Параметры грузовых вагонов и вписывание их в габарит

Размещено на http://www.allbest.ru/

Министерство Транспорта

Российской Федерации

Государственное Общеобразовательное Учреждение

Дальневосточный Государственный

Университет Путей Сообщения

Курсовая работа

«Параметры грузовых вагонов и вписывание их в габарит»

Выполнил:

Вязова Е.Н.

Хабаровск 2011



Содержание

Введение

1. Параметры грузовых вагонов

1.1 Техническая характеристика вагона

1.2 Определение технико-экономических показателей

2. Вписывание вагона в габарит

2.1 Габариты подвижного состава

2.2 Определение допускаемых размеров вагона

Список литературы



Введение

Вагоны являются важнейшим элементом железнодорожной транспортной системы. Для достижения наиболее экономичной, слаженной и эффективной работы транспорта элементы транспортной системы должны обеспечивать необходимые технико-экономические показатели перевозок.

Конкретные эксплуатационные и технико-экономические характеристики вагонов зависят от обоснованного выбора их параметров и конструктивного исполнения. Возможные размеры вагонов зависят от установленных на железных дорогах габаритов. Смысл габаритных ограничений состоит в обеспечении безопасности работы железнодорожного транспорта. Необходимо, чтобы исправный подвижной состав во всех случаях не соприкасался с различными стационарными сооружениями, построенными вблизи железнодорожного пути, или с другим подвижным составом, расположенным на параллельном пути.

Курсовая работа знакомит студентов с техническими характеристиками и конструкцией магистральных грузовых вагонов, с наиболее важными параметрами, характеризующими эффективность вагонов; позволяет получить навыки по методике расчета вписывания вагонов в габарит подвижного состава.

В ходе выполнения курсовой работы необходимо произвести расчеты технико-экономических показателей для 4-осной цистерны, модель 15-1443. Также требуется увеличить объем кузова вагона, что достигается увеличением диаметра котла цистерны и сделать вывод о целесообразности модернизации данного вагона.



1. Параметры грузовых вагонов

Наиболее важными показателями, характеризующими эффективность грузовых вагонов, являются следующие параметры.

Грузоподъёмность вагона измеряется наибольшей массой груза, допускаемой к перевозке.

Тара вагона - собственная масса порожнего вагона. Она определяется взвешиванием его на специальных весах при постройке и проверяется при выпуске вагона из заводского ремонта. Грузоподъемность и тара вагона составляют массу брутто вагона.

Давление от колесной пары на рельс называется статической нагрузкой от оси на рельсы. Допускаемая нагрузка зависит главным образом от типа рельсов, количества шпал, уложенных на 1 км. пути, состояния верхнего строения пути и скорости движения поезда. На железных дорогах России нагрузка от оси на рельсы для основных типов грузовых вагонов допускается до 25 т.

Также к параметрам относится статическая нагрузка вагона, приходящаяся на 1 м. пути. Наибольшая величина этой нагрузки для основных типов вагонов общественного обращения 10,5 т/м.

Основными параметрами также являются соотношения вышеперечисленных величин и линейные размеры: длина, высота, база вагона; длина, высота и ширина кузова. Общая длина вагона определяется расстоянием между осями сцепления автосцепок данного вагона. Расстояние между центрами пятников тележечного вагона называется базой вагона. Длина, ширина и высота кузова обусловливаются заданной вместимостью и габаритами подвижного состава.



1.1 Техническая характеристика вагона

Цистерны представляют собой грузовой вагон, кузовом которого является стальной цилиндрический котел со сферическими днищами, предназначенный для перевозки жидких, газообразных и других грузов, свободного загруженных в котел цистерны и выгружаемых из него. В зависимости от перевозимых грузов цистерны делятся на две группы: общего назначения (универсальные) - для перевозки нефтепродуктов, и специальные - для перевозки определенных видов грузов. Кроме того, цистерны различаются по осности, грузоподъёмности, объёму котла и по другим признакам.

Техническая характеристика заданного вагона представлена в таблице 1.1.1.

