Тошкент давлат транспорти унверситети

• Название: Тошкент давлат транспорти унверситети
• Дата: 07.02.2022
• Размер: 1.35 Mb.
• Имя файла: KURS ISHI VTL JUMABOYEV H.doc
• Тип: Документы; #354351
• страница: 3 из 4

Хулоса:

Bиз бу бобда Yarim vagon модели 12-791 вагон ҳақида муҳим маълумотларга эга бўлдик. Уни қандай материалдан қандай таярланишини, вазифасини тузилишини, кўриб чиқдик. Қандай юкларни ташиши ва қанча юк олиши ва қанча ҳажмда юк таший олишини билдик. Теҳник ҳарактеристикаси билан танишиб чиқдик.

. Вагон конструкциясидаги ўзгаришларни асослаш ва чизиқли ўлчамларини ҳисоби
2,1. Вагон конструкциясига ўзгаришларни асослаш

Лойиҳалаётган янги вагонимизнинг эни ва бўйини ўлчамларини ўзгартирмасдан узунлигига ўзгартиришлар киритамиз. Yarimvagon modeli 12-791 бўлиб, унинг узунлиги 11700 мм уни узунлигига 1235 мм кўшдим ва янги лойиҳалоётган вагоним 12935 мм узун бўлди.

2.2. Чизиқли ўлчамларини ҳисоби



Yarimvagon modeli 12-791 ўлчамлари схемаси
Определить геометрический объем кузова V, м³.
V=P*v_y =70*1,13=80 м³;
Внутренняя длина вагонов полувагонов составляет, м.
2L_в=V/F_K=80/6,42=12,6 м;
Установив внутренние размеры кузова, определяют наружные его размеры.
Наружная длина кузова, мм.
2L=2L_в+2a_т=12460+2*150=12760 мм;
где a_т – толщина торцовой стены кузова, мм.

Наружная ширина кузова
2B=2B_в+2a_б=3070+2*70=3210 мм;
где a _б– толщина боковой стены кузова, мм.

Длина рамы кузова 2L_рм у большинства конструкций вагона совпадает с длинной кузова.

Общая длина вагона составляет, мм.
2L_об=2L_рм+2a_a=11700+2*1110=13920 мм;
где a_a – вылет автосцепки, т. е. расстояние от оси сцепления автосцепок до концевой (буферной) балки, м.

Если выбрана длина консоли n_k, то база вагона, мм.
2l=2L_рм-2n_k =11700-2*2055=8650 мм;
Линейные размеры, вычисленные по формулам, уточняют путем вписывания вагона в габарит и исходя из других требований, предъявляемых к вагонам. При этом целесообразно выполнять сравнительный анализ параметров и конструктив форм вагонов, успешно эксплуатируемых на железных дорогах СНГ.

Хулоса:

ушбу бобда 12-791 моделидаги ярим вагоннинг конструксиясидаги ўзгаришларни ва чизиқли схемасини кўриб чиқдик ва чизиқли ўлчамларини хисобладик.

3. Янги лойиҳалаштирилаётган вагоннинг теҳник-иқтисодий кўрсаткичларини аниқлаш
Танланган вагон прототипни техник храктеристикаларини келтирамиз (Таблица 1,1).

Белгиланган меёрлар бўйича ушбу характеристикаларга ўзгартиришлар киритиш ва уларнинг кетма – кетлигини асослаш прототип вагонни геометриc ўлчамларига ўзгартиришлар киритиб янги вагоннинг техник характеристикаларини аниқлаймиз.

3,1. Геометрик ўлчамлар унинг эни ва бўйи габарит чизиқларини ташкил этади. Унга ўзгартириш киритиб бўлмайди, ярим очиқ вагоним модели 12-791 бўлиб, унинг узунлиги 11700 мм уни узунлигига 1235 мм кўшдим ва янги лойиҳалоётган вагоним 12935 мм узун бўлди. Олинган нитижалар бўйича вагоннинг техник параметрларини ҳисоблайман.

3,2. Янги вагоннинг юкламасини аниқлаймиз. Эски вагоннинг узунлиги:

2L=11700 мм;
Шундай узунликда унинг юкламаси қуйдагича Р=70 Т .

