Рівномірний статичний прогин від розрахункового навантаження розраховується за формулою

, (2.1)

де– гнучкість ресорного підвішування візка,;

 – вертикальне розрахункове навантаження вагона.

Вертикальне розрахункове навантаження визначається за формулою:

, (2.2)

де - вантажопідйомність вагона, т;

g- прискорення вільного падіння,;

мм.

Розрахунок можливих вертикальних зміщень

, (2.3)

де  – підсумкова величина знижень, ;

2.3 Визначення горизонтальних розмірів будівельного обрису вагона

Максимально допустимі горизонтальні розміри будівельного обрису вагона отримують шляхом зменшення поперечних розмірів заданого габариту з кожної сторони на величину обмеження трьох категорій:

 – для направляючих поперечних перерізів вагона;

 – для внутрішніх перерізів вагона, тобто розташованих між його направляючими перерізами;

– для зовнішніх перерізів вагона, розташованих з зовні його направляючих перерізів, тобто в консольних частинах вагона.

Направляючі перерізи вагона це перерізи по п’ятникам кузова вагона.

Величини обрисів визначаються по формулі:

- для напрямного перерізу

, (2.4)

- для внутрішнього перерізу

=, (2.5)

- для зовнішнього перерізу

, (2.6)

де  – ширина колії в кривій розрахункового радіуса, S=1545 мм;

 – найбільша відстань між зовнішніми гранями гранично зношених граней коліс, мм;

– найбільше поперечне зміщення в один бік рами візка відносно колісної пари, мм ;

 – найбільше переміщення кузова відносно візка, мм;

 – база вагона, м;

 – відстань від розрахункового перерізу вагона до найближчого

напрямного перерізу, м;

– додаткові обмеження тільки для дуже довгомірних вагонів, .

Величина d визначається за формулою:

, (2.7)

де – мінімально допустима ПТЕ відстань між внутрішніми гранями колії, ;

 – мінімально допустима в експлуатації товщина гребня колеса на рівні головки рейки, ;

.

Величини горизонтальних поперечних зміщень  проектного вантажного вагона зводимо в таблицю 2.

Таблиця (2.2)- Величини горизонтальних поперечних зміщень (q+ω) вантажного вагона на підшипниках кочення, мм

, (2.8)

де  – зовнішня довжина кузова,;

 – база вагона, що розраховується, ;

, (2.9)

Коефіцієнти, [4] числові значення яких дорівнюють:   .

, (2.10)

де  – база візка,;

.

 (2.11)

Так як при проектуванні вагона по заданому габариту окремо взята величина в дужках (К1-К3), [К2(l-n)*n+K1-K3] або [K2(l + n)*n-K1-K3] є від’ємною, це свідчить про не до використання уширення габариту приближення будівель в кривій.

В цьому випадку розрахунок обрисів, ,  проводиться з умови вписування в габарит на прямій дільниці колії по наступним формулам:

, (2.12)

, (2.13)

де , ,  - обмеження півширини відповідних перерізів вагона на прямій дільниці колії,;

- максимальна ширина колії на прямій дільниці,

Вичислити обмеження для різних перерізів вагона, можливо знайшовши у відповідних перерізах максимальну допустиму ширину будівельного обрису вагона на певній висоті від рівня головки рейки.

 (2.14)

де - півширина габариту,

- одне з обмежень ,, , .

Визначимо обрис використовуючи формули:

,

.

Ширина для направляючого та внутрішнього перерізів

Ширина для зовнiшнього перерізу

Висота габариту по низу

.

-                     для внутрішніх і напрямних перерізів:

2Bб = 2(1700-50)=3300 мм; Bб = 1650 мм.

-                     для зовнішніх перерізів:

2Bб = 2(1700-65) = 3270мм; Bб = 1635 мм.

При виготовленні нового та відремонтованого вагона його фактичні розміри не повинні перевищувати розміри відповідного будівельного обрису.

З приведених розрахунків видно, що максимальна ширина будівельного обрису менша ніж ширина габариту 1-Вм, тому проектуємий вагон вписується в габарит 1-Вм.

2.4 Розміри проектного обрису вагона

Проектний обрис вагона – поперечний (перпендикулярний осі колії) контур, що має розміри, змінені порівняно з будівельним обрисом на величини плюсових конструкційних та технологічних допусків на виготовлення та складання вагона.

Вертикальні розміри проектного обрису знизу hп (відстань від рівня головки рейки до нижньої лінії обрису) визначають шляхом збільшення, а зверху Hп (відстань від рівня головки рейки до верхньої лінії обрису) – шляхом зменшення вертикальних розмірів будівельного обрису на величину плюсових допусків деталей вагона у вертикальному напрямку δВ. Тобто :

hn=hб+δВ, (2.15)

де hб=460 мм, δВ =20 мм обираємо згідно з .

hn = 460 + 20 = 480 мм.