Таблица 1.1.1. Техническая характеристика 4-осной цистерны для перевозки бензина, модель 15 - 1443

Модель вагона (условная)	15 - 1443
Тип вагона	730
Изготовитель	ПО «Ждановтяжмаш»
Грузоподъёмность, т	66
Масса вагона (тара), т	24,5
Нагрузка: от оси колесной пары на рельс, кН (тс) на один погонный метр пути, кН/м (тс/м)	204, (20,4) 67,9 (6,73)
Скорость конструкционная, км\ч	120
Габарит	02-ВМ (02-Т)
База вагона, мм	7800
Длина, мм по осям сцепления автосцепок концевым балкам рамы (длина рамы)	12020 10800
Высота от уровня верха головок рельсов max, мм	4615
Количество осей, шт.	4
Объём котла, м3 полный полезный	61,2 49
Диаметр котла внутренний, мм	3000
Диаметр котла наружная, мм	10770
Удельный объём, м3/т	0,845
Условное рабочее давление в котле (по регулировке предохранительного клапана), МПа (кгс/см2	0,22 (2,2)

Четырехосная цистерна общего назначения модели 15-1443 для светлых нефтепродуктов выпускается с 1971 г.

Рисунок 1

Цистерна состоит из котла 1, опирающегося через средние 3 и концевые 7 опоры на раму 5, ходовых частей 6, автосцепного устройства 2 и тормозного оборудования 4. 10 мм.

Котел включает цилиндрическую обечайку, сваренную из пяти продольных листов (нижнего 7 -- толщиной 11 мм. двух боковых 3 и двух верх, и два днища 1 толщиной.

Для налива нефтепродуктов, осмотра внутренних частей котла и его очистки используется люк 5 диаметром 570 мм, герметически закрываемый крышкой.



Рисунок 2

Крышка крепится к люку восемью откидными болтами. На опорное кольцо горловины люка ставят, уплотнительное кольцо из бензоморозостойкой резины.

В люке 5 размещен привод основного затвора сливного прибора и две сегментные планки 8 и 9, укрепленные на разных уровнях и предназначенные для контроля за предельными уровнями налива груза. Рядом с люком размещен патрубок 6 для установки предохранительно-впускного клапана. При наливе груза объем котла заполняется только на 98%.

Оставшиеся два процента свободного пространства предусматриваются на увеличение объема груза при его нагревании. Все продольные листы и днища котла соединены стыковыми сварными швами. Внутренний диаметр котла 3000 мм, а наружная длина -- 10,77 м.

Котел имеет нижний слив и оборудован универсальным сливным прибором. Для обеспечения полного слива продукта нижний броневой лист котла имеет уклон к сливному прибору, образованный выштамповкой нижнего листа на глубину 20--30 мм.

Для подъема на цистерну с обеих сторон в вблизи от люка закреплены металлические лестницы 4, а наверху сделана площадка для безопасного обслуживания при осмотре и промывке котла. Внутри котла также имеется лестница, опирающаяся на нижний лист. Котел изготовлен из стали 09Г2С.

Универсальный сливной прибор цистерн общего назначения служит для слива груза из котла, а при необходимости -- налива снизу при помощи насоса. Сливной прибор крепится к нижнему листу средней части котла.

В отличие от ранее применявшихся сливных приборов с одним металлическим клапаном универсальный сливной прибор оборудован дополнительным клапаном и имеет резиновые уплотнения, что обеспечивает более высокую надежность герметизации котла

Рисунок 3. Универсальный сливной прибор



Верхний конец штанги 9 этого прибора, снабженный откидным воротком, размещен в люке, а ее нижний конец, имеющий резьбу, ввинчен в стойку 10. Внизу штанга соединена с клапаном 8 болтами 11, входящими в кольцевую выточку штанги. Такое соединение при вращении штанги позволяет клапану перемещаться вверх и вниз, не допуская его поворота.

От перекоса клапан при его подъеме удерживается перьями 12. Для центрирования в седле клапан снабжен нижними перьями 13, а для обеспечения плотности затвора -- резиновым уплотнительным кольцом 18, укрепленным прижимным кольцом 19 и шпильками 20.

Дополнительный затвор состоит из крышки 3 с резиновым уплотнительным кольцом 5, которое прикрепляется к крышке коническим кольцом 2 и болтами 21. Крышка прижимается к наконечнику корпуса 6 винтом 7, через кольцевую выточку которого пропущены болты 15, соединяющие винт с крышкой 3.

Здесь также исключается поворот крышки при вращении винта.