Ўзгартиришлар киритилгандан сўнг, унинг узунлиги (янги)
2L_ян = 11700+1235 = 12935 мм;
Шу узунлиги бўйича унинг юкламаси қуйдагича:
;
3,3. Янги вагоннинг тарасини аниқлаймиз:
Т_эс = 23,4Т; P_эс = 70Т; 2L_эс = 11700 мм;



3,4. Янги вагоннинг узунлигини 1,235 м га узайтирамиз:
2L_ян = 11,7 + 1,235 = 12,935 м;
3,5.“ Полувагон” учун олинган тарани 09Г2Д ёки 09Г2CД маркали

пўлатлардан фойдаланиб унинг тарасини 20 % га камайтирамиз.
Т_ян – T_ян*20 % = 25,87-25,87*0.2=20,7 т; Т_ян = 20,7 т;
3,6. Ўққа тушган оғирлик билан бажарилган ўзгартиришларни текшириш т;



3,7. Изоҳ – модел 18-100 тележкасида ўққа тушган оғирлик

т бўлганлиги сабабли биз лойиҳалаётган вагон тўла

клама билан юра олмайди шунинг учун унинг юкдамасини камайтирамиз.
= X. т. т; т;

3,8. Тара коффисентини ҳисоблаймиз:
;
3,9. Янги вагоннинг ҳажмини аниқлаймиз:

V = а·L_Б·h =3,07 м ·13,695 м · 2,235 м = 93,97 м³;
3,10. 1 метр йўлга тушадиган юклама:
;
3,11. Солиштирма ҳажм:
;
3,12. Янги вагоннинг пол юзасини аниқлаймиз F_ес =22 м² ;





F_ян = 24,2м²;


3,13. Солиштирма юза :

3,14. Вагоннинг ички узунлиги:





Шунингдек юқоридаги ҳисобларни бажариб вагоннинг чизиқли
ўлчамларини ҳам бажаришимиз мумкин.

3,15. Вагоннинг умумий узунлиги:

2L_о = 13,92 + 1,235 = 15,155 м;
3,16. Янги вагоннинг базаси: мм





4 ўқли 12-757 моделидаги ярим очиқ вагоннинг янги техник характеристикаси
3.1-жадвал янги вагон техник характеристикалари

№	Наименование	Новый вагон
1.	Грузоподъёмность, т	73,3
2.	Тара, т	20,7
3.	Плошать пола, м2	23,3
4.	База вагона, мм	9 563
5.	Длина, мм:
	по осями сцепления автосцепок; по концевам балькам рамы; внутре кузова.	15 155 12 935 13 695
6.	Ширина, мм:
	максимальная; внутре кузова.	3210 3070
7.	Объем кузова, м3	93,97
8.	Габарит	(1- ВМ)
9.	Скорость конструкционная, км/ч	120 не более
10.	Модель 2 – осной тележки	18-100
11.	Нагрузка, кН (тс): стактическая осевая; погонная.	235(23,5) 66,2 (6,75)

Хулоса:

биз бу қисмда янги вагоннинг асосий параметрларини ва чизиқли ўлчамларини аниқладик. Эски вагоннинг ўлчамларини янги вагон ўлчамлари билан таққосладик ва вагоннинг тарасини камайтириб, юк олиш қобилятини оширдик. Бунинг учун вагоннинг узунлигини оширдик.

4. Лойиҳалаштирилаётган вагоннинг берилган габаритга

жойлашуви
Лойихалаштрилаётган вагоннинг габарити прототип вагоннинг габаритга мос келиши шартидан уни 1,1-жадвалга кўра 1-BM эканлиги малум. Демак ушбу габарит чизмасини келтириб янги вагоннинг ушбу габаритга жойлашувни ҳисоблаймиз. (4.1-расм)

Топшириқ бўйича берилган прототип вагон геометрик ўлчамлари бўйича асосан максимал эни ва максимал бўйи бўйича жойлашиши учун ҳисоблар бўйича натижалар кичик чиқиш керак.

Исходные данные: длина рамы вагона 2L_P=12,935 м; база вагона 2l=9,563 м; длина консоли n_к =1,686 м;база база двухосной тележки модели 18-100 входящей в конструкцию четырехосной р=1,85 м.

Определим горизонтальные поперечные и вертикальные размеры строитель­ного очертания кузова полувагона и размещен­ного на нем груза.

Максимальная допускаемая ширина строительного очертания кузова ваго­на на некоторой высоте. Над уров­нем верха головок рельсов:

2В =2(В₀ - E); ( 4,1)
где, В – максимальная полуширина строитель­ного очертания

кузова вагона на рассма­триваемой высоте H, мм;

В₀ – полушири­на габарита подвижного состава 1-ВМ на той же

высоте, В₀=1700 мм;

Е – ограни­чение полуширины кузова вагона для од­ного из

рассматриваемых селений на­правляющего, внутреннего

или наружно­го, мм.

