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: 4 из 4

6. Янги вагон ғилдирак жуфтларини ҳисоби
Условный (приближенный) метод может быть применен в эксплуатации при выяснении причины и для предупреждения излома или деформации оси, если они не вызваны перегревом буксового узла или другими явно выраженными факторами. Наиболее эффективно этот метод может быть использован при перегрузке вагона или максимальных износах шеек осей, связанных с их обточками в эксплуатации. (рис. – 6.1)

При условном методе расчета ось рассматривается в статическом состоянии, на нее действует система сил:

- вертикальная, равная
Н=1,25Р₀; (6,1)

- горизонтальная, равная

Н = 0,5Р₀; (6,2)
где Р₀- статическая нагрузка от колесной пары на рельсы равная,
Р₀= _{ } кН; (6,3)
1,25 и 0,5 - коэффициенты, учитывающие динамическое действие сил соответственно в вертикальном и горизонтальном направлениях.

В расчетной схеме силы приложены в центре тяжести вагона, находящемся на расстоянии от осевой линии колесной пары h = 1,45 м.

Вертикальная Н=1,25Р_0­; и горизонтальная Н=0,5Р₀; силы вызывают загруженные силой:

Определим нагрузку от колесной пары на рельсы по формуле:

Рис. – 6.1. Нагрузки, действующие на колесную пару

- левой шейки оси

_{ } ; (6,4)
- правой шейки

_{ } ; (6,5)
где 2b - расстояние между серединами шеек оси, 2b= 2,036 м;


Таким образом, силы Р₁ и Р₂ приложены к серединам шеек оси. Вертикальные реакции рельсов при этом:

- для левого колеса

_{ } ; (6,6)
- для правого колеса

_{ } ; (6,7)
где r – радиус колеса по кругу катания, r = 0,475 м;

2S – расстояние между кругами катания колесной пары, 2S = 1,58 м;



Изгибающие моменты, вызванные действием расчетных нагрузок, подсчитываются в трех сечениях:

- в шейке оси у внутренней галтели (сечение 1-1):
_{ } ; (6,8)
где l₁- длина шейки, l₁= 0,176 м;

∆l₁- износ по длине шейки в эксплуатации, ∆l₁= 0;

- в под ступичной части оси в плоскости круга катания колеса (сечение 2-2):

_{ } ; (6,9)
где l₂- расстояние от середины шейки до плоскости круга катания колеса,

l₂= 0,228 м;
- в середине оси (сечение 3-3):
_{ } ; (6,10)

_{ };


Находим минимальные допустимые в эксплуатации диаметры:

- шейки оси

_{ } ; (6,11)
- под ступичные части

_{ } ; (6,12)
- середины оси

_{ } ; (6,13)
где _{ }- допускаемое напряжения на изгиб для грузовых вагонов в шейке оси, 

_{ }=120 МПа;
_{ }- допускаемое напряжение на изгиб в под ступичной части,
_{ }=165 МПа;
_{ }- допускаемое напряжение на изгиб в середине

оси,

_{ } =155 Мпа;
_{ 
 
 };
Если при оценке прочности существующей оси фактические диаметры в соответствующих расчетных сечениях оказались равными или больше, чем полученные, то прочность обеспечена:

- в шейке оси d₁=119 мм   [d₁]=130 мм;

- в под ступичной части d₂=188 мм   [d₂]=194 мм;

- в середине оси d₃=159 мм   [d₃]=165 мм.

Ҳулоса:

ушбу бобда янги вагоннинг ғилдирак жуфтлигига тушувчи кучларни ҳисобладик. Ғилдирак жуфтлигига ўрта қисмига ступица ости қисмларига таъсир қилувчи кучларни кўриб чиқдик.

Лойиҳалаштирилаётган вагон рама узелини ҳисоби

Четырех по­лувагоны по принципу устройства ку­зовов относятся к конструкциям с не­сущими боковыми стенами и рамой.

Напряжения в элементах рамы и боковых стенах зависят от соотноше­ния жесткостей рамы и боковых стен.

