Таким образом, допускаемая ширина вагона на некоторой высоте Н над уровнем верха головок рельсов определяется по формуле:

2В = 2(В_о – Е), (3.1)

где В_о – половина ширины габарита подвижного состава, в который производится вписывание вагона, на некоторой высоте Н, В_о=1775 мм;

Е – одно из ограничений полуширины вагона за счет максимально возможных смещений.

Для направляющих поперечных сечений (по шкворням тележки) ограничение рассчитывается по формуле:

Е_о = 0,5(S_к – d_г) + q + ω +(к₁-к₃)-к. (3.2)

Ограничение полуширины для внутренних сечений, расположенных между пятниковыми, или направляющими:

E_в = 0,5(S_к – d_г) + q + ω + [к₂(2l-n)n + к₁ – к₃] – к + α. (3.3)

Для поперечных сечений, расположенных снаружи пятниковых, т.е. на консолях вагона, ограничение вагона определяется по формуле:

Е_н=(0,5(S_к – d_г) + q + ω)(2l+2n)/2l+ [к₂(2l+n)n-к₁-к₃]-к+β. (3.4)

В формулах (2.2) – (2.4):

0,5(S_к – d_г) – максимальный разбег предельно изношенной колесной пары в рельсовой колее (смещение из центрального положения в одну сторону);

S_к – максимальная ширина колеи в кривых расчетного радиуса, при ширине колеи в прямых участках S_к = 1520_-4⁺⁸ мм, в расчетных кривых дается дополнительное ее уширение на 15 мм, т.е. S_к = 1535_-4⁺⁸ мм;

d_г – минимальное расстояние между наружными гранями предельно изношенных гребней колесной пары, d_г = 1489 мм для колесных пар грузовых вагонов, обращающихся со скоростью до 33 м/с;

q – наибольшее горизонтальное смещение буксового узла из центрального положения в одну сторону, мм;

ω - наибольшее горизонтальное смещение надрессорной балки тележки из центрального положения в одну сторону, мм;

q + ω = 31 мм – суммарное отклонение кузова четырехосного вагона на роликовых подшипниках за счет смещения буксового узла и надрессорной балки тележки;

к₁ = =2,139 мм - дополнительное смещение тележечного вагона в кривой расчетного радиуса R, R = 200 м для габаритов Т, 1-Т, Т_пр, Т_ц и верхней части габарита 1-ВМ;

2l_т – база тележки;

1000 – переводной коэффициент (переводит метры в миллиметры);

к₂ =

---

=2,5 мм - переводной коэффициент, зависящий от расчетного радиуса кривой;

к₃ = = 180,625 мм - льготное уширение габарита приближения строений в кривой R = 200 м;

2l_р = 17 м - база расчетного двухосного вагона с длиной рамы 24 м, у которого выносы в кривой консолей и средней части одинаковы, т.е. для габаритов Т, 1-Т, Т_пр, Т_ц и верхней части габарита 1-ВМ к₃ = 180;

к = 0 – допускаемый выход частей вагонов, проектируемых по габаритам 0-ВМ, 02-ВМ, 03-ВМ и нижней части габарита 1-ВМ;

α, β – дополнительные ограничения для вагонов длиной более 29,6 м (для обычных вагонов α = β =0);

2l – база вагона, м;

n – расстояние от рассматриваемого сечения вагона до ближайшего шкворня тележки, м.

При расчете ограничения Е_в находят максимальное смещение. Которое будет посередине базы вагона, то есть следует вместо n подставлять 2l / 2.

При определение максимального смещения консольной части в формулу (3.4) вместо n подставляем n_к.

Введением в формулу (3.4) множителя учитывается наиболее неблагоприятное для консольных частей расположение вагона в кривой, когда колеса одной тележки прижаты гребнями к наружному рельсу, а колеса другой тележки – к внутреннему рельсу, т.е. рассматривается положение наибольшего перекоса.

