Модернизация платформы 13-9004
Курсовой проект - Транспорт, логистика
Другие курсовые по предмету Транспорт, логистика
я грузовых вагонов);
Н.
Необходимая динамическая грузоподъёмность при установленной долговечности в тыс. км определяем по [2, (6)], Н:
;
Н.
Учитывая полученную динамическую грузоподъёмность С = и диаметр шейки мм, которая равняется внутреннему диаметру или диаметру посадочной втулки подшипника d, выбираем подшипники по [2, табл. 1]:
тип - 3232226Л2, 3042226Л1;
наружный диаметр - D = 230 мм;
внутренний диаметр - d = 130 мм;
ширина - B = 80 мм;
количество роликов - z = 16;
тип посадки - горячая;
динамическая грузоподъёмность - = 481000 Н.
3.4Расчёт рессорного подвешивания
Упругие элементы, являясь составной частью рессорного подвешивания, смягчают толчки и удары, действующие на движущийся вагон от рельсового пути. В качестве упругих элементов применяют витые стальные пружины, резиновые, пневматические, торсионные, стальные листовые рессоры. Пружина - упругий элемент, изготовленный завивкой.
В ходовых частях современных вагонов наибольшее распространение получили витые цилиндрические пружины (см. рис.19, а), которые по сравнению с применяемыми ранее листовыми рессорами позволяют получать необходимые упругие характеристики при меньших массах и габаритных размерах, а в сочетании с гасителями колебаний обеспечивать более спокойный ход вагона.
Кроме того, пружины могут смягчать горизонтальные толчки и удары, что не могут листовые рессоры, пружины также гораздо проще в изготовлении и ремонте, чем листовые рессоры.
В силу своих преимуществ цилиндрические пружины (см. рис.19, а) почти вытеснили широко применяемые ранее листовые рессоры. Хотя конические рессоры (см. рис. 19, б) имеют более благоприятную силовую характеристику, но сложны в изготовлении и ремонте. Поэтому они не нашли широкого распространения в вагоностроении.
Рис.19 Витые пружины:
а - цилиндрическая;
б - коническая
Под действием вертикальной расчётной силы (в дальнейшем P без индекса) пружина прогнётся, в материале возникнут напряжения. Рассматривая произвольное поперечное сечение витка (см. рис. 20, а), приложим к его центру равные и противоположно направленные силы P, что не приведёт к нарушению равновесия. В результате крутящий момент M пары сил P на плече R вызовет деформацию кручения в поперечном сечении прутка (рис. 20, б), а сила P, направленная вниз, - деформацию среза (см. рис. 20, в).
Если для обеспечения прочности и необходимых гибких свойств однорядной пружины получаются слишком большие её габаритные размеры, то целесообразно применять многорядные пружины. В связи с этим в вагонах наибольшее распространение получили двухрядные пружины, а в центральном подвешивании тележек пассажирских вагонов - трёхрядные. Заметим, что двухрядная пружина работает по системе с параллельным их расположением в комплекте.
Рис. 20 Расчётная схема цилиндрической пружины: а - схема действия сил; б - распределение в сечении прутка касательных напряжений от действия крутящего момента М; в - распределение касательных напряжений от действия перерезывающей силы Р
При проектировании рессорного подвешивания вагона необходимо руководствоваться Нормами для расчёта и проектирования новых и модернизируемых вагонов железных дорог МПС колеи 1520 мм (несамоходных).
Исходные данные:
вес брутто вагона т;
конструктивная скорость км/ч.
Определение искомых параметров рессорного подвешивания.
Определяем массу надрессорного строения вагона, т:
,
где - масса тележки, = 4,9 т (для тележки ЦНИИ-Х3-0);
- масса надрессорной балки, = 0,5 т;
т.
Вес надрессорного строения, Н:
;
Н.
Кузов вагона с заданной скоростью движения при схеме рессорного подвешивания тележки по типу ЦНИИ-Х3-0 подвешен на 4-х рессорных комплектах (по 2 комплекта на каждой тележке), каждый элемент состоит из сети упругих элементов.
Статическая нагрузка на один упругий элемент (пружину) определяется выражением, Н:
,
где - количество тележек, = 2;
- количество комплектов на тележке, = 2;
- количество упругих элементов в комплекте, = 7;
Н.
Расчётная нагрузка на одну пружину, Н:
,
где - коэффициент конструктивного запаса, = 1,8
(по рекомендации [3,c.5]);
Н.
Вычислим коэффициент кривизны прутка:
,
где - индекс пружины, = 6.
.
Диаметр прутка находим по условию обеспечения прочности пружины, м:
,
где - допускаемое суммарное напряжение от напряжений кручения и касательных напряжений , Па;
;
м.
Средний диаметр пружины, м:
;
м.
Количество рабочих витков равняется:
,
где - статический прогиб рессорного подвешивания, = 0,05 м (по рекомендации [3, с. 4];
G - модуль сдвига материала пружины, Па;
.
Жёсткость пружины, Н/м:
;
Н/м.
Для создания более компактного рессорного подвешивания заменим полученную пружину эквивалентной ей двухрядной.
Наружный диаметр прутка пружины, м:
,
где s - зазор между внутренней и наружной пружинами, s = 0,003 м (по рекомендации [3, c. 9];
= 0,0303 м.
Внутренний диаметр прутка пружины, м:
;
м.
По ГОСТ 2590-71 принимаем:
наружный диаметр прутка пружины м;
внутренний диаметр прутка пружины м.
Средн?/p>