Kurs ishi Fan: “Vagonlarning tuzilishi va loyihalashtirilishi” Mavzu: To’rt o’qli 12-119 modeldagi yarimvagon(полувагон)ni loyihalashtirish

2. Внесение изменений в конструкцию вагона, их обоснование и расчет технико-экономических показателей





Расчет линейных размеров вагона
2.1. Определим грузоподъемность проектируемого вагона. Длина старого вагона: 2L=13920 мм;
При этой длине его грузоподъемность составляет Р=71 Т (см. Таблицу технических характеристик)
После внесения изменений его новая длина составляет:
2L_нов = 13920-392= 13528 мм;
При этой длине его грузоподъемность составит:


2.2. Определим тару нового вагона, учитывая характеристики прототипа
Характеристики прототипа:
Т =23 Т; P = 69Т; 2L = 13528 мм;
Для нового вагона:

2.3. Проверка внесенных изменений на соответствие норм, путем расчета статической нагрузки на ось

2.4. Из расчетов видно, что статическая нагрузка на ось составляет 22,8 т., что меньше 23,5т и соответстует нормам, можно сделать вывод что произведенные изменения не нарушают требования норм расчетов.

22,8_{ }23,5

2.5. Определим коэффициент тары:

2.6. Нагрузка на 1м пути:

Таблица 2.1. -Технические характеристики нового вагона на базе вагона 12-119

№	Наименование	Новый вагон
1.	Грузоподъёмность, т	69
2.	Тара, т	22.5
4.	База вагона, мм	8650
5.	Длина, мм: по осями сцепления автосцепок;	13528
6.	Ширина,мм: максимальная	3134
7.	Объем кузова, м^3	76
8.	Габарит.	0- BM
9.	Скорость конструкционная,км/ч	120
10.	Модель 2 – осной тележки	18-100
11.	Нагрузка, кН (тс): стактическая осевая; погонная.	22.8(23 5) 5.1(6,75)

3. Вписывание проектируемого вагона в габарит

Учитывая что прототип вагона соответствует габариту 0-ВМ (таблица технических характеристик), проектируемый новый вагон также будет рассчитан на вписывание в габарит 0-ВМ.
Исходные данные: длина рамы вагона 2L_P=13.5 м; база вагона 2l=8,65м; длина консоли n_к =2,55 м; база двухосной тележки модели 18-100 входящей в конструкцию четырехосной_{ }=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); ( 3.1)
где, В – максимальная полуширина строитель­ного очертания
кузова вагона на рассма­триваемой высоте H, мм;
В₀– полушири­на габарита подвижного состава 0-BMна той же
высоте, В₀=1700 мм;
Е – ограни­чение полуширины кузова вагона для од­ного из
рассматриваемых селений на­правляющего, внутреннего
или наружно­го, мм.


Габарит подвижного состава 0-BM.
Рассчитаем ограничения полу­ширины габарита для кузова вагона. Ограничения полуширины для сечений кузова в миллиметрах.
Направляющего,
Е₀ =(S — d)+q + w + [K₁ — K₃]; (3.2)
внутреннего, расположенного посере­дине базы,
_{ }=(S —d)+q+w)+[_{ }+(2l+n)n-_{ }]; (3.3)
наружного расположенного в конце кузова
_{ }=(S —d)+q+w)_{ }+[_{ }+(2l+n)n-_{ }]; (3.4)
В формулах (3.2) — (3.4):
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 подшипникамиq = 3 мм;
w - наибольшее возможное поперечное перемещение в направляющем сече­нии из центрального положения в од­ну сторону кузова относительно рамы тележки вследствие зазоров при мак­симальны
износах и упругих колеба­ний в узле сочленения кузова и ра­мы тележки.
Для четырехосной те­лежки, состоящей из двух тележек мо­дел18-100, 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 четырехосного вагона n_к =2,55 м,

_{ } – дополнительное поперечное смещение в кривой расчетногорадиуса 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-BMприR = 250 м; K₂ = 2,5;
Kз - половина принятого на железных до­рогах СНГ льготного уширения га­барита подвижного состава в кривых участка пути. Для габарита 1-BMпри 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 0-BM,
Е₀=(1541—1489)+ 3+32+[2 1-180]=87+[-178]мм;
E_в=(1541-1489)+3+32+[2,5(10,94- 2,55)_{ } 2,55+2 1-180]=87+[-124,4]мм;
E_н=(1541-1489)+3+32)_{ }+[2,5_{ }(10,94+ 2,55)_{ } 2,55-2 1-180]=127 +[-96]мм;
Следует отметить, что отрицательная величина, стоящая в квадратных скоб­ках, в данном случае не учитывается, т. е. 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 вформуле (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)_{ } =105,7 мм;
Таким образом, окончательное ограни­чение полуширины кузова четериусого полувагона составляет,
E_п = 72 мм; E_в = 72 мм; _{ } = 105,7 мм;
Рассчитаем ширину строительного очертания кузова четериусого 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 — 105,7) = 3188,6 мм;
Определим вертикальные размеры строительного очертания кузова полувагона и размещенного на нем груза.
Максимально возможная высота строи­тельного очертания четериосьнего полувагона в ненагруженном состоянии соответствует верх­ней линии габарита 0-BM, т. е. 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}; (3. 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 критийвагона 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 = 3207 -2_{ }13 = 3181 мм;
на уровне верхней обвязки,
2B= 3207- 2_{ }23=3161мм;
Максимально возможная высота про­ектного очертания кузова и груза поверху,
H = H_С-_{ П ;} (3.6)
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= 3850 мм, а верха гру­за в средней части,
H =3850-30 = 3820 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=3210мм<[2B]=3400мм;
2B=3161мм<[2B]=3400мм;
H=3820мм<[H]=4700мм;
H=4670мм<[H]=4700мм;