов, указанных в содержании, в них производится: расчет параметров грузового вагона, проверка размеров грузового вагона по условию вписывания в габарит подвижного состава, проверка параметров грузового вагона по условиям сцепляемости автосцепок. На листах формата А1 приведен схематический чертеж полувагона и его весовые и линейные параметры, вписывание вагона в габарит, автоматическая сцепляемость, проход криволинейных участков а так же проход сортировочных горок.



1. Определение параметров грузового вагона

1.1 Краткая характеристика заданного типа вагона

Четырехосные цельнометаллические полувагоны с глухим кузовом моделей 12-295 и 12-295Н предназначены для перевозки инертных насыпных, крупнокусковых, пакетированных грузов, не требующих защиты от атмосферных осадков, с разгрузкой их на вагоноопрокидывателях, а также для перевозки штабельных и штучных грузов. В полу полувагонов диагонально расположены люки для зачистки кузова от остатков груза.

1.2 Определение весовых параметров вагона

вагон грузовой подвижной сцепление

Кт ан=Кт пр=0,343

Тпр=Рпр Ч Кт

Рпр Ч Кт + Рпр = n Ч q0пр

Рпр= n Ч q0пр/1+ Кт =4 Ч 25/1+0,343=74,5 т



q0=25т/ось

Тпр= Кт Ч Рпр=25,6 т

QБ= Тпр + Рпр=100 т

1.3 Определение линейных размеров вагона

Vуд. Пр= Vуд. Ан. =Vуд.=1,07 м

Vпр= Рпр x Vуд=74,5 x 75,2=5602,4

Vпр=H x B x Lр

Lр=80/2,89 x2,05=13,503 м=13500 мм

Lпр /Lр пр=Lан /Lр ан

Lпр= Lан x Lр пр / Lр ан=8650 x13500/12690=9202 мм

Lа= Lр+2а=13500+860=14360 мм



2. Проверка размеров грузового вагона по условию вписывания в габарит подвижного состава

2.1 Исходные расчётные данные

№ п/п	Наименование величины	Обозначение	Значение	Источник
		Единицы величины	величина
1.	Габарит: кузова, тележки	-	-	1-Т, 11-ВМ	ГОСТ 9238-83
2.	Длина по кузову (раме)	м	L	13,5	-
3.	База вагона	м		9,202	-
4.	База тележки	м	р	1,85	-
5.	Расчетная нагрузка	кН	Рр	745	табл. 2.2
6.	Гибкость надбуксовых рессор	Мм/кН	л1	-	-
7.	Гибкость ценральных рессор	Мм/кН	л2	0,134	-
8.	Наибольшее возможное поперечное перемещение рамы тележки относительно колёсной пары	мм	q	4	Прил. 3
9.	Возможное поперечное смещение из центрального положения надрессорной балки относительно рамы тележки	мм		27
10.	Наибольшее поперечное перемещение кузова относительно рамы тележки	мм		31
11.	Износ обода колеса	мм	h0	53	Прил.4
12.	Понижение буксы относительно колёсной пары в следствии вследствие износов подшипника	мм		1
13.	Понижение рамы тележки относительно буксы вследствие износов опорных поверхностей	мм		1
14.	Понижение надрессорной балки относительно рамы тележки в следствии износа в элементах подвески	мм		0
15.	Допускаемый вертикальный износ пятника и подпятника (или скользунов)	мм		5
16.	Остаточная осадка надбуксовых рессор	мм		0	Прил.2 Табл.2.1
17.	Отаточная осадка центральных рессор	мм		10
18.	Прогиб хребтовой балки в среднем сечении	мм	z	10	Расчет на прочн.
19.	Расстояние от направляющего сечения до сечения №1 кузова	м		0	-
20.	Расстояние от направляющего сечения до внутреннего сечения №2 кузова	м		4,6
21.	Расстояние от направляющего сечения до наружного сечения №3 кузова	м		2,6	Чертежи ТВЗ

2.2 Расчет коэффициентов

№	Коэффициент	Единицы величины	Числовой расчёт	Источник
			Для всех точек габарита 1-Т
1.	K	мм	0	Табл.2.4
2.	k1	мм	0,625 x 1,85=2,1
3.	k2	мм/м	2,5
4.	k3	мм	180
5.	K01 Kв	мм	2,1-180=-177,9 2,5 (9,202-4,601) 4,601+2.1-180=-125	формула 8 формула 9
6.	Кн	мм	2,5 (9,202+4,601) 4,601-2,1-180=-23,4	формула 10

2.3 Расчёт ограничений для кузова вагона и тележки

Сечение	Номер сечения	nв м	nн м	Наименование части	Е0 Ев Ен	Числовой расчет для точек 1-13 Габарита 1-Т	Источник
Направляющие	1	0	-	Кузов	Е0	21+4+31=56	Формула 11
Внутреннее	2	4,6	-	Кузов, среднее сечение	Ев	21+4+31=56	Формула 11
Наружное	1	-	-	Кузов концевое сечение	Ен	(29+4+31) 2*1,7+9,2/9,2-23,4=66	Формула5
	2	-	-	Подножка и поручень	Ен	(21+4+31) 2*2,6+9,2/9,2=87	Формула 11

Горизонтальные ограничения для кузова и укрепленных на нём частей.



