Шкворневі балки завантажені вертикальними силами і при прикладенні до їх кінців зусиль, необхідних, наприклад, для підйому котла, в цих балках виникають значні напруження. Саме тому в даному курсовому проекті буде проведений розрухунок її на міцність.
Хребтова балка рами піддається дії в основному поздовжніх зусиль, саме для забезпечення міцності та покращення технології виготовлення вона виконана із двох підсилени “Z” подібних профілів висотою 310 мм.
Оскільки основні навантаження сприймаються переважно хребтовою балкою, то в рамі цистерни відсутні проміжні поперечні балки та оболегшені поздовжні та кінцеві балки.
Цистерна обладнана зовнішніми та внутрішніми драбинами та площадкою біля люка, універсальним зливним пристроєм та запобіжно-впускним клапаном. Для забезпечення повного зливу вантажу броньовий лист вигнутий так, що утворюється ухил до зливного пристрою.
2.2 Ходові частини
В мною спроектованому вагоні використовується візок моделі 18-100, котрий розрахований на конструктивну швидкість руху 120 км/год. Він складається з двох колісних пар з буксовими вузлами, двох литих рам, надресорної балки, двох комплектів центрального підвішування з фрикційними гасниками коливань та гальмівної важілевої передачі.
Бокова рама відлита з низьколегованої сталі марки 20ФЛ. Вона має об’єднавчі пояси та колонки, які утворюють в середній частині вікно для розміщення комплекту центрального ресорного підвішування, а по кінцям буксові вікна.
Надресорна балка лита з сталі 20ФЛ має порожнинну конструкцію замкнутого поперечного перерізу і форму, близьку до брусу рівного опору згину. Вона відлита разом із п’ятником, який служить опорою кузова та опорами для ковзунів. На кожній з двох опор розміщені ковпаки ковзунів з регулюючими прокладками
Ресорне підвішування складається з двох комплектів, кожний із яких має сім двохрядний пружин та два фрикційні клинові гасники коливань. Кожна двохрядна пружина складається з зовнішньої та внутрішньої пружин, що мають різну завивку – праву та ліву.
2.3 Автозчепний пристрій
На даному проектному вагоні встановлений автозчепний пристрій
СА-3 (рисунок 2.1), який забезпечує автоматичне зчеплення рухомого складу без участі людини. Розчеплення проводиться без заходу людини в міжвагоний простір, що створює безпечні умови праці обслуговуючому персоналу. При цьому до розведення рухомого складу зберігається розщеплене положення деталей механізму автозчепу, а після розведення механізми автоматично приводяться до готовності зчеплення. В випадку помилкового розчеплення передбачена можливість відновлення зчеплення без розведення рухомого складу. Передбачено також положення деталей механізму “на буфер”, при якому автозчепи не зчіпляються.
Автозчепний пристрій вагону складається із корпусу автозчепу з деталями механізму, розчіпного приводу, ударно-центруючого прибору, упряжного пристрою з поглинальним апаратом та опорних частин. Основні частини автозчепного пристрою розміщені в консольній частині хребтової балки рами кузова вагону. Корпус автозчепу з деталями механізму встановлений в вікно ударної розетки і своїм хвостовиком з’єднаний з тяговим хомутом за допомогою клина, котрий вставляється знизу і опирається на болти, закріплені запірними шайбами та гайками.
Розчіпний привід закріплений на кінцевій балці рами. Він складається із двохплечного важіля, кронштейну з поличкою, державки та ціпка для з’єднання важіля з приводом механізму автозчепу.
Ударно-центруючий пристрій складається із ударної розетки, закріпленої в середній частині до кінцевої балки, двох маятникових підвісок і центруючої балочки на яку опирається корпус автозчепу.
Упряжний пристрій включає в себе тяговий хомут, клин, упорну плиту та два болта з планкою, запірними шайбами і шплінтом. В середині тягового хомута находиться поглинальний апарат, котрий розміщений між задніми упорами та упорною плитою, взаємодіючою з передніми упорами. Задні упори об’єднані між собою перемичкою і прикріплені до вертикальних стінок хребтової балки. Передні упори об’єднані між собою ударною розетку і також жорстко прикріплені к вертикальним стінкам хребтової балки. Упряжний пристрій запобігається від падіння підтримальною планкою, прикріпленою знизу до горизонтальних полок хребтової балки вісьмома болтами. В середині корпусу автозчепу розміщуються деталі механізму, які служать для виконання процесів зчеплення і розчеплення рухомого складую.
Рисунок 2.1 – Автозчепний пристрій СА-3: 1- задні упорні кутники; 2 – фіксуючий кронштейн; 3 – розчіпний ричав; 4 – підтримуюча планка; 5 – поглинальний апарат; 6 – тяговий хомут; 7 – упорна плита; 8 – тяговий клин; 9 – ударна розетка; 10 – державка; 11 – маятникові болти; 12 – центруючи балочка; 13 – головка автозчепу; 14 – ціпок розчіпного приводу.
2.4 Гальмівне обладнання
Гальмівним обладнанням називаються пристрої, що дозволяють створювати опір руху вагону, тобто забезпечувати регулювання швидкості руху та зупинку вагона.
