|
|
курсовая. КУРСОВАЯ ПОЛУВАГОН 12-4004 МОЯ. Курсовая работа по дисциплине Подвижной состав железных дорог
Боковые нагрузки вызывают дополнительное вертикальное загружение частей тележек с одной стороны вагона и соответствующее разгружение с другой. Величина такого дополнительного загружения рассчитываемой детали находится по формуле:
где  и  — вертикальные расстояния от места приложения  до точек приложения сил  и  соответственно, м;
 — число одноименных, параллельно нагруженных элементов, расположенных с одной стороны вагона;
 — расстояние между точками приложения сил дополнительного загружения и разгружения рассчитываемой детали =2,06
5. Устойчивость колесной пары против схода с рельсов
При движении по рельсовой колее, возможно, такое положение колесной пары, при котором одно из колес набегает гребнем на рельс. Плоскость круга катания колеса при этом составляет некоторый угол φн, называемый углом набегания. При этом колесо стремится взойти на рельс по плоскости скольжения, касательной наружной поверхности гребня и составляющей угол β с горизонтальной осью (угол наклона гребня).
 Вползание гребня на головку рельса предотвращается, если проекции всех вертикальных сил на плоскость скольжения больше проекции горизонтальных сил, причем считается, что эти силы приложены к точке контакта колеса и головки рельса. Устойчивость колеса против схода с рельса является одним из главных условий безопасности движения вагона.
Согласно нормам для оценки устойчивости колеса против схода с рельсов подсчитывается коэффициент устойчивости кус и требуется соблюдение следующего условия:
где [кус]= 1,5 – допускаемое значение коэффициента устойчивости для грузовых вагонов;
ε – коэффициент, определяемый по формуле:
β – угол наклона образующей гребня колеса к горизонтальной оси, который у стандартного колеса равен 60º, у колеса, разработанного ВНИИЖТом, – 65º, у колеса, разработанного ОСЖД специально для отечественных железных дорог, – 70º (кроме перечисленных колес могут применяться и другие колеса со специальными профилями);
μ – коэффициент трения скольжения ненабегающего колеса о головку рельса, μ =0,25;
 – вертикальная составляющая силы реакции набегающего колеса на головку рельса, тс;
 – вертикальная составляющая силы реакции ненабегающего колеса на головку рельса, тс;
– горизонтальная составляющая силы реакции набегающего колеса на головку рельса, действующая одновременно с Рв1 и Рв2,.
Усилия , , определяются по формулам:
где  – осевая нагрузка, тс;
 среднее значение коэффициента горизонтальной динамики колесной пары;
где  – коэффициент осности тележки;
  – коэффициент, зависящий от гибкости рессорного подвешивания, для грузовых вагонов б = 0,003;
 – скорость движения вагона, м/с; =33,3 м/с;
Условие выполняется, вагон устойчив.
6. Расчёт двухрядной цилиндрической пружины
В качестве упругих элементов рессорного подвешивания вагонов в основном применяют винтовые цилиндрические пружины. Они позволяют получить необходимые упругие характеристики при небольших габаритах и массах. Пружины изготавливают в соответствии с требованиями ГОСТ 1452-69.
В эксплуатации пружины испытывают сложные переменные нагрузки.
Поэтому для точного определения целесообразных размеров пружины необходимо иметь полную статистическую характеристику нагрузок, которые испытывает пружина за все время эксплуатации. Если нет достаточного количества таких данных, выполняют приближенные расчеты, в которых косвенно учитывают факторы, влияющие на усталость рессор.
Распространенным является расчет, при котором учитывается коэффициент конструктивного запаса прогиба.
Определение наибольшего расчетного прогиба упругого элемента выполняется по формуле:
где  — статический прогиб рессорного подвешивания,50 мм;
 — коэффициент конструктивного запаса прогиба 1,8.
 Определение наибольшей расчетной вертикальной силы выполняется по формуле:
где  — статическая нагрузка, действующая на двухрядную пружину, кН;
 — максимальное значение коэффициента вертикальной динамики, определяется по формуле:
где  — коэффициент вертикальной динамики.
Диаметр прутка эквивалентной однорядной пружины:
где  , — расчетная сила, кН;  — индекс пружины=5,5;
[ ] — допускаемое касательное напряжение, 750МПа;
 - поправочный коэффициент, зависящий от индекса пружины, определяется по формуле:
Средний диаметр эквивалентной пружины:
 Число рабочих витков эквивалентной пружины:
где  — модуль сдвига, МПа. G = 0,8 * 10 МПа.