Рассчитаем ограничения полу­ширины габарита для кузова вагона. Ограничения полуширины для сечений кузова в миллиметрах.

Направляющего,
Е₀ = (S — d)+q + w + [K₁ — K₃]-К; (4,2)
внутреннего, расположенного посере­дине базы,
_{ }=(S —d)+q+w)+[_{ }+(2l+n)n-_{ }]-К; (4,3)

наружного расположенного в конце кузова
_{ }=(S —d)+q+w)_{ }+[_{ }+(2l+n)n-_{ }]-К; (4,4)
В формулах (4,2) — (4,4):

S - максимальная ширина колеи в прямом _{ } или кривом _{ } участке пути рас­четного радиуса,
_{ } = 1526 мм; _{ } = 1541 мм;
d – минимальное расстояние между на­ружными гранями предельно изно­шенных гребней колес, d= 1489 мм;

q – наибольшее возможное поперечное пе­ремещение в направляющем сечении из центрального положения в одну сторону рамы тележки относительно колесной пары вследствие зазоров при максимальных износах в буксовом уз­ле. Для буксового узла с роликовыми подшипниками q = 3 мм;

w – наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сече­нии из центрального положения в од­ну сторону кузова относительно рамы тележки вследствие зазоров при мак­симальных износах и упругих колеба­ний в узле сочленения кузова и ра­мы тележки.

Для четырехосной те­лежки, состоящей из двух тележек мо­дель 18-100,

w = 32 мм;

2l – расстояние между направляющими сечениями вагона база вагона, м;

n – расстояние от рассматриваемого по­перечного сечения кузова до ближай­шего направляющего сечения вагона.

Для концевого сечения четырёхосного вагона n_к = 1,686 м,

_{ } – дополнительное поперечное смещение в кривой расчетного радиуса R тележечного подвижного состава. Для че­тырехосной тележки четырехосного полувагона при R = 250 м;
_{ }=0,625р² = 0,625 (_{ }) =2,1 мм;
_{ } – коэффициент, зависящий от расчетно­го радиуса кривой R. Для габарита 1-BM при R = 250 м; K₂ = 2,5;

Kз – половина принятого на железных до­рогах СНГ льготного уширения га­барита подвижного состава в кривых участка пути. Для габарита 1-BM при R=250 м; Kз = 180 мм.

Подставляя в формулы (4,2), 4,3) и (4,4) приведенные выше данные,

Получим для кузова вагона E_{0 ,}E_в и E_н для верхнего очер­тания габарита 1-BM:
Е₀=(1541—1489)+ 3+32+[2,1-180]=87+[-177]мм;
E_в=(1541-1489)+3+32+[2,5(9,563-1,686)_{ }1,686+2,1-180]=87+[-145]мм;
E_н=(1541-1489)+3+32)_{ }+[2,5_{ }(9,563+1,686)_{ }1,686-2,1-180]=117,68 +[-135]мм;

Следует отметить, что отрицательная величина, стоящая в квадратных скоб­ках, в данном случае не учитывается, принимается равной нулю. Отри­цательное значение скобки свидетель­ствует о том, что льготное уширение габарита в кривом участке пути недо­используется.

В общем случае величина, заключен­ная в квадратных скобках формул (4,2), (4,3) и (4,4), учитывается, если результат их подсчета получается положительным или отрицательным, но по абсолютному значению не превыша­ющим 8 мм в формулах (4,2) (4,3) или 4_{ } мм в формуле (4,4). При несоблюдении этих условий квад­ратные скобки принимаются равными нулю, а вписывание вагона производит­ся в габарит прямого участка пути, как это требуется в данном примере,
_{ }= _{ } =(1526 -1489) + 3 + 32 =72 мм;
_{ }=((1526-1489) +3+32)_{ } =97,4 мм;
Таким образом, окончательное ограни­чение полуширины кузова четырехосного полувагона составляет:
E_п = 72 мм; E_в = 72 мм; _{ } = 97,4 мм;
Рассчитаем ширину строительного очертания кузова четырехосного полувагона 2В_с на некоторой высоте над уровнем верха го­ловок рельсов:

в направляющем и среднем сечениях:
2В_с = 2 (1700 —72) = 3256 мм;
в концевом сечении:
2В_С = 2 (1700 — 97,4) = 3208 мм;
Определим вертикальные размеры строительного очертания кузова полувагона и размещенного на нем груза.

Максимально возможная высота строи­тельного очертания четырехосного полувагона в ненагруженном состоянии соответствует верх­ней линии габарита 1-BM, при наибольшей ширине высота строительного очертания над уровнем головок рельсов равна H = 4700 мм.