Боковые стены сплошной несущей конструкции, обладающие большой жесткостью в вертикальной плоскости, можно было бы без особой погрешнос­ти считать абсолютно жесткими. Од­нако для получения более точных ре­зультатов в расчете учитываются де­формации боковых стен, хребтовой, концевых, шкворневых и поперечных балок.

Полезная нагрузка и собственный вес элементов рамы и кузова принима­ются равномерно распределенными по всей площади пола полувагон.

Рама полувагона рассматривается как стержневая статически неопреде­лимая система, расчет которой произ­водится по методу сил.

Расчетная схема рамы представле­на на рис. 7,а; при этом число попе­речных балок соответствует конструк­ции рамы четериосъного полувагона.

Симметричность конструкции рамы и приложенных к ней нагрузок позво­ляет рассматривать только одну чет­вертую часть рамы. Отброшенные час­ти рамы заменены связями, которые закрепляют сечения только от поворо­тов. Перерезывающие силы и крутя­щие моменты в плоскостях симметрии, вследствие симметричности нагрузки, равны нулю.

Основные системы, совмещенные с эпюрами от единичных сил и внешней нагрузки, показаны на рис. 7.,б, в.
Запишем канонические уравнения:

b ₁₁X₁+ b₁₂X₂ + b₁₃X₃ + b₁₄X₄ + _1p = 0;

b ₂₁X₁+ b₂₂X₂ + b₂₃X₃ + b₂₄X₄ + _2p = 0;

b ₃₁X₁+ b₃₂X₂ + b₃₃X₃ + b₃₄X₄ + _3p = 0;

b ₄₁X₁+ b₄₂X₂ + b₄₃X₃ + b4₄X₄ + _4p = 0;

Дальше сохраняется обычный поря­док расчета метода сил.

При расчете рам крытых вагонов на вертикальную нагрузку так же, как и при расчете рамы полувагона, рас­четную схему рассматриваем как пло­скую стержневую систему в виде про­екции осевых линий балок на горизон­тальную плоскость. В крытых грузовых вагонах с несущей крышей и раскосное стоечными боковыми стенами, обла­дающими недостаточной жесткостью, можно считать продольные боковые элементы рамы упругими. Поэтому ме­тод расчета рамы такого крытого ва­гона на вертикальную нагрузку будет аналогичен методу расчета рамы полу­вагона (Рис. – 7.1)












Рис. – 7.1. Расчетная схема рамы полувагона:

а – заданная система; в – эпюры изгибающих моментов от внешней нагрузки;

б – ос­новная система, совмещенная с эпюрами от единичных сил;
В расчетной схеме рамы крытого ва­гона кузов которого име­ет жесткие боковые стены (например, с несущей обшивкой на боковых сте­нах), боковые балки рамы принима­ются абсолютно жесткими. Нагрузки от собственного веса поперечных балок особо не рассматриваются вследствие их малости. Кроме того, считают, что все поперечные балки соединены шар­нирно с боковыми продольными балка­ми. Такое допущение мало отражает­ся на точности расчета вследствие того, что несущие поперечные балки рамы в вертикальной плоскости обладают зна­чительно большей жесткостью, чем же­сткость боковой балки на кручение.


Ҳулоса;

ушбу бобда лойиҳалаштирилаётган янги вагоннинг рама узелини ҳисобини кўриб чиқдиk.Вагон рамасига тасъир қилувчи кучларни аниқладик ва уларнинг епюрасини чиздик.
8. Лойиҳалаштирилаётган вагон рама деталига таъриф
Рама кузова полувагона состаит из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными, шкворневыми балками. Шкворневые балки сопряжены с хребтовой балкой с помощью усиливающих элементов, которые выполнены в виде пластин, ориентированных параллельно продольной оси хребтовой балки. Каждая из пластин соединена встык с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетобразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань. Повышается надежность и долговечность конструкции. (Рис – 8.1)

Изобретение относится к железнодорожному транспорту и касается конструкций рам кузовов железнодорожных полувагонов с хребтовыми балами и их конструктивных элементов.