Hп = Hr - δВ, (2.16)

де Hr=4700 мм, δВ = 30 мм обираємо згідно з :

Hп = 4700 – 30 = 4730 мм.

Ширина проектного обрису Bn на певному рівні від головки рейки визначається за формулою :

2Bn = 2*(Bб – бг), (2.17)

де Bб – півширина будівельного обрису, мм;

бг – плюсовий допуск деталі вагона горизонтальному напрямку, мм .

На кожний тип вагона допуски встановлені заводом – виготівником.

Тому приймаємо бг = 15 мм - для горизонтальних розмірів від осі колії для вантажного вагона.

Для напрямного і внутрішнього перерізу:

2Bn = 2(1650-15)=3270 мм; Bб = 1635 мм.

Для зовнішнього перерізу:

2Bn = 2(1635 - 15) = 3240 мм; Bб = 1620 мм.

При проектуванні вагона його номінальні розміри приймаються в межах проектного обрису.

В цьому підрозділі були визначені всі розміри проектного обрису вагона

у заданих перерізах. В результаті порівняння отриманих числових значень (рисунок 2, 3, 4) із стандартизованими для габариту 1-Вм можна зробити висновок про вдале вписування вагона у габарит.

- по вертикальних розмірах поверху

- по вертикальних розмірах понизу  

- по горизонтальних розмірах зміщень.

3. Визначення навантажень діючих на вагон

В процесі експлуатації вагон піддається дії навантажень. Всі навантаження діючі на вагон діляться на дві групи навантажень:

- навантаження, складові сили яких по величині і направленню дії не залежать від часу , названі статичними;

-навантаження, складові сили яких залежать від часу, дозволяючи динамічними навантаженнями.

3.1 Вертикальне статичне навантаження

Складається із власної ваги вагона і ваги перевозимого в ньому вантажу.

, (3.1)

де Р- вантажопідємність вагона ,65т;

Т- тара вагона ,22т;

кН

3.2 Вертикальне динамічне навантаження

Вертикальне динамічне навантаження виникає при коливаннях кузова вагона на ресорах із – за нерівності колії

. (3.2)

Коефіцієнт динаміки вертикальний визначається по формулі:

, (3.3)

де - математичне очікування ;

- параметр розподілення,

- довірлива імовірність,.

При  математичне очікування визначається по формулі:

, (3.4)

де - безрозмірний коефіцієнт для кузова,;

- коефіцієнт ,який враховує вісність візка або групи візків під одним кінцем вагона,

, (3.5)

.

де - число осей візка під одним кінцем вагона ;

- швидкість руху вагона ,

- статичний прогин ресорного підвішування вагона, для вантажних вагонів

.

.

Коефіцієнт динаміки вертикальний

.

852,5*0,34=290кН

3.3 Вертикальні навантаження обумовлені діями бокових сил

Вертикальні навантаження перпендикулярні повздовжній площині симетрії вагона і обумовлені дією центробіжної сили і сили тиску вітру.

Центр обіжна сила, виникаюча під час руху в кривих ділянках колії прикладена до центру ваги вагона і направлена горизонтально, перпендикулярно повздовжній вісі вагона.

Величина центр обіжної сили визначається по формулі :

, (3.6)

де - вага брутто вагона ;

- для вантажних вагонів ,;

Сила тиску вітру визначається по формулі:

, (3.7)

де - тиск вітру перпендикулярний боковій стіні вагона,;

- площа бокової проекції вагона ,;

.

3.4 Зусилля розпору

Тиск розпору сипучого або навалочного вантажу, який діє на бокову стінку розподіляється по її довжині рівномірно, а по висоті за лінійним законом.

Величина тиску визначається по формулі:

, (3.8)

де - насипна маса сипучого вантажу,т/м3;

- кут відкосу ,;

- відстань від поверхні вантажу до точки в якій визначається тиск,;

.

3.5 Відцентрові зусилля

, (3.9)

3.6 Повздовжні зусилля

Повздовжні навантаження ,які враховуються при розрахунках всіх типів вагонів, представляють собою стискуючі і розтягуючи сили ,які виникають між вагоном при різних режимах руху потяга а також при маневрових роботах на станціях.

Величини повздовжніх сил в сумісності з іншими діючими на вагон навантаженнями приймають находячи з трьох режимів завантаження конструкції вагонів в експлуатації.

1-трогання з місця, осадження або гальмування потяга при малих швидкостях руху вагонів при маневрових роботах на безгірочних станціях і сортируючи гірках.

Страницы: 1, 2, 3