Опора для винта -- откидная скоба 4, подвешенная на валиках 14, которые укреплены на наконечнике корпуса 6. Для удобства вращения винта предусмотрена кольцевая ручка, а для предотвращения самопроизвольного открывания крышки -- стопорная гайка с рукояткой 16.

1.2 Определение технико-экономических показателей вагонов

В вагоностроении основная проблема - снижение тары вагонов, так как ее решение позволит снизить затраты материалов, сократить расходы в эксплуатации на перевозку тары и повысить их грузоподъемность в пределах допускаемой нагрузки от колесной пары на рельсы. Эффективность снижения тары характеризуют ее коэффициентом - отношением веса тары вагона к грузоподъемности.

Технический коэффициент тары грузового вагона К_т определить по формуле:

К_т = Т / Q_n, (1.2.1)

К_т=26:66=0,394

где Т - тара вагона, т; Q_n - номинальная грузоподъемность, т.

Остальные формулы также взяты из методического пособия под номером (1) в списке литературы.

Этот коэффициент характеризует качество конструкции вагона: чем меньше К_т, тем меньше собственной массы вагона приходится на каждую тонну транспортируемого груза, а следовательно, меньше затраты на перевозку самого вагона и вагон экономически выгоднее. Поэтому при проектировании новых вагонов необходимо стремиться к снижению этого коэффициента.

Для пассажирских вагонов коэффициент тары определяется как отношение массы тары к населенности вагона.

Учитывая, что технический коэффициент тары недостаточно полно раскрывает эксплуатационные качества вагона, вводят дополнительные коэффициенты.

Погрузочный коэффициент тары К_п, учитывающий использование грузоподъемности вагона, определить по формуле

, (1.2.2)

К_п= 26:66*0.94=26*62.04=0.419

где ? = Q_n.гр / Q_n - коэффициент использования грузоподъемности; Q_n.гр - фактическая грузоподъемность вагона, т.

Коэффициент использования грузоподъёмности определяется по следующему графику (Рис. 4) зависимости коэффициента использования грузоподъёмности вагона ??от удельного объёма и удельной площади для цистерн



Рис. 4. График зависимости коэффициента использования грузоподъёмности вагона

Эксплуатационный коэффициент тары К_э, учитывающий пробег вагона в груженом и порожнем состоянии, определить по формуле

(1.2.3)

К_э=26.09:44.852=0.581

где ? - показатель порожнего пробега вагона (отношение порожнего пробега вагонов данного типа к их груженому пробегу), %; Р_дс - средняя динамическая нагрузка груженого вагона, тс.

В наибольшей степени эффективность вагона характеризуется эксплуатационным коэффициентом тары и в наименьшей - техническим.

Снижение технического коэффициента тары достигается путем уменьшения тары. Для уменьшения погрузочного коэффициента тары требуется дополнительное повышение использования грузоподъемности, а для снижения эксплуатационного - сокращение порожнего пробега путем повышения универсальности. Если обеспечиваются полное использование грузоподъемности и ликвидация порожнего пробега, то К_т = К_п = К_э. Однако для универсальных вагонов этого достичь не удается.

Желательно, чтобы все коэффициенты тары при прочих равных условиях имели минимальное значение и разница в их величине была как можно меньше.

Величина коэффициентов тары зависит от удельного объема и удельной площади кузова вагона.

Удельным объемом V_у, м³/т называется, отношение объема кузова к его номинальной грузоподъемности:

V_у = V / Q_n, (1.2.4)

где V - полный или геометрический объем кузова, м³; Q_n - номинальная грузоподъемность вагона, т.

Кроме полного объема, различают погрузочный объем кузова V_п, м³:

(1.2.5)

м³

где j - коэффициент использования геометрического объема кузова.

У цистерн часто j--=--1,?у крытых и изометрических вагонов j--<--1, а у полувагонов при загрузки с «шапкой» j-->1. С учетом этого, удельный объём определяется по формуле?

, (1.2.6)

Оптимальные значения удельного объема и удельной площади пола определяются структурой перевозочного процесса для каждого типа вагонов.

При проектировании вагона стремятся к максимальной его грузоподъемности в пределах допустимой статистической нагрузки от колесной пары на рельсы и погонной нагрузки. Максимальное значение номинальной грузоподъемности вагона не должно превосходить допустимой величины грузоподъемности Q_n.д, т,

(1.2.7)

т

где n - количество осей в вагоне, шт.; q - допускаемая осевая нагрузка, тс.