Вертикальные ограничения

№	Кузов	Части укреплённые на основных сечениях	hi	Числовой расчет, мм	Источник
1		Направляющее сечение	h1	120+10=130	Форма 1
2		Среднее сечение	h2	120+10=130
3		Концевое сечение	h3	120

2.4 Определение точек строительного очертания кузова и тележки

Кузов, направляющее сечение

Координаты, ограничения, допуски	№ точек габарита Т-1	Источник
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	700	1400	1600	1700	1800	1700	1800	1700	1800	1700	ГОСТ Черт. 10,11г
Е	56	56	56	56	56	56	56	56	56	56	Форма 5
Строительное очертание	644	1344	1544	1644	1744	1644	1744	1644	1744	1644
	5300	4500	4250	4000	4000	2600	2600	1270	1270	340	ГОСТ черт 10,11г.
	-	-	-	-	-	120	120	120	120	120	Форма 6
Строительное очертание - понизу	5300	4500	4250	4000	4000	2480	2480	1150	1150	220

Кузов, внутреннее сечение

Координаты, ограничения, допуски	№ точек габарита Т-1	Источник
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	700	1400	1600	1700	1800	1700	1800	1700	1800	1700	ГОСТ Черт. 10,11г
Е	64	64	64	64	64	64	64	64	64	64	Форма 5
Строительное очертание	636	1336	1536	1636	1736	1636	1736	1636	1736	1636
	5300	4500	4250	4000	4000	2600	2600	1270	1270	340	ГОСТ черт 10,11г.
	-	-	-	-	-	130	130	130	130	130	Форма 6
Строительное очертание - понизу	5300	4500	4250	4000	4000	2470	2470	1140	1140	210

Кузов, наружное сечение

Координаты, ограничения, допуски	№ точек габарита Т-1	Источник
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10
	700	1400	1600	1700	1800	1700	1800	1700	1800	1700	ГОСТ Черт. 10,11г
Е	87	87	87	87	87	87	87	87	87	87	Форма 5
Строительное очертание	613	1313	1513	1613	1713	1613	1713	1613	1713	1613
	5300	4500	4250	4000	4000	2600	2600	1270	1270	340	ГОСТ черт 10,11г.
	-	-	-	-	-	120	120	120	120	120	Форма 6
Строительное очертание - понизу						2480	2480	1150	1150	220



Заключение

Проведенный расчет вписывания пассажирского вагона длиной 13,5 м и базой 9,2 м на тележках ЦНИИ-ХЗ-0 в габариты для кузова 1-Т, для тележки 02-ВМ показал, что принятые размеры поперечных сечений кузова не превышают соответствующих размеров строительного очертания;



3. Проверка параметров грузового вагона по условию сцепления автосцепок

3.1 Проверка обеспечения автоматической сцепляемости вагона на участке сопряженной кривой и прямой

где В-эффективная величина захвата автосцепки.

В-полная ширина захвата при параллельном сцеплении, для СА-3=175 мм

n-длина консоли от центра шкворня до оси сцепления у рассматриваемого конца вагона

2L-база вагона;

L т - база тележки;

л - дополнительное поперечное смещение центров зацепления автосцепок (см. табл.)

Тип вагона	л
Грузовой на 2 и 4 осных тележках с нежесткой рамо	26
Грузовой на 3 осных тележках с нежесткой рамой	13
Пассажирский и грузовой вагон с люлечным подвешиванием на тележках с жесткой рамой	10



Расчётные радиусы кривых для проверки скрепляемости и проходимости в кривых

Транспортные операции	Расчетный участок пути	Расчет над. кривой
		Грузовой вагон	Пассаж. вагон
		1й т.	2й т.
Автоматическое сцепление	Участок сопряжения прямой и кривой без переход. радиуса	80	110	120
Проход в сцепи	S-образная кривая без прям. вставки	120	160	170
Проход одного вагона	Круговая кривая	60	80	80

n=Lа-L/2=14360-9202/2=2579 мм

л=26, R=135 м

В=175 мм

Т. к. , то автоматическое сцепление произойдёт.

3.2 Проверка обеспечения прохода сцепных вагонов по криволинейным участкам пути

вагон грузовой подвижной сцепление

Проводиться для 3х случаев взаимодействия автосцепных свойств:

1) Проектируемый вагон в сцепке с эталонным вагоном в S-образной кривой

2) Сцеп из 2х проектируемых вагонов на S-образных кривых

3) Проектируемый вагон в сцепе с эталонным вагоном на участке сопряжения кривой и прямой.