Известна рама кузова универсального четырёхосного полувагона модели 12-791 состоящая из хребтовой, концевых, шкворневых и промежуточных балок. Хребтовая балка сварена из двух зетобразных профилей, в месте соединения перекрытых дутаром. Хребтовая балка соединена с верхним листом с помощью накладки и нижним листом шкворневой балки, а с вертикальными листами соединена посредством накладок. Вместе с этим на шкворневой балке установлены ответные части скользнув, а на каждой поперечной балке закреплены упоры крышек люков, обеспечивающие открывания в над тележечных проемах до 23°, а в центральных проемах до 31°.

Недостатком данной конструкции является ее низкая надежность при интенсивной эксплуатации с повышенными нагрузками, что проявляется в возникновении трещин в соединении шкворневой и хребтовой балок.

Вместе с этим, несмотря на предварительный обратный изгиб (до 9 мм) хребтовой балки, в процессе эксплуатации наблюдается ее прогиб, что создает дополнительные напряжения в элементах кузова.
Кроме того, пара трения (боковая опора на тележке - скользнув на раме вагона) является одной из наиболее изнашиваемых, а зазор между ними является строго регламентируемой величиной, что предусматривает необходимость его контроля и регулировки. В данной конструкции зазор регулируется путем установки регулировочных пластин в боковую опору на тележке, что предусматривает необходимость выкатывания тележки из-под вагона. Данный процесс ведет к значительным временным и трудовым затратам.

Также известна конструкция сварной рамы, состоящей из хребтовой балки, выполненной из двух зетобразных профилей, к которым встык приварена шкворневая балка, каждая половина которой состоит из верхнего, нижнего и вертикального листов. При этом верхний и нижний листы выполнены с плавным переходом к хребтовой балке со стороны авто сцепного устройства, а вертикальный лист снабжен вырезом, компенсирующим напряжения в его стыке с верхним листом и хребтовой балкой. Однако данная конструкция применима только в вагонах с пониженной нагрузкой, так как все изгибающее усилие воздействует на один удлиненный сварной шов верхнего листа шкворневой балки и верхнего пояса хребтовой балки.

Вместе с этим, на нижнем листе шкворневой балки установлены ответные части боковых опор, снабженные съемными регулировочными пластинами, закрепленными на опорной планке посредством двух болтовых соединений. Однако для установки дополнительной прокладки необходимо полностью снимать первоначальную, при этом вагон поднимают на высоту, достаточную для разборки резьбовых соединений, что увеличивает временные и трудовые затраты. Задачей, на решение которой направлено заявляемое изобретение, является создание конструкции рамы кузова полувагона, обеспечивающей надежное соединение хребтовой и шкворневой балок, повышение долговечности конструкции и снижение трудозатрат при сборке полувагона.

Поставленная задача решается следующим образом. В месте соединения шкворневой и хребтовой балок параллельно оси последней установлены пластины, каждая из которых встык соединена с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетобразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань.

Вместе с этим, ответные части скользнув, установленные на нижнем листе шкворневой балки, снабжены регулировочными пластинами, которые по первому варианту исполнения выполнены с двумя установленными вырезами по диагонально расположенным углам, а по второму варианту исполнения каждая регулировочная пластина выполнена составной из двух частей, каждая из которых имеет прямой торец с выполненными установочными вырезами и ломаный торец, состоящий из параллельных и наклонного участков относительно продольной оси шкворневой балки, при этом нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней.

Сущность заявляемого изобретения заключается в том, что рама кузова полувагона состоит из хребтовой балки с закрепленными поперечными концевыми, промежуточными и шкворневыми балками, последние из которых сопряжены с хребтовой балкой с помощью усиливающих элементов, выполненных в виде пластин, ориентированных параллельно оси хребтовой балки, каждая из которых встык соединена с нижним листом шкворневой балки и приварена к нижней полке зетобразного профиля хребтовой балки, перекрывая ее продольную крайнюю грань. Вместе с этим, шкворневые балки снабжены ответными частями скользнув со съемными регулировочными пластинами, каждая из которых снабжена установочными вырезами, расположенными в диагонально противоположных углах пластины, или выполнена составной из двух частей, имеющих прямые торцы с выполненными установочными вырезами, и ломаные торцы, состоящие из параллельных и наклонных участков, относительно продольной оси шкворневой балки, при этом нижняя регулировочная пластина установлена в зеркальном положении относительно верхней. Кроме того, каждая из поперечных балок рамы кузова вагона снабжена упорами крышек люков, обеспечивающих их открывание в нетележечных частях рамы до 19-20°, а в средней части до 32°, при этом они снабжены ограничителями, жестко закрепленными на упорах крышек люков и выполненными из швеллер образного профиля с возможностью дополнительной установки компенсатора или выполненными в виде корпуса с установленным упругим элементом.