Для кривого участка пути:

S_к=1535 мм,

Е_о = 0,5(1535 – 1489) + 31 +(2,139-180,625)=54+-178,485 мм;

E_в = 0,5(1535 – 1489)+31+1,25(7,447)·7,447 +2,139-180,625=54+-39,842 мм;

Е_н = (0,5(1535–1489) + 31)(14,894+27,447)/14,894 +[1,25(14,894+7,447)14,894-7,447-180,625)=108+-233,17 мм.

При расчетах ограничений Е_о, Е_в, Е_н по формулам (3.2) – (3.4) для габаритов Т, Т_пр, 1-Т, Т_ц и 1-ВМ (в верхней зоне) суммы в квадратных скобках оказались отрицательными, что свидетельствует о недоиспользовании льготного уширения габарита приближения строения в кривых. Поэтому при первом расчете отрицательные значения не учитываются, но записываются в скобках, а затем производится процесс вписывания в прямой участок пути, т.е. определяются ограничения Е_о, Е_в, Е_н при ширине колеи 1535⁺⁸ мм по формулам:

Е_о = 0,5(S_к – d_г), (3.5)

Е_о =0,5(1520-1489)=15,5 мм.

Е_в = 0,5(S_к – d_г) + q + ω , (3.6)

Е_в =0,5(1520-1489)+31=46,5 мм.

Е_н=(0,5(S_к – d_г) + q + ω)

---

, (3.7)

Е_н=(0,5(1520-1489)+31)(14,894 +27,447)/14,894=48,5 мм.

Полученные значения новых ограничений сравнивают с ранее рассчитанными в тех же сечениях, при этом их разность (Е_кр – Е_пр) не должна превышать по абсолютной величине отрицательных значений в скобках.

Е_о^кр-Е_о^пр=54-15,5=38,5|-178,48|,

Е_в^кр-Е_в^пр=54-46,5=7,5|-39,842|,

Е_н^кр-Е_н^пр=108-48,5=59,5|-233,17|.

Применение такого уточнения позволяет увеличить ширину вагона между пятниковыми сечениями на 15 мм, а в консольных частях – на 15 , поскольку ширина прямой колеи на 15 мм меньше ширины колеи расчетного радиуса.

Поскольку для разных поперечных сечений вписываемого в габарит вагона ограничения полуширины Е_о, Е_в и Е_н имеют разные значения, ширина строительного очертания вагона также получается различной.

Для удобства постройки и эксплуатации кузова вагонов обычно имеют плоские стены, поэтому ширину строительного очертания вагонов устанавливают по наименьшему значению ограничения, т. е. по наименьшему поперечному сечению.

Для выяснения возможности лучшего использования габарита построим горизонтальную габаритную рамку с указанием значений ограничений для различных сечений (рис.3.1).

Рисунок 3.1 – Горизонтальная габаритная рамка

Получив значения Е для прямых участков пути и подставив их в формулу (3.1), получаем:

2В_о=2(1700-23)=3354 мм;

2В_в=2(1500-54)=3292 мм;

2В_н=2(1500-108)=3184 мм.
3.2 Установление вертикальных размеров строительного очертания вагона
Наибольшая высота строительного очертания проектируемого вагона, которую он может иметь в ненагруженном состоянии, определяется верхней линией габарита подвижного состава или исходя из других особых условий эксплуатации вагонов (высота загрузочных эстакад, размеры вагоноопрокидывателей и т.п.).

Наименьшие допускаемые вертикальные строительные размеры по низу (с высоты 1370 мм) получаются путем увеличения соответствующих вертикальных размеров габарита подвижного состава на значение возможного в эксплуатации статического параллельного понижения вследствие максимально нормируемого износа ходовых частей, а для обрессоренных деталей – и вследствие неравномерной осадки рессорного подвешивания.

Для этой цели вертикальные размеры габаритных линий, ограничивающих необрессоренные части, увеличивают на значение нормируемых износов ходовых частей (уменьшение толщины обода, опорной поверхности корпуса и буксы и т.п.); линий, ограничивающих обрессоренные части кузова, - на значение вышеуказанных износов и статического прогиба (осадки) рессорного подвешивания, зависящих от массы кузова и полезной нагрузки вагона.