В ходе проектирования необходимо определить максимально допустимую грузоподъемность вагона с учетом осевой нагрузки, установленной для железных дорог России, и возможность увеличения удельного объема или удельной площади пола по графику зависимости коэффициента использования грузоподъемности.

Экономичность вагона в значительной степени зависит от совершенства его конструкции, обеспечивающей наименьшую стоимость изготовления, удобство погрузки и выгрузки, сохранности грузов при перевозках, минимальные расходы на содержание и ремонт вагонов в процессе их эксплуатации.

Основными линейными размерами кузова вагона, определяющими его вместимость, являются длина, ширина и высота. При этом соотношения между линейными размерами кузова должны быть такими, чтобы обеспечивались свободная погрузка и выгрузка вагона, наиболее рациональное размещение перевозимого груза, наименьший коэффициент тары, наименьшее сопротивление движению, прочность и устойчивость вагона.

По установленной номинальной грузоподъемности соответствующему удельному объему определяется геометрический объем кузова по формуле

(1.2.8)

Увеличение объема кузова достигается изменением его высоты, ширины или длины. Высота кузова ограничена возможностями габарита подвижного состава. Удлинение кузова ведет к уменьшению ширины кузова по условиям вписывания в тот же габарит. Кроме того, длина вагонов, предназначенных для перевозки массовых грузов, выбирается с учетом существующих сортаментов длинномерных грузов, условий размещения контейнеров и размеров погрузо-разгрузочных механизмов.

В курсовой работе увеличение геометрического объема кузова необходимо достичь изменением ширины кузова.

Внутреннюю ширину кузова вагона 2В_в, мм, определить делением площади поперечного сечения кузова на его высоту.

Площадь поперечного сечения определить, как частное от деления полного объема кузова на его внутреннюю длину.

Установив внутренние размеры кузова, определить его наружную ширину 2В, мм,

2В = 2В_в + 2а_б, (1.2.9)

мм

где 2а_б - толщина боковой стены, мм.

В крытых вагонах учитывают также толщину боковой двери, в цистернах - наружную лестницу (если она расположена по бокам котла) и т.п.

Наружные размеры уточняют, исходя из вписывания в заданный габарит подвижного состава и других требований, предъявляемых к вагонам.

Расчеты по данному в курсовой работе вагону сведены в таблицу 1.2.1.

Таблица 1.2.1. Технико-экономические параметры показатели вагона и основные линейные размеры кузова вагона.

Условия	Нормальные	допустимые
Технический коэффициент тары Кт	0,422	0,394
Эксплуатационный коэффициент тары Кэ	0,547	0,581
Погрузочный коэффициент тары Кп	0,450	0,419
Полный объём котла V, м3	61,2	68,58
Нормальная грузоподъёмность Qп д, т	58	64,698
Внутренний диаметр, мм	2820	3000
Наружный диаметр, мм	3020	3360



2. Вписывание вагона в габарит

Для безопасного движения поездов требуется, чтобы локомотивы и вагоны, а также грузы на открытом подвижном составе могли свободно проходить мимо устройств и сооружений у пути, не задевая их, а также мимо следующего по соседним путям подвижного состава.

Габарит приближения строений - это предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, внутрь которого не должны заходить никакие части сооружений и устройств, а также лежащие около пути материалы, запасные части и оборудование. Исключение могут составить лишь устройства, предназначенные для непосредственного взаимодействия их с подвижным составом, например, вагонные замедлители в рабочем состоянии, контактные провода с деталями крепления и др.

На железнодорожном транспорте действуют габариты приближения строений и подвижного состава, установленные ГОСТ 9238-83. Этот стандарт распространяется на железные дороги общей сети колеи 1524 мм (1520 мм). Для линий и участков, железных дорог, где обращаются поезда со скоростью, превышающей 160 км/ч, габаритные нормы устанавливаются специальными указаниями МПС. Все пути, сооружения и устройства, железных дорог общей сети, а также подъездные пути (от станции примыкания до территории промышленных предприятий) должны удовлетворять требованиям габарита приближения строений С.

Размеры габаритов по горизонтали считают от оси колеи, а по вертикали - от уровня верха головки рельса. Левую часть габарита приближения строений применяют на станциях, правую - на перегонах. Для путей, сооружений и устройств, расположенных на территориях депо, мастерских, грузовых районов, складов, речных и морских портов, заводов, в том числе предприятий МПС, введен несколько облегченный габарит С_п, и отличающийся от габарита С некоторыми размерами.