Определим горизонтальные поперечные и вертикальные размеры проектного очертания кузова полувагона и размещенного на нем груза.

Ширина проектного очертания кузова полувагона 2В на некоторой высоте Я над уровнем верха головок рельсов определяется по формуле,
2В=2В_С-2_{ В}; (4,5)
где _{ В} – сумма плюсовых значений конструк­тивных допусков и технологических откло­нений, приходящихся на сторону полува­гона, образующихся при изготовлении ку­зова. Для элементов, расположенных на уровне рамы и укрепленных на ней дета­лей _{ В}=13 мм; на уровне верхней обвязки _{ В} =23мм.

Следовательно, ширина проектного очерта­ния кузова четырехосного полувагона в направ­ляющем и среднем сечениях равна:

на уровне рамы:
2E = 3256-2_{ }13=3230 мм;
на уровне верхней обвязки,
2В =3256-2_{ }23=3210 мм;


В концевом сечении ширина проектного очертания кузова:

на уровне рамы,
2E = 3208 -2_{ }13 = 3182 мм;
на уровне верхней обвязки,
2B= 3208- 2_{ }23=3162мм;
Максимально возможная высота про­ектного очертания кузова и груза поверху,

H = H_С-_{ П ;} (4,6)
где _{ П} - сумма плюсовых значений конструк­тивных допусков и технологических от­клонений на некоторой высоте кузова, об­разующихся при изготовлении полувагона. На уровне верхней обвязки,
_{ П} = 30 мм;
Следовательно, высота проектного очерта­ния верха боковой стены кузова полувагона составит H_с= 3450 мм, а верха гру­за в средней части,

H =3450-30 = 3420 мм;
H_г =4700-30 = 4670 мм;
Таким образом, ни одна деталь, распо­ложенная в расчетных точках рассмотренных поперечных сечений кузова проектируемой кон­струкции четырехосного полувагона и груза, не должна выходить за пределы

полученных раз­меров проектного очертания,
2B=3162мм<[2B]=3400мм;
2B=3132мм<[2B]=3400мм;


H=3420мм<[H]=4700мм;
H=4670мм<[H]=4700мм;
Хулоса:

иш юзасидан хулоса қилишимиз мумкинки, биз ушбу машғулотда

12-791 моделидаги полувагонни габаритга (1-ВМ) жойлашувига текширдик. Бунда барча хисоб ишлари талаб қилинган қийматлари қаноатлантирди.
5. Вагонга таъсир қилувчи кучларни аниқлаш

В течение всего срока службы вагон находится под действием собствен­ного веса, величина которого тара остается постоянной. Тара су­ществующих вагонов различных конструкций приводится в справочной литературе, а для новых определяется при проектировании.

В периоды между загрузкой и разгрузкой вагон находится под дейст­вием веса перевозимого груза. Вес перевозимого груза называют полезной нагрузкой. Величина полезной нагрузки в отдельные периоды между загрузкой и разгрузкой может быть различной. В технико-экономических расчетах учитывают изменчивость полезной нагрузки. В расчетах на прочность полезную на­грузку обычно принимают постоянной, равной грузоподъемности вагона, а в некоторых случаях (расчет оси грузового вагона на действие переменных нагрузок) учитывают неполное использование грузоподъем­ности вагона.

При перевозках в вагонах жидких, сыпучих и других навальных гру­зов возникают гидростатические и распорные усилия, передаю­щиеся на стены кузова вагона. В вагонах, предназначенных для перевоз­ки таких грузов, эти усилия рассматриваются как постоянно действующие. В других вагонах их учитывают как непостоянно действующие временные.

Постоянно действующие нагрузки (не зависящие от времени) часто на­зывают статическими.

Вертикальная нагрузка состоит из тары, полезной и вер­тикальной динамической нагрузок.

Величина и характер приложения полезной нагрузки для универсальных грузовых вагонов, а также грузовых и пассажирских спе­циального назначения указываются в техническом задании на проектирова­ние. Для остальных пассажирских вагонов полезная нагрузка обычно определено, перпендикулярно продольной оси вагона. Величина центробежной

силы С (Н) определяется по известной формуле

_{ } кН;




Где Р _бр – вес брутто вагона, Р _бр=94*9,8=921,2 Н;

v – скорость движения, v =33 м/с;

R – радиус кривой, R =250 м.

