Конструкция вагона, нагрузки
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
сечений.
Ограничения полуширины для кузова вагона
Ограничения направляющих поперечных сечений вагона.
Внутреннее ограничение поперечных сечений вагона, расположенных между направляющими сечениями по середине базы, при n=1.
Наружное ограничение поперечных сечений вагона, расположенных снаружи его направляющих сечений, при n=nк
Определение размеров проектного очертания вагона
Ширина проектного очертания вагона на некоторой высоте H над
уровнем верха головки рельсов определяется
где - конструктивно-технологические отклонения, допускаемые
при постройке вагона, в горизонтальной плоскости Ет = 15,5
Построение горизонтальной рамки проектного очертания вагона
Горизонтальная рамка определяет наибольшую допускаемую ширину проектного очертания вагона для любого поперечного сечения по длине вагона.
В наших расчётах для упрощения рассматриваем только три поперечных сечения: по длине вагона; пятниковое I-I,наружние II-II-по середине вагона, крайние наружние сечения III-III-снаружи вагона.
Максимально допускаемая ширина вагона
= 2711
Вагон можно считать вписанным в габарит
4. Расчет нагрузок, действующих на вагон и его части
При выполнении данной работы необходимо определить
) вертикальные статические и динамические нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки;
) боковые нагрузки, действующие на кузов вагона и детали тележки
Вертикальные нагрузки, действующие на вагон и его части
Вертикальные статистические нагрузки
где - вес брутто вагона, кH;
- вес частей и укрепленного на них оборудования, через которые передается нагрузка от рассчитываемой детали вагона на рельс, кH;
=g1258кг - колесная пара
=g74кг - буксовый узел
=g338кг - рессорное подвешивание
=g390кг - боковая рама
=g4880кг - 2-осная тележка
На кузов:
На боковую раму:
На рессорный комплект:
На буксовый узел:
На колесную пару:
Вертикальная динамическая нагрузка.
Вертикальная динамическая нагрузка определяется по формуле:
где - коэффициент вертикальной нагрузки.
Коэффициент вертикальной динамической нагрузки определяется по формуле:
кузова = 0,336
колесной пары = 0,527
рессорный комплект = 0,433
боковой рамы, буксового узла = 0,527
Суммарные нагрузки
На кузов:
На рессорный комплект:
На боковую раму:
На буксовый узел:
На колесную пару:
Боковые нагрузки
Боковая горизонтальная нагрузка.
где - центробежная сила, направленная наружу кривой, кH;
- равнодействующая сила давления ветра на кузов вагона, кH;
- коэффициент 0,075
- удельное давление ветра 500
На кузов:
=
;
Находим боковую нагрузку:
На надрессорную балку:
На рессорный комплект:
На боковую раму:
На буксовый узел:
На колесную пару:
Вертикальные составляющие боковых нагрузок
Боковые нагрузки вызывают дополнительное вертикальное загружение частей тележек с одной стороны вагона и соответствующие разгружения с другой. Величина такого дополнительного загружения рассчитываемой детали определяется по формуле:
где и - вертикальное расстояние от места приложения до точек приложения и ; - число одноименных, параллельно нагруженных элементов, расположенных с одной стороны вагона; - расстояние между точками приложения сил дополнительного загружения и разгружения рассчитываемой детали (принимать 2,036).
Рессорный комплект:
Боковая рама:
Колесная пара:
5. Устойчивость колесной пары против схода с рельсов
Согласно требованиям норм должно обеспечиваться устойчивое движение колеса против схода с рельсового пути. Однако при неблагоприятном сочетании в эксплуатации вертикальных и горизонтальных сил , а также при нарушении условий загрузки и отклонений в состоянии вагона могут возникать случаи сползания гребня колеса на головку рельса, что приводит к сходу вагона с рельс. Поэтому при установлении причины или для предупреждении схода вагона в эксплуатации производится проверка устойчивости движения колеса по рельсу. По рекомендациям норм подсчитывают коэффициент:
вагон очертание рамка подшипник
где - угол наклона гребня колеса к горизонтальной оси; для стандартного профиля поверхности катания
- коэффициент трения принимается
- горизонтальная составляющая силы реакции набегающего колеса на головку рельса, действующую одновременно с и ;
- вертикальная составляющая силы реакции набегающего колеса на головку рельса.
где - вертикальная составляющая силы реакции ненабегающего колеса на головку рельса;
- число колесных пар в вагона;
- коэффициент, учитывающий влияние числа осей в тележке;
- коэффициент, учитывающий тип ходовых частей вагона: для грузовых вагонов ;
- скорость движения вагона;
- радиус колеса;
- собственная сила тяжести колесной пары;
- коэффициент вертикальной динамики;
- сила тяжести вагона;
Определим коэффициент вертикальной динамики
Найдем коэффициент
Подсчитаем усилия , и
Определим коэффициент устойчивости колеса
Расчет