Файл: Курсовая работа по дисциплине Подвижной состав железных дорог.docx
Добавлен: 10.04.2024
Просмотров: 144
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
2.2. Обозначения и область применения габаритов
2.3. Определение горизонтальных поперечных размеров строительного очертания вагона
2.5. Определение размеров проектного очертания вагона
4.1. Вертикальные нагрузки, действующие на кузов и детали тележки
Статическая нагрузка на любую деталь вагона определяется по формуле:
4.1.2. Вертикальная динамическая нагрузка
4.1.3 Суммарная вертикальная нагрузка
;
– расстояние между шкворневыми (основными) сечениями вагона (база расчетного вагона), м (2L=24 м, 2l=17 м);
– полубаза вагона, м;
– расстояние от рассматриваемого поперечного сечения вагона до ближайшего основного сечения, м; для , для Ен, n=nк;
– величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и 1-ВМ (в нижней части), за очертание этих габаритов в кривой радиуса R=250 м, мм;
– величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса R (R=200 м –для габаритов Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ; R=250 м – для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1 -ВМ) тележечного подвижного состава, мм;
– коэффициент, зависящий от величины расчетного радиуса кривой (R=200 м – для габаритов Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ; R=250 м – для габаритов 0-BМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-BМ);
– половина принятой на железных дорогах РФ величины увеличения горизонтального расстояния между осями путей на перегонах в расчетной кривой К=200 м при вписывании вагонов в габариты Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ или величина геометрического смещения середины (внутрь кривой) и концов (наружу кривой) расчетного вагона (2L=24 м, 2l=17 м) в кривой R=200 м при вписывании вагонов в габариты 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ, мм;
Е0= –79,44мм < 0, следовательно соответствующее ограничение Е0=0.
В результате, по окончании данных расчетов определяем 2В в трех основных сечениях:
где – конструктивно-технологические отклонения, допускаемые при постройке вагона, в горизонтальной плоскости, мм.
Максимально допускаемое значение сравниваем с рассчитанной ранее наружной шириной вагона :
Данное неравенство выполняется, линейные размеры вагона определены верно. Поскольку наружная ширина вагона не превышает максимально допускаемое значение , то верхнюю часть вагона можно считать вписавшейся в габарит.
3. Построение горизонтальной габаритной рамки проектного очертания вагона
Горизонтальная габаритная рамка определяет наибольшую допускаемую ширину проектного очертания вагона для любого поперечного сечения по длине вагона и на определенной высоте от уровня верха головки рельса.
Для упрощения рассматриваются только три поперечных сечения по длине вагона: пятниковое 1-1; внутреннее П-П, расположенное по середине вагона; крайнее наружное 1И-1П, расположенное снаружи вагона. Для каждого из рассматриваемых сечений ограничение полуширины может быть различным и контур боковых стен проектного очертания вагона получается в виде ломаной линии (рис. 30).
Рисунок 30
4. Расчет нагрузок, действующих на вагон и его части
При расчете на прочность вагонов и их частей, согласно нормам МПС, должны учитываться следующие нагрузки: вертикальная нагрузка; боковая нагрузка; продольные силы; усилия, связанные с торможением; внутреннее давление в резервуарах; усилия распора сыпучих и скатывающихся навальных грузов; усилия, возникающие при механизированной погрузке и выгрузке вагона; усилия, прикл адываемые к вагону при ремонте.
При выполнении данной курсовой работы необходимо определить:
1) вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колесную пару);
2) боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колесную пару); а также их вертикальные составляющие, приложенные к деталям тележки.
где – вес брутто вагона, 207кН;
– вес частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельсы, кН;
– число одинаковых, параллельно загруженных деталей.
Исходя из этого, вертикальная статическая нагрузка на подпятник тележки определяется по формуле:
Вертикальная статическая нагрузка на рессорный комплект определяется по формуле:
Вертикальная статическая нагрузка на боковую раму тележки:
,где
Рк.п.(б) =1,254 т=12,3кН − масса колесной пары с буксами;
Рн.б.=0,57 т=5,6 кН − масса надрессорной балки;
Рб.р. =0,39 т=3,8кН − масса боковой рамы тележки;
Рр.к. = 0,36 т=3,5кН − масса рессорного комплекта тележки;
nб.р. = 4 – число боковых рам в тележках под вагоном;
nн.б. =2 – число надрессорных балок;
nр.к. = 4 – количество рессорных комплектов под вагоном;
m1 = 2 – количество подпятников на вагоне.