Гальмівне обладнання вагон-цистерни встановлено на кронштейнах рами і складається з гальмівного циліндра №188Б і повітророзподілювача №483, запасного резервуару Р7–78, автоматичного регулятора гальмівної важілевої передачі №574Б, важелів, тяг, повітропроводу, розподільного клапану та стояночного гальма. На рамі кріплять також підтримуючі і запобіжні скоби. Головний повітропровід обладнаний кінцевими клапанами і з’єднувальними рукавами типу Р-17Б. Для регулювання важілево-гальмівної передачі використовують важільний привід безкулісного регулятора, який включає в себе важіль-упор, регулюючий гвинт, розпірку.
Відрегульована важілево-гальмівна передача забезпечує зазор між гальмівною колодкою і колесом в межах 5-8 мм в не гальмуючому стані і вихід штоку гальмівного циліндру в межах 50–125 мм в гальмуючому положенні.
Стояночне гальмо призначене для гальмування вагон-цистерни при завантаженні і розвантаженні. Він складається з тяг, з’єднаних з горизонтальними важелями автогальма, черв’ячного сектора, черв’ячного вала, зі штурвалом і ручки-фіксатора. Стояночне гальмо приводиться в робоче (ліве) і неробоче (праве) положення переміщенням валу зі штурвалом. Фіксує черв’ячний вал в робоче чи неробоче положення ручка фіксатора, вагон-цистерну гальмується обертом штурвала по годинниковій стрілці.
3. Розрахунок осі колісної пари умовним методом
При спрощеному методі розрахунку осі колісної пари на міцність ось роздивляються в статичному стані і на неї діють такі сили: вертикальне, горизонтальне і реакція від рейки. Схема наведена на рисунку 3.1. Розрахунки зроблені за методикою викладеною в .
Рисунок 3.1- Схема дії сил при розрахунку колісної пари при умовному методі
Для розрахунку приймають наступні значення:
- відстань між точками прикладання навантаження на шийку осі, =2036 мм;
- відстань між кругами кочення, =1580 мм;
- довжина шийки вісі РУ1Ш-950, = 176 мм;
- радіус кола катання, = 475 мм;
- довжина підматичинної частини вісі, = 228 мм;
- допустимий знос по довжині шийки, = 0 мм.
3.1 Визначаємо вертикальне навантаження
( 3.1 )
де - маса вагону брутто, = 86,7 т;
- маса колісної пари (без букс), = 1,2 т;
= 9,81 .
кН.
3.2 Вертикаль навантаження
( 3.2 )
3.3 Визначаємо горизонтальне навантаження
( 3.3 )
3.4 Вертикальне навантаження, яке діє на шийку осі
( 3.4 )
( 3.5 )
де - відстань від осьової лінії колісної пари до точки прикладання навантаження, = 1,45 м.
кН,
3.5 Визначаємо реакції рейки
( 3.6 )
( 3.7 )
3.6 Визначаємо моменти в небезпечних перерізах
( 3.8 )
кНм.
( 3.9 )
( 3.10 )
3.7 Визначаємо діаметри шийки осі (), підматичинної частини () і середньої частини осі ()
( 3.11 )
де - припустиме навантаження для кожного перерізу, МПа (= 120 МПа, = 165 МПа, = 155 МПа).
м = 110 мм,
м = 180 мм,
м = 150 мм.
Отримані значення розрахованих діаметрів осі і фактичні діаметри прийнятої осі приведені в таблиці 3.1.
Таблиця 3.1 – порівняння розрахункових і стандартних діаметрів осі
Діаметри, мм
Розрахунковий
Стандартний
Шийки ()
110
130
Підматочинної частини ()
180
194
Середньої частини ()
150
165
Отже даний тип осі задовольняє умовам міцності і буде використаний у конструюванні вагону.
4. Розрахунок підшипника кочення на довговічність
Розрахунок підшипника кочення на довговічність полягає у визначенні терміну служби, виміряного кілометрами пробігу, за час якого не повинні з’явитися ознаки утоми метала роликів і доріжки кочення не менше, ніж 90% підшипників.
Розрахункова довговічність роликових підшипників типової букси повинна бути для вантажних вагонів не менше 1,5 млн.км. Розрахунки зроблені за методикою викладеною в .
4.1 Визначаємо діючі навантаження на вісь за формулою
( 4.1 )
Для роликового підшипника ( циліндричного на гарячій посадці ) з діаметром роликів d = 36 мм, довжині ролика l = 58 мм, кількості роликів z = 13.
Відношення l/d дорівнює
.
4.2 Визначаємо довговічність
( 4.2 )
4.4 Визначаємо розрахункове навантаження
( 4.3 )
4.5 Визначаємо кількість обертів підшипника до руйнування
( 4.4 )
млн.об.
4.6 Визначаємо пробіг
( 4.5 )
де - при діаметрі колеса 950 мм, (=0,9 ).
млн.км.
В результаті розрахунків ми отримали довговічність підшипника, що перевищує мінімально допустиму для вантажних вагонів
(Lmin=1,5 млн.км.),тому в буксових вузлах можна використовувати підшипники марок : 42726Л , ЦКБ-1521, 42726Л1, 42726Е.[5]
Страницы: 1, 2, 3, 4
