Модернизация крытого вагона с целью улучшения его экономических показателей
Дипломная работа - Транспорт, логистика
Другие дипломы по предмету Транспорт, логистика
вагона
В соответствии с Нормами… кузов крытого вагона рассчитывался на прочность при первом (удар, рывок, сжатие и растяжение), третьем (удар, рывок, сжатие и растяжение).
Сочетание нагрузок, действующих на кузов крытого вагона при первом и третьем расчетных режимах, определялось в соответствии с Нормами….
При расчете по первому расчетному режиму при ударе и рывке принималось следующее сочетание нагрузок, действующих на кузов крытого вагона, указанное в таблице 8.
Таблица 8 - Нагрузки, действующие на кузов крытого вагона при первом расчетном режиме
I режимСжатиеРастяжениеУдарРывок1 Продольные силы, МН-2,52,0-3,52,52 Сила тяжести брутто, кН8008008008003 Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок, кН125100 175 кН1254 Собственная сила инерции тележки, кН--1841325 Собственная сила инерции груза, кН--188918896 Поперечная составляющая продольной квазистатической силы, кН239102--
Продольная нагрузка N принималась в соответствии с рекомендациями Норм….
Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок определена по формуле
,(1)
гдеN - внешняя продольная сила, приложенная к упорам автосцепки, для первого расчетного режима при ударе N=3,5 MН, при рывке N=2,5 MН (при сжатии N=2,5 MН, при растяжении N=2 MН);
e - разность уровней осей автосцепок; согласно Нормам… принималась равной для первого режима e= 0,1 м;
b - длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными автосцепками; согласно Нормам… для автосцепок СА-3 принималась равной при ударе (сжатии) b = 2 м, при рывке (растяжении) b= 1,81 м.
Точкой приложения данной силы является закрепленный упор автосцепки.
Продольная сила инерции кузова и тележек крытого вагона определена путем умножения массы кузова вагона на величину продольного ускорения. Для первого расчетного режима величина продольного ускорения определена по формуле
,(2)
гдеmбр - масса вагона брутто.
При ударе величина ускорения составила 3,86g, при рывке - 2,76g.
Собственная сила инерции конструкции задана через указание продольного и вертикального ускорения.
Продольная сила инерции тележки действует в шкворневом узле и определена по формуле
ит=mта,(3)
гдеmт - масса тележки модели 18-100, mт = 4850 кг.
Продольная сила инерции груза Nи, определена по формуле
,(4)
гдеmгр, mваг - см. таблицу 6.
Продольная сила инерции груза распределялась между элементами торцевой стены (35% от силы инерции груза; прикладывалась распределенная нагрузка на всю площадь торцевой стены) и рамы вагона (65 % от силы инерции груза; прикладывалась как распределенная нагрузка на узлы рамы вагона).
Вертикальная нагрузка от массы груза определена по формуле
,(5)
и прикладывается как распределенная нагрузка ко всей площади пола.
Также при растяжении-сжатии в I режиме учтена поперечная составляющая от действия квазистатической силы, рассчитана по формулам
при сжатии
;(6)
- при растяжении
(7)
гдеN - внешняя продольная сила, приложенная к автосцепке, для первого расчетного режима при сжатии N = 2,5 MН, при растяжении N = 2 MН;
a - расчетная длина корпуса автосцепки, согласно Нормам… принимается равной a= 1 м;
R - радиус кривой, согласно Нормам… принят равным R= 250 м;
? - возможное боковое перемещение шкворневого сечения кузова вагона за счет зазоров колесной пары в рельсовой колее, зазоров в буксовых направляющих, пятниках и упругих деформаций рессор, согласно Нормам… принят равным ?= 40 мм.
При расчете по третьему расчетному режиму при ударе и рывке приняты следующие сочетания нагрузок, действующих на кузов крытого вагона, указанные в таблице 9.
Таблица 9 ? Нагрузки, действующие на кузов вагона при III режиме
III режимСжатиеРастяжениеУдарРывок1 Продольные силы, МН?1+1?1+12 Сила тяжести брутто, кН7007007007003 Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок, кН252525254 Продольная сила инерции тележки, кН--53535 Собственная сила инерции конструкции, кН--3483486 Собственная сила инерции груза, кН--5405407 Центробежная сила, кН40,540,540,540,5
Вертикальная сила при нецентральном взаимодействии автосцепок определена по формуле
,(8)
гдеN - внешняя продольная сила, приложенная к упорам автосцепки, для третьего режима N=1 MН;
e - разность уровней осей автосцепок; согласно Нормам… принята равной для третьего режима e = 0,05 м;
b - длина жесткого стержня, образованного двумя сцепленными автосцепками; согласно Нормам… для автосцепок СА-3 принята равной при ударе (сжатии) b = 2 м, при рывке (растяжении) b= 1,81 м.
Точкой приложения данной силы является закрепленный упор автосцепки.
Продольная сила инерции кузова и тележек крытого вагона определена путем умножения массы кузова вагона на величину продольного ускорения. Для третьего расчетного режима величина продольного ускорения определена по формуле
,(9)
гдеmбр - масса вагона брутто.
При ударе и при рывке величина ускорения составила - 1,1g.
Вертикальное ускорение составляет g(1+kдв).
Коэффициент вертикальной динамики Кдв в соответствии с Нормами… определен по формуле
,(10)
где - среднее вероятное значение коэффициента вертикальной динамики, вычисляют по формуле (11);
- параметр распределения, согласно Нормам… = 1,13;
- доверительная вероятность, с которой определяется коэффициен?/p>