Ҳулоса;

ушбу бобда вагон рамаси ҳақида маълумотларга эга болдик. Вагон рамасининг конструксияси қандай материалдан тайёрланиши ва қанча юк кўтара олишини кўриб чиқдик.

Хулоса

Мен 4-ўқли 12-791 моделидаги ярим вагоннинг янги лойиҳасини тайёрладим ва хар бир бобда қуйидаги маълумотларни ўзлаштирдим:

1 – бобда уни қандай материалдан қандай таярланишини, вазифасини тузилишини, кўриб чиқдим. Қандай юкларни ташиши ва қанча юк олиши ва қанча ҳажмда юк таший олишини билиб олдим;

2 – бобда 12-791 моделидаги ярим вагоннинг конструксиясидаги ўзгаришларни ва чизиқли схемасини кўриб чиқдим ва чизиқли ўлчамларини хисобладим;

3 – бобда эски вагоннинг ўлчамларини янги вагон ўлчамлари билан таққосладим ва вагоннинг тарасини камайтириб, юк олиш қобилятини оширдим. Бунинг учун вагоннинг узунлигини оширдим;

4 – бобда 12-791 моделидаги ёпиқ вагонни габаритга (1-BM) жойлашувига текширдим. Бунда барча хисоб ишлари талаб қилинган қийматлари қаноатлантирди.

5 – бобда вагонга тасир қилувчи статик ва динамик кучлар ҳақида маълумотларга ега бўлдим. Вертикал ён томон ва бўйлама кучлар таъсирида вагоннинг харакат тезлиги, техник холати ва тузилмасига таъсир кучларини кўриб чиқдим;

6 – бобда янги вагоннинг ғилдирак жуфтлигига тушувчи кучларни ҳисобладим. Ғилдирак жуфтлигига ўрта қисмига ступитца ости қисмларига таъсир қилувчи кучларни кўриб чиқдим.

7 – бобда лойиҳалштирилаётган янги вагоннинг рама узелини ҳисобини кўриб чиқдик. Вагон рамасига тасир қилувчи кучларни аниқладик ва уларнинг епюрасини чиздик. .

8 – бобда вагон рамаси ҳақида маълумотларга эга болдик. Вагон рамасининг конструксияси қандай материалдан тайёрланиши ва қанча юк кўтара олишини кўриб чиқдик.

Фойдаланилган адабиётлар

Foydalanilgan adabiyotlar:

1. 
   Д. Н. Заирова., С. А. Хромова., Вагонларнинг тузилиши ва уларни лойиҳалаш: курс лойиҳаси усдубий кўрсатма. Тошкент-2009.
   
2. 
   Пастухов И.Ф., Лукин В.В., Жуков Н.И. Вагоны: Учебник для техникумов ж.-д. трансп. Под ред. В.В. Лукина .- м.: Транспорт, 1988-280с.
   
3. 
   Пастухов И.Ф., Пигунов В.В.Проверка вписывания проектируемого вагона в габарит: Учеб. пособие. Гомель, 1991.–18с.
   
4. 
   Невзорова Н.Н., Пастухов И.Ф. Расчет на прочность кузовов грузовых вагонов: Учебно-методическое пособие для курсового и дипломного проектирования по конструкции вагонов. БелИИЖТ,1975-54с.
   
5. 
   Пастухов И.Ф., Пигунов В.В. Расчет оси колесной пары с помощью эвм: Учеб. пособие. Гомель, 1991.–11с.
   
6. 
   Нормы для расчета и проектирования вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных) 1996 г.