При проектировании вагона производится проверка его габаритности, называемая вписыванием вагона в габарит. Сущность вписывание заключается в том, на основание заданного габарита подвижного 1 определяют строительное 2, а затем и проективное 3 очертание вагона для все характерных сечений по его длине. Все элементы конструкции проектируемого вагона, имеющие номинальные размеры и расположенные в рассматриваемым сечении, не должны выходить за пределы контура проектного очертания. Строительное очертание вагона получают путем уменьшения поперечных размеров заданного габарита подвижного состава из величины зазоров и износов ходовых частей.

Проектное очертание вагона получают путем уменьшения размеров строительного очертания, на величину допускаемых при постройки плюсовых допусков. Схема проверки вписывания вагона в габарит приведена на (Рис. 5)

Рис. 5. Схема проверки вписывание вагона в габарит. 1 - габарит подвижного состава; 2 - строительное очертание вагона; 3 - проектное очертание вагона.



2.1 Габариты подвижного состава

Подвижной состав, сооружения и устройства проектируется с учётом требований соответствующих габаритов.

Одним из главных условий безопасности движения локомотивов, вагонов и иного подвижного состава является предупреждение возможности их соприкосновения со станционным сооружениями, расположенными вблизи железнодорожного пути. Поэтому стационарные сооружение должны располагаться на определенном расстоянии от железнодорожного пути, а подвижной состав - иметь ограниченное поперечное очертание.

Габарит подвижного состава представляет собой предельное поперечное (перпендикулярное оси пути) очертание, в котором, не выходя наружу, должен помещаться как груженный, так и порожний подвижной состав, установленный на прямом горизонтальном пути, не только новый подвижной состав, но и имеющий максимальные нормируемые допуски и износы, за исключением бокового наклонения на рессорах.

Для подвижного состава установлены габариты Т; 1-Т; 1-ВМ; О-ВМ; О2-ВМ; 03-ВМ.

Пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава обеспечивает безопасные смещения вагонов, возникающие при движении поездов.

Все смещения вагона могут быть сведены к следующим четырем группам:

1) вызываемые возможными отклонениями в состоянии пути - уширением колеи, упругим отжатием рельсов, перекосами и износами шпал и подкладок, упругой осадкой шпал и балласта и т.п.;

2) возникающие при движении вагона динамические колебания;

3) обусловленные зазорами и износами ходовых частей и прогибом рессорного подвешивания от статической нагрузки;

4) выносы частей вагона при движении в кривых.

При габаритных расчетах учитывают только смещения, возможные при отклонениях, допускаемых нормами содержания вагона и пути. Поскольку размеры габарита приближения строений установлены для прямых участков пути, а в кривых учитывают только в размерах, превышающих имеющиеся уширения этого габарита.

В зависимости от способов учета перечисленных смещений вагонов различают две системы габаритов подвижного состава: строительную и эксплуатационную.

Если пространство между габаритами приближения строений и подвижного состава предназначено для первых трех групп смещений, то устанавливаемый при такой системе учета смещений габарит подвижного состава называется строительным. Если вышеуказанное пространство для первых двух групп смещений, то получаемый при этом габарит называется эксплуатационным габаритом подвижного состава.

Следовательно, строительный габарит подвижного состава представляет собой поперечное очертание, в котором должен помещаться новый ненагруженный вагон, расположенный на прямом горизонтальном пути, когда его продольная ось совпадает с осью пути. При проверке габаритности проектируемого вагона, называемой вписыванием вагона в габарит, в данном случае необходимо учитывать лишь смещения четвертой группы - выносы в кривых. В результате этого вписывание вагона в строительный габарит подвижного состава отличается простотой, что является достоинством данной системы учета смещений. Существенный недостаток методики вписывания вагона в габарит заключается в том, что пространство между габаритами, установленное по одинаковой для всех вагонов величине смещений третьей группы, может для одних вагонов оказаться излишне большим, а для других - недостаточным.