– расстояние между шкворневыми (основными) сечениями вагона (база расчетного вагона), м (2L=24 м, 2l=17 м);
– полубаза вагона, м;
– расстояние от рассматриваемого поперечного сечения вагона до ближайшего основного сечения, м; для , для Ен, n=nк;
– величина, на которую допускается выход подвижного состава, проектируемого по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и 1-ВМ (в нижней части), за очертание этих габаритов в кривой радиуса R=250 м, мм;
– величина дополнительного поперечного смещения в кривой расчетного радиуса R (R=200 м –для габаритов Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ; R=250 м – для габаритов 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1 -ВМ) тележечного подвижного состава, мм;
– коэффициент, зависящий от величины расчетного радиуса кривой (R=200 м – для габаритов Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ; R=250 м – для габаритов 0-BМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части 1-BМ);
– половина принятой на железных дорогах РФ величины увеличения горизонтального расстояния между осями путей на перегонах в расчетной кривой К=200 м при вписывании вагонов в габариты Т, 1-Т и верхней части 1-ВМ или величина геометрического смещения середины (внутрь кривой) и концов (наружу кривой) расчетного вагона (2L=24 м, 2l=17 м) в кривой R=200 м при вписывании вагонов в габариты 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ, мм;
Е0= –79,44мм < 0, следовательно соответствующее ограничение Е0=0.
В результате, по окончании данных расчетов определяем 2В в трех основных сечениях:
2.5. Определение размеров проектного очертания вагона
Ширина проектного очертания вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головки рельсов определяется по формуле:
где – конструктивно-технологические отклонения, допускаемые при постройке вагона, в горизонтальной плоскости, мм.
Максимально допускаемое значение сравниваем с рассчитанной ранее наружной шириной вагона :
Данное неравенство выполняется, линейные размеры вагона определены верно. Поскольку наружная ширина вагона не превышает максимально допускаемое значение , то верхнюю часть вагона можно считать вписавшейся в габарит.
3. Построение горизонтальной габаритной рамки проектного очертания вагона
Горизонтальная габаритная рамка определяет наибольшую допускаемую ширину проектного очертания вагона для любого поперечного сечения по длине вагона и на определенной высоте от уровня верха головки рельса.
Для упрощения рассматриваются только три поперечных сечения по длине вагона: пятниковое 1-1; внутреннее П-П, расположенное по середине вагона; крайнее наружное 1И-1П, расположенное снаружи вагона. Для каждого из рассматриваемых сечений ограничение полуширины может быть различным и контур боковых стен проектного очертания вагона получается в виде ломаной линии (рис. 30).
Рисунок 30
4. Расчет нагрузок, действующих на вагон и его части
При расчете на прочность вагонов и их частей, согласно нормам МПС, должны учитываться следующие нагрузки: вертикальная нагрузка; боковая нагрузка; продольные силы; усилия, связанные с торможением; внутреннее давление в резервуарах; усилия распора сыпучих и скатывающихся навальных грузов; усилия, возникающие при механизированной погрузке и выгрузке вагона; усилия, прикл адываемые к вагону при ремонте.
При выполнении данной курсовой работы необходимо определить:
1) вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колесную пару);
2) боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки (подпятник надрессорной балки, двухрядную пружину рессорного комплекта, боковую раму, один подшипник, колесную пару); а также их вертикальные составляющие, приложенные к деталям тележки.
4.1. Вертикальные нагрузки, действующие на кузов и детали тележки
4.1.1. Статическая нагрузка
Статическая нагрузка на любую деталь вагона определяется по формуле:
где – вес брутто вагона, 207кН;
– вес частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельсы, кН;
– число одинаковых, параллельно загруженных деталей.
Исходя из этого, вертикальная статическая нагрузка на подпятник тележки определяется по формуле:
Вертикальная статическая нагрузка на рессорный комплект определяется по формуле:
Вертикальная статическая нагрузка на боковую раму тележки:
,где
Рк.п.(б) =1,254 т=12,3кН − масса колесной пары с буксами;
Рн.б.=0,57 т=5,6 кН − масса надрессорной балки;
Рб.р. =0,39 т=3,8кН − масса боковой рамы тележки;
Рр.к. = 0,36 т=3,5кН − масса рессорного комплекта тележки;
nб.р. = 4 – число боковых рам в тележках под вагоном;
nн.б. =2 – число надрессорных балок;
nр.к. = 4 – количество рессорных комплектов под вагоном;
m1 = 2 – количество подпятников на вагоне.