---

Значения возможных понижений элементов четырехосных вагонов на роликовых подшипниках, мм, можно принимать следующие: букса – 53; рама тележки – 55; кузов вагона – 110.

Построим вертикальную габаритную рамку вагона.


Рисунок 3.2 – Вертикальная габаритная рамка

3.3 Определение размеров проектного очертания вагона
Номинальные конструктивные размеры вагона получаются путем уменьшения размеров строительного очертания на размер технологических отклонений, допускаемых при постройке вагона. Например, наибольшая высота проектного очертания вагона получается путем уменьшения высоты строительного очертания на плюсовой допуск высоты автосцепки и допускаемого при постройке вагона увеличения высоты кузова.

Все отклонения по высоте в элементах колесных пар, рессорного подвешивания и тележек в целом, а также в пятниках кузова и раме вагона охватываются установленным допуском по высоте автосцепки (обычно +/- 20 мм).

Определение предельно допускаемых положений нижней части кузова и деталей тележки должно производиться путем распределения между отдельными элементами конструкции тележки общего минусового допуска по высоте автосцепки (-20).

При определении горизонтальных номинальных конструктивных размеров вагонов следует учитывать симметричное относительно оси пути расположение их деталей, а, следовательно, и симметричное расположение полей допусков. Для основных типов существующих грузовых вагонов сварной конструкции можно принимать итоговое технологическое отклонение на высоте верхней обвязки равным 20 мм, а на высоте рамы вагона – 10 мм. Для наглядного представления наибольших допускаемых проектных размеров кузова вагона также строятся габаритные рамки – горизонтальная и вертикальная.

4 Нагрузки, действующие на вагон и его части
При расчете на прочность вагонов и их частей (согласно нормам МПС) должны учитываться: вертикальная и боковая нагрузки; продольные силы; усилия, связанные с торможением; усилия распора сыпучих и навалочных грузов; усилия, прикладываемые к вагону при ремонте. Все перечисленные нагрузки при расчете условно принимаются действующими статически.

При выполнении данного раздела курсового проекта необходимо определить:

1. 
   вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на подпятник надрессорной балки, рессорный комплект и боковую раму тележки;
   
2. 
   боковые нагрузки, действующие на подпятник тележки;
   
3. 
   дополнительные вертикальные и продольные нагрузки, действующие на переднюю по ходу движения тележку и обусловленные силами инерции.
   

---

4.1 Вертикальные нагрузки, действующие на детали тележки
4.1.1 Вертикальная статическая нагрузка
Вертикальная статическая нагрузка на любую деталь вагона при расчете на прочность рассчитывается с учетом ее собственного веса:

Р_ст = (Р_бр – Р_ч)/m , (4.1)

где Р_бр – сила тяжести вагона брутто, тс;

Р_ч – масса частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельсы, тс;

m – число одноименных, параллельно загруженных деталей.

Исходя из этого, вертикальная статическая нагрузка на подпятник тележки определяется по формуле:

Р_ст^подп = (4.2)

где - масса колесной пары с буксами;

- масса боковой рамы тележки;

- масса рессорного комплекта тележки;

- число боковых рам в тележках под вагоном ( =4);

- количество рессорных комплектов под вагоном ( =4));

- количество пятников на вагоне ( =2).

Для тележки модели 18-100:

=1,4 т, =0,42 т, =0,36 т.

Р_ст^подп = = 43,09 тс.

Вертикальная статическая нагрузка на рессорный комплект определяется по формуле:

---

Смотрите также файлы

• Идентификация опасностей на рабочем месте.docx

• Reja tеmir yol inshооt vа qurilmаlаriga bolgan talablar.docx

• Притча о блудном сыне и ее интерпретация в пушкинской повести.docx

• Установки наружного и внутреннего освещения.docx

• Автодизельсервис.docx