Высота пружины в сжатом состоянии, м:
Высота пружины в свободном состоянии, м:
Диаметры прутков наружной и внутренней пружин:
где  — диаметр прутка эквивалентной пружины, мм.
Средние диаметры наружной и внутренней пружин:
Число рабочих витков наружной и внутренней пружин:
Высоты пружин соответственно в сжатом и свободном состоянии:
 Жесткость пружин наружной и внутренней, кН/м:
Жесткость комплекта, кН/м:
Нагрузки на наружную и внутреннюю пружин, кН:
Касательные напряжения на пружинах, МПа, определяются как:
Сравнение полученных значений касательных напряжений с допускаемыми:
Условия выполняются.
 7. Расчет подшипника на долговечность
Методика расчета регламентирована ГОСТ 18855-82.
В колесных парах грузовых и пассажирских вагонов рекомендуется применять типовой буксовый узел с установкой в нем двух цилиндрических роликовых подшипников при консистентной смазке, если техническим заданием не предусмотрена другая конструкция.
Расчет динамической эквивалентной радиальной нагрузки для роликовых подшипников выполняется по формуле:
где — средняя постоянная нагрузка, кН;
 — температурный коэффициент, для подшипников = 1;
 — коэффициент безопасности (динамический). для вагонных подшипников при установке на шейке оси с дистанционными кольцами принимают =1,3;бездистанционныхколец =1,4.
С целью определения эквивалентной динамической нагрузки необходимо переменные радиальные силы, действующие на подшипник букс, привести к средним постоянным величинам. При достаточной точности расчетов среднюю постоянную нагрузку, имеющую то же влияние на долговечность подшипника, что и переменная нагрузка, определяют по формуле :
где   соответственно повторяемость нагрузок  ,  в долях единицы.
При определении эквивалентной динамической радиальной нагрузки для универсальных грузовых вагонов  — доля эксплуатации вагона в груженом режиме,  — то же в порожнем режиме; для специализированных грузовых вагонов можно принять  . Соответственно определяют составляющие нагрузок и , действующие на подшипник. При этом следует учесть, что  взята из расчета статических нагрузок на детали тележки, а определяется аналогично при подстановке веса тары (Т) вместо веса брутто (Рбр) вагона.
Для роликовых подшипников на долговечность в млн оборотов при 90%-й надежности рассчитывают по формуле:
где С — базовая динамическая грузоподъемность, принимаемая по каталогам в зависимости от выбранного типа подшипника, кН;
Рр, — эквивалентная динамическая нагрузка, кН.
 В километрах пробега вагона долговечность подшипника можно пересчитать, используя формулу:
где  — диаметр по кругу катания среднеизношенного колеса вагона. При номинальном диаметре 0,95 м =0.9 м.
Расчетная долговечность роликовых подшипников типовой буксы, должна быть не менее 1,5 млн км — для грузовых вагонов.
Подшипник отвечает заданному сроку службы.
 Список использованной литературы
Пастухов И. Ф., Лукин В. В., Жуков Н. И. Вагоны: учебник для техникумов железнодорожного транспорта./Под ред. В. В. Лукин. – М.
Пастухов И. Ф., Пугунов В. В., Р. О. Кошкалда. Конструкция вагонов: учебник для колледжей и техникумов ж.-д. транспорта.- М.: Желдориздат, 2000. 504с.
Лукин В.В., Анисимов П.С., Федосеев Ю.П. Вагоны. Общий курс: Учебник для вузов ж.-д. транспорт./ Под ред. В.В. Лукина. – М.: Маршрут, 2004.-424с.
Габариты приближения строений и подвижного состава железных дорог колеи 1520 (1524) мм. ГОСТ 9238-83.
Технический железнодорожный словарь. - М.: Государственное транспортное железнодорожное издательство Н. Н. Васильев, О. Н. Исаакян, Н. О. Рогинский, Я. Б. Смолянский, В. А. Сокович, Т. С. Хачатуров. 1941
Конструирование и расчет вагонов: учебник / В.В. Лукин, П.С. Анисимов, В.Н. Котуранов и др.; под ред. П.С. Анисимова. - 2-е изд., перераб. и доп. - М.: ФГОУ «Учебно-методический центр по образованию на железнодорожном транспорте», 2011. - 688с.
|
|
|
Скачать 2.64 Mb.