Недоиспользование межгабаритного пространства приводит к уменьшению ширины и высоты кузова вагона, что снижает экономическую эффективность грузовых и ухудшает комфортабельность пассажирских вагонов, поскольку при построении строительного габарита подвижного состава смещение третьей группы устанавливаются по вагонам с наибольшими разбегами и износами ходовых частей и статическими прогибами рессорного подвешивания. Недостаточность межгабаритного пространства, возможная при проектировании вагона с еще большими нормируемыми износами или большим статическим прогибом рессор, что было учтено при построении этого габарита, означает негабаритность вагона, угрожающую безопасности движения. Это обусловило замену строительного габарита эксплуатационным.

Действующим ГОСТ 9238-83 установлены восемь габаритов подвижного состава: «Т», «Тц», «Тпр», «1-Т», «1-ВМ», «0-ВМ», «02-ВМ», «03-ВМ».

Т - для подвижного состава, допускаемого к обращению по путям общей сети железных дорог СНГ, внешним и внутренним подъездным путям промышленных и транспортных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям габаритов приближения строений С (с очертанием поверху для неэлектрифицированных линий) и Сп.

Тц - для цистерн и вагонов-самосвалов, допускаемых к обращению по путям общей сети железных дорог, внешним и внутренним подъездным путям промышленных и транспортных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям, установленным Инструкцией по применению габаритов приближения строений и подвижного состава.

Тпр - для полувагонов, допускаемых к обращению по путям общей сети железных дорог, внешним и внутренним подъездным путям промышленных и транспортных предприятий, сооружения и устройства на которых отвечают требованиям, установленным Инструкцией по применению габаритов приближения строений и подвижного состава.

1-Т - для подвижного состава, допускаемого к обращению по всем путям общей сети железных дорог, внешним и внутренним подъездным путям промышленных и транспортных предприятий.

1-ВМ (0-Т) - для подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог СНГ колеи 1520 (1524) мм, так и по магистральным и ряду других линий железных дорог - членов Организации сотрудничества железных дорог (ОСЖД) колеи 1435 мм, используемых для международных сообщений.

0-ВМ (01-Т) - для подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог СНГ колеи 1520 (1524) мм, так и по всем остальным линиям железных дорог - членов ОСЖД колеи 1435 мм, с незначительными ограничениями только на отдельных участках.

02-ВМ (02-Т) - для подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог СНГ колеи 1520 (1524) мм, так и по всем железным дорогам - членам ОСЖД колеи 1435 мм.

03-ВМ (03-Т) - для подвижного состава, допускаемого к обращению как по всей сети железных дорог СНГ колеи 1520 (1524) мм, так и по всем железным дорогам колеи 1435 мм европейских и азиатских стран.

Четырехосная цистерна для бензин, модель 15 - 1443 построена по габариту 02-ВМ. Верхнее очертание этого габарита приведена на (Рис. 6).

2.2 Определение допускаемых размеров вагона

При вписывании вагона в габарит подвижного состава производят уменьшение горизонтальных размеров этого габарита на величину зазоров и износов ходовых частей вагона в кривых, а вертикальных размеров - на величину статического прогиба рессорного подвешивания и измеряемых в вертикальном направлении износов ходовых частей вагона.

Максимальные допускаемые горизонтальные размеры подвижного состава получают уменьшением поперечных размеров габарита с каждой стороны на величину ограничений поперечных смещений Е_о, Е_в и Е_н при вписывании в кривую расчетного радиуса.



Рис. 6. Габарит подвижного состава 02-ВМ

На некоторой высоте Н над уровнем верха головки рельса допускаемую ширину подвижного состава 2В, мм, определяется по формуле

2В = 2(В_о - Е) (2.2.1)

где В_о - половина ширины габарита подвижного состава на рассматриваемой высоте Н, мм; Е - одно из указанных ограничений.

Поперечные сечения, проведенные через точки, получаемые в пересечении продольной оси кузова вагона и средней линии пути, называются направляющими или пятниковыми Е_п, независимо от наличия пятников в вагоне. Расстояние между направляющими сечениями соответствует базе вагона. Расстояние между направляющими, смещающиеся с оси пути внутрь кривой, называются внутренними Е_в, а сечения, расположенные в консольных частях вагона и смещающиеся наружу, называют наружными Е_н.

Схема для определения смещений (выносов) на кривом участке пути приведена на (Рис. 7)

Рис. 7. Схема для определения смещений (выносов) частей вагона на кривом участки пути.

а) расположение расчетных поперечных сечений по длине вагона: 1-1 - основное сечение, 11-11 - внутренние сечение, 111-111 - наружное сечение.

