Курсовая работа Конструкция, теория и расчет вагонов. Курсовой КТРВ платформа. Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине Конструкция, теория и расчет вагонов
 Скачать 0.71 Mb.
|
2.4 Определение горизонтальных поперечных размеров проектного очертания кузова вагонаШирина проектного очертания кузова вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головки рельса определяется по формуле  , (2.15)где Ет- конструктивно-технологические отклонения, допускаемые при постройке вагона, в горизонтальной плоскости: для верхней части кузова Ет=23мм; для нижней части кузова Ет=13 мм. Тогда: - в основном и внутреннем сечениях  - в наружном сечении  Горизонтальная габаритная рамка проектного очертания кузова на уровне рамы показана на рисунке 2.4.1 2.5 Определение вертикальных размеров проектного очертания кузова вагона Вертикальные размеры проектного очертания кузова вагона: - по верху  , (2.16)- по низу  , (2.17)где Т - конструктивно-технологические отклонения, допускаемые при постройке вагона в вертикальной плоскости: для верхней части кузова вагона Т=30 мм; для нижней части т=10 мм.  Рисунок 2.4.1 - Горизонтальная габаритная рамкаТогда вертикальные размеры равны : - по верху  - по низу  Вертикальная габаритная рамка проектного очертания кузова для наружного сечения показана на рисунке 2.5.1  Р 7 7 исунок 2.5.1 – Вертикальная габаритная рамка проектного очертания кузова вагон Сравнение контура проектного очертания вагона с контуром поперечного сечения проектируемого вагона свидетельствует о том, что проектируемый вагон вписывается в габарит 0-Т. 3 Техническое описание конструкции вагона 3.1 Описание конструкции кузова Платформа предназначена для перевозки колёсных и гусеничных машин, грузов в ящичной упаковке, контейнеров, металлоконструкций, длинномерных и других народнохозяйственных грузов, не требующих укрытия и защиты от воздействия окружающей среды. Особенностью конструкции универсальной платформы с деревянным настилом пола является то, что у неё стены кузова выполнены в виде бортов, шарнирно связанных с рамой. Борта, кроме усилий от распора сыпучего груза, в восприятии эксплуатационных нагрузок участия не принимают. Поэтому кузов платформы имеет мощную раму, способную нести на себе все виды эксплуатационных нагрузок. 3.2 Конструкция кузова платформы Универсальная четырехосная платформа спроектирована по габариту 1-ВМ и предназначена для эксплуатации по железным дорогам колеи 1520 мм. Кузов платформы состоит из рамы с деревянным настилом пола, боковых и торцовых бортов. Рама состоит из хребтовой, двух боковых, двух концевых, двух шкворневых, трех основных и двух промежуточных поперечных балок, которые совместно с вспомогательными продольными балками служат для поддержания настила пола. Два двутавра №60 переменной высоты образуют хребтовую балку. Между собой двутавры связаны диафрагмами и упорами автосцепок. Узлы пересечения хребтовой и шкворневых балок усилены надпятниковыми диафрагмами. Боковая балка выполнена из двутавра №60 постоянной высоты по всей длине. С внешней стороны к ней приварены лесные скобы и державки клиновых запоров. Концевые балки сварные, постоянной по длине высоты и изготовлены из Г-образного листа толщиной 8 мм и элементов его усиления: двух уголков и четырех ребер, привариваемых с внутренней стороны балки. Шкворневые балки сварные, замкнутого коробчатого сечения, переменной высоты по длине. Они состоят из двух вертикальных (8 мм), верхнего и нижнего горизонтальных листов (10 мм). К нижним горизонтальным листам шкворневых балок приклепаны скользуны. Основные поперечные балки сварные двутаврового сечения, постоянной высоты по длине и состоят из вертикального листа (8 мм) и двух горизонтальных (10 мм) листов. Вспомогательные поперечные и крайние продольные балки, служащие для поддержания настила пола, выполнены из двутавра №10. Настил пола деревянный. Доски пола опираются на три продольные балки. Для крепления тормозного оборудования на раме предусмотрены необходимые кронштейны. Боковые борта шарнирно закреплены на боковых балках рамы и каждый из них в закрытом положении удерживается тремя клиновыми запорами, а торцовые борта – двумя клиновыми запорами. Для увязки груза внутри кузова предусмотрены скобы, а снаружи − увязочные кольца. При перевозке навальных грузов, загруженных выше бортов, на боковых балках рамы приварены скобы для установки деревянных стоек. Боковые