Для уменьшения действия центробежной силы на подвижной состав и путь в кривых, расположенных на перегонах, наружный рельс укладывают выше внутреннего. Вследствие этого боковая нагрузка Н_ц со­ставит разность проекций сил С и Р_бр на поперечную ось вагона:
Н_ц=Ссоsa_ц-Р_брsina_ц=409,464*1-921,2_*5*10^-3=404,858 кН;
где а_ц – угол. Ввиду малости а_ц можно принять
соsa_ц=1; sina_ц=h/2s; (5,1)

где h – возвышение наружного рельса над внутренним;

2s – расстояние между кругами катания колесной пары. Подставляя значения, а также выражение в формулу, после преобразования получим,
Н_ц=Р_бр (v²/gR-h/2s); (5,2)

Обозначим

n_ц= (v²/gR-h/2s); (5,3)

Тогда формула получит вид,

Н_ц=n_ц*Р_бр =0,075*94000=7050 кН;

Согласно нормам принимают для грузовых n_ц=0,075. При необходимости вычисления центробежной силы части вагона, например только кузова или только тележки, в формулу или вместо Р_бр подставляют вес этой части.

Равнодействующую силу давления ветра Н_в (Н) определяют по
формуле

H_B=wF=500*24,2=12100 Па*м²;

где w – давление ветра, перпендикулярное боковой стене вагона, Па;

F– площадь боковой проекции кузова, F =24,2 м².

Равнодействующую силу давления ветра прикладывают в центре тяжести этой площади параллельно поперечной оси вагона.

По нормам для расчетов на прочность принимают w = 500 Па для вагона, движущегося с установленной максимальной скоростью.( Рис. – 5.1)



Рис. – 5.1. Схема действия ве­са брутто Р_ор, центробежной силы С и их

составляющих по поперечной оси вагона при движении по кривой

с учетом возвышения наружного рельса
Вертикальную динамическую нагрузку определяют умножением приходящейся на рассчитываемую деталь статической нагруз­ки, вызванной собственным весом (тарой) и полезной нагрузкой, на коэф­фициент вертикальной динамики г_д, который вычисляется по следующим формулам, полученным обработкой методами математической статистики многочисленных экспериментальных данных:
для скоростей движения 28–33 м/с (100–120 км/ч) грузовых вагонов,
k_Д=a+b(0,00036v/f_ст) _{ } сек^-1;
для скоростей движения 28–33 м/с (100–120 км/ч) грузовых вагонов,
k_Д=a+b(0,00079_{ } (v-15,3)/f_ст)_{ } сек^-1;

где а–коэффициент 0,5 для элементов кузова, 0,10-для обессеренных частей тележки, 0,15 – для неподрессоренных частей тележки (за исключением колесных пар); b-коэффициент, учитывающий осньость вагона:

т_Т – число осей в тележке или в группе соединенных балансирными

балками тележек под одним концом кузова вагона;

v – скорость движения, м/с;

с_т –статический прогиб рессорного подвешивания вагона от на­грузки брутто, м.

При вычислении статического прогиба ступени рессорного подвешива­ния учитывают нагрузку брутто, приходящуюся на рассматриваемую сту­пень, включая ее веса.

Формулы применимы при f_{ст  } 0,018 м лишь для рес­сорных подвешиваний, снабженных необходимыми демпфирующими уст­ройствами.

При отсутствии непосредственных экспериментальных данных формулу применяют для ориентировочной оценки коэффициента динамики и при конструкционных скоростях, больших указанных выше.

Боковая нагрузка перпендикулярна продольной плоскости симметрии вагона и обусловливается действием центробежной силы, силы давления ветра и сил динамического взаимодействия вагона и пути в гори­зонтальной плоскости.

Центробежная сила, возникающая при движении в кривых участках пути, приложена к центру тяжести вагона и направлена горизонт зонных величин принимают для определения сил инерции на уровне рамы кузова вагона, а на уровне крыши (верхней части кузова). Для промежуточных уровней вычисляют по линейной интерполяции.

Силы в тормозной системе определяют исходя из максимального усилия на штоке поршня тормозного цилиндра при коэффициенте полезного

дейст­вия рычажной передачи, равном единице.

Наряду с расчетами на прочность производят расчеты вагонов на ус­тойчивость против выжимания из состава поезда. Соответствующие методы расчета, расчетные продольные силы и режимы приведены в книге.

Методы определения и учета остальных нагрузок приводятся ниже при изложении расчетов на прочность отдельных частей вагонов.

Хулоса:

ушбу бобда вагонга тасир қилувчи статик ва динамик кучлар ҳақида маълумотларга ега бўлдик. Вертикал ён томон ва бўйлама кучлар таъсирида вагоннинг харакат тезлиги, техник холати ва тузилмасига таъсир кучларини ҳисобладик.