б) смещение (выносы) частей вагона в кривом участке пути.

Для поперечных сечений, имеющих наименьшие поперечные смещения относительно оси пути (сечения по пятникам), ограничения определяются по формуле

(2.2.2)

где Е_п - ограничения по пятниковому сечению, мм; S_к - максимальная ширина колеи в кривой расчетного радиуса, мм; d_r - максимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колесной пары, мм; величина (S_к - d_r) для габаритов 1-ВМ, Т, 1-Т составляет 28,5 мм, а для остальных габаритов - 27,5 мм; q - наибольшее возможное поперечное смещение в направляющем смещении в одну сторону из центрального положения рамы тележки относительно колесных пар (вследствие зазоров при максимальных износах в буксовом узле и узле сочленения рамы тележки с буксой, q=4 мм для 4-осных и 8-осных вагонов); w - наибольшее возможное поперечное смещение в направляющем сечении в одну сторону из центрального положения кузова относительно рамы тележки ( вследствие зазоров при максимальных износах и упругих колебаниях в узле сочленения кузова и рамы тележки w=31 мм для 4-осных вагонов, w= 35 мм для 8-осных вагонов); k₁ - коэффициент дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса (R=200 м для габаритов Т, 1-Т и верхней части габарита 1-ВМ; R=250 м для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита1-ВМ) тележечного подвижного состава, мм; k₃ - коэффициент геометрического смещения середины и концов расчетного вагона при движении в кривой радиусом 200 м, мм.

Для внутренних поперечных сечений ограничения Е_в, мм, определить можно по формуле

экономический вагон железнодорожный транспорт

(2.2.3)

где k₂ - коэффициент, зависящий от расчетного радиуса кривой (R равен 200 м для габаритов Т, 1-Т и верхней части габарита 1-ВМ; R равен 250 м для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ), мм; 2l - расстояние между направляющими сечениями проектируемого вагона, м; n - расстояние от рассматриваемого сечения подвижного состава до его ближайшего направляющего сечения, м.

Для наружных поперечных сечений ограничения Е_н, мм, можно определить по формуле



(2.2.4)

Таблица 2.2.1 Значения дополнительных ограничений и смещений.

Габариты	Коэффициенты
	k1	k2	k3
Т, 1-Т	0,625p2	2,5	180
1-ВМ, 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ	0,5p*2	2	0

* p - база тележки, м.

Расчеты:

1. Е₀= 27,5+4+31 + (0,5Ч1,85² - 0) =64,2 мм.

2. Е_в= 27,5+4+31+ [2( 7,8 - 3,9) 3,9+0,5Ч 1,85² - 0] =84,1 мм.

3. Е_н= [27,5+4+31]Ч(7,8+2Ч2,11)/7,8 + [2(7,8+2,11)Ч2,11 - 0,5Ч 1,85² - 0] =136,36 мм.

4. 2В= 2(1575-84.1) =2981,8 мм.

Результаты определения допускаемых размеров вагона представлены в таблице 2.2.2.

Таблица 2.2.2. Результаты определения допускаемых размеров вагона

Показатели	Е0, мм	Ев, мм	Ен, мм	Новая ширина вагона, мм
Смещения вагона	65,24	84,1	136,36	3360

Используем данные, полученные в результате выполнения расчетов, строим горизонтальную габаритную рамку (Рис. 8)



Рис. 8. Горизонтальная габаритная рамка цистерны для бензина, модель 15-1443.

Вывод: на основании построенной габаритной рамки для рассматриваемого вагона делаем вывод, что проектируемый мною вагон - цистерна для перевозки бензина, модель 15 - 1443, не вписывается в принятый габарит подвижного состава 02 - ВМ, т.к. новая ширина полученного вагона больше принятого габарита. Модернизация нецелесообразна.



Список литературы

1. Давыдова Е.Н. Технико-экономические параметры вагона и вписывание его в габарит. Методические указания на выполнение курсовой работы. - Изд. ДВГУПС, 1998.

2. Скиба М.Ф. Вагоны. -М.: Транспорт, 1979.

3. Грузовые вагоны колеи 1520 мм железных дорог СССР: Альбом-справочник. -М.: Транспорт, 1989.

4. Шадур Л.А. Вагоны. -М.: Транспорт, 1980.

Размещено на Allbest.ru

...