борта платформы высотой 500 мм и длиной 3322 мм выполнены из специального гнутого профиля толщиной 3мм с широкими продольными гофрами и отбортовками для обеспечения необходимой жесткости. Каждый борт фиксируется в закрытом положении тремя клиновыми запорами, которые состоят из петли, привариваемой к борту, клина с продольным пазом, валика и литой державки с упором, привариваемой к боковой балке рамы. Торцовые борта высотой 400 мм выполнены из холодногнутого листа толщиной 4 мм с продольным гофром с запорами такими же как и на боковых бортах. Торцовые борта по концам соединяются с продольными при помощи запоров закидной конструкции. Все несущие элементы рамы изготовлены из низколегированной стали 09Г2Д, а борта – из стали 09Г2Д-2. Технические характеристики платформы представлены в таблице 3.1. Таблица 3.1 – Техническая характеристика платформы
 Рисунок 3.2 – Общий вид проектируемой платформы 4 Расчет оси колесной пары вероятностным методом 4.1 Определение расчетных сил действующих на колесную пару При расчете оси учитывается следующие основные силы¸ действующие на колесную пару (рисунок 4.1.1): - вертикальные Р1 и Р2¸ передающиеся на шейку оси; - боковые Н1¸Н2 и Н; - вертикальные инерционные Рн1¸Рн2¸Рнк и Рнс . Рассмотрим методику их определения.  Рисунок 4.1.1 - Схема сил¸ действующих на колесную пару. 4.1.1 Вертикальные расчетные силы а) на левую шейку оси  (4.1)б) на правую шейку оси –  (4.2)где Рст - вертикальная статическая сила груженного вагона (брутто)¸ приходящаяся на шейку оси¸ kH; Рд - вертикальная динамическая сила от колебаний кузова на рессорах kH; Рц - вертикальная составляющая на шейку оси от действия центробежной силы kH; Рв - вертикальная составляющая на шейку оси от действия ветровой нагрузки¸ kH. Вертикальная статическая сила на шейку оси  где Рбр- вес вагона брутто¸ kH; m0 - осность вагона¸ m0=4; mкп - масса колесной пары¸ mкп=1,178 т; mш - масса консольной части оси ( от торца оси до плоскости круга катания)¸ mш=0,033 т; g - ускорение свободного падения¸ g=9,81 м/с2;  - коэффициент использования грузоподъемности вагона¸ =0.9.Вес вагона брутто:  (4.3)где р0 – допускаемая осевая нагрузка¸ р0 =215кН. Тогда Рбр=4.215= 860kH;  Вертикальная динамическая сила от колебаний кузова на рессорах  (4.4)где КВД – коэффициент вертикальной динамики¸  (4.5)где  - величина¸ зависящая от оснасти вагона  =1;А - величина зависящая от типа вагона и гибкости рессорного подвешивания А=8,125.(fcт-0,0463); fст - статический прогиб рессорного подвешивания¸ fст=0,050 м; В – величина¸ зависящая от типа вагона В=5,94.10-4; V – расчетная скорость движения вагона V=25 м/c2 Тогда А=8,125(0,05-0,0463)=0,03   Вертикальная составляющая от центробежной силы при прохождении вагоном кривых  (4.6)где  - центробежная сила вагона¸ приходящая на одну колесную пару kH (4.7)где  - коэффициент¸ равный 0,075;hц - расстояния от продольной оси колесной пары до центра массы вагона¸ hц=2,0 м; 2b - расстояние между точками приложения вертикальных расчетных сил Р1 и Р2 к шейкам оси¸ 2b=2,036 м. Тогда   Вертикальная составляющая от давления ветра на боковую поверхность вагона  (4.8)где  - давления ветра¸ приходящею на одну колесную пару kH (4.9)где HB - давление ветра на боковую поверхность вагона kH HB=  ; - удельное давление ветра =0,5 kH/м;F - площадь боковой проекции кузова на вертикальную продольную плоскость симметрии вагона м2¸  hB - расстояние от продольной оси колесной пары до точки приложения равнодействующей ветровой нагрузкиhв=1,98 м.. Тогда F=12,8∙2,56=32,8м2;   Р1=101,597+33,2+13,47+3,98=152,3 kH; Р2=101,597-13,47-3,98=84,1 kH. 4.1.2 Горизонтальные расчетные силы Горизонтальные (боковые) силы от центробежной силы и давления ветра вместе с усилиями взаимодействия колес с рельсами при движении вагона по кривой приводится к следующим силам а) сила трения¸ возникающая в месте контакта правого колеса с рельсом  (4.10)б) поперечной рамной силе (реакции рамы тележки)-  (4.11)в) боковому давлению¸ приложенному к колесу¸ движущемуся по наружному рельсу кривой (горизонтальной реакции наружного рельса) –  (4.12)где  - коэффициент трения при скольжении колеса по рельсу в поперечном направлении¸ =0,25;RB - вертикальная реакция внутреннего рельса¸ kH; КГ – коэффициент горизонтальной динамики¸  (4.13)где  - величина¸ зависящая от оснасти вагона =1; - величина зависящая от типа вагона =1.Тогда КГ=1.1.(0,038+0,00382.25)=0,1335  |