За эталонный вагон принимается типовой 4х осный полувагон с базой 8650 мм, длинной консоли до оси 2635 мм на тележках с базой 1850 мм.

За расчетные критерии принимаются углы поперечного отклонения продольной оси автосцепки от оси вагона, который определяется для каждого вагона-сцепа по следующим формулам:

При расположении вагона на S-образной кривой:

Где 2L1 и 2L2 - базы сцепляемых вагонов;

nа - длина консолей сцепленных вагонов от центра пятника до центра шарнира хвостовика автосцепки;

а1, а2 - длина корпуса автосцепки от центра шарнира хвостовика, до оси зацепления, для типовых автосцепок СА-3 а=870 мм;



дополнительное взаимное отклонение шарниров автосцепок в поперечном направлении принимается

Тип вагона	Сопряжение прямой и кривой	S-образная кривая
		В сцепи с эталонным	В сцепи с однотипным
Грузовой на 2х и 4х-осных тележках с нежесткой рамой	32	2	43
Грузовой на 2х-осных тележках с нежесткой рамой	19	-11	49
Пассажирский и грузовой с нежесткой рамой и люлечным подвешиванием	-25	-57	-30

Для участка сопряжения прямой и кривой расчёт ведем по тем же формулам, но для эталонного вагона на прямом участке пути радиус

Оценка проходимости сцепок по расчётным значениям для вагонов с типовыми конструкциями может произойти с помощь ограниченного контура.

Координаты точек для контура:

а) две розетки грузового типа:

1т. (0; 12,3)

2т. (4; 12,3)

3т. (10,3; 10,3)

4т. (12,3; 4)

5т. (12,3; 0)

б) розетка грузового и пассажирского типа:

1т. (0; 12,3)

2т. (8; 12,3)

3т. (14,3; 10,3)

4т. (16; 4)

5т. (16; 0)

в) розетка грузового вагона и восьмиосного:

1т. (0; 11,7)

2т. (16,3; 11,7)

3т. (17,7; 11)

4т. (19,7; 4,3)

5т. (19; 0)

г) обе розетки пассажирского типа:

1т. (0; 16)

2т. (8; 16)

3т. (14,3; 14,3)

4т. (16; 8)

5т. (16; 0)

д) обе розетки восьмиостного вагона:

1т. (0; 19)

2т. (17; 19)

3т. (18,5; 18,5)

4т. (19; 17)

5т. (19; 0)

Проходимость сцепа по кривой обеспечивается, если точка пересечения координатной линии внутри контура, образуемого соответствующие ограничения линий с осями координат и не обеспечивается при расположении снаружи этого контура.

1)

2)

3)

= 0

3.3 Проверка обеспечения прохода вагонов без саморасцепа по сортировочной горке и аппарельному съезду

Требуется выполнить следующее условие:

Где - максимальная величина отдельного вертикального сцепления автосцепок при проходе сцепом вагонов перелома профиля горки или аппарельного съезда.

-допускаемая разность уровней автосцепок (СА-3=180 мм)

- допускаемая начальная разность уровней осей автосцепок.

1) Величена при переходе горки определяется по формуле:

2)

2L - база вагона (м)

n - длина консоли вагона по оси сцепления



Значение коэффициентов

2L+n(м)	Число осей	А	В	С	D	E	F	G
до 11,8	4	-1,7	0	2	2	0	0	0
	6	-4
11,8-14,7	4	-1,81	13,5	0,8	1,4	-80,4	13,5	-0,6
	6	-4,4
	8	-7,5
14,7	4	-3,11	58,2	-2	0	-42,9	58,2	-2
	6	-6
	8	-0,8

В приведенном расчете учитывается горка с переломом 55 ‰. Между плоскостями надвижных и спусковых частей, сопряженных вертикальной кривой с радиусом 250 мм.

3) Величина при проходе аппарального съезда с длинной моста меньше длинны вагона его осями сцепления определяется:

i-предел профиля

Проходимость обеспечена.



Список используемых материалов и литературных источников

1. ГОСТ 9238-83. Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) м.

2. Инструкция по применению габаритов подвижного состава ГОСТ 9238-83. - М.: Транспорт, 1988.-133 с.

3. Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм. (несамоходных).-М.: ГосНИИВ - ВНИИЖТ, 1996. - 319 с.

4. Конструирование и расчет вагонов: учеб. для вузов ж.д. трансп./ В.В. Лукин, Л.А. Шадур, В.Н. Котуранов, А.А. Хохлов, П.С. Анисимов; под ред. В.В. Лукина. - М.: УМК МПС России, 2000. - 731 с.

Размещено на Allbest.ru

...